소리의 원리는 무엇이고, 소음은 어떻게 없앨까?

우리가 살고 있는 지구에는 수만 가지의 소리가 존재합니다. 자동차 소리, 냉장고 소리, 핸드폰 소리 등등 다양한 소리는 어떻게 만들어지는 걸까요?

소리의 요소

소리는 크기(음압), 높이(주파수), 음색으로 이루어져 있습니다.

크기(음압)
라디오 혹은 티비를 볼 때 음량을 키우면 커지는 소리가 납니다. 이것이 바로 소리의 크기입니다. (음압)
단위는 파스칼 혹은 데시벨로 나타냅니다.

그럼 대기압도 소리인가요?
- 대기압도 음압은 맞습니다. 다만, 완만하게 변동하기 때문에 소리로 인식되지 않습니다.

높이(주파수)
라디오를 들어보셨다면 Hz라는 단위를 들어보셨을 겁니다. 이것이 바로 소리의 높이를 나타내는 주파수입니다.

1초 동안 음압이 변동하는 횟수입니다.
진폭이 높으면 소리가 큰 것이고, 초 당 움직임이 빠르면 주파수가 높다는 의미입니다.

일상생활에서 소음을 막는 방법은 무엇이 있을까요?

소리는 파장입니다. 아래 그림과 같이 소음의 파장과 정확하게 반대 파장을 만들어 내면 소리는 사라지게 됩니다.
(마루와 골을 일치)

newton highlight

헤드폰의 경우가 가장 사용화된 기술이라고 볼 수 있습니다.
액티브 노이즈 컨트롤(ANC)

소니 wh-1000x

noise canceling도 비슷하게 불필요한 소리를 제거하여 원하는 소리만 들을 수 있게 하는 원리입니다.  

막는 방법 말고 다른 방법은?

초음파 스피커가 있습니다. 보통 소리는 사방팔방으로 퍼지는 성질을 가집니다. 따라서 원하든 원지 않든 모든 방향에서 소리를 들을 수 있기 때문에 상황에 따라는 소음으로 작용할 수 있다는 단점이 있습니다.

이런 문제를 해결하기 위해 상용화된 기술이 초음파 스피커입니다. 초음파는 주파수가 높아서 직선으로 나아가는 성질이 존재합니다.(지향성)
초음파에 소리를 실어 발사하면 한정된 범위에서 소리를 전달할 수 있습니다.

전시장에 가면 화면 앞에서만 소리가 들리는 경우가 있죠? 이런 예가 초음파 스피커를 활용한 것입니다.

소리도 반사되고 흡음이 되기 때문에 집에 소음이 많이 나는 것이 있다면 밑에 카펫을 깔거나 천으로 막아 보세요. 소음이 많이 바뀌는 것을 체감할 수 있습니다.