Switching Noise는 전류나 전압의 급속하게 변할 때 발생하는 노이즈이다. 스위칭 속도가 빨라서 에너지가 클수록 큰 잡음원이 발생한다. Switching Noise는 음향전원을 on/OFF 할 때 스피커에서 ‘퍽’하고 나오는 소리가 여기에 해당한다. 음향을 셋업할 때 입력단에는 콘솔이 출력단에는 앰프가 있는데 전원을 on/OFF할 때 입력과 출력의 순서를 준수한다면 이와 같은 Switching Noise는 염려할 필요가 없을 것이다.
Switching Noise는 앰프의 전원이 먼저 켜진 상태에서 콘솔의 전원을 on/OFF 하거나 콘솔의 페이더가 올라간 상태에서 마이크 라인을 연결하고 뺄 때 발생한다. 그래서 Switching Noise를 방지하려면 전원을 켤 때는 입력측, 즉 콘솔부분부터 전원을 인가해야 할 것이다. 가장 마지막으로 앰프의 레벨을 최소로 한 상태에서 전원을 켜야 한다. 전원을 OFF 할 때는 반대의 순서로 해 나가면 된다.
차단기 하나로 콘솔에서 앰프까지의 전원이 같이 연결되어 있다면 전원을 ON/OFF 할 때마다 Switching Noise가 발생할 것이다. Switching Noise를 권투에서 머리에 펀치를 맞는 것에 비유하면 어떨까? 스피커도 이와 같은 펀치를 계속해서 맞는다면 스피커가 데미지를 먹게 되는 것이 당연할 것이다. 항상 전원을 on/OFF 할 때 주의를 한다면 스피커의 수명도 길어질 것이다.
그렇다면 Switching Noise에 대해서 더 자세히 알아보기로 하자.
위의 회로는 스위치를 OFF 시킬 때로서 스위치 그 자체가 잡음원이라기 보다는 스위치와 연결되어있는 L이나 C가 문제이다. L에 흐르는 전류를 S가 끊으면 L양단에는 전원전압의 10~100배의 인덕턴스 킥이라고 불리는 고전압이 발생함을 아래의 그림에서 볼 수 있다. 물론 처음에 가해진 전압과는 극성이 반대이다.
Cf) 리액턴스 XL = WL = 2πfL (L은 인덕턴스)
콘덕턴스 Xc = 1 / WC = 1 / 2πfc (c = 정전용량)
다음은 스위치를 on 했을 때에 따른 콘덴서 충전전류를 나타낸 것이다.
전원을 on/OFF 할 때의 전체적인 파형을 보면 다음과 같다
다음은 오실로스코프를 보고 파형의 측정을 이해하기 위한 그림이다.
전압을 측정할 때는 4칸 x VOLT / DIV 표시 = V p-p 이며
최대값 Vm = Vp-p / 2 이다. 그러나 실제의 전압을 측정하는
실효값 V = Vm / √2 이다.
주파수측정은 f = 1 / T = 1 / 6칸 x time / Div = ? 로 측정하면 되며 λ = c / f 라는 것도 참고로 알아두면 많이 사용될 것이다.
아래의 표는 파형의 종류에 따른 실효값을 측정하는 식이다.
|
파형의 종류 |
실효값 |
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정현파 |
Vm / √2 |
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반파정현파 |
Vm / 2 |
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구형파 |
Vm |
|
반파구형파 |
Vm / √2 |
|
톱니파 및 삼각파 |
Vm / √3 |
다음은 앰프와 스피커의 정합(Matching)에 대한 내용이다. 이 부분은 스피커와 앰프의 스펙을 일단 예로 들어보는 것이 가장 쉬울 것 같다.
어떤 스피커의 스펙중에서 임피던스가 LF에서 8(Ω), MF에서도 8(Ω), HF는 16(Ω)이며 Input Power Rating(허용입력)이 LF에서 800(w), MF에서도 250(w), HF는 75(w)라고 가정하자. 위 스피커가 왼쪽에 2pcs 오른쪽에 2pcs가 있다고 할 때 어떤 앰프로 Matching 시키는 것이 가장 적당할까?
일단 파워앰프의 스펙이 다음과 같다고 가정 하자.
①Amp A : 1200w / 4(Ω) (load/channel), 800w / 8(Ω) (load/channel)
3200w / 4(Ω) (bridged), 2400w / 8(Ω) (bridged)
②Amp B : 600w / 4(Ω) (load/channel), 400w / 8(Ω) (load/channel)
1700w / 4(Ω) (bridged), 1200w / 8(Ω) (bridged)
③Amp C : 300w / 4(Ω) (load/channel), 200w / 8(Ω) (load/channel)
900w / 4(Ω) (bridged), 600w / 8(Ω) (bridged)
보통 스피커의 허용입력보다 앰프의 출력을 약 1.2배에서 1.5배정도 더 높게 설정하는 것이 좋을 것 같다. 조작하는데 별 무리만 없다면 2배 정도로 높게 걸어주는 것도 좋은 방법이지만 대신 앰프에 클립이 뜨지 않게끔 조심해야 할 것이다. 물론 이는 콘솔의 입력 게인을 너무 높게만 올리지 않는다면 염려하지 않아도 된다.
앞에서 다뤘던 공식인 P = V² / R 이란 공식을 이용해야 할 것이며 일단 스피커를 직렬로 연결했을 경우와 병렬로 연결했을 때의 합성저항부터 이해하고 넘어가야 할 것 같다.
위와 같이 스피커를 병렬로 했을 경우는 임피던스는 반으로 줄어들 것이며 허용입력은 배로 증가할 것이다.
즉, 왼쪽 스피커는 2pcs를 병렬로 했을 경우
LF는 1600W / 4Ω
MF는 500W / 4Ω
HF는 150W / 8Ω
이다. 물론 오른쪽 스피커도 2pcs를 병렬로 했기 때문에 동일하게 적용하면 될 것이며 위와 같은 사양을 앰프에서 고른다면
LF는 Amp B의 1700W / 4Ω( Bridged )이 2pcs
MF는 Amp B의 600W / 4Ω(load/channel)이 1pcs
HF는 Amp C의 200W / 8Ω(load/channel)이 1pcs
를 사용하면 될 것 같다. 위에서 LF는 브릿지로 사용하였기 때문에 앰프가 2pcs가 필요하게 되는 것이다.