SoundLab
시작하기
ACOUSTICS · 02

Phase Interference 위상 간섭

두 파동이 만나 더해지고 사라지다

같은 소리 둘을 겹칠 때, 파동의 위상차에 따라 진폭이 2배로 커지거나(보강) 완전히 사라집니다(상쇄). 노이즈 캔슬링·스피커 배치의 핵심 원리입니다.

파도 두 개가 만나면

두 개의 똑같은 물결이 만날 때, 봉우리끼리 겹치면 더 큰 물결이 되고, 봉우리와 골짜기가 겹치면 서로 밀어내 평평해져요. 소리도 똑같은 파동이라 이런 일이 일어납니다.

같은 소리 둘을 딱 맞춰 겹치면 2배로 커지고(보강), 반대로 엇갈리게 겹치면 마법처럼 소리가 사라져요(상쇄).

직접 해보기

소리 켜기Phase(위상차) 슬라이더를 0°에서 180°로 옮겨보세요. 보라색 ‘합성’ 파형이 점점 작아지다가 180°에서 완전히 평평해지고 소리가 사라집니다.

위상과 간섭

같은 주파수의 두 사인파를 더할 때, 둘 사이의 위상차(phase difference) 가 결과를 결정합니다.

보강 간섭 (0°)
봉우리와 봉우리가 일치 → 진폭이 2배로 커짐.
상쇄 간섭 (180°)
한쪽이 뒤집힘 → 봉우리와 골짜기가 만나 완전히 0이 됨.

어디에 쓰이나

노이즈 캔슬링 헤드폰은 외부 소음의 위상을 뒤집어 더해 상쇄합니다. 스튜디오에서 두 마이크 위상이 어긋나면 저음이 빠지는 것도 같은 현상입니다.

합성 진폭의 수식

진폭 A, 위상차 φ인 두 사인파의 합은 삼각함수 합공식으로:

sin(ωt) + sin(ωt + φ) = 2·cos(φ/2)·sin(ωt + φ/2)

즉 합성 진폭은 2A·|cos(φ/2)| 입니다. φ=0이면 2A(보강), φ=180°이면 cos(90°)=0 → 완전 상쇄. 위젯의 ‘합성 진폭’ 막대가 바로 이 |cos(φ/2)| 값입니다.

위상 = 시간 지연

위젯은 한쪽 신호를 DelayNode(φ/360)/f 초만큼 지연시켜 위상차를 만듭니다. 즉 위상은 주파수에 종속된 시간 지연입니다 — 같은 지연이라도 주파수가 다르면 위상차가 달라지며, 이것이 빗필터(comb filter)로 이어집니다.

실습 가이드
  • 0° (보강) 버튼 → 파형이 커지고 소리가 또렷
  • 180° (상쇄) 버튼 → 합성 파형이 평평해지고 소리가 사라짐
  • → 슬라이더를 천천히 움직이며 소리가 작아졌다 커지는 걸 들어보세요
실습 가이드
  • → Phase 0°→180°로 옮기며 ‘합성 진폭’ 막대가 100%→0%로 줄어드는 것을 확인
  • → 노이즈 캔슬링이 왜 “위상 뒤집기”인지 180°에서 체감해보세요
실습 가이드
  • → 합성 진폭 막대가 |cos(φ/2)| 곡선을 따르는지 90°(≈71%)·120°(=50%)에서 확인
  • → Frequency를 바꿔도 위상차(°) 기준 상쇄 지점은 같지만, 내부 지연 시간은 달라짐을 떠올려보세요

이해도 확인 퀴즈

0 / 2

1.같은 소리 둘을 "엇갈리게"(180°) 겹치면 어떻게 될까요?

2.두 소리의 봉우리끼리 딱 맞춰 겹치면(0°)?

이해도 확인 퀴즈

0 / 2

1.상쇄 간섭이 일어나는 위상차는?

2.노이즈 캔슬링 헤드폰의 원리는?

이해도 확인 퀴즈

0 / 2

1.위상차 φ인 두 사인파(진폭 A) 합의 진폭은?

2.위젯이 위상차를 만드는 방식은?

위상 간섭 Interference
파형 A 파형 B 합성
합성 진폭
Output · 실제 합성음
Phase · 위상차
Frequency 220Hz