FM 튜너의 성능 평가 항목 일람 (2)

글쓴이 : SOONDORI

이어가는 글.

TD-140R의 정보 공개가 다소 미흡하다. 이번에는, 더 자세하게 정보를 공개한 FM 전용 Luxman T-110U 튜너와 AM/FM Accuphase T-106 튜너와 제시 항목이 가장 많은 Kenwood L-01T 튜너, 그리고 대한민국 최상 등급 튜너라고 생각하는 AM/FM TD-2000(=Sherwood S-6010CP)의 일부 정보를 참조 대상으로 활용.

* 관련 글 : FM 튜너의 성능 평가 항목 일람 (1)

● 캡처 비율; Capture Ratio

튜너가, 지금 듣고 있는 방송 A와 같은 주파수의 원하지 않는 방송 B 사이에서 방황할 수 있다. “같은 주파수에 무슨 꼬리표가 있나?” 마침 전계 강도가 완벽하게 일치한다면, 그 순간 튜너는 매우 혼란스러울 것. A에서 B, 잠시 후 B에서 A로 무한히 왔다 갔다… A의 RF 강도 > B의 RF 강도이면 정상 수신, A의 강도 < B의 강도이면 엉뚱한 방송 B를 듣게 됨.

다음 글 참고.

“… 4.3 캡처 비율 | 주파수 변조에는 더 강한 FM 신호가 덜 강한 FM 신호보다 우세하고 이를 억제하는 특성이 있습니다. 둘 다 동일한 반송파 주파수를 갖고 있더라도 마찬가지입니다. 이 특성은 캡처 비율로 표현됩니다. 이는 복조 후 약한 신호를 30dB만큼 억제하기 위해 더 강한 신호가 얼마나 커야 하는지를 나타냅니다. 매우 우수한 수신기의 캡처 비율 CR은 1/2dB 이하입니다. 캡처 비율은 실제로 리미터 앰프의 품질에 의해서만 결정됩니다. 입력 신호 없이 수신기 자체의 노이즈로 인해 제한이 발생하는 경우에 최적입니다…” (출처 : 라디오뮤지엄, Demodulation frequenzmodulierter Signale)

Capture는 우리말로 ‘포획’. 내가 듣고자 하는 방송 채널에 극구 메달리는 장면을 상상하면 될 듯. 방송 A가 아주 아주 아주 조금만 더 우세해도 청취가 그대로 유지되고, 방송 B는 급락으로 무시되는 상황을 상정한 것이므로 수치가 낮을수록 유리하다. 실제 억제 효과는 30dB가 기준이라는 점에 유의. 개인적인 생각으로서, 전파 통제가 잘되어 있고 방송 채널도 중첩 없이 잘 분산된 대한민국에서는 튜너 구매 시 심심풀이 비교용으로만 활용 또는 무시. 마구 돌아다니다가 방송 권역이 중첩될 수도 있는 곳에 다다른 자동차 라디오에서는 진지한 주제이겠고.

*1. Wide 모드는 대문이 활짝 열려있는 상태이기에 단단히 자세를 잡고 있음. 그리하여 가장 낮은 0.9dB.
*2. 1mV를 1.3dB만큼 억제한다는 뜻. IHF 정의일 것이고… 이게 더 기술적인 표현 같다. 그러나 흔히 dB만 쓴다.

● 대체 채널 선택도; Alternate Channel Selectivity

‘선택도’라고 하고 다른 말이 없으면, 이 항목이다. 방송국 식별 능력을 말해주는 척도. <Channel Spacing, 채널 간격이 두 배인 다른 방송 채널(=Alternate Channel)>의 영향을 배제하는 능력이다. 기술적 질문은 “(예)국내는 200Khz이니까 400Khz로 이격된 대체 채널 전파가 현재 수신 상태에 영향을 주려면 그것이 얼마나 강해야 합니까?”와 같음. 영향 거부(Rejection) 수준(= 현재 선국을 유지하는 능력)을 말하는 것이므로, 클수록 좋다.

(▲ 파형의 높낮이 차이에 주목. 남한산성의 성벽이 높으면, 적군은 성을 넘어오기 어렵다)

*1. 상대적으로 수치가 낮은 것은 RF 감도가 어마어마하기 때문인 듯. 안테나 없어도 수신 가능한 지경? 감쇄 작용의 Direct Mode가 상정된 탓이려니 함. | Wide Mode는 대문이 활짝 열려있고, 안채로 가는 마루 통로가 Narrow Mode에 비해 더 넓고, 더 짧고. Narrow Mode에서는, RF가 대문 틈새로 들어와서 좁디좁은 곳을 지나가야 한다. 그런 상상의 장면에서, 이질적인 주파수가 65dB(300Khz)를 초과해야 그 불요 주파수의 방송이 들리게 된다. 300Khz는 좁고 긴 마루에 해당하는 IF 필터 전체의 대역 통과 폭을 정의한 것일 터.
*2. 미국/국내 ±100Khz Deviation 한계를 상정하는 200Khz 채널 간격 × 2 = 400Khz = Alternate Frequency.

TI의 어떤 문서에, “…외부 자료에 따르면 2020년에는 약 240억~500억 대의 무선 기기가 사용될 것으로 예상됩니다… (https://www.ti.com/lit/an/swra479a/swra479a.pdf)”라는 코멘트가 적혀 있다. 무선 통제도가 약한 미국, FM 방송국이 촘촘한 일본 등 어떤 지역에서는 이 항목이 매우 중요 잣대가 될 듯. 가정용 FM 튜너에서 심각하게 다룰 항목이 아니라고 생각했음인지, Luxman과 Accuphase는 생략함. 이해됨.

● 인접 채널 선택도; Adjacent Channel Selectivity

(위 그림 참고) ‘Alternate’는 더 멀리, 두 배짜리. ‘Adjacent는 바로 옆’. 예를 들어, Center Frequency 93.1Mhz±100Khz인 조건 즉, Channel Spacing 200Khz인 조건에서, 예를 들어, 93.1Mhz KBS 클래식을 듣고 있는데, 옆자리에서 방송 중인 92.9Mhz와 93.3Mhz의 영향을 얼마나 잘 방어하는지를 말해주는 지표. 아큐페이즈의 표현을 그대로 따라가면, “듣고자 하는 방송 강도가 8dB@Normal Mode 이상으로 우세하면, 옆자리의 방송은 배제됩니다”가 된다. 가정용 FM 튜너에서 굳이 이런 수치까지 들이밀 이유는? 그래서인지 아큐페이즈만 언급.

● 이미지 주파수 비율; Image Response (Rejection) Ratio

TV나 VTR의 ‘영상’이 아니고… 단어 Image를 단어 ‘영상’으로 바꾸고, 그것에 Frequency를 붙여서 영상 주파수라고도 한다. 자꾸 TV 영상, DVD 영상이 영산되는 이상한 해석이므로 “불필요한 주파수 대칭 복사본” 정도로 정의하는 게 좋을 듯. 아무튼, 튜너가 RF 신호와 OSC 클럭을 믹서에서 섞고 뭘 처리하다 보면, 나비 날개와 같은 허상 주파수 스펙트럼이 생기는데 그것이 IF 등 메인 신호 처리에 어떤 영향을 주는지를 평가하는 지표이다.

(▲ 섞으면 여러 개가 나온다. 그리고 대칭이다. 사실, 그것은 매우 신기한 물리현상. 왼쪽이 실상의 것(=Real)이면 오른쪽은 상상의 것(=Imaginary 또는 허상. 그 반대이면 반대. 여기서, 단어 Image를 ‘신기한 놈’, “이 녀석은 뭐냐? 넌 저리가라!” 정도로 치부하면 될 듯.)

다음 글 참고.

“… IRR(Image Rejection Ratio)은 Image Rejection Ratio (IMRR)라고도 하며, 원하는 신호와 비교하여 “이미지 주파수”에서 원치 않는 신호를 거부하는 라디오 수신기의 능력. 이는 원하는 신호의 출력과 이미지 주파수에서 동일한 세기의 신호의 출력 간의 데시벨 (dB) 비율입니다. IRR 값이 높을수록(좋은 설계에서는 종종 60dB를 초과함) 이미지 신호 차단 성능이 향상되어 원하는 주파수를 더욱 선명하고 정확하게 수신할 수 있음을 나타냅니다…”

“어떤 강도 이상이면 어쩔 수 없이 영향을 허락합니다”로 이해하면 될 듯하고, 값이 클 수록 좋다. (적군의 침공을 막는 남한산성 성벽을 연상 → “성벽이 높을 수록”) 생각해 보면, 2nd OSC를 내장한 PCD, DDD 회로에서는 두 번 고민해야 할 내용일 듯. 수신기 내부에 발진기가 많으면 그런 것도 모두…

* 관련 글 : 빈티지 세상과 미래 세상을 움직이는 푸리에 변환 (1)

*1. 캔우드, 그 양반들은… 이런 수치를 확보하고도, 정작 미신을 따라가며 케이스 쉴드를 생략하여 모든 것을 무위로 돌려버림.

* 관련 글 : 미신의 나라 일본이 만든 FM 전용 튜너

*2. 절대 수치만 보면 럭스만 쪽이 캔우드 쪽에 밀리는 형국. 그러나 100dB는 어마어마한 값이다.
*3. 아큐페이즈가 꼴찌. 그래서 뭘? 80dB도 어마어마한 값이다.

● AM 억압비; AM Suppression Ratio

AM/FM 튜너에서 AM 회로가 FM 회로에 영향을 주는 것을 평가하자는 게 아니라, 주변 AM 잡음 즉, ‘RF 전압 진폭’이 <위상 중심 FM 회로>에 어떤 영향을 주는지를 평가한다. 핵심 인자는, 외부 유입 AM 진폭에 다리미질하는 Limiter. 값이 클수록 좋다. (적군의 침공을 막는 남한산성 성벽을 연상 → “성벽이 높을수록”)

*1. 사라진 IHF.그들의 실험 기준 문서가 없으니… Pass.
*2. 이게 표준이었을 듯하다. 65dBf RF 전력을 기준으로 80dB까지. AM 방해 전력이 그것을 넘어서면… 

● 서브 캐리어 생성 비율; Sub Carrier Product Ratio

FM 튜너에서, 메인 Carrier는 중심 주파수와 같다. 그 외 시스템 제어용 신호인 19Khz 서브캐리어, 스테레오 분리용 38Khz 억압서브캐리어, 57Khz RDS용 서브 캐리어가 있음. 그런 것이 존재감을 드러내고 소리 재생에 영향을 주지 않도록 하는 능력이다. FM 음악만 듣자는 튜너에서는, S/N 비율처럼 값이 클 수록 좋다. (적군의 침공을 막는 남한산성 성벽을 연상 → “성벽이 높을수록”) 가정용 튜너에서는… 싹뚝! 잘라버리기로 작정한 럭스만은 이 정보가 무의미하다고 생각하여 생략. 캔우드는 SCA 채널 억제를 위해 극도의 정성을 기울였기에 표기. Accuphase도 그들의 판단이 그래서 표기.

● SCA 제거 비율; SCA Rejection Ratio

서브 캐리어 생성(=제거) 평가와 53Khz(*1) 이상, SCA 정보 제거에 평가는 다른 개념의 것. 3종 튜너는 RDS 수신 기능 없는, 순수 음악을 듣는 튜너이다. 검파 후 신호에서 불필요한 RDS SCA(*) 채널 정보를 무시하는 척도. ‘제거’, ‘배제’를 상정하였으므로 클수록 좋다. (적군의 침공을 막는 남한산성 성벽을 연상 → “성벽이 높을수록”) 사견으로… RDS를 제대로 쓰지 않는 국내 통신 환경에서는, RDS 튜너는 개발자원 일부를 쓸모 없는 것에 처분한 것과 같다. 즉, 100원짜리 튜너는 70원짜리가 됨. 마찬가지로, 시계 내장 튜너도 그렇다. 퉁치기로 표현하자면, ‘RDS와 시계 내장 튜너는 유틸리티 튜너’. 그 관점에서는, FM 전용 튜너가 최적품.

*1. 0~15Khz, 19Khz, 38Khz 위쪽의 +15Khz. 38+15=53Khz.
*2.  Subsidiary Communications Authorization.

이쯤에서 정리하기를,

1) dB 수치값이 작은 경우는, “최소 그정도 조건에서 안정적으로 수신할 수 있습니다”로. 큰 경우는, “그런 정도의 외란 방어력이 있습니다”로 해석하면 된다.

2) 항목별 기기별 우열을 정리해 보면,

– 캡처(포획) 비율 : Inkel > Kenwood > Luxman > Accupahse
– Alternate Channel Selectivity : Inkel = Luxman = Accuphase > Kenwood
– Adjacent Channel Selectivity : 비교 불가
– 이미지 주파수(제거)비율 : Kenwood > Luxman > Accuphase
– AM 억압비 : Accuphase > Kenwood > Luxman > Inkel
– 서브 캐리어 억제 비율 : Accuphase. > Kenwood = Luxman

그래서 뭘?

무엇이 높으면 다른 것은 낮고, 또는 아예 정보가 없어서 비교할 수도 없고. IHF 기준으로 통일된 것인지조차 모호함. 분명한 것은, 여러 제작사의 여러 모델에 있어서 종종 여러 항목이 생략된다는 사실. 이유는, 핵심적 평가 가치가 없으니까, 그런 것에 관심조차 없는 소비자를 대상으로 “정보가 더 적혀 있으면, 그것은 그냥 참고만 하세요~!” 태도인 것.

다음 글에서 계속.

* 관련 글 : FM 튜너의 성능 평가 항목 일람 (3)

○ 아래 글에 언급된 수치만 뽑아서 정리해 보면,

* 관련 글 : 인켈의 자존심, TD-2000 디지털 튜너를 다룬 어떤 기사에서…

실용 감도 10.0dBf(1.7uV@300오움)@Mono, 50dB Q.S. 37dBf(38.9uV@300오움), 30~15Khz, S/N 80dB@Mono/65dBf, 77dB@Stereo, THD 0.075%@Stereo, Mute Threshold 29dBf(15.5uV), SEP. 40dB, Capture Ratio 1.0dB Over, Selectivity 79dB, AM Supression Ratio 50dB, Spurious Response Rejection 90dB.

이것은 제작사 제시 스펙이 아닌, 테스트 결과치라는 점에 유의.

○ 그러면… 이번에는 확인된 TD-2000의 평가 항목을 기준으로, 8배? 10배? 비교할 수 없을 만큼 비쌌던 Kenwood L-01T와 비교해 보기. 그러니까, 오로지 수치만 가지고.

– 실용감도 : 인켈 10.0dBf | 10.3dBf → 비슷함.
– 50dB Q.S. : 인켈 37dBf | 37.2dBf → 비슷함.
– 주파수 재생 특성 : 인켈 30~15Khz | 15~15Khz → TD-2000 열세. 그러나, 대부분 애호가가 30hz 이하를 시원하게 재생하는 오디오 시스템을 갖고 있을까?
– 스테레오 모드 S/N : 인켈 77dB | 80dB → 3dB는 사람이 식별할 수 없음.
– 스테레오 모드 THD : 인켈 0.075% | 0.03% → 이번에 각인된 바로서… TD-2000의 테스트값이 상당히 낮다. WOW!
– 분리도 : 인켈 40dB | 60dB → 40dB 정도면 평균적으로 좋은 편이지만, 역시 캔우드의 스위칭 MPX를 따라갈 수 없음.
– Capture Ratio : 인켈 1.0dB | 0.9dB → 미미하지만, 캔우드 우세.
– 선택도 : 인켈 79dB | 45dB → 극단적으로 RF 감도를 끌어올린 캔우드의 열세.
– AM 억압 : 인켈 50dB | 65dB → 캔우드 우세.
– 스퓨리이어스 제거비 : 인켈 90dB | 120dB → 캔우드 우세.
– 노후도 그리고 관리 난이도 : 압도적으로 인켈 우세. 음 품질 관점에서 캔우드 PCD + 스위칭 MPX 조합이 복동조 직교검파 + 일반 MPX IC 조합보다 훨씬 좋다는 것은 인정. 그래서, “만주벌판에 선 것과 같은, 장대한 소리가 나온다”라고 적었음. 그러나 곳곳에 진드기 튜블러 커패시터가 포진하고 있다. 개수가 훨씬 더 많다. 그런 것이 모든 틀어짐의 근본 원인이다. 즉, 캔우드의 설계 성능이 좋아도 그 상태를 계속 유지할 가능성에 대해서는… 몹시 취약하다.

○ (내용 추가) 스스로 궁금해서… 아무렇게나 고른 Yamaha T-2와의 비교.

– 실용감도 : 인켈 10.0dBf | 캔우드 10.3dBf | 14.8dBf
– 50dB Q.S. : 인켈 37dBf | 캔우드 37.2dBf | 34.2dBf
– 주파수 재생 특성 : 인켈 30~15Khz | 캔우드 15~15Khz | 30~15Khz(+0.3dB, -0.5dB)
– 스테레오 모드 S/N : 인켈 77dB | 캔우드 80dB | 85dB
– 스테레오 모드 THD : 인켈 0.075% | 캔우드 0.03% | 0.05%
– 분리도 : 인켈 40dB | 캔우드 60dB | 55dB
– Capture Ratio : 인켈 1.0dB | 캔우드 0.9dB | 1.5dB
– 선택도 : 인켈 79dB | 캔우드 45dB | 100dB
– AM 억압 : 인켈 50dB | 캔우드 65dB | 68dB
– 스퓨리이어스 제거비 : 인켈 90dB | 캔우드 120dB | 120dB

이런 정도.

흔히 TD-2000 소리가 좋다거나 희소하거나 그런 것은 다 이유가 있다. 그리고 TD-200이, 일반 튜너 그룹에 속하되 성능은 만만치 않았다는 사실을 재차 강조함. 그래서… 외산에 눈먼 사람과 무거운 깡통 튜너에 집착하는 사람과 유틸리티 튜너를 두고 뭐가 좋다고 말하는 사람에게 이야기하기를,

“이것저것 두루 들어보는 것은 좋은 일이지만… 빈티지 Made in Korea 튜너 중에도 더 좋은 게 많다는 말입니다!”