오디오 측정방법 및 종합 주파수 특성

오디오 측정방법 및 종합 주파수 특성

 

 

1. 오디오 측정

오디오는 예술과 기술이 긴밀하게 결합된 분야이다. 그 최종 목적은 청취자의 주관적인 평가이기 때문에, 가청음의 품질에 대한 판정은 실제 신호에 대한 인간의 평가를 필요를 한다.

1) 음성 신호 케이블의 종류

1-1) 콤퍼짓 신호

RCA 단자를 사용하여 오디오와 비디오 신호 입출력에 이용된다.

< Fig01. RCA 케이블과 단자 >

 

1-2) BNC Connector(Bayonet Neil-Concelman Connector)

BNC 커넥터는 동축 케이블용 커넥터로 방송용으로 많이 사용된다.

 

2) 신호 측정 장비

2-1) 오디오 신호 발생기(signal generator)

수신기나 증폭기 및 기타 각종 통신 회로의 시험을 하기 위하여 필요한 주파수 신호를 발생시키는 장치를 말한다. 이 장비는 최소한 10 Hz ~ 50 kHz 범위에서, 0.02%보다 적은 왜곡을 가진 정현파를 제공할 수 있어야 한다.

< Fig02. 오디오 신호 발생기 >

 

2-2) 레벨 미터(level meter)

오디오 볼트 미터는 1 mV 이하의 100 V 이상의 전압 범위와 10 Hz ~ 50 kHz의 주파수 범위에서 적어도 0.5 dB 정도의 정확도를 가져야 하며, 오디오 신호 분석기를 가지고 측정할 수 있다.

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2-3) 왜율 분석기(distortion analyzer)

왜율 분석기는 왜율을 측정하는 장비이다. 10 Hz에서 20 kHz까지의 오디오 전 대역에서 왜율을 측정할 수 있다.

< Fig03. 오디오 신호 분석기 >

 

2-4) 오실로스코프(oscilloscope)

신호의 파형을 관측할 수 있는 파형 관측 장비로서, 주파수 범위가 20 Hz~5 MHz 이상의 정밀한 장비이다.

< Fig04. 오실로스코프 >

 

 

2. 음성 신호 측정

1) 직선성 측정

직선성 입력 레벨 대 출력 레벨값이 직선적으로 비례하여 변하는지를 측정하는 항목이다.

 

2) 측정 회로

< Fig05. 직선성 검사 회로 연결도 >

 

3) 측정 방법

• 콘솔 입력 단자의 임피던스가 얼마인지를 정확히 확인한다.

• 콘솔 ATT가 정확히 동작하고 있는지를 확인한다.

• 콘솔의 접지가 잘되어 있는지를 확인한다.

• VU 미터가 정확히 동작하고 있는지 확인한다.

• 콘솔 입력 단자의 임피던스에 정확히 맞도록 ATT의 출력을 연결하고, 발진기(oscillator)의 주파수를 1,000 Hz로 한다.

• 콘솔의 ATT를 일상 사용 상태로 놓는다.

• VU 미터가 0 dB이 될 때의 출력이 +8 dB이 되는지 확인한다.

• VU 미터 0 dB이 될 때 까지 OSC와 ATT를 조절하여 입력을 가한다.

• VU 미터 0 dB이 될 때까지의 입력 레벨 대 출력 레벨값을 측정한다.

• 입력 레벨 대 출력 레벨값이 직선적으로 변하고 있는지를 확인한다.

 

4) 허용 범위

0~95%(스튜디오 기준)

 

 

3. 종합 주파수 특성

가청 주파수(AF: Audio Frequency) 범위 내에서 기준 주파수를 일정하게 해 놓고 주파수를 변화시킬 때, 기준 주파수 레벨의 편차를 측정한다.

1) 측정 회로

< Fig06. 주파수 종합 특성 회로 연결도 >

 

2) 측정 방법

오실로스코프의 주파수를 1,000 Hz로 하고, 입력 레벨이 VU 미터 0 dB에서 50%되는레벨이되도록하고, 이때의출력값을기준으로 100 Hz에서 7,500 Hz까지주파수를가변하여각주파수에대한입력레벨을측정한다.

 

3) 허용 범위

± 2 dB 이하(스튜디오 기준)

 

 

4. 신호 대 잡음비

신호 출력과 신호에 포함된 잡음의 비를 측정한다.

1) 측정 회로

< Fig07. 신호 대 잡음비 검사 회로 연결도 >

 

2) 측정 방법

• 오실로스코프의 주파수를 1,000 Hz로 한다.

• 입력 레벨은 VU 미터의 0 dB에서 80% 되는 레벨이 되게 한다.

• 이때의 출력은 0 dB을 기준값으로 정한다.

• 입력 신호를 끊고 DL입력을 차단한다.

• 입력 레벨이 기준값과 같게 되도록 ATT2를 줄인다.

•  ATT2가 줄어진 dB과 미터에서 줄어진 dB에서 구한다.

 

3) 허용 범위

-50 dB 이하(스튜디오 기준)

 

 

5. 종합 왜율

1) 측정 회로

< Fig08. 종합 왜율 검사 회로 연결도 >

 

2) 측정 방법

• 오실로스코프의 주파수를 200, 1,000, 5,000 Hz로 한다.

• 입력 레벨을 VU 미터의 0 dB에서 80% 되는 레벨이 되게 한다.

• 왜율 분석기로(Distortion Analyzer)로 측정한다.

 

3) 허용 범위

1% 이하(스튜디오 기준)