이어폰에서 노이즈 캔슬링의 원리는?

안녕하세요.

요즘 우리는 애플에서 에어팟 프로 노이즈 캔슬링, 버즈 라이브 노이즈 캔슬링 음질이 높은 서비스를 위해 노이즈 캔슬링이라는 기술이 들어간 이어폰 또는 헤드폰 사용합니다.

이렇게 노이즈 캔슬링은 마켓팅을 할 때 아주 좋은 기술이라고 강조를 합니다.

 

노이즈 캔슬링?

노이즈 캔슬링은 군용 헤드셋에 처음 적용이 되었습니다. 이렇게 우리 기술이 발달하는 데에는 군대가 빠지지 않는 것 같습니다. 미국에서 음향 기술 업체에 노이즈 캔슬링 기술 개발을 의뢰해 전투지 조종사와 나사 우주인들이 제트 엔진과 로켓 엔진 소음에도 원활한 소통을 할 수 있게 하기 위한 기술이었습니다. 이렇게 의뢰받은 업체는 8년 간의 연구로 군용 노이즈 캔슬링 헤드셋을 개발하였습니다.

 

노이즈 캔슬링 기술

Active Noise Cancelling(ANC, 액티브 노이즈 캔슬링)

• 이어폰이나 헤드폰에 별도로 부착되어 있는 마이크를 통해 주변 소음을 입력한 후, 그 소음을 상쇄시키는 상쇄간섭을 노이즈 캔슬링 회로에서 일으켜 소음을 차단하는 기술
• 소음이 심한 기내, 지하철, 도심등의 장소에서 주변 소음에 방해받지 않고 음악을 듣거나, 영화를 보는 등의 작업 가능
• 이어폰이나 헤드폰의 부피가 커지고, 경우에 따라 배터리를 따로 부착해야 함. 따라서 가격이 비싸짐

※ 상쇄간섭 : 진동의 크기는 같지만 진행 방향은 반대인 다른 파동

Passive Noise Cancelling(PNC, 패시브 노이즈 캔슬링)

• 물리적으로 귀를 막아 소음을 차단
• 커널형 이어폰, 귀를 크게 덮은 오버 이어 헤드셋, 인이어 이어폰

 

 

노이즈 캔슬링 기술은 이어폰, 헤드셋뿐만 아니라 자동차에 까지 적용이 되었습니다.

현대자동차에서 ANC 기술에 도로에서 발생하는 소음과 반대되는 음파를 만들어 소음을 줄이는 RANC 기술을 최초로 2019년에 개발하였습니다. 만약 자동차에서 아무리 편한 자리, 의자, 기술을 가지고 있더라도 소음이 크게 발생하면 아무 소용이 없습니다. 현대차에서 개발할 RANC는 제네시스 G90, 팰리세이드에 적용이 되어 저주파 소음을 줄여준다.

 

이렇게 자동차 뿐만아니라 우리 주변에 생활가전인 냉장고, 세탁기 등에서 소음 감소를 위해 ANC가 사용이 되고 있고, 산업, 건설 분야에서 생산/제조 설비, 건설, 생산 현장 등의 작업환경의 개선을 위해서 사용이 되고 있습니다.

주변에서 이렇게 많은 노이즈 캔슬링을 응용한 제품들이 많습니다. 컴퓨터의 소음을 줄이기 위해 사용이 되는 경우도 있을 거고 또한 음질이 좋은 음악이나 음성을 듣기 위해서 이어폰이나 헤드셋까지 적용이 되어 우리의 생활을 편하게 해주고 있습니다.

기회가 된다면 다음에 노이즈 캔슬링을 위한 회로도에 대해 공부를 해보고 직접 설계를 해볼 수 있는 날이 있으면 좋겠습니다.

 

 

 

 

회로설계와 반도체 관련해서 열심히 공부 중인 예지 블로그입니다.

혹시 틀린 부분이 있으면 댓글 남겨 주세요! 감사합니다.