특성 임피던스와 손실계수

 

 

 

 

---

특성 임피던스

오디오 장치는 사용되는 케이블의 영향을 많이 받습니다. 특히 음질과 관련되기 때문에 사용되는 전선의 특성을 신중히 고려합니다.

오디오 케이블에 대한 내용을 이해하려면 케이블의 특성을 표시하는 특성 임피던스(characteristic impedance)를 먼저 알 필요가 있습니다. 특성 임피던스는 선로의 전송 특성을 알아보기 위해 선로 특성을 임피던스로 모델화 한 것입니다. 즉 선호의 전류 전압 상태를 수동 전자 소자로 대치해서 해석하는 것입니다. 

 

특성 임피던스는 다음과 같이 선로 특성을 표시합니다. 즉 선로의 순수 저항 성분과 주파수에 따라 변화하는 L, C 성분이 포함된 것으로 봅니다. 즉 주파수에 따라 임피던스 값은 변경되며 L, C 소자의 특성으로 필터처럼 동작합니다. 

특성 임피던스는 도선의 길이와 무관하고 이상적인 선로에서는 선로 위의 위치에 관계없이 임피던스 즉 전류와 전압의 비가 일정합니다.

만약 선로 위치에 따라 임피던스 값이 다르다면 이 선로는 좋지 않은 선로이겠죠. 전력 전송 선로의 경우 교류 전력의 주파수에서만 특성이 좋으면 됩니다. 그러나 오디오 신호 전송용 선로는 청취 대역에서 거의 같은 특성 임피던스를 가지도록 구현되어야 합니다. 그러기 위해서 꼬임선 (twist pair)를 잘 적용해야 합니다. 그리고 그 꼬임이 일정하게 유지되어 야합니다. 그렇기 때문에 고급 오디오 선로가 비싼 편입니다. 그리고 전선에 사용되는 구리도 특성을 좋게 하려고 무산소동을 사용합니다.  

---

손실 계수

선로의 임피던스는 선로 종단(끝단)에서 발생하는 반사 신호에 의해 신호의 손실을 발생합니다. 주파수가 높을수록 영향이 큽니다. 

이를 손실 계수(return loss, RL)로 계산하며 전압 정재파 비(voltage standing wave ratio, VSWR)와 관련됩니다.

VSWR이 클수록 좋은 조건입니다. 일반적으로 VSWR>1.2이며 이는 RL <20dB에 해당합니다. 

---

선로의 보호

신로의 외형 변경은 임피던스의 변화로 나타납니다. 그렇기 때문에 선로의 모양을 유지할 수 있도록 선로 내부에 충전재를 사용하게 됩니다. 그러므로 좋은 선로일수록 불필요하다고 느낄 수도 있는 여러 충전재와 선로 보호재가 사용됩니다.

---

광고좀 꾹 눌러주시면 고맙겠습니다. 

---

위의 내용을 참조용으로만 사용해주세요. 무단 도용이나 무단 복제는 불허합니다.

기타 문의 사항은 gigasound@naver.com에 남겨 주시면 고맙겠습니다.