맥놀이 현상은 주파수가 약간 다른 두 소리 파형이 서로 간섭할 때 발생합니다. 이 현상은 두 주파수의 합과 차에 의해 결정되며, 청감상 소리의 크기가 주기적으로 변하는 것처럼 느껴집니다.

$$f_{beat1} = \frac{f_1 + f_2}{2}, \quad f_{beat2} = \frac{|f_1 - f_2|}{2}$$

예를 들어, $440\,Hz$와 $444\,Hz$의 주파수를 가진 두 소리가 동시에 울리면:

• 반송파 주파수($f_{beat1}$): $\frac{440 + 444}{2} = 442\,Hz$ (실제로 들리는 음의 높이)
• 맥놀이 주기 주파수($f_{beat2}$): $\frac{444 - 440}{2} = 2\,Hz$ (엔벨로프의 변화)

이때 청감상으로는 $2\,Hz$의 절반 주기가 아닌, 전체 진폭의 변화인 $4\,Hz$(두 주파수의 차이) 주기로 “우웅-우웅”하는 소리의 커짐과 작아짐을 느끼게 됩니다. 이러한 현상은 악기를 조율할 때나 특정 음색의 두께감을 형성할 때 활용됩니다.

• IMD (Intermodulation Distortion): 비선형 시스템에서 두 개 이상의 주파수가 입력될 때, 맥놀이와 유사하게 주파수의 합과 차에 해당하는 새로운 왜곡 성분이 발생하는 현상입니다.
• Chorus/Flanger: 미세한 시간 지연과 변조를 통해 주파수 차이를 만들어내어 인위적인 맥놀이 효과(풍성함)를 부여하는 이펙터입니다.