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오디오 신호(19)-오디오의 신호크기, 헤드룸, 피크 팩터, 다이나믹 레인지의 관계 오디오 장치의 신호 크기 구하기 오디오 장치는 전기적인 크기로 오디오 신호의 변화를 표시합니다. 대부분 신호크기는 전압으로 표시합니다. 그런데 신호의 크기을 얼마로 정해야 할까요? 이 글에서는 오디오의 신호 크기를 정하는 방법을 전자 부품과 함께 청감적인 특성을 고려해서 알아보도록 하겠습니다. 이를 위해서는 이전의 글들에서 설명한 정현파, 실효치, 정격 레벨, 피크 신호, 피크 팩터, 헤드룸, 오피 앰프의 전원 인가, 다이내믹 레인지에 대한 이해가 먼저 필요합니다. 정격 레벨 (Rated level)과 피크 전압 정력 레벨 신호는 오디오 장치 간에 신호를 전송할 때 주로 사용하는 기준 레벨입니다. 예를 들어 CD player와 파워 앰프 간에 신호를 전송할 때 약속된 신호의 크기로 사용합니다. 다른 글에.. 2021. 9. 13.
Qucs(15)-비교기 (Comparator)와 영점 검출기(Zero crossing detector) 비교기와 응용 회로 비교기는 오피 앰프를 활용하는 회로에서 많이 사용됩니다. 그만큼 비교기에 대한 기본적인 동작 방식을 잘 이해할 필요가 있습니다. 이글에서는 Qucs를 이용해서 비교기의 동작 특성을 알아보도록 하겠습니다. 그리고 비교기를 이용한 영점 검출기에 대해서 알아보겠습니다. 비교기 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 오디오 회로에서 비교기(Comparator)는 매우 활용도가 높습니다. 가장 흔하게 사용되는 경우는 오디.. 2021. 8. 31.
Qucs(14)-슬라이스(Slice) 슬라이스 슬라이스(Slice) 회로는 이전 글의 클리핑 회로의 특성을 복합해놓은 회로로 신호의 상한 과 하한 크기를 제한하는 기능을 가집니다. 그러므로 이 회로는 신호의 과입력을 방지하기 위해 사용합니다. 이 글에서는 Qucs를 이용해서 슬라이스 회로를 구성하고 실험해 보겠습니다. 오피 앰프를 이용한 슬라이스 회로 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 다음회로는 제너다이오드를 이용해서 출력을 $\pm 5V$로 제한하는 합니다. 하.. 2021. 8. 31.
Qucs(13)-클리퍼(Clipper) 클리퍼 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 클리퍼는 특정 크기의 높은 전압을 제한하고자 할 때 사용합니다. 그래서 리미터(limiter) 회로에 응용됩니다. 크리퍼 회로의 기초는 다음과 같이 하나의 다이오드 회로에서 시작합니다. 이 회로의 출력 신호는 다이오드의 내 전압 0.7V를 기준으로 높은 신호를 출력하지 못합니다. 이는 다이오드의 특성 그대로입니다. 바이어스(Bais)를 추가한 상한 제한 클리퍼 회로에 바이어스 5V를 추.. 2021. 8. 31.
Qucs(12)-제너 다이오드(Zener diode)의 출력전압 제너 다이오드의 정전압 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 제너다이오드는 일반 다이오드와 다르게 역전압으로 신호를 인가하면 특정 전압 $V_{z}$ 이상에서 전압의 변화가 거의 없는 다이오드입니다. 그래서 정전압 특성을 얻고 싶을 때 사용합니다. 이때 제너다이오드에 흐르는 전류 $I_{z}$는 특정 값을 넘으면 다이오드가 파괴됩니다. 그래서 LED를 사용할 때처럼 제너다이오드에 저항을 직렬로 연결해서 안정화시켜줍니다. 아래는 제.. 2021. 8. 31.
Qucs(11)-비반전가산기 비반전 가산기 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 이전 글의 반전 가산기와 달리 비반전 가산기는 신경 쓸 내용이 좀 있습니다. 그리고 이득이 1 이하가 되지 않는 비반전 증폭기를 사용하기 때문에 같은 한계 이득 특성을 가집니다. 다음은 4개의 입력 신호를 가산하는 회로입니다. 이회로는 다음과 같은 내용으로 출력 신호를 만듭니다. 여기서 $R_{T}$를 만들어야 합니다. $$V_{out}=\left ( 1+\frac{R_{f}}{.. 2021. 8. 30.
Qucs(10)-반전 가산회로 반전 가산 회로 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 오피 앰프를 활용하는 회로 중에 토대가 되는 기능이 가산 회로일 것입니다. 이글에서는 반전 증폭기 기반의 가산 회로를 설명해 보겠습니다. 다음은 4개의 입력 신호를 가지는 반전 가산 회로입니다. 이 회로의 출력은 다음과 같습니다. 입력 신호는 각각 $-R_{f}/R_{i}$의 가충치를 가지고 합산되어 출력됩니다. $$V_{out}=-R_{f}\sum_{i=1}^{N}\frac{.. 2021. 8. 30.
Qucs(9)-차동 증폭기(Differential amp) 차동 증폭기 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 차동 증폭기는 프리앰프를 포함하여 오디오 회로에서 유용하게 사용하는 회로입니다. 이 글의 내용을 기반으로 다른 글에서 이 회로를 활용한 오디오 회로를 설명할 것입니다. 오피 앰프의 비반 전과 반전 증폭기는 오피 앰프에 있는 두 개의 입력 단자 중에 하나만 활용합니다. 그런데 차동 증폭기는 두 개의 입력단자를 활용합니다. 이 중에서 (+) 입력단자는 입력되는 신호는 정위상으로 (-).. 2021. 8. 29.
Qucs(8)-전압 플로어(Voltage Follower) 전압 플로어 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 전압 플로어는 오디오 회로 뿐만이 아니라 디지털 회로에서도 많이 사용되는 회로입니다. 다른 글의 오디오 회로에서 전압 플로어를 포함하는 회로를 이애하는데 이 글이 도움이 될것입니다. 전압 플로어는 입력 전압 신호를 출력 전압 신호로 그대로 출력하는 매우 간단하지만 유용한 기능을 가진 오피 앰프 회로입니다. 특히 입력과 출력 사이에 임피던스 영향을 받지 않도록 구현해 주기 때문에 모.. 2021. 8. 29.
Qucs(7)-오피앰프 비반전증폭회로 비반전 증폭기 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 비반전 증폭회로는 반전증폭회로와 함께 오디오 회로에서 많이 사용되는 회로입니다. 아래의 회로를 기반으로 각종 오디오 회로를 구성하는 방법과 동시에 분석하는 방법도 익히겠습니다. 오피 앰프의 비반전 증폭 회로는 입력 신호의 위상 변화 없이 증폭하는 회로입니다. 그러나 반전 증폭 회로와 달리 증폭률 G는 1 이상으로 제한됩니다. $$G=\frac{V_{out}}{V_{in}}=1+\.. 2021. 8. 29.
Qucs(6)-오피앰프의 바이어스(Bias) 특성 오피앰프 전원 바이어스 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 오피 앰프가 동작하려면 전원을 유입해줘야 합니다. 이를 바이어스 전압(bias voltage)라고 합니다. 그리고 이 바이어스 전압은 오피 앰프가 증폭 가능한 출력 전압에 영향을 줍니다. 물론 사용하는 오피 앰프에 따라 바이어스의 영향이 달라집니다. 이글에서는 오피 앰프 TL071을 이용해서 증폭률이 1인 반전 증폭 회로에서 바이어스의 영향을 알아보겠습니다. 바이어스가 .. 2021. 8. 29.
Qucs(5)-오피앰프 반전증폭회로(3) - 증폭 효과 반전 증폭회로-증폭효과 먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다. https://medialink.tistory.com/111 https://medialink.tistory.com/112?category=959576 https://medialink.tistory.com/113?category=959576 반전 증폭 회로에서 이득을 2배로 하는 회로는 잘 알려진 바와 같이 $R_{i}$와 $R_{f}$의 비율을 조정하면 됩니다. 다음 회로로는 이득 $G=-2$인 반전된 신호를 출력합니다. 그런데 다음과 $R_{f}$를 크게 만들면 이득을 약 54dB로 증폭할 수 있지만, 높은 주파수까지 모두 같은 값으로 증폭하지는 못합니다. 이는 현실적인 오피 앰프가 가지는 특징이 원인입.. 2021. 8. 28.
Qucs(4)-오피앰프 반전증폭회로(2) - 대역제한 오피앰프 반전증폭회로-대역제한 QucsStudio 사용하기(3) - 오피 앰프 반전 회로(2)에서 반전 증폭 회로를 다룬 적이 있습니다. 이번엔 케패시터를 추가하여 저역통과 필터처럼 필요 없는 높은 대역의 신호를 차단하는 회로를 구현해 보겠습니다. https://medialink.tistory.com/113?category=962265의 회로에 $R_{f}$위에 $C_{3}$을 추가합니다. 오디오 신호의 대역을 고려하여 20kHz에서 특성을 관찰합니다. $C_{3}=1pF$이면 아주 높은 주파수까지 평평 한 특성을 보입니다. $C_{3}=200pF$이면 20kHz를 기준으로 늪은 주파수 부분의 감소가 급격히 이루어집니다. $C_{3}=400pF$이면 20kHz에서 약 -1dB의 감소 상태로 주파수 대역 .. 2021. 8. 28.
Qucs(3)-오피앰프 반전증폭회로(1) 오피앰프 반전 증폭회로 반전 증폭회로는 오디오 회로에서 가장 기초가 되면서 많이 사용되는 회로입니다. 아래의 회로를 기반으로 각종 오디오 회로를 구성하는 방법과 동시에 분석하는 방법도 익히겠습니다. 먼저 Qucs를 설치하고, 기본적인 사용 방법을 이해하는 것이 좋습니다. 그리고 유튜브에서 동영상을 보면 좀더 쉽게 이해 할 수 있습니다. 다음과 같이 오피 앰프 TL071을 중심으로 반전 증폭기 회로를 만듭니다. 이때 오피 앰프는 Library, OpAmps에서 선택합니다. 그리고 두 개의 중요한 저항의 이름을 $R_{f}$와 $R_{i}$로 변경합니다. 이때 오피앰프의 이득은 다음과 같습니다. 즉 입력과 피드백에 관여하는 두 저항의 비율로 이득이 형성되며 위상은 반전되어 출력됩니다. $$G=-\frac{R.. 2021. 8. 28.
아날로그 필터 설계 프로그램 FilterPro 소개 FilterPro TI사에서 아날로그 통과 필터를 쉽게 구현해주는 프로그램인 FilterPro2와 FilterPro3을 무료로 제공해 주고 있습니다. 현재는 TI의 홈페이지에서 온라인으로 기능을 제공하고 있습니다. 어떤 이유에서인지 예전의 프로그램 방식을 여전히 사용이 편리하다고 느끼도 있어서 이글에서는 FilterPro3을 활용하는 방법을 설명하고자 합니다. FilterPro3는 인터넷에서 구할 수 있습니다. 필터 프로 데스크톱을 실하면 제일 먼저 어떤 필터를 설계할지 선택하는 화면이 나옵니다. 다음과 같이 조정해 봅니다. 먼저 Lowpass 필터로 설계해보겠습니다. Next 버튼을 눌러 필터의 특성을 조정합니다. 여기서 Filter Order로 선택했습니다. 아니면 이 부분을 비활성화하고 Passba.. 2021. 8. 28.
Qucs(2)-전압분배 회로 실험 Qucs 맛보기 qucs에서 가장 간단한 전압 분배 회로도를 그리는 방법과 결과를 얻는 방법을 알아보겠습니다. 이 실험은 Qucs를 사용하는 방법을 익히면서, 회로의 기초가 되는 전압 분배 회로의 기초적 이해를 목적으로 하고 있습니다. 유투브에서 동영상을 먼저 보시면 좋습니다. 시뮬레이션 파일 생성 시뮬레이션을 수행하려면 회로 파일은 *. sch를 만들어야 합니다. 메뉴에서 File->New->New schematic을 선택하면 오른쪽 작업 영역에 untitlled의 탭이 생성됩니다. 이를 다시 File->New->save as로 기록 다음과 같이 File->new를 누르면 오른쪽에 탭이 하나 생성됩니다. 이를 Saveas로 원하는 위치에 기록하면 됩니다. 이때 확장자를 *. sch로 반드시 직접 적어줘.. 2021. 8. 28.
Qucs(1)-설치하기 QucsStuio 전자공학에서 회로를 설계하는 대부부의 엔지니어분들은 SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)를 사용해서 회로특성을 검토할 것입니다. SPICE도 여러 프로그램이 있지만 사용방법은 유사합니다. 이 글에서는 GNU로 제공되고 있는 QUCS(Quite Universal Circuit Simulator, 큑스)의 확장 판인 QucsStudio를 설치하고 사용하는 방법을 알아보겠습니다. 이 글에서는 QUCS로 줄여서 부르겠습니다. Qucs는 이 블로그의 목적을 달성하기 위해 각종 오디오 회로의 특성 검토를 위해 사용할 것입니다. QucsStudio 설치 QucsStduio는 http://qucsstudio.de 에서 압축 파일로 구.. 2021. 8. 28.
오디오 신호(18)-옥타브(Octave), 데케이드(Decade), 필터 기울기(slope) 로그 스케일에 대해 아래 글에서 설명드린 적이 있습니다. https://medialink.tistory.com/manage/newpost/67?type=post&returnURL=https%3A%2F%2Fmedialink.tistory.com%2Fmanage%2Fposts%3Fcategory%3D959576 옥타브와 데케이드는 두 주파 수사의 관계를 표시하는 방법으로 로그 스케일(log scale)로 데이터를 표시할 때 주로 사용합니다. 이글에서는 옥타브와 데케이드를 구하는 방법과 두 사이의 관계를 알아보겠습니다. 옥타브(Octave) 옥타브는 기준 신호 $f_{1}$과 $f_{2}$ 사이의 관계를 지수적인 관계로 표시합니다. 사실은 두 신호의 변화가 몇 배 변화했는지를 지수로 변경해서 보는 것입니다. .. 2021. 8. 28.
오디오 신호(17)-평형 신호(Balanced signal), 불평형 신호(Unbalanced signal) 불평형 신호 전송 잡음을 배제하고 싶은 경우, 오디오 신호뿐만이 아니라 정밀한 통신 신호 전송이 필요할 때에는 평형 신호(balanced signal)를 사용합니다. 이에 반해 간결하게 산호를 전하고 싶을 때는 불평형 신호(unbalanced signal)를 사용합니다. 불평형 신호는 다음과 같이 두개의 신호 선흘 하용하고 (-)를 신호의 기준 선으로 삼습니다. 아래의 RCA단자에 각 부분은 신호선과 연결됩니다. 평형 신호 전송 반면 평형 신호는 다음과 같이 Hot, Cold, Com으로 신호를 전송합니다. Hot는 불평형 신호의 (+)와 같습니다. Com은 불평형 신호의 (-)와 같습니다. Cold는 Hot신호를 위상 반전해서 사용합니다. 즉 $Cold=-Hot$입니다. 평형 신호는 다음과 같이 구현됩.. 2021. 8. 22.
테이블 컬럼 조작 SQLite의 테이블 조작 테이블에 컬럼을 추가 싶을 때가 있습니다. 다음과 같이 하면 됩니다. ALTER TABLE user ADD (note TEXT); 테이블의 이름을 변경하고 싶으면 다음과 같이 하면 됩니다. ALTER TABLE user RENAME COLUMN 'note' to 'memo'; 2021. 8. 21.

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