[지식의 창] 무선 이어폰, 통화 속 내 목소리는 어떻게 잘 들리는 것일까

[시선뉴스 홍탁]

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음악을 좋아하는 대한민국 국민들. 출퇴근길이나 등하굣길에서 이어폰을 귀에 꽂고 걸어가는 모습을 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 예전에는 이어폰에 선이 있어 엉켜버리거나 걸리적거리는 경우가 많았지만 최근에는 무선 이어폰이 보편화 되면서 단선의 위험도 없고 양손을 자유롭게 움직이며 통화를 하기까지 합니다. 나날이 발전하고 있는 기기들, 무선 이어폰의 원리에 대해 함께 알아봅니다.

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획기적인 개발이라고 불리는 무선 이어폰은 블루투스를 연결하여 사용하기 때문에 블루투스 이어폰이라고도 합니다. 기존의 이어폰과 달리 충전식 배터리를 내장해 자체 전력으로 가동하는 제품인데요. 일반 이어폰과 달리 대부분의 무선 이어폰이 블루투스 페어링을 통해 스마트폰과 연동해서 사용합니다.

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블루투스는 휴대전화, 노트북, 이어폰 등의 휴대기기를 근거리에서 서로 전파를 통해 정보를 교환할 수 있게 하는 무선 기술 표준입니다. 지난해 출시된 해외 A사의 신형 무선 이어폰은 노이즈 캔슬링 기능을 새로 추가해 관심을 끌었는데요. 노이즈 캔슬링은 쉽게 말해 소리에 소리를 더해 불필요한 소리를 없애주는 기능입니다.

소리는 공기의 진동으로 이루어진 파동인데 각기 다른 파동과 파동이 만나면 간섭이 일어나 증폭되거나 상쇄되죠. 노이즈 캔슬링은 바로 이 원리를 이용한 것입니다. 소음과 위상이 정반대인 파동(소리)을 생성 시켜 소음 파동을 상쇄시키는데 소음을 인위적으로 사라지게 만드는 원리입니다.

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무선 이어폰의 또 신기한 점은 통화를 할 때 인데요. 특히 대중교통을 이용할 때, 사람들이 많은 환경에서도 상대방이 내 말을 명확히 알아듣는다는 점입니다. 입 가까이 마이크가 있는 것이 아닌데, 어떻게 내 말을 알아듣고 상대방에게 전달을 해 주는지, 여간 신기한 일이 아닐 수 없습니다. 그런데 바로 이것도 이어폰 속에 답이 있다고 하네요.

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비밀은 무선 이어폰에 달린 마이크에 숨어있습니다. 국내 S기업의 무선 이어폰 모델에는 마이크 구멍이 두 개 있는데 본체 바깥쪽에 하나, 귀 안에 들어가는 노즐 내부에 각각 하나씩 초소형 마이크가 심어져 있습니다. 이 두 마이크에서 수집된 소리를 분석해 외부 환경에 따라 다른 방식으로 통화 목소리를 분별해내죠.

바깥쪽에 있는 마이크가 주변 환경이 얼마나 시끄러운가에 따라 안쪽에 있는 마이크를 자유자재로 활용해 입에서 멀더라도 이를 해결하는데요. 특히 안쪽 마이크는 공기를 타고 들어오는 소리가 아닌 말하는 사람의 뼈와 피부를 타고 전달되는 소리를 듣습니다. 소리의 진동이 공기를 타고 들어와 고막을 진동시키고, 이 진동은 망치뼈와 모루뼈, 등자뼈로 이루어져 있는 청소골을 거치며 증폭돼 내이에 있는 달팽이관에서 전기에너지로 바뀌어 뇌로 전달되는 방식입니다.

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이렇게 무선 이어폰은 진동을 취합해 음질을 개선하는 원리인 겁니다. 최근 무선 이어폰은 운동용, 업무용 등 종류도 다양해지고 있으며 이제는 하나의 액세서리가 되어버렸습니다. 나아가 기술이 더 발전한다면 충전 없이 계속 들을 수 있는 무선 이어폰이 나오는 날도 머지않은 것 같습니다. 또 어떤 과학의 발전이 우리의 삶을 변화시킬지, 귀추가 주목됩니다.