맹그러 (Maker)

1. 주파수변조 / 진폭변조 개념 파악

2. RF 임피던스 50/75Ω 과 임피던스 매칭 개념 파악

3. 측정을 위한 계측기 결선도

4. BTL 개념 (밸런스/언 밸런스 오디오 출력)

5. 전압 단위 개념 (Vrms=Vpp 변환 계산)

6. 오옴의 법칙 (V2/R=W 계산)

7. dB 단위 개념파악 (6dB의 의미)

8. 주파수 응답특성 개념파악

9. FM 에서 Pilot Signal 의 역할

10. 스테레오 에서 Separation 이란?

11. 라디오 에서 캐리어 주파수 란?

12. 변조율 개념 (변조율 이란?)

13. 엠파시스 / 디엠파시스 개념

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7. dB 단위 개념파악 (6dB의 의미)

* dB 단위를 왜 쓸까?

- 학교 다닐때 분명히 배웠다, 계산도 그럭저럭 이해 할 수 있었다. 시험도 잘은 아니지만 그럭저럭 통과는 했다.

Decibel 社 에서 만들어 졌고, 절대치가 아닌 상대적인 수치이며, 비교를 하기위한 기준값이 필요하며, Log 10을 밑수로 취한 지수값 이고, 지수를 간단한 덧셈으로 계산이 가능하다.

현재 업무 하는데도 사용을 하고 있는데, 내 스스로가 사용하기도 한다. 그런데, 딱히 와 닿지 않는다. 뭐가?

자세히 모르면서도 그냥 크다 작다를 표현 하는 단위로 사용하고 있다. 그래두 뭐 아직까지 이의 제기를 받은 적은 없다. 아마도 솔직히 동감 하는 분이 있지는 않을까? 그래서 이번 페이지에 좀 쉽게 예를 들어서 설명해 보고자 한다.

- Bell 社에서는 넓은 범위의 값들을 한눈에 보기도 어렵고 계산하기도 귀찮기 때문에, 밑수를 10을 사용하는 log로 변환하여 사용하기 시작했다고 한다. 이때 log를 취한 값들이 넘 작아지기 때문에, 여기에 추가적으로 10을 곱하여 사용하게 되었고, 그래서 접두어로 'Deci' 가 붙게 된 것이다. 

결국 dB는 어떤 자연계의 단위가 아닌, 인간이 쓰기 편할려고 만들어낸 어떤 가상의 지표이기도 한다. 그저 인간이 편할려고 만든거기 때문에, 그 원리를 이해하기 보다는 사용법을 잘 익히는게 중요하다. 

* 큰 수의 계산과 표기를 쉽게 한다.

큰 수치를 간략하게 표현할 수 있다. 또한 지수형태로 되어 있어서, 실제 수치의 곱의 표현을 합으로 나타낼 수 있다.

위에 의미를 실제 일어 날 수 있는 상황에 대해, 옛날 고전유머극장 이란 프로에서 코미디언이 했던 콩트의 한 장면을 예로 들어 설명하면 될 듯 합니다.

- 명문가이나 대대로 손이 귀한 집안의 서대감(서영춘)이 간신히 본 오대 독자(임희춘)의 장수를 기원하는 이름을 지으려고 유명한 점쟁이를 찾아갔고 그 점쟁이가 좋은 의미의 이름이나 단어는 다 갖다 붙이는 통에 전세계를 아우르는 네이밍 센스가 돋보이는 이름이 탄생했으니, 이렇게 점쟁이가 이름을 지어주면서 빠뜨리면 죽는다고 경고를 한다. 이 경고를 서대감은 아들의 이름을 말할 때 한 글자라도 빠뜨리면 죽는다는 의미로 해석하고 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이를 부를 때 중간에 한글자도 빼지 않고 완전 풀네임으로 아들을 불렀다.

그러던 어느날 서대감의 독자인 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이가 우물에 빠지자 기겁한 하인이 서대감에게 "마님!! 글쎄 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이 도련님이 우물에 빠졌어요!" 라고 보고했고, 대감도 크게 놀라 "아니 우리 오대 독자 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이가 우물에 빠졌다고? 그럼 빨리 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이를 구하러 가야지!"라며 이름을 한글자도 빼놓지 않고 불러대는 사이 이미 상황은 종료되었다. 

그제서야 서대감은 "아, 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이의 이름의 글자가 아니라 서수한무 거북이와 두루미 삼천갑자 동방삭 치치카포 사리사리센타 워리워리 세브리깡 무두셀라 구름이 허리케인에 담벼락 담벼락에 서생원 서생원에 고양이 고양이엔 바둑이 바둑이는 돌돌이를 물에다 빠뜨리지 말란 얘기였구나!"하고 깨닫는 거로 끝.

- 만약 위와 동일한 상황에 Bell 社 에서 일어났다고 하면, 앰프 증폭이 얼마나 돼? 라고 상사가 물어 봤을때, 예, 약 6dB 정도 입니다. 라고 표현하고 그걸 들은 상사가 이해 한다면 얼마나 편할까? 생각이 듭니다. 더 이상의 접근은 수학적인 지식이 모자라서 여기까지만 하고, 더 깊은 내용은 다른분의 블로그를 참조 합시다.

==> http://www.jmcorea.co.kr/bbs/bbs/board.php?bo_table=faq&wr_id=35&sfl=&stx=&sst=wr_datetime&sod=asc&sop=and&page=2

결론 :

dB 로 표현된 값은 상대적인 크기 즉 입력대비 출력 또는 기준 값 대비 현재 값의 크기로 이해하고, 아래 테이블 처럼 자주 사용되는 dB 값은 배율로 외워서 사용 합시다.

1. 주파수변조 / 진폭변조 개념 파악

2. RF 임피던스 50/75Ω 과 임피던스 매칭 개념 파악

3. 측정을 위한 계측기 결선도

4. BTL 개념 (밸런스/언 밸런스 오디오 출력)

5. 전압 단위 개념 (Vrms=Vpp 변환 계산)

6. 오옴의 법칙 (V2/R=W 계산)

7. dB 단위 개념파악 (6dB의 의미)

8. 주파수 응답특성 개념파악

9. FM 에서 Pilot Signal 의 역할

10. 스테레오 에서 Separation 이란?

11. 라디오 에서 캐리어 주파수 란?

12. 변조율 개념 (변조율 이란?)

13. 엠파시스 / 디엠파시스 개념

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5. Vrms 와 Vpp => 전압 단위 변환

* 실효치 전압과 피크치 전압

- 앞서 실효치 전압에 대해서 기재 한 바가 있어서 URL 참조 => http://ttegy.tistory.com/33?category=595469

그림 ⓐ 에서 처럼 어느 전압단위가 크고 작은지 만 기억하고, 만약 환산을 위해 계산을 해야 한다면 그림 ⓑ 를 이용해서 공식을 외우면 편 할것이다. 즉 Vrms 를 알고 싶은데, Vpp만 주어진다면 2√2를 나누면 되고, Vpp를 알고 싶을 땐 Vrms 와 2√2를 곱하면 되겠다.

6. 옴의 법칙 => V2/R

흔히들 V=IR 이렇게 공식을 외우고 있는 모습을 자주 목격한다. 전압의 기호는 ‘e’가 맞고. 단위는 [V] 로 표기 하는게 맞다. 결론은 E=IR 이렇게 표기 하는게 맞을 것이다. 아니라면?

여기서도 전류를 알고 싶은데, 전압과 저항만 있다면, 전류만 살짝 가려서 보이는 나누기 공식으로 암기하면 편할 듯 하다.

내가 어릴적 공부 할 때 이렇게 공식을 외웠다. 이렇게 굳이 외울 필요가 없이 흔하고 상식화 되어 있는 옴의 법칙을 이렇게 외울 필요는 없겠지만. 이런식의 법칙이 통하는 공식이 많다. 다른 공식들도 이런 모양으로 외우면 아마도 많은 도움이 될 듯 하다.

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1. 주파수변조 / 진폭변조 개념 파악

2. RF 임피던스 50/75Ω 과 임피던스 매칭 개념 파악

3. 측정을 위한 계측기 결선도

4. BTL 개념 (밸런스/언 밸런스 오디오 출력)

5. 전압 단위 개념 (Vrms=Vpp 변환 계산)

6. 오옴의 법칙 (V2/R=W 계산)

7. dB 단위 개념파악 (6dB의 의미)

8. 주파수 응답특성 개념파악

9. FM 에서 Pilot Signal 의 역할

10. 스테레오 에서 Separation 이란?

11. 라디오 에서 캐리어 주파수 란?

12. 변조율 개념 (변조율 이란?)

13. 엠파시스 / 디엠파시스 개념

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3. 측정환경 (Measurement Configration) -> 계측기 소개 와 결선도

① 표준신호를 발생시켜 비교를 위한 계측기 일명 SSG (Standard Signal Generator) 가 있고 그 출력은 ② Antenna Dummy 로 연결된다.

이는 계측기의 50Ω 임피던스 출력과 셋트 ANT 입력단 75Ω 의 임피던스 매칭을 위해 사용된다. 의도치 않게 임피던스 매칭을 위해 사용되지만, 안테나 입력단에서 보면 평균적으로 -6dB의 감쇄가 일어난다. Antenna Dummy 를 지나 Car Audio (AVN) ③ ANT 입력으로 라디오 RF 신호가 입력되면 비로소 셋트는 동조가 가능하고, 이에 맞는 출력을 시킨다.

④ Vehicle Dummy Jig 로 전원공급 과 입출력을 주고 받는다. 이를 위해 ⑤ 전원입력이 되어야 한다. 전원은 30V 10A 정도의 용량을 갖추어야 한다. 전원은 리니어 타입으로 사용을 해야 한다. 고주파 노이즈가 섞인 SMPS 나 그외 스위칭 전원을 사용시 라디오/오디오 성능측정에 방해가 된다. Vehicle Dummy Jig 내부에는 파형 측정 시 스피커 임피던스를 대신 할 수 있는 Dummy Load 저항이 내장되어 있어야 한다. 측정시 오디오 출력은 적당한 Load가 걸려야 정확한 출력 또는 파형이 관측 될 수 있다.

⑥ BTL Adapter 의 용도는 셋트 (AVN) 의 출력이 스피커 단자 양쪽에 연결 가능한 밸런스 오디오 출력이다. 즉 SPK_Left+ / SPK_Left- 이렇게 두개의 밸런스 신호가 출력된다. 이 신호를 언밸런스 오디오 출력으로 변환해주는 장치이고, 측정을 위한 기준점 GND 를 만들어 내주기 위한 용도로 사용된다. 측정을 하지 않는 실제사용 조건에서는 이는 필요 없다.

⑦ AC Level Meter 는 오디오 출력을 전압으로 표시해주는 아날로그 전압계 이다. 이 신호와 병렬로 ⑧ Audio Analyzer 를 연결해 오디오신호 분석을 한다. 범용으로 사용 가능한 오디오 분석기 이며, 비교적 고가의 장비이다. 마지막으로 AC Level Meter 뒷면 출력포트에서 ⑨ Oscillo Scope 를 연결 한다. 이는 파형의 찌그러짐이나 클리핑 관측을 위해 사용된다. 오실로 스코프가 없이 크기만을 보면서 측정 하게되면 이상 파형으로 인한 측정값 왜곡이 생길 수 있어서 보조적인 역할로 사용된다.

4. BTL(Balanced Transformerless / Bridge Tied Load) 출력

1) Balanced vs Unbalanced

 - 오디오 출력회로는 몇 가지가 있지만 여기서 얘기 하려는 오디오 출력회로는 Balanced Audio Output 이다. 트랜스 2차 코일을 이용해서 서로 상반된 극성의 출력회로를 만들어 스피커 양단에 연결시킨다. 그러므로써 단일전원 으로 최대의 출력을 낼 수 있고, 얘기치 않은 노이즈 글리치(Glitch) 로 부터 안정적인 오디오 출력을 뽑아 낼 수 있는 회로로 많이 사용된다.

 - 트랜스 없이 밸런스 오디오출력을 내는 회로라는 뜻의 BTL 과 브리지 방식의 오디오 출력으로 콘덴서가 필요 없다는 의미의 두 가지 약자가 혼재되어 사용된다.

2) Car Audio(AVN) 의 오디오 출력회로

 - Car Audio 의 출력회로 역시 위 에서 얘기한 장점들 때문에 BTL 출력 방식을 사용한다.

① 단일전원 12V에서 최대 출력 약4배의 큰 출력을 얻을 수 있기 때문에 BTL 방식을 사용한다. 물론 트랜스포머 코일도 사용하지 않는 전용화 되어 나온 IC를 사용한다.

② 오디오 출력이 스피커에 연결되는 사이 Pop Noise 나 글리치(Glitch) 등의 노이즈로 부터 안정적인 출력특성을 내도록 Balanced Audio 방식을 사용한다. 이에 직관적인 이해는 ②번과 ③번 그림에 잘 나타나 있다. 노이즈의 특성은 단일 방향으로만 인가 된다는 것이 키 포인트 이다.

3) Car Audio 정밀측정 에서 BTL Adaptor 란?

 - 오디오 출력을 측정하려면 오실로 스코프 또는 전압계 등이 연결되어, Level (또는 전압)을 측정해야 된다. Balanced Audio 출력에는 GND 가 없다. 이 GND를 연결 시키고, 전압을 측정하기 위해 Unbalanced Audio 출력으로 변환 해 주어야 하는 이유이다. 측정을 위해 사용되며 실 사용 조건에서는 필요가 없다.

BTL Adaptor의 원리를 표현한 회로이다.

Balanced Audio 입력을 Unbalanced Audio 로 변환 해주는 회로이며, 증폭도는 0dB 즉 증폭또는 감쇄가 없이 Add 기능만 있는 회로이다.

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