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--- 음향:wireless:digital_wireless [2024/01/06] – [디지털 무선 방식] 정승환
+++ 음향:wireless:digital_wireless [2025/04/16] (현재) – 정승환
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-======디지털 무선 방식======
+======디지털 무선 전송======
 {{:음향:wireless:20240106-044836.png}}
-디지털의 경우는 아날로그 파형이 아닌 0과 1을 pulse 파형으로 표현된 신호를 캐리어 주파수에 합성하여 전송한다. 그래서, 캐리어 주파수의 중심 주파수 기준으로 많은 대역폭이 필요하진 않다. 모듈레이션 되는 정도가 0과 1 만 구분할 수 있을 정도이면 되기 때문이다. 하지만 아날로그 신호를 디지털로 컨버팅하고, 반대로 디지털 신호를 아날로그 신호로 컨버팅 하는 대에 시간이 걸리기 때문에, 레이턴시가 발생한다.
+대표적인 디지털 무선 전송 방식에는
+  * ASK (Amplitude Shift Keying): 신호의 진폭을 변조하여 정보를 전송합니다. 즉, 두 개의 서로 다른 진폭을 사용하여 이진 데이터를 표현합니다. 간단하고 구현이 용이하지만, 노이즈에 대한 저항력이 낮습니다.
+  * FSK (Frequency Shift Keying): 신호의 주파수를 변조하여 정보를 전송합니다. 이진 데이터의 각 비트를 서로 다른 주파수로 표현하여 전송하며, 노이즈에 대한 저항력이 더 강합니다. FSK는 다양한 형태가 있으며, 주로 2-FSK와 4-FSK가 사용됩니다.
+  * PSK (Phase Shift Keying): 신호의 위상을 변조하여 정보를 전송합니다. PSK는 두 개 이상의 위상 상태를 사용하여 데이터를 표현할 수 있으며, 일반적으로 2-PSK(또는 BPSK), 4-PSK(QPSK) 및 8-PSK와 같은 여러 변형이 존재합니다. PSK는 높은 데이터 전송률과 노이즈 저항성을 제공합니다.
+  * QAM (Quadrature Amplitude Modulation): 진폭과 위상 모두를 변조하여 정보를 전송합니다. QAM은 다양한 진폭과 위상 조합을 사용하여 더 많은 정보를 전달할 수 있습니다. 일반적으로 QAM은 높은 데이터 전송률을 제공하지만, 노이즈에 민감할 수 있습니다.
+방식 등이 있다.
-이론상으로는 변조 대역폭이 FM 아날로그 보다 좁아도 되기 때문에 상대적으로 더 많은 채널을 운영할 수 있다. 따라서, UHF 대역을 사용하는 디지털 무선의 경우에는 아주 많은 채널이 운영 가능한 경우가 많다.
+{{ :음향:wireless:20240107-095050.png }}
-하지만 ISM 대역을 사용하는 디지털 무선의 경우에는 Bluetooth나 WiFi 등의 다양한 무선 통신이 ISM 대역에 이미 수 많이 존재하고 있기 때문에 오히려 더 많이 사용하기 힘들 수도 있다. 또 ISM 대역은 상대적으로 주파수가 높아 회절을 잘 못한다. 따라서, 더 많은 채널을 사용하기 위해서는 내부에 주파수를 철저하기 관리하는 소프트웨어가 내장되어야 할 필요성이 있다.((사실 기성품으로 그렇게 만든 ISM 대역 무선 전송 방식이 Bluetooth나 WiFi 이다.))
+디지털의 경우는 아날로그 파형이 아닌 0과 1을 펄스 파형으로 표현된 신호를 캐리어 주파수에 합성하여 전송한다. 그래서, 캐리어 주파수의 중심 주파수 기준으로 많은 대역폭이 필요하진 않다. 모듈레이션되는 정도가 0과 1 만 구분할 수 있을 정도이면 되기 때문이다. 하지만 아날로그 신호를 디지털로 컨버팅하고, 반대로 디지털 신호를 아날로그 신호로 컨버팅 하는 시간이 걸리기 때문에 레이턴시가 발생한다. 디지털 무선전송은 아날로그 무선 전송과는 달리, 하나의 주파수를 통해서 다수의 채널을 동시에 전송할 수 있다. 그래서 디지털 방식의 무선 장비들은 사용할 수 있는 채널 수가 많다.
-추가로 Bluetooth 방식과 같이 데이터의 용량을 줄이기 위해 인코딩과 디코딩의 과정이 포함되는 경우의 무선 방식이라면, 인코딩과 디코딩 하는 시간도 추가되기 때문에 더 긴 레이턴시가 발생한다.((Bluetooth의 경우 레이턴시가 크게 발생하는 대에도 불구하고, 굳이 인코딩과 디코딩을 넣어서 압축하여 전송하는 이유는, 그렇게 하는 것이 전송해야 할 데이터의 전체 용량을 줄이는 것이고, 전송해야 할 데이터의 전체 용량은 전력 소비량과 직접적인 관계가 있다. 즉 Bluetooth는 작은 무선 기기에 사용될 목적으로 개발 되어진 것이기 때문에 배터리의 사이즈를 생각하여 전력 소모를 줄이는 방향으로 집중하게 된다.))
+디지털 무선 전송은 대부분 20Hz~20000Hz 가청주파수 전대역 전송이 가능하고, 120dB이상의 높은 다이내믹 레인지가 구현이 가능하다.
-**FSK(Frequency Shift keying)**\\
+{{:음향:wireless:20240106-050003.png}}
-{{ :음향:wireless:20221207-144433.png }}
-**PSK(Phase Shift Keying)**\\
+디지털 전송 방식에 따라서도 무선 대역폭이 더 줄어들 수 있다. 위의 그림처럼 일반적인 0과 1의 신호를 전송하는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식에 비해, 아래의 QAM(QPSK, Quadrature Phase Shift Keying) 방식의 경우에는 절반 정도의 무선 대역폭만 필요하다.
-{{ :음향:wireless:20231107-202536.png }}
+이러한 디지털 기술의 특성 때문에 아날로그 FM 방식보다 상대적으로 더 많은 채널을 운영할 수 있다. 따라서, UHF 대역을 사용하는 고급 디지털 무선 장비의 경우에는 아주 많은 채널이 동시에 운영 가능하다.
-=====컴팬더가 내장될 필요가 없다.======
-디지털 무선 방식의 경우에는 다이나믹 레인지 표현에 제한 사항이 전혀 없기 때문에 원음의 다이나믹 레인지를 표현하기 위해서 [[음향:wireless:analog_wireless#컴팬더|컴팬더]]와 같은 것을 사용할 필요가 없다.
 =====암호화=====
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 =====레이턴시에 대한 해결 방안=====
-무선 마이크의 수신기 에서 믹싱 콘솔로 디지털로 연결하면 몇 ms 정도의 레이턴시는 시스템 상에서 제거할 수 있을 것이라 생각된다. 따라서 디지털 무선 마이크나 디지털 무선 인이어들의 경우에는 앞으로는 믹싱 콘솔과 디지털로 연결하는 제품들이 나올 것이라고 기대 된다.
+무선 마이크의 수신기에서 믹싱 콘솔로 디지털로 연결하면 몇 ms 정도의 레이턴시는 시스템 상에서 제거할 수 있을 것이라 생각된다. 따라서, 디지털 무선 마이크나 디지털 무선 인이어들의 경우에는 앞으로는 믹싱 콘솔과 디지털로 연결하는 제품들이 나올 것이라고 기대 된다.
+{{tag>디지털}}

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