노이즈 캔슬링 이어폰 착용해도 재채기 소리 들리는 이유

듣고 싶은 소리만 골라 듣는 AI 노이즈 캔슬링 기술

노이즈 캔슬링 이어폰의 한계, 재채기 소리의 이유

소음 상쇄의 원리와 노이즈 캔슬링 기술의 진화
노이즈 캔슬링, 왜 순간 소음은 차단하지 못할까?
노이즈 캔슬링 이어폰의 기능과 그 한계
진화하는 노이즈 캔슬링 기술, 표적 음성 청취 시스템

An Introduction
노이즈 캔슬링 이어폰은 시끄러운 환경에서도 조용한 공간을 만들어주는 편리한 장치입니다. 그러나 재채기 소리나 자동차 경적 소리처럼 순간적으로 발생하는 소음은 여전히 들리는 경우가 많습니다. 본 글에서는 노이즈 캔슬링 기술의 원리와 한계를 살펴보고, 최신 AI 기술이 적용된 노이즈 캔슬링의 진화에 대해 알아보겠습니다.

The Main Discourse
Story Cut 1. 노이즈 캔슬링 기술의 원리
노이즈 캔슬링은 소리를 상쇄시키는 파동을 생성하여 주변 소음을 제거하는 기술입니다. 이어폰이나 헤드폰 바깥의 작은 마이크로 소음을 감지하고, 내부 장치에서 동일한 진동수지만 반대 방향의 파동을 만들어 소음을 상쇄시킵니다. 이는 규칙적이고 지속적인 소음에는 효과적이지만, 재채기 소리나 경적 소리처럼 순간적인 소음은 차단하기 어렵습니다.

Story Cut 2. 재채기 소리가 들리는 이유
노이즈 캔슬링은 소음을 실시간으로 분석하고 상쇄 파동을 생성하는 과정에서 시간이 필요합니다. 순간적으로 발생하는 재채기 소리나 자동차 경적 소리는 소리를 상쇄시키기 전에 사라지기 때문에 완벽히 차단할 수 없습니다. 또한, 노이즈 캔슬링은 고음보다 저음에 더 효과적이기 때문에 고주파 소리의 차단 능력에도 한계가 있습니다.

Story Cut 3. 진화하는 노이즈 캔슬링: 표적 음성 청취 시스템
최신 AI 기술을 이용한 노이즈 캔슬링 기술은 특정 목소리만을 골라 들을 수 있는 ‘표적 음성 청취’ 시스템을 개발하였습니다. 사용자는 듣고 싶은 사람의 목소리를 등록하고, AI는 주변 소음에서 해당 목소리의 패턴을 추출하여 분리합니다. 이를 통해 사용자는 원하는 목소리만 선명하게 들을 수 있으며, 이 기술은 앞으로 보청기에도 적용될 예정입니다.

Critical Analysis by Professor Bion
▌TocTalk Essay. 노이즈 캔슬링의 현재와 미래: AI 기술의 접목
● 노이즈 캔슬링 이어폰은 규칙적인 소음을 잘 차단하지만 순간적인 소음은 차단하지 못한다.
● 소리를 상쇄시키는 파동을 생성하는 노이즈 캔슬링 기술은 저주파 소음에 효과적이다.
● AI 기술이 접목된 새로운 노이즈 캔슬링 시스템은 특정 목소리만을 골라 들을 수 있다.
● 표적 음성 청취 시스템은 복잡한 소음 속에서 원하는 목소리를 선명하게 들을 수 있게 한다.
● AI 기반 노이즈 캔슬링 기술은 보청기에도 적용되어 의사소통을 개선할 전망이다.

노이즈 캔슬링 기술은 현대인의 생활에서 필수적인 도구로 자리 잡았습니다. 그러나 이 기술에도 한계가 존재하며, 그 한계를 극복하기 위한 새로운 기술들이 계속해서 개발되고 있습니다. 이번 에세이에서는 노이즈 캔슬링의 원리와 현재 한계를 짚어보고, AI 기술이 접목된 새로운 노이즈 캔슬링 기술의 가능성을 탐구해보겠습니다.

노이즈 캔슬링은 기본적으로 소리를 상쇄시키는 파동을 생성하여 소음을 제거하는 방식으로 작동합니다. 이는 스피커나 이어폰에서 발생한 진동이 공기를 타고 퍼져나가 귀에 전달되는 소리의 파동을 상쇄시키는 것입니다. 소음의 진동수와 반대 방향의 파동을 만들어 소리를 제거하는 방식으로, 주로 비행기 엔진 소리나 지하철 소음과 같은 규칙적이고 지속적인 소음을 차단하는 데 탁월한 효과를 보입니다.

그러나 순간적으로 발생하는 소음, 예를 들어 재채기 소리나 자동차 경적 소리는 노이즈 캔슬링의 한계점으로 남아있습니다. 이는 노이즈 캔슬링 시스템이 소음을 분석하고 반대 파동을 생성하는 데 필요한 시간이 존재하기 때문입니다. 재채기 소리처럼 짧은 시간 동안 발생하는 소음은 파동을 생성하기 전에 사라지기 때문에 완벽하게 차단할 수 없습니다. 또한, 노이즈 캔슬링은 저주파 소음에 비해 고주파 소음을 차단하는 데 어려움이 있습니다. 고주파 소리는 1초 동안 더 자주 진동하여 반대되는 파동을 만들기 어렵기 때문입니다.

이러한 한계를 극복하기 위해 최근 AI 기술이 접목된 새로운 노이즈 캔슬링 기술이 개발되고 있습니다. 워싱턴대의 시암 골라코타 교수팀은 인공지능을 이용하여 특정 목소리만을 골라 들을 수 있는 ‘표적 음성 청취’ 시스템을 발표했습니다. 이 시스템은 사용자가 듣고 싶은 사람의 목소리를 등록하고, AI가 그 목소리의 특성을 학습하여 여러 종류의 소리 중에서 해당 목소리를 분리해냅니다. 이를 통해 사용자는 원하는 목소리만을 선명하게 들을 수 있으며, 다른 소음은 차단됩니다.

표적 음성 청취 시스템은 특히 혼잡한 환경에서 유용하게 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 시끄러운 회의실이나 번화가에서도 특정 사람의 목소리만을 들을 수 있어 의사소통의 효율성을 높일 수 있습니다. 연구팀의 실험 결과, 등록된 사람의 목소리가 등록되지 않은 사람의 목소리보다 두 배 더 선명하게 들렸다고 합니다. 이는 AI가 목소리의 특성을 학습하여 소음 중에서도 정확히 분리해낼 수 있는 능력을 보여줍니다.

이 시스템은 앞으로 보청기에도 적용될 예정입니다. 보청기 착용자들은 특정 사람의 목소리를 더 잘 들을 수 있게 되어 의사소통이 한층 더 원활해질 것입니다. AI 기술의 발전으로 노이즈 캔슬링의 한계를 극복하고, 더 나은 음성 인식 기술이 개발됨에 따라 우리의 생활은 더욱 편리해질 것입니다.

결론적으로, 노이즈 캔슬링 기술은 우리 생활의 중요한 부분을 차지하고 있으며, AI 기술의 접목으로 그 기능이 더욱 발전하고 있습니다. 순간적인 소음을 차단하는 데 한계를 지닌 기존의 노이즈 캔슬링 기술은 AI 기술을 통해 특정 소리만을 분리해내는 능력을 갖추게 되었습니다. 이는 앞으로 다양한 분야에서 큰 변화를 가져올 것이며, 우리의 생활을 더욱 편리하고 쾌적하게 만들어줄 것입니다. AI 기반 노이즈 캔슬링 기술의 발전이 기대되는 이유입니다.