궁여지책 FM 스테레오 조정기 (4), 실증실험과 결론

글쓴이 : SOONDORI

논리적 상상이 현실에 그대로 맞아 떨어지는지에 대해 검증실험을 진행하였다.

고의로 조정점을 흐트러뜨린 튜너를 가지고 FM 송신기+스마트-폰 앱+멀티미터 조합만으로 조정을 진행. 목표치는 41dBµ(-72dBm)인데 당연히 그리 될 수는 없을 것이다. 어느 정도 근접하는 수치에서 만족해야 할 것.

* 관련 글 : 궁여지책 FM 스테레오 조정기 (3), 논리를 따라가기

■ 1단계, 프론트 엔드 종단 조정 : FAIL

상황을 가정하고 미리 정의해둔 절차는 다음과 같다.

FM 송신기 97.9Mhz 설정 → 안드로이드 앱 1Khz L과 L 신호생성 → FM 전파에 1Khz L, R 신호가 섞여 송출된다 → 근접거리 FM 튜너 막선 안테나 → 멀티미터를 물리고 프론트-엔드에 가장 가까운 IC의 출력핀(*)에서 AC 전압의 등락을 관찰하면서 종단 IFT 코일을 만지작거린다.

* IF IC에 의해 증폭이 되면 그 만큼 멀티미터의 관찰이 용이해질 것이라는 상상에 의함. 이 튜너는 IC #6번 핀. 통상은 첫 번째 세라믹 필터의 Outpin에서.

▶ 결과는? 오실로스코프로 보면 파형 높낮이가 명확하지만 무려 10.7Mhz라는, 멀티미터 입장에서는 어마어마한, 찰나의 속도로 진동하고 있고 코어 회전에 의한 진폭 변량도 지극히 미세하기 때문에 멀티미터들은 전혀 식별을 하지못한다. 그러므로 이 작업에 관해 멀티미터에 의존해야 하는 FM 송신기응용 DIY 방법론은 유효하지 않다.

■ 2단계 : DC Balance 조정 : SUCCESS

멀티미터를 최소단위 DC 측정 모드로 → 제시되는 DC Balance 측정 포인트들 전압이 0.0V에 근접되도록 Primary 코일의 코어를 돌린다. 전적으로 멀티미터의 민감도에 따를 일이므로 DC mV 레인지가 가장 좋겠다.

▶ 우선, 아날로그미터 0.1V DC 레인지로 시도해 보았다. +, – 양 극단으로 오가며 쉽게 조정할 수 있다. 예를 들어 5mV이하는 판독이 안될 것인데 실용적으로는 별 문제 없을 것이다. 늘 흔들리니까. 조금 더 정교한 디지털미터는 해보나 마나. 역시나… 어떤 도구로든 쉽게 쉽게 진행할 수 있는 작업이라는 결론을. 물론 FM 송신기가 없다면 할 수 없는 작업이다.

■ 3단계 : 19Khz Local Clock 조정 : SUCCESS

앞선 글에서 언급된 바, 아무렇게나 돌려가며 스테레오 램프가 점등되는 지점을 찾는다 → 다시 좌우로 돌리면서 램프가 꺼지는 양 끝 두 개 지점을 찾는다 → 두 지점 기준 절반 정도 각도로 설정한다.

▶ 현재 FM 송신기가 파일롯 톤을 계속 송출하는 중이므로 그것에 맞는 튜너 내부클럭, 19Khz를 생성하면 된다. FM 송신기가 있어서 가능한, 멀티미터 무관한 작업으로 위와 같이 적당히 조정하면 된다.

■ 4단계 : 분리도 조정 : SUCCESS

안드로이드 앱에서 1Khz 설정 후 L 또는 R 출력 하나만 선택한다. → FM 전파는 정상 송출되고 있지만 한쪽 채널은 묵음상태 → 신호가 살아 있는 채널의 반대편 RCA 출력단자에 멀티미터를 물리고 → AC 전압을 측정하되 SEP. ADJ 등 여하한 명칭으로 표기된 분리도 조절용 가변저항을 돌린다 → 당연히 그 값이 최소가 되도록.

▶ 아날로그미터 AC 10V로는 식별불가. AC mV 측정이 가능한 디지털미터에서 0.14mV로 조정. 그 상태를 그대로 유지하고 오실로스코프로 관측하면 다음과 같다. 깨끗한 싸인파가 잡히지 않는 이유는 모바일, 송신기, 안테나 조합에서 약간의 드리프트가 있는 것. 간이조정이므로 무시한다.

(디지털미터가 AC 0.14mV로 표시하는 파형으로 Delta 값을 맞춰 놓은 상태)

스테레오 램프가 간신히 점등하는 신호주입 강도는 SSG 표시수치로 49dBµ(-64dBm). 목표치인 41dBµ(-72dBm)과의 차이는 9dBµ(-8dBm)로서 이해하기 쉬운 µV 감도기준으로 두 배 이상 차이가 난다.

역시 계측기 조정을 따라갈 수는 없는 노릇. 한편으로… 이런 차이가 생긴 이유는 테스트 신호 속성이 다르고 케이블로 신호를 주입하는 경우와 막선 전파로 주입하는 경우가 다르며 여차저차 환경이 달라졌기 때문이다. 앞서 프론트엔드 조정불발로 원복을 시킬 때 약간의 조정오차가 생겼을 수도 있다. 노력하면 조금 더 나아질 수도 있을 듯?

아무튼 급할 때 프론트-엔드 주변 얼씬 하지 않는 조건으로 a) 복동조 코일 조정, b) 분리도 조정, c) 파일럿톤 조정 세 가지 작업을 진행할 수 있음은 분명하다. 튜너상태 아주 엉망인데 전문가 도움은 먼 곳에 있을 때, 아무 것도 없는 것보다는 분명 나은 대안이며 최소한…

종종 틀어지는 복동조 코일의 틀어짐 즉, 선국표시가 어긋날 경우라면 멀티미터 없이 언제라도 수월하게 조정할 수 있다. 단돈 3500원으로.

[ 사용된 멀티미터 ]

(Sanwa YX360TRF : AC 10V, DC 0.1V가 최소. Fluke 101 : AC mV 레인지 있음. 그러므로 이런 DIY 작업에 더 적합하다)