지하철을 타고 이동하다 보면, 많은 분 들께서 이어폰과 헤드폰을 사용하시는 것을 볼 수 있습니다. 이어폰의 형상 만을 보고도 애플과 삼성의 핸드폰 시장 점유율까지 유추해 볼 수 있습니다. 요즘은 많은 이어폰과 헤드폰에 노이즈 캔슬링 기능이 탑재되어 있는 데 사용 후기 및 난청에 대한 주의 말씀을 드리겠습니다.
노이즈 캔슬링이란?
노이즈 캔슬링(Noise Cancelling)은 "외부 소음을 자동적으로 상쇄하는 기술" 이라고 정의할 수 있습니다. 노이즈 캔슬링과 동일한 의미로 사용되지만, 학계에서는 능동 소음 제어(Active Noise Control), Active Noise Reduction, Active Noise Cancellation 등으로 불리는 기술입니다.
노이즈 캔슬링 원리
노이즈 캔슬링의 원리는 외부의 소음을 감지하여, 반대되는 위상의 소리를 발생하여 특정 지점에서 음압을 상쇄하는 것 입니다. 위상, 음압 등의 좀 어려운 단어들이 있는데, 노이즈 캔슬링 기술을 그림으로 표현하면 다음 그림과 같습니다.
위 쪽에 있는 스피커를 외부 소음이라고 하면, 해당 소음을 감지하여 아래 쪽의 스피커에서 반대되는 소리를 만들어 주는 것입니다.
해당 외부 소음을 감지하려면 마이크가 있어야 합니다. 노이즈 캔슬링이 되는 이어폰, 헤드폰의 바깥쪽에는 작은 구멍이 있는데 이 부분에 마이크가 설치되어 있습니다.
외부 소음을 마이크로 감지했으면, 이제 반대되는 위상의 소리를 만들어야 합니다. 이것은 디지털 신호처리 기술이 있어야 하고, 칩(Chip)에 의하여 구현되어야 합니다. 반대되는 위상의 소리를 틀어주어야 하니, 스피커도 있어야 합니다.
원래의 외부 소음과 반대되는 위상의 소음이 합해져야지 소음이 작아집니다. 이 소음이 제대로 작아졌는 지 확인하기 위하여 추가로 마이크가 있어야 합니다. 추가 마이크에 잡힌 소음을 디지털 신호처리 기술을 이용하여 소음을 제어합니다.
노이즈 캔슬링 기술을 구현하기 위하여는
1) 소형 마이크, 스피커 기술
2) 디지털 신호 처리 기술 (DSP: Digital Signal Processing)
3) 제어 기술
이 있어야 합니다.
시중에 있는 노이즈 캔슬링 제품을 모두 다 소리를 들어보고 구입할 수는 없고, 위와 같은 기술을 잘 하는 회사의 제품을 구입하는 것을 추천드립니다. 회사마다 기술의 차이는 있겠지만 이어폰 관련해서는 삼성, 애플이 있고, 헤드폰 관련해서는 소니, 보스가 있습니다.
이어폰, 헤드폰의 소음 차단 차이
외부 소음을 차단하는 방법에서 이어폰과 헤드폰에는 큰 차이가 있습니다. 헤드폰에는 귀 부분과 밀착되는 쿠션이 있습니다. 이 쿠션은 외부 소음을 15 dB 이상 차단하는 역활을 하는 반면에, 이어폰은 이러한 쿠션이 없습니다.
그렇기 때문에 외부 소음을 철저하게 차단하고 싶다면, 이어폰 보다는 헤드폰을 추천드립니다. 외부 소음이 차단되었다는 느낌이 들려면 적어도 30 dB 이상 소음 차단이 되어야 합니다. 이어폰은 쿠션 구조가 없기 때문에, 약 15 dB 정도 소음 차단 효과가 있습니다.
제가 노이즈 캔슬링 기능이 있는 헤드폰과 이어폰을 비교하며 사용하였는데, 소음 저감 효과는 단연 헤드폰 방식이었습니다. 이어폰 방식이 소음 저감 효과가 없다는 것은 아닙니다. 이어폰 방식이 약 15 dB 소음 저감 효과가 있다면, 헤드폰은 쿠션으로 인한 소음 차단 효과로 인하여 약 30 dB 정도의 소음 효과가 있다는 것입니다.
커다란 볼륨은 난청을 유발
노이즈 캔슬링 이어폰, 헤드폰을 사용하는 대부분은 음악을 듣거나, 게임하실 때 사용하십니다. 단지, 노이즈 캔슬링 기능을 이용하여 외부 소음을 차단하는 용도가 아니고, 다른 음악을 들으시는 용도라는 것 입니다. 이러한 경우에는 난청이 우려되는 상황이 올 수 도 있습니다.
약 85 dB 크기의 소음을 연속하여 8시간 정도 들으시면 소음성 난청이 시작될 수 있습니다. 더 큰 소음이면 노출되는 시간이 작아도 난청으로 어려움을 겪을 수 있습니다. 그러하기 때문에, 노이즈 캔슬링 기능이 있는 이어폰, 헤드폰으로 음악을 들으시는 경우에는 볼륨을 낮추시거나, 이어폰, 헤드폰을 벗고 귀가 휴식을 취할 수 있게 하셔야 합니다.
비행기를 조종하는 파일럿을 생각해 보면, 이 분들도 노이즈 캔슬링 헤드폰을 사용하십니다. 하지만, 파일럿의 목적은 비행기 엔진 등의 소음을 차단하고, 주변 동료나 지상과 통신하기 위한 용도로 사용합니다. 이러한 경우에는 난청에 도움이 됩니다.
하지만, 노이즈 캔슬링 기능으로 주변 소음을 차단하고, 음악을 크게 틀어서 오랫동안 청취하시는 경우에는 난청을 유발할 수 있습니다.
맺음말
노이즈 캔슬링 이어폰, 헤드폰의 작동 원리에 대하여 말씀드렸고, 확실한 주변 소음 차단을 위하여는 이어폰보다는 헤드폰을 추천드린다는 말씀을 드렸습니다. 그리고, 노이즈 캔슬링 이어폰, 헤드폰을 사용하시더라도 음악을 너무 큰 볼륨으로 오래 들으시면 소음성 난청으로 고생하실 수 있다는 내용을 전달하였습니다.
귀를 자주 휴식하게 하여, 건강하고 즐겁게 노이즈 캔슬링 이어폰, 헤드폰을 즐기시길 바랍니다.
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참고 사이트 및 문헌
1. Active Noise Control, Wikipedia
2. 소음이 인체에 미치는 영향, 환경보건종합정보시스템
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