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  1. 2018.02.12 카 오디오 정밀측정 (선행3~4)

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

 

우선 카 오디오 (AVN) 정밀측정을 위한 전체 결선도 를 설명하고, 각 계측기의 소개와 용도를 알아보려 한다. 물론 동일한 환경과 계측기가 사용된다는 보장은 없지만, 그래도 현장에서 아직까지 보편적이고 많이 사용되는 환경이며, 다소 계측기가 다르더라도 기본원리는 동일하다.
 
* 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.

 

① 트랜스 밸런스 오디오 출력         ② 밸런스 오디오 출력회로         ③ 밸런스 오디오 노이즈 제거

 

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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Posted by 떼기
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