앰프 리미터 조정
리미터의 조정은 voltage Gain 과 앰프입력감도, AES/ANSI and FTC 능률과 깊은 관계가 있어 그리 간단한 문제가 아니다. 또한 리미터는 threshold, ratio, attack, release등의 조정변수를 갖고 있으며, 이것들의 조정 또한 중요변수이다.
Power 에 관계된 요인
1. maximum power capacity에서 maximum voltage capacity로 변환 공식
Power = (Voltage)2 / impedance
Voltage = √Power X impedance
즉, 우리가 maximum continuous power capacity(AES/ANSI)와 스피커의 입력 임피던스를 알면 Maximum Voltage Gain을 결정할 수 있다.
예 A) Maximum Power Capacity가 600watt RMS continous(AES/ANSI)인 앰프와 입력 임피던스가 8ohm인 스피커가 있으면, 최대전압이득은 69.28volt 가 된다.
그러므로 69.28volt는 8ohm 일 때 600watt RMS 와 같은 양이다.
다른 말로 600watt @ 8ohm 은 Maximum Voltage Capacity가 69.28volt 임을 의미한다.
2. 앰프전압이득(Amplifier Voltage Gain)의 계산
Gain이란 오디오 회로의 입력과 출력의 비율관계를 말하는 것이다.
Gain은 데시벨(dB)이나 곱하기(X)로 표시된다.
곱하기(X) Gain = 출력전압/ 입력전압
우리가 만약 Voltage Gain이라고 알려진 앰프의 Gain을 알려면, 입력신호의 전압과 그것이 증폭되어 나온 출력전압의 량을 알아야 한다.
예 B) 입력신호가 앰프에 0.5V 공급되면 출력이 20V가 나온다. 전압이득(Voltage Gain)을 계산하기 위해, 20V를 0.5V로 나눈다. 이것은 40X이다.
임력신호는 40배 증폭되어 출력된다.
3. 입력감도 와 전압이득
그러므로 최대 출력 전압을 전압이득으로 나누면, 최대입력전압을 얻을 수 있고, 이것이 곧 입력감도이다.
예 C) 모델 W 앰프(FTC 550watt@8 ohm, voltage gain = 40X)는 AES/ANSI 용량이
600watt ,8ohm 인 스피커와 연결되어 있다.스피커의 허용용량이 앰프보다 50watt 높은 것을 볼 수 있다.
1단계: 앰프의 Maximum Voltage Capacity의 계산
Maximum Voltage Capacity = √amp power capacity X load impedance
Maximum Voltage Capacity = √550watts X 8 ohm
Maximum Voltage Capacity = 66.33volt
2단계 : 앰프의 input sensitivity (입력감도) 계산
input sensitivity = maximum voltage capacity/voltage gain
input sensitivity = 66.33volts/40X
input sensitivity = 1.65 volt
limiting threshold 1.65 volt
주의 : 이 앰프에서 입력신호가 1.65volt 이면 출력이 66.33 volt 가 나온다.(8ohm에서)
그러므로 앰프가 과사용 되지 않도록 하기 위해서는 입력신호가 1.65volt 이상 되지 않도록 하여야 한다.(앰프의 입력허용량이 스피커보다 큰 경우는 스피커를 기준으로 계산)
앰프 전단에 스피커프로세서 혹은 디지털크로스오버를 연결하여야 한다.
이 경우에, 스피커 프로세서나 디지털 크로스오버의 출력이 1.65volt가 앰프로 공급되면, 앰프는 66.33volt로 증폭된 신호를 재생할 것이고, 만약 프로세서/크로스오버의 출력이 1.65volt를 넘어서면 앰프의 출력은 출력전압을 비정상적으로 증대시키며, 디스토션이 발생하게 된다.
(즉 스피커의 코일의 온도를 높여 결론적으로 스피커를 손상시킬 수 있다.)
우리는 스피커를 보호하기 위해 스피커 프로세서와 디지털 크로스오버의 리미터(limiter)의 threshold를 1.65volt(6.5dBu)로 설정하여야 한다.
예 D) W모델 앰프(FTC 550watt@8ohm, Voltage Gain = 40X) 이 AES/ANSI power capacity 400watt 인 스피커에 연결되어 있다.
스피커의 power capacity가 앰프의 power capacity 보다 150watt 작다.
우리는 스피커의 Maximum Voltage Capacity 에 따라 앰프의 Maximum Voltage Capacity를 리미팅(limiting)하여야 한다.
1단계 : 스피커의 Maximum voltage capacity 계산
Maximum Voltage Capacity =√speaker power capacity X impedance load
Maximum Voltage Capacity =√400watt X 8
Maximum Voltage Capacity =56.56volt |
2단계 : 앰프의 input sensitivity 계산
Input sensitivity = Maximum voltage capacity / voltage gain
input sensitivity = 56.56volt /40X
input sensitivity =1.41 volt |
주의 : W 앰프가 1.41volt 입력을 받으면 출력이 56.56volt 가 나온다.(8ohm에서) 그러므로 앰프입력을 1.41volt에서 리미팅(limiting)하여야 스피커의 과사용 을 피할 수 있다.
그러므로 스피커프로세서/디지탈크로스오버에서 예 F의 경우처럼 1.65volt를 앰프로 공급 하게 되면 앰프는 66.33 volt로 증폭하게 되므로 8ohm에서 550watt의 일률이 되므로, 1.41volt(5.19dBu) 에서 리미팅 하여야 한다.
( * P= VI, V= IR 이므로 P= V2 / R 이고 그러므로 1.41volt의 출력전압 56.56 X 56.56 ÷8 은 400watt 가 된다. )
글|SOVICO 음향기술 연구소