전기음향:formula_wheel:capacitance
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| + | ====== 커패시턴스 ====== | ||
| + | **Capacitance (정전용량)** | ||
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| + | 회로가 전하를 축적(저장)할 수 있는 물리적 능력을 말하며, 기호는 **C**, 단위는 **패럿(Farad, | ||
| + | 직류(DC)는 완전히 차단하고 교류(AC, 즉 오디오 신호)만 통과시키는 성질이 있으며, 주파수가 높아질수록(고음일수록) 신호를 더 잘 통과시키는 독특한 ' | ||
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| + | ===== 커패시턴스의 물리적 결정 요인 ===== | ||
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| + | 두 개의 전도성 판(극판)과 그 사이를 채우는 절연체(유전체)의 구조에 의해 결정된다. | ||
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| + | $$\text{커패시턴스}(C) = \epsilon \frac{A}{d} \quad (\epsilon: \text{유전율}, | ||
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| + | * **면적(A)에 비례:** 전하를 모을 수 있는 극판의 넓이가 넓어질수록 커패시턴스 값은 커진다. | ||
| + | * **거리(d)에 반비례: | ||
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| + | ===== 음향 회로에서 커패시턴스의 핵심 역할 ===== | ||
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| + | ====콘덴서 마이크(Condenser Microphone)의 구동 원리==== | ||
| + | * 콘덴서 마이크의 캡슐은 아주 얇은 진동판(Diaphragm)과 고정판으로 이루어진 하나의 가변 커패시터이다. | ||
| + | * 외부에서 팬텀 파워(+48V)를 공급해 극판에 전하를 충전해 둔 상태에서, | ||
| + | |||
| + | ====직류 차단과 오디오 신호 통과: DC 블로킹(DC-Coupling)==== | ||
| + | * 오디오 장비 내부의 증폭 회로를 거치다 보면 원치 않는 직류(DC Off-set) 성분이 오디오 신호에 섞일 수 있다. 이 직류가 그대로 다음 단이나 스피커로 흘러가면 심각한 왜곡이나 부품 파손을 일으킨다. | ||
| + | * 이때 회로 사이에 커패시터를 직렬로 배치하면, | ||
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| + | ====고음역 제어 및 필터링(High-Pass Filter)==== | ||
| + | * 커패시터는 주파수가 높을수록 교류 저항(용량성 리액턴스, | ||
| + | * 이 성질을 이용해 신호 라인에 커패시터를 직렬로 걸면 저음은 깎이고 고음만 통과하는 **하이패스 필터(HPF / Low-Cut)** 회로가 되며, 반대로 신호 라인에서 접지(Ground) 쪽으로 커패시터를 바이패스 시키면 고음만 접지로 빠져나가 사라지는 **로우패스 필터(LPF / High-Cut)**가 된다. 이 원리가 이퀄라이저(EQ)와 스피커 크로스오버 네트워크의 핵심이다. | ||
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| + | ===== 음향 엔지니어가 주목해야 할 커패시턴스 관련 실무 포인트 ===== | ||
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| + | ====롱 케이블(Long Cable) 사용 시 고음역 손실 (Cable Capacitance)==== | ||
| + | * 모든 오디오 케이블은 내부의 두 심선(Hot, Cold)과 이를 감싸는 실드선이 나란히 달리는 구조를 취하고 있어, 구조적으로 거대한 ' | ||
| + | * 케이블의 길이가 길어질수록 극판의 면적($A$)이 넓어지는 효과가 생겨 커패시턴스가 커진다. 이 커패시턴스가 출력 임피던스와 결합하면 의도치 않은 로우패스 필터로 작용하여 **오디오 신호의 초고역대(Air 대역)가 감쇄되고 소리가 먹먹해지는 현상**이 발생한다. 따라서 고임피던스 장비(예: 일렉기타 언밸런스 라인)일수록 케이블 길이를 최소화해야 한다. | ||
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| + | ====팬텀 파워 투입 시 ' | ||
| + | * 프리앰프의 팬텀 파워 버튼을 누르면 마이크 케이블을 통해 전하가 차오르기 시작한다. 콘덴서 마이크 내부의 커패시터들이 완전히 충전되어 회로가 전기적으로 안정화(DC 밸런싱)될 때까지는 일정 시간이 소요된다. | ||
| + | * 충전이 끝나지 않은 상태에서 마이크를 연결하거나 빼면 커패시터에 모여있던 전하가 한 번에 방전되면서 **" | ||
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