새로운 노이즈 캔슬링 헤드폰을 착용했을 때 귀에 느껴지는 ‘압박감’은 단순한 착각일 수 있습니다.
지난 10년간 노이즈 캔슬링 헤드폰은 기술 발전에 힘입어 더욱 대중화되고 저렴해졌으며, 성능 또한 향상되었습니다. 하지만, 외부 소음을 효과적으로 차단하는 능력이 향상됨에 따라, 일부 사용자들은 귀 통증, 두통, 심지어 내이의 ‘압박감’을 호소하는 경우가 늘고 있습니다. 이러한 불만은 이미 2009년부터 제기되었지만, 아직까지 해결되지 않고 있습니다. 이 문제를 이해하기 위해서는 우선 노이즈 캔슬링 헤드폰의 작동 원리를 살펴볼 필요가 있습니다.
ANC 헤드폰의 소음 제거 원리
일반적으로 알려진 바와 달리, 능동형 소음 제거(ANC) 헤드폰은 물리적으로 귀를 막아 소음을 차단하는 것이 아닙니다. 단순히 귀마개처럼 외부 소음을 막는 것이 아니라, 내부적으로 소음을 상쇄시키는 원리를 이용합니다. 그렇다면 ANC 헤드폰은 어떻게 소음을 제거할까요?
소리는 빛과 마찬가지로 공기를 통해 ‘파동’의 형태로 전달됩니다. 빛의 주파수가 색을 결정하듯, 소리의 주파수는 음높이를 결정합니다. 여기서 중요한 점은 소리가 ‘압력파’라는 사실입니다. 빛과는 달리, 소리는 벽, 물, 플라스틱 헤드폰과 같은 단단한 물체를 통과할 수 있습니다. 특히 저주파 음파는 단단한 물체를 통과하는 데 유리하지만, 고주파 소리는 그렇지 않습니다.
ANC 헤드폰은 저주파 소음을 제거하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 내장된 마이크를 통해 주변 소음을 감지하고, 해당 소음의 주파수를 분석한 후, 원래 소음과 반대되는 위상(반전된 파형)을 가진 소음 제거 파동을 생성하여 귀로 보냅니다. 두 파동이 만나면 서로 상쇄되어 소음이 줄어드는 원리입니다.
복잡하게 들릴 수 있지만, 원리는 간단합니다. 소음 제거 파동은 헤드폰이 제거하고자 하는 소음의 ‘거울 이미지’라고 생각하면 됩니다. 즉, 동일한 주파수(음높이)를 갖지만, 위상이 반대인 두 소리가 만나 서로를 상쇄시키는 것입니다. 이는 과학적인 원리에 기반한 현상입니다.
비행기에서 귀가 ‘압박감’을 느끼는 이유
ANC 헤드폰은 소음 제거 파동을 통해 소음을 줄이는 역할을 합니다. 그렇다면 왜 일부 사용자들이 귀 통증이나 두통을 호소하는 걸까요? 많은 사람들은 ANC 헤드폰을 착용했을 때 느끼는 ‘압박감’이 비행기 이착륙 시 또는 깊은 바닷속에 잠수할 때와 유사하다고 표현합니다. 이 원인을 이해하려면 먼저 기압과 청각의 관계를 살펴볼 필요가 있습니다.
대기압(기압)은 지구를 둘러싼 공기가 표면에 미치는 힘을 의미합니다. 지구의 중력으로 인해 공기는 아래로 끌어당겨지기 때문에, 고도가 낮은 곳(해저)의 공기는 고도가 높은 곳(산 정상 또는 비행 중인 비행기)보다 밀도가 높습니다.
하지만 대기압의 밀도 자체가 귀에 직접적인 통증을 유발하는 것은 아닙니다. 귀에서 느껴지는 ‘압박감’은 내이의 기압과 주변 환경의 기압 차이에서 비롯됩니다. 고도가 높아지면 귀 내부의 공기가 밖으로 빠져나가려고 하고, 고도가 낮아지면 귀 내부로 더 많은 공기가 필요합니다. 귀를 ‘펑’ 하고 소리를 내면서 내이의 기압을 주변 환경의 기압과 같게 만들면 ‘압박감’이 해소됩니다.
ANC 헤드폰은 실제로 귀에 ‘압력’을 가하지 않습니다
뇌는 귀 통증이나 두통뿐만 아니라 중이의 진동 정도를 통해 대기압 변화를 감지합니다. 비행기를 처음 탔을 때 귀 내부의 기압은 주변보다 높아집니다. 결과적으로 내이는 풍선처럼 부풀어 오르고, 진동이 적어집니다. 이러한 진동 감소는 저주파 청력 감소를 유발하고, 뇌는 이를 대기압 변화 신호로 해석하는 경향이 있습니다. (비행 중 귀가 멍멍해졌다가 뚫린 후 소리가 더 잘 들리는 이유도 이 때문입니다.)
ANC 헤드폰이 엔진 소리와 같은 저주파 주변 소음을 제거하는 과정에서 뇌는 마치 기압 변화가 있는 것처럼 착각할 수 있습니다. 실제로 통증이나 불편함이 있는 것은 아니지만, 뇌는 귀를 뚫으려고 하는 과정에서 이러한 느낌을 모방하기 시작합니다. 귀를 뚫는다고 해서 저주파 소음이 없어지는 것이 아니기 때문에, ANC 헤드폰을 벗기 전까지 통증과 압박감이 심해질 수 있습니다.
ANC 헤드폰에 적합하지 않은 사람들도 있습니다
어떤 사람들은 ANC 헤드폰을 착용해도 아무런 불편함을 느끼지 못하지만, 다른 사람들은 시간이 지남에 따라 익숙해지기도 합니다. 반면, 일부 사람들은 ANC 헤드폰이 유발하는 ‘압박감’을 견디기 어려워합니다.
만약 새로운 ANC 헤드폰 착용 후 ‘압박감’, 귀 통증, 턱 통증, 두통을 느낀다면, 선택할 수 있는 방법은 제한적입니다. 약 15분 정도 착용한 후 뇌가 적응하길 기대하거나, 헤드폰을 반품하고 다른 제품을 고려해 볼 수 있습니다. 예를 들어 차음 이어폰이나 일반 이어폰 위에 착용할 수 있는 사격용 귀마개 등이 대안이 될 수 있습니다.
통증이 뇌에서 ‘만들어낸’ 느낌일지라도, 그 고통이 실제로 느껴지는 것은 분명합니다. 만약 뇌가 ANC 헤드폰에 적응하려 하지 않는다면, 억지로 착용할 필요는 없습니다. 팟캐스트를 듣는 동안 주변 소음을 차단하기 위해 자신을 괴롭히거나 잠재적으로 신체에 해를 입힐 필요는 없습니다.
출처: 프리델 연대기/미디엄, 위키피디아, 스타키