미자짱은 아마도 개발공부중

회로 설계 시 Audio Noise 는 크게 Power Noise, RF Noise 총 2가지로 나누어진다. 

- Power Noise

  : Bead 나 Inductoe 로 제거

- RF Noise

  : Bypass Capacitor로 제거

    주로 1GHz >> 100pF 사용

             400~500MHz >> 33pF 사용

Noise Frequency에 따라 맞는 부품을 사용하면 되지만,

되도록이면 33pF 미만으로 사용하는 것이 좋다. 

너무 높은 Cap 은 Analog Signal을 제거할때 Noise 는 물론 Audio Signal 까지 Bypass 될 수 있기 때문에 조심해야됨 >.~

집가고싶다...

집가서 축구보면서 대방어 먹어야지

Noise 환경에서 송수신 시 ANC ON/OFF 에 따른 SNR을 측정해달라고 하셨다. 

• SNR (Signal to Noise Ratio, S/N)

    : 신호 대 잡음비 

    SNR (dB)  = 10 * log (Signal Power / Noise Power)

                      = 20 * log (Signal Voltage / Noise Voltage)

    SNR이 높을 수록 Siganal 과 Noise의 차이가 크므로 Signal이 명확하다 (좋은거임)

Analzer 로 SNR 측정은 제품에서 출력되는 Noise에 대한 SNR을 측정하는데,

Noise 환경에서의 ANC ON/OFF 시 Noise Cancellation 이 얼마나 되는지 SNR 수치로 확인해보자는 목적이다. 

일단, Noise 환경에서 아무런 출력도 없이 수신 받는 단말에 Output의 Vrms 또는 P 측정한다. 

즉 Noise Power 또는 Noise Signal 을 측정한다. 

난 Noise Generator를 통해 White Noise 110dB 환경을 만들어주었다. 

이후 Noise 환경에서 Ref.signal을 주어 수신 받는 단말의 Output의 Vrms 또는 P를 측정한다. 

Reference Signal은 주로 1kHZ sin wave를 주지만, 

ANC ON / OFF 시 Noise Cancellation 이 되는지 확인하려고 하는것이기 때문에 혹시나 sin wave 를 Noise 로 인식하고 Cancellation 될 수 있을까봐 여성, 남성 음원으로 측정을 하였다. 

Audio Analyzer로 SNR 측정 시

Ref.signal을 sin wave로 하면 바로 Voltage나 Power 가 일정하게 나와 바로 Monitoring 하여 RMS Level 를 확인하면 되지만,

사람의 음성 같이 Signal 이 일정하지않아 Voltage와 Power 가 계속 변하게 된다면 일정 시간동안 RMS Level 을 측정 후 AVG 값을 통해 계산한다. 

Measurements - Recoder 에서 시간을 설정한 후 start 하면 grape 및 data 를 jpg, excel 로 변환할 수 있다. 

추출한 excel에서의 data들의 AVG 계산 해준다. 

각각 Signal과 Noise의 RMS Level를 측정을 완료하였다면 위 공식과 같이 계산하면 SNR 값을 구할 수 있다. 

측정결과, 

ANC 기능은 정상적으로 잘 동작하였다. 

ANC를 OFF하였을때 SNR(dB) 값이 음수로 나오면서 Noise 신호가 많이 유입되는 것을 알 수 있다. 

실제로 들었을때에도 110dB 환경에서의 Noise 유입이 많이 들리긴하였다. 

그러나 ANC ON 하였을 때 Noise 가 많이 제거되었으나 음성이 뭉게지면서 들렸다. (이건 SW tuning 영역이니...pass..)

암튼 그렇다~

그럼 20000 :-D

• TDD (Time Domain Duplex)

동일한 주파수를 가진 2개의 신호를 시간차를 두고 송수신 신호가 교대로 같은 경로로 이동 (ex, CD폰)

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• FDD Frequency Domain Duplex)

송신 주파수와 수신 주파수를 다르게 사용 (ex. CDMA, AMPS)

시간차를 두지 않아도 됨.

그러나 안테나 2개 필요하나 (Tx, Rx), Duplexer가 있으면 안테나 1개로 송수신을 할 수 있음

​

• Duplexer

같은 안테나를 이용하면서 송수신단을 분기하는 역할

용어 가끔 헷갈려서 적어봄...

​

Mobile AP

: 기기 구동에 필요한 CPU, GPU, Modem, VPU, DSP 등이 하나에 포함된 Chip

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- CPU (Central Processing Unit)

: 중앙처리장치, 명령을 해독하고 산술 놀리 연산이나 데이터 처리

​

- GPU (Graphics Processing Unit)

: 그래픽 처리 장치

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- Modem

: 3G나 LTE, WiFi 등 인터넷 연결

​

- VPU (Video Processing Unit)

: 공중파를 통해 4K UHD 실행

​

- DSP (Digital Signal Processor)

: 디지털 신호 처리 (오디오 신호처리, 비디오 신호처리)

아날로그 신호 -> [A/D] -> 디지털 신호로 연산 (필터링, 스펙트럼 등 신호처리)

​

- ISP (Image Signal Processor)

: 디지털 카메라에 들어가는 이미지 처리 장치

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- 그외

: GPS, GLONASS 위치정보

: ASP (Audio Signal Processor)

Rotary Encoder Switch

: 회전 및 누름 동작.

​

5개의 핀으로 동작

- CLK, DT(회전)

: Switch를 돌리면 스위치 내부에 있는 기어 모양의 로터리 엔코더가 회전하고, 그것과 맞닿은 2개의 신호핀 (A, B / CLK, DT) 이 붙었다 떨어졌다 하면서 신호를 발생시켜 회전으로 인식 (자세한건 그림 참고)

- SW(누름) : Push switch, 누르면 low로 인식

- VCC, GND

Audio Amp Class의 종류는 매우 다양하며 상황에 맞게 Class 를 선정하도록 한다. 주로 사용하는 Class 위주로 정리해보았다.

​

1. Class A

• TR 1개 사용
• +, - 신호를 한번에 +로 증폭 시켜 손상없이 증폭 됨.
• Amp 에 Current 계속 흐름 (상시전류)

이로 인해 전력소모가 커지고 발열이 매우 심함.

• 그러나 왜곡이 거의 없고 힘이 좋음.

​

2. Class B

• TR 2개를 사용하여 신호가 들어올때마다 각각 증폭되어 Class A보다 효율이 좋음
• 그러나 +, - 각각 변화하기 떄문에 그 과정에서 왜곡이 생길 수 있음. 이로인해 음질이 저하 될 수 있음.

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3. Class AB

• 일정 출력까지는 Class A로 동작하나 특정 벗어나는 출력이 되면 +, - 각각 따로 증폭된다 (Class A + Class B 장점 합침)
• 어느 정도 상시 전류가 있찌만 특정 전력 이상에서는 신로가 들어올때만 반응하도록 한다.

​

4. Class D

• 디지털 앰프라고도 함.
• PWM (Pulse Width Modulation) 방식 사용 (PWM 신호를 증폭)
• 열이 거의 나지 않으며, 90%이상의 효율로 가장 좋음
• 그러나 디지털 소자에서 빠르게 변화하다보니 노이즈가 발생함.

(그렇기에 노이즈 제거 필터가 필요함)

​

5. Class H

• 오디오 신호에 따라 전압을 변경할 수 있어 저전력 구현에 적합함.
• 출력장치 전체의 손실이 줄어들고 증폭기가 출력 전력 수준에 관계없이 최적화된 Class AB 효율로 작동함.
• 그러나 회로 설계가 복작하고 공급전압을 예측하는데에 추가 제어 회로가 필요함.

1. Mono (Monaural 혹은 Monophonic Sound)

1개의 채널, 하나의 마이크를 통한 녹음, 하나의 스피커를 통해 듣는 소리

스피커가 2개여도 mono로 된 오디오 (1채널)을 재생하면 mono로 들린다.

SPK L, R 소리 동일함.

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2. Stereo (Stereophonic Sound)

동시에 하나 이상의 SPK에 맞춰 데이터를 사용하는 2채널 재생 및 녹음

스피커 2개에서 서로 다른 소리(신호)를 출력함으로써 물체의 이동 등 현실적으로 실감나게 들려줌 (ex. 공간음향 같은 기능)

SPK L, R 소리 다름

1. MEMS Analog 설계

호스트 시스템 내에서 아날로그 처리를 위해 증폭기의 입력이 연결될 때 편리함. ADC가 없어 Digital 보다 전력 소비가 낮음.

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2. MEMS Digital 설계

마이크로 컨트롤러나 DSP(Digital Signal Processor) 와 같은 디지털 회로에 신호가 적용할때 유리함.

MIC와 호스트 회로 사이의 컨덕터가 전기적으로 잡음이 많은 환경에 있는 경우 유리함.

아날로그보다 더 큰 전기적 잡음 내성이 나타남.

ADC 필요, PDM (Digiral Incoding) 필요.