시끄러운 장소에서 소음을 차단해 주는 노이즈 캔슬링은 어떤 원리 인가요?

Question

안녕하세요

노이즈 캔슬링이 적용된 이어폰으로 음악을 들으며 외부의 소음이 차단되어 들리게 되는데요 이렇게 소음을 차단해 주는 원리가 무엇인가요?

Answer 1

이어폰에서 외부 소음 차단해주는 노이즈 캔슬링 기능은 크게 두 가지 방식으로 작동합니다:

아래에 그 두가지에 대해 간단히 서술해 보겠습니다.

1. 패시브 노이즈 캔슬링 (PNC)

• 물리적 차단: PNC는 물리적으로 귀를 덮거나 막아 외부 소음을 차단하는 방식입니다. 이 기술은 커널형 이어폰, 오버이어 헤드폰, 인이어 이어폰 등 다양한 형태로 존재하며, 귀를 덮거나 막아 소음을 차단합니다. 이 방법은 모든 이어폰에서 어느 정도 작용하지만, 완전한 소음 제거에는 한계가 있습니다

2. 액티브 노이즈 캔슬링 (ANC)

• 소음 감지 및 상쇄: ANC는 이어폰이나 헤드폰에 내장된 마이크가 외부 소음을 감지하여, 그 소음과 반대 위상의 소리(안티노이즈)를 만들어 냅니다. 이 두 소리가 만나면 서로 상쇄되어 귀에 들어오는 소음이 줄어듭니다. ANC는 주변 소음을 감지하고, 디지털 신호로 변환하여 처리기를 통해 반대 파동을 생성하여 소음을 상쇄합니다. 이는 사람의 목소리, 자동차 소음, 엔진 소리와 같은 저주파 소음 효과적으로 차단할 수 있습니다

ANC의 작동 원리

1. 마이크로 소음을 감지:

   • ANC는 이어폰이나 헤드폰에 내장된 마이크로 외부 소음을 감지합니다

2. 디지털 신호로 변환:

   • 감지된 소음을 디지털 신호로 변환하여 처리기를 통해 분석합니다

3. 반대 파동 생성:

   • 분석된 소음의 파형과 반대인 파형을 발생시켜 소음을 상쇄합니다

4. 소음 상쇄:

   • 반대 파동을 스피커를 통해 보내주어, 소음과 소음이 만나 무음이 되는 원리입니다.

■ 결론

이어폰에서 외부 소음 차단해주는 노이즈 캔슬링 기능은

패시브 노이즈 캔슬링과 액티브 노이즈 캔슬링 두 가지 방식으로 작동합니다.

패시브 노이즈 캔슬링은 물리적으로 귀를 덮어 소음을 차단하는 방식이며,

액티브 노이즈 캔슬링은 소음을 감지하고 반대 파동을 생성하여 소음을 상쇄하는 방식입니다.

액티브 노이즈 캔슬링은 규칙적이고 지속적인 소음에 효과적이지만, 불규칙한 소음에는 한계가 있습니다.