1. 주파수 변조 / 진폭 변조 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 개념 파악 (6dB의 의미)
8. 주파수 응답특성 개념파악
9. FM에서 Pilot Signal의 역할
10. 스테레오에서 Separation 이란?
11. 라디오에서 캐리어 주파수 란?
12. 변조율 개념 (변조율 이란?)
13. 엠파시스 / 디엠 파시스 개념
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1. 변조(Modulation) -> 주파수변조(FM) 과 진폭변조(AM) 의 개념과 차이점 파악
- 변조는 송신 신호를 전송로 특성에 적합하도록 반송파에 실어 정보신호의 주파수를 고주파 대역으로 옮기는 것을 말한다.
- 복조는 반송파에 포함된 신호파를 복구하는 것이다.
* 시대에 따라 변조 및 복조의 개념은 다양하게 변화 하지만, 전송하고자 하는 신호파를 더 수월하게 전송하고 자 하는 것이 목적이다.
2) 변조를 하는 이유 :
- 장거리 전송 / 전송손실의 보상 / 장비 제한 극복 / 전송신호 와 전송매체와 정합 / 다중화 / 전자파의 방사가 용이
* 데이터를 담은 신호를 채널에 알맞은 전송 파형으로 변환하는 과정
3) 변조의 종류 :
- 변조는 반송파 주파수를 이용하여 기저대역 신호파를 고주파 대역으로 천이하는 기법으로 보내고자 하는 신호파 (전송신호)의 종류에 따라 아날로그 변조와 디지털 변조로 구분하고, 반송파의 종류에 따라 연속파와 펄스로 구분한다.
4) 주파수 변조(FM)와 진폭 변조(AM) :
- 진폭 변조(AM) -> 음성신호를 전달하는 고주파 전파의 주파수는 일정하지만, 음성이 높은 부분의 진폭은 높게 하고, 음성이 낮은 부분의 진폭은 낮게 하는 변조방식. 직진성이 낮아서 장애물이 있어도 쉽게 전파가 전달되며, 적은 수의 중계기로도 난청지역을 최소화할 수 있다
외부의 영향에 쉽게 교란을 일으키는 진폭을 이용하여 변조되기 때문에 음질이 떨어지고, 가용 주파수대가 좁고 주파수가 낮기 때문에 이웃 나라와의 혼신이 심하며, 정보 전달량의 한계가 있어 스테레오 방송을 할 수 없다.
- 주파수 변조(FM) -> 음성신호를 전달하는 고주파 전파의 진폭은 일정하지만 음성이 높은 부분은 주파수를 높게 하고 음성이 낮은 부분은 주파수를 낮게 하는 변조방식. 직진성이 높기 때문에 작은 장애물에도 쉽게 전파가 방해를 받는다. 난청지역을 해소하기 위해서는 많은 설비가 필요하기 때문에 철근 콘크리트 건물 내부나 산간 지역에서는 FM 방송을 청취하기가 힘들거나 음질이 떨어지고 잡음이 섞인다는 단점이 있다. 가용 주파수대가 넓고 주파수가 높기 때문에 이웃 나라와의 혼신이 적고, 정보 전달량이 높으므로 스테레오 방송 등 다중 방송이 가능함. 따라서 뉴스 혹은 교통방송과 같이 음질보다 정보의 광범위한 전달을 중요시하는 방송은 주로 AM, 음악방송 같이 정보의 광범위한 전달보다 음질을 더 중요시하는 방송은 FM 방송에 주력하고 있다.
2. 임피던스(Impedance) -> RF 신호 특성과 매칭(50Ω/75Ω) 개념
1) RF (Radio Frequency)
- Radio Frequency 란 방사 주파수라는 뜻이다. 보통 RF라 하면 전자파를 이용한 무선 장비단을 말합니다. 결국 RF라 함은 일반적으로 대략 100~300 Mhz 이상의 고주파 무선통신 및 고주파를 이용한 장비 설계, 연구 공학분야 일체를 지칭하는 말로 정리될 수 있다.
2) RF 신호의 성질
- 반사 (Reflection) : 전자기파는 금속을 만나면 완전 반사를 한다. 이 성질을 이용하여 금속을 통해 전자파를 차폐하거나 반사판으로 전자기파를 특정 방향으로 보내는 것이 가능하다.
- 산란 (Scattering) : 산란이란 전자기파가 진행하다가 만난 물체 표면에서 구조 특성에 따라 사방으로 전자기파가 흩어지는 현상을 의미한다.
- 회절 ( diffraction) : 전자기파가 진행 중에 장애물을 만났을 때 옆으로 돌아서 진행하는 현상이다. 만약 이 현상이 없었다면 오늘날의 이동통신은 불가능했을지 모른다. 저주파 신호가 더욱 멀리 도달하는 이유는 바로 주파수가 낮을수록 회절성이 강해서 이다.
- 굴절 (Refraction) : 전자기파가 물리적 성분이 다른 재질에 입사했을 때 그 재질 차이에 의해 진행 방향이 옆으로 변화하는 것을 의미한다.
3) 임피던스 50Ω 의 의미
- 실제로 50Ω이 가지는 의미는 바로 ‘기준점‘입니다. 고주파에서 임피던스는 선로 부하에 아주 중요한 역할을 하게 됩니다. 그러한 임피던스가 연결단에서 서로 조금이라도 안 맞으면 신호의 반사가 발생합니다. 그래서 항상 임피던스 매칭을 해야 합니다.
4) 임피던스 의 정의
- 많이 사용되고 이용되는 용어인데, 해석은 개인 간 차이가 있는 듯합니다. 저항과 임피던스를 단순 비교해서 차이점을 말한다면, 바로 주파수입니다. 주파수가 존재하는 회로나 소자에는 R 성분뿐 아니라 L과 C 성분의 복합적인 작용으로 특성이 변합니다. 정의를 하자면 임피던스 란 특정 구조나 회로에서 전압과 전류의 비를 말한다.
5) 임피던스 매칭
- 간혹 이런 얘기들을 합니다. 출력 임피던스와 입력 임피던스가 일치되어야 매칭 되었다고 합니다. 그러면 왜 매 칭을 해야 될까요? 쉽게 하자면 에너지의 전달을 목적으로 출력과 입력 회로가 있다면, 최대한 100%에 가까운 에너지의 전달을 목적으로 매칭을 하게 됩니다.
임피던스 언매칭 상태에서는 에너지의 전달이 감쇄된다고 말할 수 있습니다. 수도관을 예를 들면 굵은 수도관으로 집 앞까지 물이 오다가, 집 입구에서 얇은 수도관으로 바뀌면 많은 물을 못 흘려보내서 적은 물의 양을 쓸 수밖에 없는 경우와 같다고 보시면 되겠죠? 그럼 연결 부위에서 동일한 굵기의 수도관을 연결한 경우를 임피던스 매칭이 되었다 라고 비유해도 될 듯합니다.
6) 카 오디오에서 안테나 임피던스
- 지금은 계측기 출력 임피던스가 50Ω/75Ω 두 가지 모두 지원된다. 예전엔 50Ω 한 가지만 있었고, 안테나 입력 임피던스는 75Ω 이어서, 매칭이라는 게 중요했던 시기가 있었다. 그런데 지금도 예전에 세팅 해 놓은 환경을 바꾸지 않고, 지금까지 50Ω to 75Ω 변환기를 사용한다.
신호 발생기 (계측기)에서 출력되어 카 오디오 안테나 입력으로 신호를 넣어 주는데, 여기서 임피던스 매칭이 맞지 않으면, 상대적으로 작은 세기의 신호가 입력되어 의도와 다른 결과 값이 나올 수 있기 때문에 임피던스 매칭의 의미는 중요하다.
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