Audio Signal, Sound Signal   오디오 신호, 음향 신호, 음성 신호

(2022-01-14)

Audio Signal Level, 오디오 신호 레벨, 마이크 레벨, 라인 레벨, 스피커 레벨, 오디오 잭, 오디오 케이블, XLR

1. 오디오 (Audio)음향 신호 (Sound Signal) : (음파/음압)
     - 소리압력(음압) 변화를 신호로써 본 것

  ㅇ 오디오 신호 (Audio Signal) : (전압)
     - 가청주파수 범위에 있는 음성 및 모든 자연 소리를 전기적인 파형 신호로 변환시킨 것


2. 오디오 계통(기기)의 구성 및 레벨

  ㅇ 수음(受音)  :  마이크 레벨
     - 마이크로폰  :  음향에너지(파동) → 진동에너지(진동판 떨림) → 오디오신호(전기적 파형)

  ㅇ 오디오 신호의 신호처리  :  라인 레벨
     * 수음(受音) 및 재생(再生) 범위 ☞ 다이내믹레인지 참조
     - 증폭/앰프 (프리 앰프)  :  오디오 신호를 키움
     - 튜닝/튜너 
     - 이퀄라이저  :  음질 조정 (불필요하거나 거슬리는 음 등을 제거)

  ㅇ 재생(再生)  :  스피커 레벨
     - 파워 앰프  :  프리 앰프로부터 받은 오디오 신호를, 스피커 구동에 충분히 전력 증폭하여 공급
     - 스피커  :  전기적 신호를 음파로 바꾸어 방사하는 음향 기기


3. 오디오 신호의 전압 레벨오디오 신호의 레벨 정량화 
     - 표현 : 피크값, 실효값, 피크팩터 등
     - 측정 : 오디오 레벨 미터 (VU 미터 등)

  ㅇ 오디오 신호 레벨의 주요 표기 단위 : dBu오디오 신호의 레벨 종류
     - 마이크 레벨 (Mic Level) : 헤드폰으로도 들을 수 없는 정도 (-20 dBu 이하)
        . 마이크 출력 (통상, 수 밀리 ㎷ ~ 수 마이크로 볼트 ㎶ 정도로 미약함)
     - 라인 레벨 (Line Level)  : 헤드폰으로 들을 수 있는 정도 (-20 ~ + 30 dBu)
        . 신서사이저,콘솔 등 대부분의 오디오 연결 장비의 입력 및 출력 레벨 (1 V 전후)
     - 스피커 레벨 (Speaker Level) : 스피커 구동이 가능 (+30 dBu 또는 dBm 이상)
        . 매우 큰 전압 필요 (수십 V 정도)


4. 오디오 신호의 케이블오디오 신호 레벨에 따른 케이블 유형
     - 마이크 레벨, 라인 레벨 : 평형 케이블
        . 통상 미약한 잡음이 혼입되어 증폭되기 쉬우므로 실드 케이블을 사용
     - 스피커 레벨 : 불평형 케이블

  ㅇ 소형 기기 오디오 잭 : 3.5 mm (Aux 케이블)
     - 크기가 작으므로, 많은 정보 전달이 어렵우며 음질에 한계가 있음. 불평형케이블
     - 특히, 길이가 길면 음질이 크게 떨어지나, 저가격임으로 소형기기에 알맞음
     - 스테레오 사운드가 단일 통로를 통해 전달됨

  ㅇ RCA 케이블
     - 2개 케이블이 한 쌍으로 구성된 불평형케이블
     - 스테레오 사운드가 좌,우 별도 통로로 전달됨
        . 빨간색은 우측 사운드, 흰색이나 검정색은 좌측 사운드에 연결됨

  ㅇ XLR 케이블
     - 평형케이블 타입의 3 핀(접지선 포함)
        . 1번 핀(접지선), 2번 핀 : (+, Tip, Hot), 3번 핀 : (-, Ring, Cold)
        . [참고_웹] ☞ Wikipedia 참조
     - 고급 또는 고출력이 필요한 공연용 오디오 기기 연결에 주로 사용됨


5. 오디오 신호의 임피던스 고려

  ㅇ 대부분의 아날로그 음향 장치계에서는 음향 신호 파장에 비해 케이블 길이가 짧아서, 
     - 선로특성 임피던스 정합을 고려 않고, 전압 만을 일정하게 유지하게 함 
      . 통상, 소스 출력 임피던스는 되도록 작게, 부하 입력 임피던스는 크게 가져감
         . 대략, (소스 출력 임피던스 x 10배) ≒ (부하 입력 임피던스)

  ㅇ 스피커(헤드폰)의 부하 임피던스   :   8 [Ω]
     - 스피커에 연결되는 파워 앰프의 출력 임피던스는, 댐핑펙터에 따라, 0.02 ~ 0.16 Ω 정도 임


6. 오디오 파워 앰프스피커를 구동하는 앰프 (전력 앰프)
  ㅇ 주로, AB급 전력증폭기를 사용
  ㅇ 파워 등급 표시의 구분
     - 연속 파워 (Continuous Power) : 장기간 평균 파워
     - 프로그램 파워 (Program Power) : 중간기간(1분 이상) 평균 파워
     - 피크 파워 (Peak Power) : 단기간(1/10초 정도) 최대 파워


7. 오디오 신호의 디지털화

  ㅇ 디지털 변환         ☞  (표본화,양자화,부호화), A/D 변환, PCM 등 참조
  ㅇ 디지털 압축 부호화오디오 부호화 참조
  ㅇ 디지털 전송시리얼 전송 참조


[오디오 신호] 1. 오디오 신호 2. 동적 범위 3. 헤드룸
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
  4.   전기전자공학
  5.   방송/멀티미디어/정보이론
    1.   비디오
    2.   오디오
      1.   오디오 획득
      2.   오디오 신호
        1.   1. 오디오 신호
            2. 동적 범위
            3. 헤드룸
      3.   오디오 재생
      4.   오디오 측정
    3.   멀티미디어
    4.   방송
    5.   디스플레이
    6.   조명
    7.   정보이론/코딩
  6.   통신/네트워킹
  7.   정보기술(IT)
  8.   공학(역학,기계,재료등)
  9.   설계/표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
        최근수정     요약목록     참고문헌