Gain structure: input and output levels written by Biamp

원본 : http://support.biamp.com/Audia-Nexia/Miscellaneous/Gain_structure%3A_input_and_output_levels

Gain structure: input and output levels

Table of Contents 목차

dB, dBu, dBV, dBFS, and dB-SPL

Full Scale

Analog output settings

Analog input sensitivity

Test it

Practical example - output

Amplifiers with digital inputs

Calibrating meter levels to a Yamaha LS9 console

Further reading

이 기사는 오디오 장치들의 입/출력 게인 스트럭춰에 대해 설명합니다.

오디오 장비들은 일반적으로 자신들의 입력 감도와 (또는) 최대 출력 전압에 의해 평가가 됩니다. 이 기사는 어떤 오디오 장비의 출력 전압이 해당 시그널 체인에서의 다음 오디오 장비의 입력단과 어떻게 매칭이 되는지, 그리고 서로 다른 오디오 장비들로부터 들어오는 다양한 전압들을 수용하기 위해 어떻게 입력 신호의 감도를 조절하는지에 대해 설명합니다.

dB, dBu, dBV, dBFS, and dB-SPL

이 토론을 시작하기 위한 기본지식으로, 일반적으로 다루게 되는 몇 가지 데시벨 단위들의 의미나 각 단위들 간의 차이점을 이해하는 것이 아주 중요합니다; dB, dBu, dBV, dBFS, dB-SPL. 이 기사의 서두로 이에 대한 몇 가지 기본지식들을 제공하고자 합니다.

데시벨(dB)는 두 값간의 로그적인 비율(a logarithmic ratio)입니다. 데시벨 자체로는 특정 크기가 없는 값입니다. 즉, 단지 숫자에 불과할 뿐이고 무엇인가를 나타내주는 단위가 될 수 없습니다. 데시벨이라는 것이 오디오 신호와 연계되어 가장 일반적으로 쓰이기는 하지만 반드시 무엇인가가 될 필요는 없습니다. (역; 데시벨이라는 단어를 흔하게 쓰기는 하지만 그게 반드시 어떤 특정한 크기를 나타낼 필요는 없습니다.) 우리가 데시벨을 오디오 신호 크기를 나타내기 위해서 사용하게 될 때는, 주로 두 신호의 크기를 비교하고자 사용합니다. 만약 이 두 신호의 크기가 같다면, 그때는 "0dB"라고 말할 수 있습니다. 만약 한 신호가 다른 신호의 크기보다 두 배가 크다면, 이때는 "6dB가 높다"고 할 수 있습니다. (역; 전압에 대하여 그렇고, 통상 오디오 신호의 크기를 언급할 때는 전압으로 다룹니다) 누가 여러분에 '그 신호를 6dB 줄여'달라고 한다면 그건 그 사람이 여러분에게 그 신호의 크기를 절반으로 줄여달라고 요청하는 것입니다.

사람은 소리의 크기를 로그적으로 인지를 하기 때문에 이 데시벨이라는 수치가 아주 유용합니다. '로그적'이라는 의미는 만약 여러분이 어떤 신호의 크기를 6dB 올린다면, 이 신호는 원래의 신호의 크기보다 약 두 배 더 크게 될 것입니다. 만약 여러분이 6dB를 더 올리면, 이제 원래의 신호의 크기보다 네 배 더 크게 될 것입니다. 또 6dB를 더하게 되면 이제는 원래의 신호보다 여덟 배 크게 됩니다. 이 숫자들은 아주 급속히 커지게 됩니다: 여러분이 60dB를 크게 하면, 그 신호의 크기는 원래의 신호 크기보다 천 배 커지게 됩니다.

(역; 이렇게 실제 신호의 6dB를 더할 때마다 급속하게 커지게 되지만 우리가 청감으로 인지할 때는 정수배로 커지게 됩니다. 즉, 6dB-12dB-18dB-24dB…이렇게 6dB씩 커질 때 이 오디오 신호의 전압은 x2-x4-x8-x16-x32.. 이렇게 커지게 되지만, 청감으로 인지할 때는 x2-x4-x6-x8-x10.. 이렇게 커지게 됩니다.)

dBu와 dBV는 특히 전압을 측정하는데 사용되는 데시벨 단위(unit)! 입니다. 그냥 dB와는 다르게 이 두 단위들은 실제 크기를 나타내는 단위(unit)가 되는데 왜냐하면 이 단위들은 실제의 전압 값으로 환산이 될 수 있기 때문입니다. dBu는 0.775볼트(volts)를 기준으로 하는 상대적인 dB값입니다;0dBu=0.775V가 기준. dBV는 1.0볼트를 기준으로 하는 상대적인 dB값입니다;0dBV=1.0V가 기준. dBu와 dBV를 변환하는 간단한 방법은 dBV값에 2.21를 더하면 dBu값이 됩니다.(역;0dBv=0+2.21dBu) dBV에서'V'는 반드시 대문자로 쓰는 데, 이는 기록할 때 'u'와'v' 사이의 혼동을 막기 위해서입니다.

dB-SPL은 대기중에서의 음압레벨(sound pressure level)을 나타내는 단위이고, 공기 중을 이동하는 소리(오디오 음압 파형)의 크기를 측정하는데 쓰입니다. 0dB-SPL은 일반인에게 겨우 들릴만한 정도의 음압 레벨을 기준으로 합니다.(역;따라서 일반적으로 음의 값을 가지지 않고 항상 양의 값으로 나타내게 됩니다) dB-SPL역시 크기를 나타내는 단위(unit)이 되는데, 왜냐하면 이 값도 압력에 대한 다른 단위로 변환될 수 있기 때문입니다, 파스칼(pascal)과 같은.

dBFS (dB Full Scale)은 디지털 오디오 신호 크기를 측정하는데 사용됩니다. dBFS역시 크기가 없는 값이 되는데, 단지 숫자일 뿐이고 다른 단위로 환산이 되지 않기 때문입니다. 디지털 오디오 시스템에서의 0dBFS는 해당 시스템에서 가능한 최대 신호 크기(클리핑 지점)를 기준으로 합니다. 따라서 dBFS값은 항상 '0'이거나 '0'보다 작습니다. -10dBFS는 그 시스템의 클리핑 지점에서 10dB 더 낮은 신호를 나타냅니다.

Full Scale

0dBFS(Full Scale)은 디지털 오디오 장비에서 어떤 신호가 클리핑이 되는 지점입니다. 디지털 신호의 크기는 노이즈 플로워부터 얼마나 큰지를 측정하지 않고 클리핑 포인트, 즉 full scale 지점에서부터 얼마나 작은지를 측정합니다. 따라서 0dBFS는 그 신호를 디지털적으로 나타낼 수 있는 최대의 크기를 나타냅니다.

어떤 종류의 디지털 프로세서든, 0dBFS로 출력되는 아날로그 신호는 그 장비의 최대 출력을 내보내게 됩니다. 따라서 그 레벨을 넘어서는 어떤 신호도 출력단에서 클리핑을 일으키게 됩니다. 바이앰프사의 디지털 클리핑 레벨은 +24dBu입니다. 따라서 +24dBu=0dBFS가 바이앰프사의 기준 레벨미터가 됩니다. 그러나 이 값은 다른 제조사들의 장비에도 항상 적용되는 것은 아닙니다. 왜냐하면 그들은 자신들의 제품을 다른 클리핑 포인트를 가지도록 설계할 수 있기 때문입니다.

헤드룸(headroom)은 오디오 시스템에서 아주 중요한 개념입니다.- 적절한 헤드룸을 유지하기 위해서는 여러분은 충분히 가능한 신호 크기의 범위를 가질 필요가 있다. RMS신호 위로 피크 신호를 왜곡(클리핑)없이 수용할 수 있도록 하는. 클리핑은 시스템을 과도하게 운영하게 되거나 신호의 포화를 가져오는 오디오 파형의 변형을 의미합니다.

아날로그 시스템에서는 더 큰 신호를 표시할 수 있는 전압 구간이 남아 있지 않을 때 클리핑이 발생합니다. 만약 신호가 클리핑 되는 지점인 가장 크게 표시하는 지점보다 더 크게 올라 가려고 시도한다면, 이 신호는 이 시스템이 다시 원래 신호로 복원 할 수 있는 최대의 전압 레벨에 도달했다고 볼 수 있습니다. 디지털 시스템에서는 클리핑은 그 신호를 부호화(encoding)할 수 있는 데이터 비트가 더 이상 남아있지 않지 않을 때 발생합니다.

바이앰프 DSP장비들은 아날로그나 디지털 출력에서 해당 장비가 존재하면 +24dBu RMS이상 되는 신호에서 클리핑이 발생합니다. 0dBFS보다 큰 신호들은 코브라넷, 단테, AVB, USB등의 디지털 오디오 경로를 통해 전송될 때도 클리핑이 됩니다.

넓은 다이내믹 레인지를 가지는 라이브 공연의 경우, 만족할만한 헤드룸은 대략 18-20dB 정도라고 볼 수 있습니다. 피크 신호에 대해 적당한 헤드룸은 평균 RMS레벨인 +4dBu '프로 오디오기준' 에 음악 공연에 필요한 헤드룸인 20dB를 더하면 +24dBu가 음악 공연에서 클리핑이 발생하지 않는 수준으로 필요하게 됩니다. 따라서 음향 산업계는 프로 오디오 장비에 대한 표준으로 +24dBu를 폭넓게 채택하고 있습니다. 적어도 북미에서는요.

dBFS와 매칭한다는 의미는 여러분이 다루는 신호의 RMS 평균 레벨이 약 -20dBFS가 되어야 한다는 의미인데, 이 -20dBFS는 다시말하면 +4dBu가 됩니다. (24dBu-20dB=4dB; 0dBFS-20dB=-20dBFS). 바로 이 -0dBFS=+24dBu라는 것은 모든 제조사들에게 아주 견고하고 빠른 규칙이 아닙니다. 따라서 여러분의 장비가 0dBFS의 레벨을 어디에 맞추었는지를 반드시 확인하세요.

그러면 노이즈 플로워는 어떨까요? 24비트 디지털 오디오 시스템(바이앰프사의 DSP처럼)은 145dB의 범위를 가집니다. 따라서 운영가능한 샘플링 범위는 -24dBFS 신호 (역;평균RMS레벨)를 기준으로도 여전히 121dB정도 됩니다. 16비트 샘플링레잇에서는 96dB정도 전체 범위가 되고 여전히 72dB정도 노이즈 레벨이 됩니다. 두 경우 모두, 여러분이 고려해야 할 점들은 디지털 오디오 시스템에서의 노이즈 범위(역;121dB or 72dB)가 아니라 마이크와 같은 장비들이나 주변 환경 노이즈가 될 것입니다. (역; 앞서 dBFS의 정의를 언급할 때 노이즈 플로워부터가 아니라 최대 신호 크기에서부터 신호 크기를 결정하는 이유가 노이즈레벨이 크게 영향을 끼치지 않기 때문인 것으로 보입니다)

Analog output settings

Note – Audia나 Nexia 소프트웨어에서 이 문서에서 언급하는 설정들을 알아보기 위해서는, 출력부를 만들 때 반드시 출력감쇄(Output Attenuation)을 활성화 하세요.

바이앰프의 아날로그 출력단은 다음과 같이 몇가지 고정된 설정값을 가지고 있습니다; -31dBu, 0dBu, 6dBu, 12dBu, 18dBu,24dBu. 이 설정값은 이 장비의 아날로그 출력이 클리핑이 시작될 때 생성되는 최대 전압 값을 의미합니다.

바이앰프가 장비의 레벨미터에서 +24dBu의 클리핑 포인트를 가르킨다고 해봅시다. 이 +24dBu(다시말해 0dBFS)신호는 이 장비의 아날로그 출력이 최대 전압값이 되도록 할 것입니다. 풀스케일 디지털 신호는 출력단에서 아날로그 신호로 변환이 됩니다. 이때 앞서 언급한 dBu 설정은 출력단에서 나오게 되는 아날로그 신호의 최대값을 정할 수 있게 해줍니다.

풀스케일 출력 설정을 바꾸면 아날로그 출력단에 공급되는 전압을 다양하게 바꿀 수 있습니다. 이때 중요한 점은 이 장치의 출력 전압이 이 시그널 체인에서 다음단에 위치한 장비의 입력 감도(input sensitivity)를 초과하지 않도록 다음 장비의 사양을 살펴보는 것입니다.

출력단에서는 Level(dB) out 설정은 여러분이 출력 레벨이 아날로그 신호로 변환되기 이전에 미세한 조절을 할 수 있도록 해줍니다. 이 작업은 여전히 디지털 도메인에 신호가 있는 동안 이루어집니다. 이는 출력단 이전에 있는 위치한 레벨 컨트롤과 동일한 기능을 합니다.

 

-31dBu설정은 출력단에서 마이크 레벨의 신호를 내보내게 해줍니다.

Analog output block settings	Analog output maximum voltage (Vrms)
Full Scale (dBu) Out = 24 dBu	12.23 Vrms
Full Scale (dBu) Out = 18	6.135 Vrms
Full Scale (dBu) Out = 12	3.065 Vrms
Full Scale (dBu) Out = 6	1.530 Vrms
Full Scale (dBu) Out = 0	0.775 Vrms
Full Scale (dBu) Out = -31	0.021 Vrms (21.0 mVrms)

여러분은 아마도 'pro'레벨과 'consumer'레벨이라는 주제에 대해 들어보았을 겁니다. 프로레벨은 +4dBu이고 일반적으로 발란스 방식을 사용되는 장비에서 볼 수 있습니다. 컨슈머 레벨은 -10dBV이고 일반적으로 언발란스 방식을 사용하는 장비에서 볼 수 있습니다. 여기에서 '레벨'은 장비내의 유니티 게인 지점에서의 신호에 대한 평균 RMS레벨을 의미합니다. 피크 레벨은 이 평균 RMS레벨보다 20dB 이상 될 수 있습니다.

컨슈머 레벨은 -10dBV로 -7.7825dBu와 같고 따라서 이는 11.7825dBu(약 12dBu)정도 프로레벨 보다 작습니다. 14dB차이가 나지 않는 점을 주목하세요. 왜냐하면 서로 다른 기준(dBV, dBu)를 사용하기 때문에 여러분은 한쪽을 다른 쪽의 기준과 동일하게 맞추도록 변환하고 나서 두 값 사이의 차이를 보아야 합니다.

VU 레벨미터는 대부분의 오래된 아날로그 장비에서 볼수 있는 레벨미터(ballistic pointer type)입니다.프로페셔널(스튜디오급의) 장비에서 0VU=+4dBu입니다. 이러한 이유로 우리는 +4dBu를 '프로레벨'이라고 부릅니다. 이는 VU레벨에서의 '0'을 기준으로 삼고 작업을 하던 오래 전 시절에서 온 유산입니다.

바이앰프는 우리의 레벨미터를 기준으로 삼기 때문에, +24dBu(기본설정)의 출력단 설정으로 동작할 때, 0dB=0dBu가 됩니다.

Analog input sensitivity

아날로그 입력부에 있는 'Gain In' 설정은 6dB단위로 0dB에서 +66dB까지 값을 설정할 수 있도록 해줍니다. 이 설정은 소스 장비에 연결된 입력 감도를 매칭하는데 사용됩니다. 여러분이 Gain In 값을 올릴수록, 여러분은 외부 장비에서 들어오는 전압을 증폭하게 됩니다. 마이크는 CD플레이어와 같은 라인레벨 장비의 출력이나 믹싱 콘솔의 라인레벨 출력 장비와 비교해서 상대적으로 아주 아주 아주 낮은 출력 전압을 가지고 있습니다. 따라서 여러분은 이러한 마이크 장비에 대해서는 더 높은 Gain In 값을 쓸 것이고 라인레벨의 장비들(더 작은 증폭이 필요한)에 대해서는 더 낮은 설정값을 쓰게 될 것입니다.

이러한 행위의 목표는 입력 소스들의 전압을 바이앰프 하드웨어 일반적인 동작 전압인 0dBu 정도의 평균 레벨로 맞추기 위해서 입니다. 이는 D-A변환(디지털아날로그 변환)하드웨어에 사용되는 들어오는 입력 신호의 전압을 최적화해서 최적으로 신호대잡음비와 헤드룸을 확보할 수 있도록 할 것입니다.

Note: 여러분이 입력 게인을 설정할 때, 여러분이 하는 작업은 장비들간의 전압레벨을 매칭하는 것이지, 임피던스를 매칭하는 것이 아닙니다. 임피던스 매칭은 필요하지도 않고 바라지도 않습니다. – 제조사는 어떤 장비가 다른 장비들과 잘 동작하도록 이미 설계하고 있습니다.

Phan Pwr또는 Phantom Power는 컨덴서나 일렉트리트 마이크 혹은 액티브 다이렉트 박스와 같은 장비에 전원을 제공하는 입력단의 회로로 48V DC 전원을 공급합니다. 팬텀파워가 불필요한 장비에는 절대로 사용되지 않도록 합니다.

소스 장비가 그 장비에서 0dB레벨의 톤신호를 보내면 그 신호를 수신하는 장비의 입력 레벨미터들도 반드시 0dB로 읽혀야 합니다.

+24dBu(12.23Vrms)의 최대 출력전압 신호를 바이앰프의 장비로 제공하는 라인 레벨 장비에 대한 올바른 입력게인 설정값은 0dB입니다. 0dB 설정은 입력 신호를 그대로 바이앰프 장비로 유니티 게인으로 전달합니다 – 원래의 신호에 어떠한 게인도 더하거나 빼지 않습니다.

+12dBu(3.065Vrms)의 최대 출력전압신호를 바이앰프이 장비로 제공하는 라인 레벨 장비에 대한 올바른 입력게인 설정값은 12dB입니다. 왜냐하면 공급되는 전압이 감쇄되었다면 여러분은 수신 장비의 입력감도를 더 올려야 하기 때문입니다.

-31dBu(0.021Vrms)의 최대출력전압을 바이앰프 장비로 제공하는 마이크 레벨 장비에 대한 올바른 입력게인 설정값은 +54dB이고 추가로 입력레벨에 매칭되도록 '정밀한 튜닝'을 위해 +1dB의 게인 제공됩니다. 다시한번, 공급되는 전압이 감쇄되었기 때문에 여러분은 0dB 레벨을 얻기 위해 입력 감도를 증가시켜야 합니다.

하단의 표를 보세요; 그리고 0dB라는 Gain In 설정값이 전압에서의 0dBu와 같지 않다는 점을 유의해서 보세요.

 

바이앰프의 DSP장비는 최대 입력 신호의 전압을 +24dBu까지 다룰 수 있습니다. Gain In 에서의 0dB라는 설정값의 의미는 최대 +24dBu 신호 레벨을 생성하는 장비로부터 들어오는 신호에 대해서는 게인스트럭춰를 맞추기 위해 어떠한 보정값도 적용되지 않는 다는 점을 의미합니다.최대 신호 레벨이 +24dBu보다 낮은 최대 전압값을 제공하는 장비들의 신호에 대해서는 두 장비의 레벨을 맞추기 위해 클리핑 지점까지 레벨을 올려주는 옵셋게인이 필요합니다. 이는 입력 소스가 무엇이든지 – 마이크, PC, 코덱장비, 음원서버, 믹싱 콘솔, 또 다른 DSP장치들이든 – 간에 적용됩니다. 이와 유사하게 최대출력레벨이 +24dBu보다 큰 출력신호를 갖는 장치들에 대해서는 그 신호를 +24dBu까지 줄여주도록 감쇄할 필요가 있습니다.

Gain In 설정은 낮은 전압의 아날로그 입력 신호가 DSP장비로 들어올 때 A-D(analog to digital)변환부 바로 앞단에서 해당 신호를 0dBu정도의 평균 레벨이 되도록 해서 증폭해서 장비 간의 신호 전압 레벨을 매칭하는데 사용됩니다.

"Gain In" Setting (aka - sensitivity)	Input source type	dBu (maximum level from the source)	Vrms (maximum level from the source)
0dB	line level	24 dBu	12.23 Vrms
6dB	line level	18 dBu	6.135 Vrms
12dB	line level	12 dBu	3.065 Vrms
18dB	line level	6 dBu	1.530 Vrms
24dB	line level	0 dBu	0.775 Vrms
30dB	line level	-6 dBu	0.388 Vrms
36dB	mic level	-12 dBu	0.194 Vrms
42dB	mic level	-18 dBu	0.0975 Vrms (97.5 mVrms)
48dB	mic level	-24 dBu	0.0489 Vrms (48.9 mVrms)
54dB	mic level	-30 dBu	0.0245 Vrms (24.5 mVrms)
60dB	mic level	-36 dBu	0.01228 Vrms (12.28 mVrms)
66dB	mic level	-42 dBu	0.00615 Vrms (6.15 mVrms)

Test it

여러분이 라인 출력단의 2번3번핀(+/-)에 멀티미터를 연결하고 1KHz 신호톤을 내장 레벨미터에서 +24dBu로 표시가 되도록 설정하면 이제 이 장비의 출력 값을 Vrms로 측정할 수 있습니다.(tone gen 메뉴에서 주파수를 1KHz로 레벨을 +12로 설정하고 연결된 레벨 설정부에서 추가로 +12를 설정합니다.)

사인파형은 +3dB의 크레스트 팩터를 가지고 있습니다. 여러분이 만약 피크 미터기와 RMS미터기를 신호 경로에 연결하면 여러분은 +24dB라는 값을 RMS미터기에서, +27dB값을 피크 미터기에서 볼 수 있습니다. dB에서 6dB 감쇄(-6dB)는 전압에서의 1/2감쇄와 같다는 점을 기억하세요. 6dB를 추가하는 것은 이 신호의 전압을 두배로 하는 것과 같습니다.

Full Scale (dBu) Out = 24	12.23Vrms
Full Scale (dBu) Out = 18	6.135Vrms
Full Scale (dBu) Out = 12	3.065Vrms
Full Scale (dBu) Out = 6	1.530Vrms
Full Scale (dBu) Out = 0	0.775Vrms
Full Scale (dBu) Out = -31	21.0mVrms

Note: 모든 측정은 내장된 RMS레벨미터가 +24를 가리키도록 하고 1KHz 사인 파형으로 측정되었습니다.

Practical example - output

우리는 바이앰프의 DSP장비가 +24dBu의 최대 출력 전압을 가지고 있다는 사실을 알고 있습니다. 장비들 간의 차이 때문에 이 레벨이 다른 장비들의 입력단에는 너무 높아서 입력신호가 과입력되어 디스토션(왜곡)을 일으킬 수도 있습니다. 여기 잘못 설정된 몇가지 예가 있습니다.

Example 1:

우리가 어떤 신호를 파워앰프에 연결할 때는, 우리는 그 앰프의 사양에 대해 알 필요가 있습니다. 여기 프로페셔널 수준의 파워앰프의 데이터쉬트가 예제로 있습니다.

입력 신호의 클리핑이 +18dBu에서 일어난다는 점을 주의하세요. 만약 우리가 바이앰프가 잠재적으로 사용하는 +24dBu의 출력 신호레벨을 사용한다면 우리는 앰프가 일반적인 상황에서 이 파워앰프에 클리핑을 발생해서 이 음향 시스템이 음향적으로 좋지 않은 사운드를 내고, 아마도 스피커에 충격을 주거나 아예 고장을 낼 수도 있을 것입니다.

바이앰프 DSP의 출력 전압과 파워앰프의 입력 전압을 매칭하는 것은 그래서 필요합니다. 바이앰프 DSP의 출력 설정을 +18dBu로 바꾸면 이 장비가 공급하는 최대 출력 전압을 제한하게 되어 레벨을 거의 최대의 볼륨으로 운영을 하더라도 파워앰프의 입력 회로에 적절하게 될 것입니다.

이러한 캘리브레이션의 중요성은 우리가 파워앰프가 스피커를 보호하도록 리미터 설정을 하고자 고려할 때 분명히 드러납니다. 만약 파워앰프가 +18dBu의 최대 입력 신호레벨을 가지고 DSP는 +24dBu레벨의 신호를 이 파워앰프로 보내면, 파워앰프는 자신이 감당할 수 있는 입력 전압보다 두배의 신호(6dB)를 받아 들이게 되고, 클리핑을 일으키게 될 것입니다. 여러분이 만약 DSP내부에서 시스템 보호용 리미터를 설정해서, 출력 신호가 DSP내부의 리미터 설정 레벨보다는 낮은 레벨이라고 하더라도 여전히 이 신호가 파워앰프의 입력 단에서 클리핑을 일으킬 수 있고 이로 인해 연결된 스피커에 충격을 줄 수 있을 것입니다. 이와 같은 이유로 음향 시스템의 구성 요소들 간의 관계를 이해하고, 각 장비들의 제조사들 모두에 대한 '표준'이 없다는 것을 인식하는 것이 필수적으로 중요합니다.

Example 2:

여기에 파워앰프가 허용하는 최대 입력 신호가 바이앰프 DSP가 제공할 수 있는 최대 출력 신호레벨보다 훨씬 낮은 또다른 예가 있습니다. 이 경우에는 Full Scale(dBu) Out 설정을 0dBu로 하는 것이 올바른 경우입니다. 이 0dBu설정은 DSP가 낼 수 있는 최대 아날로그 출력 레벨을 775mV로 제한하게 됩니다. 이제 우리는 파워앰프의 감쇄 폿(볼륨 노브)을 입력 신호가 클리핑이 생기지 않을까 하는 걱정없이 공간에 맞도록 조절할 수 있습니다.(역; 볼륨 노브를 최대로 하더라도 파워앰프에서 허용하는 입력감도(800mV)를 넘지 않기 때문에 클리핑이 되지 않습니다)

Amplifiers with digital inputs

파워앰프가 AVB,Cobranet,Dante 와 같은 디지털 신호를 수신할 때는, 이 신호는 0dBFS를 기준으로 들어오게 됩니다.

아날로그 파워앰프와 마찬가지로 대부분의 디지털 파워앰들도 감쇄조절기능을 제공해서 여러분이 파워앰프로 들어오는 신호 레벨을 줄일 수 있도록 해줍니다 – 이 기능이 앰프의 전면 패널에 있던지 소프트웨어로 구현이 되던지 말이죠. 이 기능은 라인레벨 조절인데 입력단 다음(post-input), 증폭단 이전에 있습니다.감쇄 조절기능은 무한대부터 0dB까지의 범위를 가집니다.

파워앰프는 또한 앰프 게인 설정 기능도 있을 수 있습니다. 앰프 게인을 바꾼다는 의미는 이 앰프의 감도(sensitivity)를 변경한다는 것으로 볼 수 있습니다. 여러분은 연결된 로드(스피커)에 최대 출력 파워를 제공하는데 필요로 하는 입력레벨을 얻을 수 있도록 게인을 조절할 수 있습니다. 앰프의 게인이 더 높다는 것은 입력감도가 더 높다는 것이고, 이는 더 낮은 입력레벨로 이 앰프의 최대 출력 파워를 낼 수 있다는 의미입니다. 앰프의 게인은 이 시스템의 헤드룸에 주로 영향을 미칩니다.

게인(감도)를 조절하는 것은 이 앰프의 헤드룸과 노이즈플로워와의 비를 최적화 하는 것이 필요합니다. 더 높은 게인 설정(더 높은 감도)에서는 노이즈가 더 증폭되게 되고, 클리핑 되기 직전까지의 가능한 헤드룸이 더 작아지게 될 것입니다.

디지털 입력신호에 대해 파워앰프를 설정하는 경우는 해당 앰프에 최적화된 설정값을 찾기 위해서 매뉴얼을 참조하도록 합니다. 위에서 예를 장비의 매뉴얼을 더 자세히 읽어보면, Dante 디지털신호에 대한 이 앰프의 감쇄 레벨은 0dB, 게인 설정값은 35dB 이어야 한다는 점을 찾을 수 있습니다.

Calibrating meter levels to a Yamaha LS9 console

야마하 디지털 믹싱 콘솔은 0dBFS의 Full Scale 레벨메터의 기준을 +24dBu로 하고 있습니다. 안전하게 헤드룸을 운영하기 위해 필요한 적절한 평균 레벨은 약 -20dBFS에서 -24dBFS정도가 되어야 할 것입니다. 이 장비의 LED레벨메터의 칼라는 -20dBFS(+4dBu)에서 사용자의 신호 레벨에 대해 시각적으로 표시할 수 있도록 녹색에서 주황색으로 바뀝니다.

바이앰프 Tesira에 단테신호로 연결되면, 야마하에서 -24dB로 표시될 때 바이앰프 DSP의 입력 레벨에서는 0dB로 표시가 될 것입니다. 이 레벨미터들의 기준 지점이 다릅니다. 그런데 두 장비 모두에서 디지털 클리핑이 예상되는 실제 레벨은 동일합니다.

바이앰프 Tesira에서 야마하 콘솔로 0dB출력 레벨의 신호를 보내면 입력단에서는 -24dBFS로 나타납니다. 이는 정확한 레벨입니다. 이는 디지털 클리핑이 일어나기 전에 24dB의 헤드룸이 있다는 것을 보여줍니다.

 

Further reading

Gain structure

http://www.hometheatershack.com/forums/home-theater-receivers-processors-amps/35677-gain-structure-home-theater-getting-most-pro-audio-equipment-your-system.html

http://www.rane.com/note135.html

http://www.synaudcon.com/site/blog/amplifiers-input-vs-output-voltage/

http://www.harmoniccycle.com/hc/music-26-+4dBu-10dBV.htm

http://avid.force.com/pkb/articles/en_US/faq/en335889?popup=true&NewLang=en&DocType=1079

http://www.soundonsound.com/sos/may00/articles/digital.htm

http://www.soundonsound.com/sos/feb08/articles/digitalaudio.htm

http://www.soundonsound.com/sos/jun00/articles/metring.htm

 

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WEB : www.hajuso.com