앰프 자작을 위한 오실로스코프 활용 #2

[제이]

보통 사람이 들을 수 있는 소리의 진동은 20헤르쯔에서 20킬로헤르쯔 라고 합니다.

20헤르쯔는 1초에 20회 스피커 콘지가 앞뒤로 움직이는 것과 같습니다.

이렇게 1초에 진동하는 횟수를 헤르쯔 라고 하며 대문자 H에 소문자 z를 붙여 Hz라고 씁니다.

또한 주파수 라고도 합니다.

사람에 따라 들을 수 있는 진동 수는 사람마다 다 다르다고 합니다.

저는 15000 헤르쯔 정도까지는 들리는 것 같습니다.

우리가 만든 앰프에 20헤르쯔 부터 20000헤르쯔 사이의 소리를 넣어주면 소리를 증폭해서 스피커를 울려 주어야 합니다.

10배 증폭기라면 10배의 균일한 크기로 나와야 합니다.

20헤르쯔에서 5배 증폭하고 1000헤르쯔에서는 10배 증폭하면 이런 앰프가 좋은 소리를 낸 다고 할 수 없겠지요.

또한 소리(파형)의 모양도 똑같아야 합니다.

윗 부분이 찌그러지거나 아랫부분이 잘린다면 역시 좋은 앰프가 아닙니다.

20헤르쯔에서 20000헤르쯔 까지 소리를 앰프에 넣어서 스피커로 나오는 전압의 크기가 일정한지 보는 것을 주파수특성 이라고 합니다.

좋은 주파수 특성을 내기위해 회로의 콘덴서나 저항의 시정수를 잘 맞춰야 하고 좋은 품질의 부품을 사용해야 합니다.

또한 음이 찌그러지거나 잘리는 것을 왜곡이라고 합니다.

왜곡을 측정하고 싶다면 THD 메터를 구입해야 하는데 취미의 범주를 넘어서는 매우 고가의 장비 입니다

새것은 천만원대, 중고로 구입한다 해도 60~80만원대는 할 것 같군요.

키슬리2015 THD메터

사실 오실로스코로 사인파 형태가 잘 나오는지 살펴만 봐도 큰 왜곡은 없다고 할 수 있습니다.

이렇게 우리에겐 앰프 시험에 다양하게 사용할 음원, 사인파가 필요합니다.

일반적으로 사인파는 펑션제네레이터를 사용하여 만듭니다.

평션제네레이터

또한 OP앰프와 트랜지스터, 작은 전구등을 사용해 아날로그 신호발생기를 자작으로 만들 수도 있습니다.

그렇지만 보다 쉬운 방법이 있을 것 같습니다.

바로 핸드폰에 펑션제네레이터 어플을 설치하는 것 입니다.

제가 사용하는 폰은 갤럭시노트8 입니다

5개 어플을 설치해 보았고 작동 되는 것 4개를 골라 오실로스코프로 측정해 보았습니다

어플 개발자들로 부터 항의가 있을 지 몰라서 어플 이름을 남기지 않겠습니다

측정방법은 핸드폰에 3.5mm 이어폰잭을 연결하고 여기에 오실로스코프 프로브를 연결하였습니다

핸드폰 이어폰 출력 측정

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첫번째 어플

다양한 기능을 가진 잘 만들어진 어플입니다.

그런데 한가지 문제가 있어 아쉬움이 남습니다.

낮은 Hz 부터 높은 Hz까지 연속으로 주파수를 바꾸는 동안 출력 전압이 계속 바뀝니다

1Hz~ 20KHz까지 주파수가 변화하는 동안 진폭의 변화 입니다.

화면 좌측은 1Hz 우측으로는 20KHz입니다

아쉽지만 계측기 기능으론 탈락입니다

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두번째 어플

출력이 너무 작은데에다 메뉴판 글자가 보이지도 않습니다

그래서 탈락입니다

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세번째 어플 

이 어플도 스위프 기능을 이용해 주파수를 2~20000Hz로 변화시키며 전압을 측정해 보았습니다.

완벽하네요.

1KHz 사인파를 생성하고 있습니다. 주파수도 정확하군요.

어플의 한계 주파수인 22000Hz도 문제 없네요

매우 완성도가 뛰어난 어플인데 무료 버전이라 광고가 자꾸 나와 귀찮게 합니다.

이 어플은 앰프 시험용으로 잘 활용할 수 있을 것 같습니다.

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네번째 어플

주파수를 하나씩 입력하면 파형과 진폭 모두 양호 합니다.

화면을 아래위로 밀면 주파수가 부드럽게 바뀝니다. 그런데 실제 출력은 매끄럽지가 않습니다.

.이 부분을 늘려서 확대해 보겠습니다

주파수가 자연스럽게 올라가는게 아니고 툭- 툭- 건너뛰듯 올라갑니다.

탈락입니다.

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 구형파와 삼각파 톱니파도 확인해 보자

이제 어플에서 만들어 내는 다른 파형들을 살펴보겠습니다

1KHz

1KHz 구형파

1KHz 톱니파

1KHz 삼각파

아... 

주파수를 10Hz로 낮춰보았습니다

10Hz 구형파

10Hz 톱니파

낮추면 봐줄 만 합니다

어플로 만드는 신호는 사인파 한가지만 사용할 수 있을 것 같습니다.

[다른그릇]

아주 정성스런 설명 만드시느라 대단히 고생하셨을 것 같네요
잘 참고할 게요

[제이]

오랫만에 글을 쓰려니 하고 싶은 말을 표현이 안되지만 ㅎ
누군가 필요한 분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다.

[성암(HL4GGQ)]

상세한 설명 감사합니다.

[제이]

감사합니다.
새해 건강하고 행복하세요~

[유만길 ( hl1iww )]

진공관암푸 자작은 ㅡ
기술로 만들어 집니다

기술은 ㅡ
보고.듣고.해보고 ㅡ
반복하다보면 같은수준에
도달합니다

[제이]

회장님 말씀이 진리인것 같습니다.
감사합니다.

[변문진]

여러가지 어플이 있어서 선택의 고민이 많았었는데,
한방에 해결에 주셨네요.
고맙습니다.^^

[제이]

감사합니다.