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전기음향:formula_wheel:voltage

전압

소리의 신호(음압)를 아날로그 전기 신호로 변송할 때, 전압은 소리의 파형(Waveform)을 전기적 전압의 변동으로 변환하여 표현하게 된다. 음향 시스템에서 다루는 오디오 신호는 직류(DC)가 아닌 양과 음을 오가는 교류(AC) 신호이기 때문에, 전압을 측정하고 표기할 때 다음과 같은 기준을 사용한다.

전압의 표현 방식

  • $V_{rms}$
    • Root Mean Square - 실효 전압
    • 교류 전압의 평균 유효 에너지를 나타내는 값이다.
    • 오디오 신호의 '실제 체감되는 음량(Loudness)' 및 '지속적인 출력(Continuous Power)'과 직접적인 관련이 있으며, VU 미터 등이 이 값을 기준으로 작동한다.
    • 순수한 정현파(Sine Wave) 기준, $V_{rms} = V_{peak} \times 0.707$ 이다.
  • $V_{peak} \text{ 또는 } V_{p}$
  • $V_{pp}$
    • Peak-to-Peak Voltage - 정점간 전압
    • 파형의 가장 낮은 음(-)의 정점에서 가장 높은 양(+)의 정점까지의 전체 폭을 나타내는 전압이다.
    • 아날로그 회로 설계나 오실로스코프 계측 시 회로가 수용할 수 있는 전체 다이내믹 레인지를 파악할 때 주로 사용된다.($V_{pp} = V_{peak} \times 2$)

음향 레벨과의 관계

오디오 장비 간의 신호 전송 규격을 말할 때 사용하는 레벨 단위(dBu, dBV)는 특정 기준 전압을 바탕으로 한 로그(Log) 스케일 표현이다.

단위 기준 전압 ($0 \, dB$) 주요 사용처
dBu $0.775 \, V_{rms}$ 프로 디바이스 규격 ($+4 \, dBu = 1.228 \, V_{rms}$)
dBV $1.000 \, V_{rms}$ 컨슈머 디바이스 규격 ($-10 \, dBV = 0.316 \, V_{rms}$)

dBFS와 전압의 관계: dBFS는 전압($V_{rms}$) 단위가 아닌 디지털 데이터의 상대적 크기이며, 아날로그 신호가 디지털로 변환될 때 장비 고유의 최대 허용 전압(Max Input Level)을 기준으로 $0 \, dBFS$가 결정된다.

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전기음향/formula_wheel/voltage.txt · 마지막으로 수정됨: 저자 정승환