글쓴이 : SOONDORI
그냥 한 번만 조정하고 열심히 들으며 다음 주제를 탐구하는 게 좋은데… 뭔가에 단단히 발목 잡혀 있는 느낌이다.
[ 관련 글 ]
튜너 동호인의 DIY MPX 보드 (3), 바통 넘김
서음전자 ST-4120 아날로그 튜너 (5), Self Harmonic에 대한 상상
■ 현상 정의
윤*덕 님께서 주신 KT-4120 상태 정보와 ST-4120의 데이터를 표로 정리하면 다음과 같다.
프론트엔드 출력 포인트를 출발점으로 보면 경유 포인트와 출구의 상태가 각기 다르고 특히, 2번 항목에 상대적으로 큰 감쇄가 있다. 유럽향이라 모종의 조치를 취한 탓일까?
(▲ 우측에서 좌측으로, 세라믹 필터 → 2SC1923 → 세라믹 필터 → IF IC)
아무튼 마음 가라앉히고 차분하게 1) 검파코일 2차(상부)를 돌려서 0.58%@mono을 만들고, 2) 스테레오 모드에서 Pilot Cancelling Adj. 돌려서 0.65%@Stereo로. 프론트엔드는 Pass, 그리고 끝. 더 이상은 뭘 어찌 할 수 없다.
■ 무엇이 0.5%를 만들어내는가?
이제까지 MPX IC 입력 과포화를 의심했는데 V_Peak 0.4V, 0.65V라고 하니… 두 값은 히타치의 권고치 안에 들어 있다.
다음은 참고용으로 게시하는 데이터시트의 그래프들.
○ HA11223 MPX IC 특성
(▲ 여기서, P는 Pilot Tone 19Khz, Main은 스테레오 모드 동작, L=R=45%는 L 또는 R Only 조건. 음성 신호와 파일럿-톤 신호 강도는 임의 전압 레벨을 기준으로 각각 90%, 10%. 실제로 그렇게 규정된다)
(▲ 입력 1V 이하에서는 어찌해도 출력 THD가 0.1%는 넘지 않을 것이라는 히타치의 자신감이라…)
○ HA11225 IF IC 특성
MPX IC만 쳐다볼 게 아니다. IF IC는…
(▲ THD를 최대한 낮추려면 400Hz 기준 85dBu 이상의, 나름 충분한 신호가 입력되어야 한다는 말씀. 다 좋은데 85dBu의 기준이 없다. 흔한 RF 임피던스 50오움으로 계산하거나 또는… 앞선 표의 8mV 대 60dBu 비율로 가늠하는 방법도. IF IC의 V_Peak가 30mV, 15mV이므로 얼렁뚱땅 충분하다고 간주해도 되겠다)
(▲ 여기도 dBu 단위. 100dBu 입력되면 검파 후 신호인 AF(Audio Frequency) 출력은 감쇄 없이, 적어도 ~1Khz까지는 그대로 나온다는 뜻. 1Khz 초과 대역 -10dB 이상 감쇄는 디엠퍼시스의 영양인 듯?)
(▲ “손대면 톡 하고 터질 것만 같은 그대~♬”와 같이 ±50Khz 정도 이탈은 너무 흔한 일일 것. 역시 기준점 흔들리는 아날로그 튜너에서 %에 집착하면 안 된다)
■ 종단 앰프의 동작은?
MPX IC 과포화도 아니고 IF IC도 단정할 수 없고… 그러면 무엇? 이번에는 Post Amp.로 눈을 돌려서 TINA 시뮬레이션을 해보았다. 우선, VG1의 V_Peak 스윙 전압을 ST-4120의 560mV으로 입력.
푸리에 변환 값은 1.**%@50mV에서 급등하여 14.76%. 그래? 이번에는 KT-4120의 800mV을 입력 → 18.611%. 예상대로 높아졌다.
여기서, 절대치는 별 의미 없다고 보고 그보다는 입력 강도에 따라 왜율이 급증한다는 사실이 중요한데… 그것에 기대면, 종단 앰프가 과한 입력에 시달리고 있고 그래서 밑바닥 0.5%를 고수하고 있는 것? 뭐… 그런 상상이 종단 앰프 회로가 같은 두 튜너에서, 공유 이슈인 0.5%@Mono의 원인을 설명하기에 유리하다.
혹시나 트랜지스터 Turn On/Off에 관여하는 R7 3.3K오움을 달리하면 양상이 달라질지도 모르지만…
(▲▼ 800mV 입력에서 R7이 0오움이 되면 즉, 직결이면 하모닉 사라지고 FFT 왜율은 1.**대에서 0.57%로. 단, PNP 트랜지스터가 실물과 다르다는 점 참고)
이쯤에서 그만~! 서음전자의 0.1%는 밤샘한 엔지니어가 ‘5’를 날림으로 썼고 편집자가 ‘1’인 줄 알고… 그렇게 인쇄되었는가 보다. 하하…
■ 뚜껑 덮기 전에…
소리를 솔찍하게 평가해보자면 저음이 꽤 강조된 느낌, 75uS 조정 후임에도 고음이 조금 나대는 느낌? 그래서 전체적으로 고운 소리는 아님. 차라리 약간 거칠다.
그래서 R8 3.3K, C4 2.2nF로 구성된 LPF를 +500p 조건으로 조금 수정하였다. Cut-Off 주파수가 ~21Khz에서 ~18Khz로. 큰 도움은 안 되지만 심리적 안정을 위해서이고… 덕분에 GND 바이패스량이 증가한 탓에 튜너 출력은 1.5에서 1.25V_RMS 수준으로 작아짐.
뭐… 어찌해도 역사를 간직한 예쁜 튜너이니까.
(▲ RCA 단자 파형. 적어도 ~63Khz까지 구간에서 1Khz를 제외한 유의미한 하모닉은 없다고 보는 게…)
그리고 마지막으로!
다음 구성 하에 튜너 반응을 살펴보았다. 관찰이 편한 Wave Spectra와 Wave Gen, SSG External AF 입력 기능을 조합하여 한방에 처리할 수 있지만 현재 사운드 카드 드라이버에 문제가 생겨서. 고치기 귀찮음. 대신 몸이 고달프다.
잠깐 노동의 결과는 다음과 같다. dB 환산 = 20 * Log(x). 그나저나 두 그래프가 좀 이상하다? 디엠퍼시스 영향은 아니겠고… 나중에 생각해보기로 함.
(내용 추가) 아하! 위 그래프를 역으로 보정하여 평탄하게 만드는 게 Pre-Emphsis. 방송국은 송출 전에 처리하지만, SSG는 기능이 부재하여 주입된 신호를 그대로 보내고 튜너는 디엠퍼시스 설정 때문에 받은 것 무조건 깍아내니까 당연히 하향 곡선이 나오는 게 맞다. 그리고 하나 더. SSG Carrier Only(=묵음) + Pilot Off 조건으로 그러니까 RF 송출은 되지만 유효 신호가 없는 상태에서 0.5%가 여전히 존재한다면? 그 경우 무엇이 잘못하는 것인지?
* 관련 글 : FM튜너, 디엠퍼시스와 프리엠퍼시스
(▲ 5Khz에서 (실측)-7.33dB 대 +8dB, 10Khz에서 (실측)-12.77dB 대 +14dB 정도의 대립 비율이라면 주파수가 높아질수록 프리엠퍼시스 감쇄 후 잔량이 많아진다는 뜻이다. 그 경우 남아도는 방송국 발 고음은 약간 쏘는 느낌을 만들어 낼 것이니… 위 표를 기준으로는 ST-4120의 디앰퍼시스는 더 큰 값으로 보정되어야 한다. 예를 들어 75uS가 아니라 77uS? 한편, 더불어 실측 테이블의 (예)60hz +0.48dB는 일종의 저음 Boot나 다름없을 듯. 실제로 저음이 강하다. 고음 저렇고 고음 이러면 서음전자 ST-4120의 디엠퍼시스 + 종단 필터의 Curve 설계에 흠결이 있다는 것이 되는데… 흔히 ±3dB 이하는 합격으로 간주하니까 따질 일은 아니다. 어쨌든 Post Amp.의 음 특성은 튜너 음 품질을 좌지우지하는 핵심 요소인 것은 분명함)
이미 바통을 넘겼다고 했으니 다시 그 자리로 돌아가기.
* 관련 글 : 튜너 동호인의 DIY MPX 보드 (4), 2종 DIY 보드 테스트
(내용 추가) MPX IC In 신호의 강도를 낮추기 위해 디앰퍼시스 회로의 저항을 작게, 그리고 커패시터는 더 크게 만드는 방법을 시도해봄 직하다. 3.9Khz와 1.8nF의 조합 또는 더 낮게.
(내용 추가, 2021.04.04) 상상의 결과를 “디엠퍼시스 설정 부조화 + 종단 앰프 LPF 특성 부조화 = 약간 거친, 곱지 않은 소리 + 높은 THD”로 요약해 둠.
[ 관련 글 ]
튜너 동호인의 DIY MPX 보드 (5), Sanyo LA3450 그리고 캐리어 누설
서음전자 ST-4120 아날로그 튜너 (7) 회로 수정
다음은 참고용 자료.
