고요하게 만드는 비밀
헤드폰을 쓰고 버튼을 누르자, 비행기 엔진의 굉음이 그만… 사라져 버려요. 세 줄 뒤에서 우는 아기 소리요? 없어졌어요. 마치 누군가가 온 세상의 볼륨을 낮춘 것 같아요. 헤드폰 한 쌍이 어떻게 소음을 사라지게 할까요?
비밀은 바로 이것이에요. 소리는 파동이에요. 엔진, 목소리, 북소리처럼 무언가가 소리를 내면, 공기 분자를 앞뒤로, 앞뒤로 밀어 내며 물결을 만들어요. 그 물결은 연못 위의 물결처럼 공기 속을 지나가요. 그 물결이 고막에 닿으면 우리는 소리를 듣게 됩니다.
이제 돌 두 개가 연못의 정확히 같은 자리에 떨어진다고 상상해 보세요. 그런데 하나는 다른 하나보다 반초 늦게 떨어져요. 첫 번째 돌의 물결이 위로 올라갈 때, 두 번째 돌의 물결은 아래로 내려가요. 한 파도의 봉우리가 다른 파도의 골짜기와 부딪히고, 둘은 서로를 지워 버려요. 물결이 있던 곳에 이제는 잔잔한 물만 남아요.
노이즈 캔슬링 헤드폰은 바로 그 비밀 기술을 써요. 다만 물결 대신 소리의 파동으로 하는 거예요. 헤드폰 바깥쪽의 아주 작은 마이크들이 주변 소음을 들어요. 비행기 엔진 소리, 지하철의 덜컹거림, 에어컨의 웅웅거림 같은 소리 말이에요.
헤드폰 안의 컴퓨터 칩은 들어오는 소음을 아주 짧은 순간에 분석해요. 소리 파동의 정확한 모양을 알아내지요. 봉우리가 어디에 있는지, 골짜기가 어디에 있는지, 얼마나 빠르게 흔들리는지를요.
그런 다음, 바로 이 부분이 영리한데, 헤드폰은 완벽하게 반대되는 새 소리 파동을 만들어 내요. 엔진 굉음의 모든 봉우리는 골짜기와 짝을 이루고, 모든 골짜기는 봉우리와 짝을 이루어요. 마치 헤드폰이 물결을 평평하게 만들려고 정확한 순간에 연못에 돌을 던지는 것 같아요.
헤드폰은 그 반대 파동을 스피커로 내보내 바로 귀에 들려줘요. 원래 소음 파동과 반대 파동은 이어컵 안의 공기 속에서 서로 만나요. 봉우리는 골짜기를 만나고, 골짜기는 봉우리를 만나지요. 그러면 연못의 물결처럼 서로를 지워 버려요.
우리가 듣는 것은 고요함, _또는 거의 고요함_이에요. 객실 밖에서는 여전히 굉음이 나고 있지만, 헤드폰 안에서는 그 소리의 완벽한 반대가 소리를 지워 버린 거예요. 그리고 음악이나 팟캐스트가 재생되면, 그것들은 자기만의 파동을 타고 아무 방해 없이 흘러와요. 버튼을 누르면 세상이 조용해져요. 물리학은 꽤 멋진 마술을 부릴 수 있답니다.
