Active Noise Control 응용 분야

ANC-응용분야

Active Noise Control 응용분야

헤드폰/이어폰 ANC

1984년 독일 루프트한자에서 ANC 기술이 적용된 헤드폰을 젠하이저에게 주문을 넣는 것으로 시작합니다. 이후 BOSE에서도 수년간의 연구 끝에 1989년 항공용 헤드폰을 출시하였습니다.

 

 

이렇게 ANC기능이 있는 헤드폰은 주로 소음성 난청에 시달리는 항공기 근로자들에게 선행된 기술입니다. 당시의 ANC 기능의 헤드폰들은 크기와 비용적 문제를 고려하여 아날로그 장치로 구현되었지만 디지털로 작동하는 ANC는 2000년대에 BOSE, SONY, 젠하이저 등 여러 음향기기 업체들에 의해 개발되었으며 이는 최근 들어 무선 ANC 이어폰까지 진출하여 현재는 에어 팟, 갤럭시 버즈 등 무선 이어폰에 거의 필수적으로 들어가는 기술로 자리 잡았습니다. 전 세계 무선 이어폰 시장은 2018년 4,600만 대에서 2020년 2억 3,000만 대가량으로 거의 5배가량 성장하였습니다.

 

에어팟

 
차량 ANC 기술

차량에서 일반적으로 소음을 줄이는 방법은 흡음재나 방음재를 전통적으로 사용해왔으며 이는 값싸고 효과적이라는 이유 때문입니다. 보통은 엔진 소음을 막기 위해서 후드 안쪽이나 엔진룸, 실내 사이에 격벽에 흡음재를 넣으며 금속과 금속이 만나는 부분에 탄성이 있는 재질의 충격흡수제를 넣어 진동을 줄이는 방식을 사용해 왔습니다. 이러한 흡음재와 방음재를 사용하는 방식은 무게가 늘어난다는 단점이 있어 현재 자동차의 경량화 방향과 다소 맞지 않는 부분이 있습니다. 또한 점차 시장이 증가하고 있는 전기자동차는 엔진 소음이 없는 대신 엔진 소음으로 가려져 있던 노면 소음 등이 두드러지는데 이러한 소음은 파장이 길고 낮은 주파수가 특징이기 때문에 흡음재로 막아내기에는 제한이 있습니다.

 

 

ANC 기술은 이러한 특징을 가진 소음을 제어하는데 효과적입니다. 사실 ANC 기술은 엔진 소음에도 사용되어 왔지만 엔진 소음은 예측 가능한 범위 내에서만 발생하기 때문에 기술적 난이도가 어렵지 않지만 노면 소음의 경우 처리해야 할 타이어 종류, 노면 상태 등 변수가 너무 많기 때문에 좀 더 고성능의 ANC 기술을 요구합니다. 이러한 ANC 기술을 이용할 경우, 간단한 설비로 소음을 제어할 수 있게 되어 경량화 및 원가 절감 효과도 있기 때문에 현재 전기자동차 시장에서 효과적인 솔루션으로 인정받고 있습니다.

ANC기능이-있는-GV80

 

자동차 소음 종류

자동차에서 발생하는 소음은 엔진 소음, 공기 저항으로 인한 풍절음, 노면 소음으로 대표할 수 있습니다. 일반적으로 사람의 귀로 들을 수 있는 가청 주파수는 20~20,000Hz인데, 이 중 자동차의 소음은 20~10,000Hz 사이에 존재합니다.

주파수

보통 500Hz를 기준으로 그 이하는 저주파, 그 이상은 고주파로 나눕니다. 위 소음 중 노면 소음은 500Hz 이하의 저주파에 해당되는데 운전하는 도중에 자주 발생하는 소음으로 엔진 소음이 거의 없는 전기자동차에서 특히나 두드러지는 소음으로 현재의 자동차 개발 방향에 있어 ANC기술은 필수적인 요소로 자리 잡게 되었습니다.