홈레코딩 위키 - 음향:specification

CMRR

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-01-21T16:19:16+00:00

CMRR

Common Mode Rejection Ratio

공통 모드 제거 비

밸런스 오디오 입력/출력에서는 + 신호와 - 신호가 서로 합쳐지면서 공통된 신호에 해당하는 것들은 제거하고 서로 반대의 위상이었던 오디오 신호는 증폭된다.

이 때 공통된 신호(주로 노이즈)가 제거되는 정도를 CMRR이라고 한다.

주로 장비 스펙에서 CMRR이 좋으면 밸런스 입력/출력 회로의 +쪽 과 -쪽의 부품의 편차가 거의 없다는 뜻이다.

CMRR은 일반적으로 데시벨(dB)로 표현되며, 숫자가 클수록 공통 모드 신호의 제거가 더 잘되는 것을 의미한다. 일반적으로 오디오 장비의 CMRR이 최소 60dB 이상이어야 하지만, 고품질 프로 오디오 장비에서는 80dB~120dB 수준을 달성하기도 한다.

CMRR 성능이 떨어지면 그 결과로 고음역대의 hiss 노이즈로 나타난다.

노이즈

크로스토크

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-03-16T16:51:24+00:00

크로스토크

Crosstalk, 누화

크로스토크는 전기 신호가 인접한 회로나 채널로부터 불필요하게 전달되어 발생하는 간섭 현상을 의미합니다. 주로 오디오, 통신, 전자기기에서 발생하며, 신호의 품질을 저하시킬 수 있습니다.

크로스토크는 두 가지 유형으로 구분할 수 있습니다:

전기적 크로스토크: 한 회로나 채널에서 발생한 전기 신호가 근처의 다른 회로나 채널에 유도되어 발생합니다. 이는 주로 배선이 밀집된 회로나 PCB(인쇄 회로 기판)에서 발생하며, 신호 간섭이나 잡음으로 나타날 수 있습니다.

음향적 크로스토크: 오디오 시스템에서 한 채널의 소리가 다른 채널로 누출되는 현상을 말합니다. 예를 들어, 스테레오 오디오 시스템에서 좌우 채널 간에 크로스토크가 발생하면, 원래 의도된 스테레오 이미지가 흐려지거나 왜곡될 수 있습니다.

스튜디오 믹싱 콘솔의 크로스토크는 보통 -90dB~-100dB 정도입니다.

스테레오 크로스토크

스테레오 장비에서 왼쪽 채널과 오른쪽 채널 간의 소리가 새어 들어가는 정도.

스테레오 이미지에 영향을 미친다.

레코드판의 스테레오 크로스토크

보통 레코드판에 사용되는 바늘 카트리지의 경우 -25~30dB 정도의 스테레오 크로스토크가 발생한다. 이것은 매우 높은 수준의 크로스토크가 발생한다고 볼 수 있다.¹⁾ 그 이유는, 레코드판의 스테레오 구현 방식에 대한 문제 인데, 레코드판의 스테레오 재생 방식은 아래와 같다.

즉 90도 각도로 파여진 그루브의 왼쪽면과 오른쪽 편이 각각 왼쪽 채널과 오른쪽 채널을 담당하며, 그 그루브를 읽어내는 바늘의 경우는 1개로 구성되어있기 때문에, 이러한 구조로 인하여 왼쪽 채널과 오른쪽 채널의 소리가 크로스토크되는 정도가 매우 높다.

이러한 특성 때문에, 레코드판 마스터링에서는 스테레오 이미지에 대한 조정 과정이 상당히 중요하다. 마스터 테이프로 녹음 된 음원을 레코드판으로 만들어서 재생해보면 이 카트리지에 의한 크로스토크로 인하여 상당히 스테레오 이미지가 좁게 재생될 수 있을 수 있기 때문이다. 이 때문에 마스터링 과정에서는 지금도 스테레오 이미지 조정에 대한 부분이 상당히 중요하다.

또한, 레코드판 유통 시절에 만들어진 스테레오 음원을 CD로 리마스터링한 것을 CD 재생 시스템으로 재생해보면 극단적인 패닝이 되어 있는 경우가 많은데, 오히려 레코드판 재생 시스템에서 해당 음반을 레코드판 시스템으로 재생해보면 상당히 정상적인 스테레오 이미지로 재생되는 경우를 볼 수 있다. 따라서 이러한 레코드판 시스템으로 재생되도록 의도된 음원을 다시 CD 음원으로 리마스터링 하는 과정에서는 이러한 것을 고려하여 스테레오 이미지에 대한 재조정이 필요한 경우가 많다.

극단적인 좌우 패닝이 된 Art pepper 의 음반

이러한 음반을 레코드판 재생 시스템에서 들어보면 그렇게 어색하지 않은 패닝을 가진 음원으로 재생된다.

어떤 의미로는, 원래 레코드판 시스템에서의 재생을 위해서 제작된 음반의 경우, 레코드판 시스템으로 재생해야 오리지널 원음의 재현, 또는 재생이라고 볼 수 있다. 이러한 음반을 다시 CD로 리마스터링해서 CD 시스템에서 재생할 경우 스테레오 이미지가 의도된 대로 구현 되지 않기 때문에 원래 의도와는 거리가 먼 재생이라고 볼 수 있다. 이러한 현상들 때문에 레코드판 청취에 익숙한 청취자들에게 CD가 레코드판에 비하여 “뭔가 안 좋다.”라는 선입견을 만드는 것에 일조하였을 수도 있다.²⁾

Waves 의 Abbeyroad 레코드판의 크로스토크 재현

Emo Generator를 통해 왼쪽 채널에만 핑크 노이즈를 입력했지만, 오른쪽 채널에도 -20dB 정도의 크로스토크가 발생 하였음을 알 수 있다.

위의 극단적인 패닝의 예시로 든 Art Pepper의 음반에 이 Waves Abbeyroad Vinyl 플러그인을 걸어서 들어보면 매우 흥미롭게, 비닐 시스템에서 재생되는 느낌을 체험 할 수 있다.

Gakken toy record maker

¹⁾

스튜디오 믹싱 콘솔의 크로스토크는 -90dB~-100dB 정도 된다.

²⁾

CD 시스템이 당연히 성능적으로는 레코드판 시스템 보다 훨씬 더 우위에 있는 것은 사실이다.

다이내믹 레인지

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-01T09:11:31+00:00

다이내믹 레인지

Dynamic Range

다이내믹 레인지는 음향이나 음악에서 사용되는 개념으로, 소리의 가장 작은 부분과 가장 큰 부분 사이의 차이를 나타냅니다. 이는 소리의 다양성과 강도를 나타내며, 음악이나 오디오의 품질과 표현력을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.

장비의 관점에서의 다이내믹 레인지: 장비의 다이내믹 레인지는 장비가 처리할 수 있는 최소 신호 레벨(노이즈 플로어)과 최대 신호 레벨(클리핑이 발생하기 직전의 레벨) 사이의 차이를 의미합니다. 이 값이 클수록 장비는 더 넓은 범위의 신호를 왜곡 없이 처리할 수 있습니다.
음악의 관점에서의 다이내믹 레인지: 음악에서 다이내믹 레인지는 가장 조용한 부분과 가장 큰 부분 사이의 차이를 의미합니다. 다이내믹 레인지가 크면 곡의 감정적 표현이 더 강렬하고, 다이내믹 레인지가 좁으면 일관된 음량으로 곡이 진행됩니다.

기술적 측면에서의 다이내믹 레인지

음향적인 측면에서 다이내믹 레인지는 소리의 볼륨 변화 범위를 의미합니다. 이는 헤드폰이나 스피커로 재생되는 음악이나 오디오에서 가장 조용한 소리와 가장 큰 소리 사이의 차이를 나타냅니다. 높은 다이내믹 레인지를 가진 오디오 시스템은 세부 사운드를 정확하게 재현하고, 음악의 원래 음량과 감정을 더욱 잘 전달할 수 있습니다. 그러나 압축된 오디오 형식이나 제한된 장비에서는 다이내믹 레인지가 줄어들 수 있어 음악이나 오디오의 품질을 저하시킬 수 있습니다.

오디오 장비들의 일반적인 다이내믹 레인지

마이크	120~130dB¹⁾
무선 마이크(아날로그)	70~90dB
무선 마이크(디지털)	110~120dB
마이크 프리 앰프	120~130dB²⁾
레코딩 콘솔	90~110dB³⁾
디지털 콘솔	100~120dB⁴⁾
오픈 릴 테이프 레코더(멀티 트랙)	60~70dB
마스터 오픈 릴 테이프 레코더	70~80dB
비닐 레코드판	60~70dB
16bit 컨버터	90~96dB
24bit 컨버터	110~120dB
아날로그 FM 라디오	50dB
니어필드 모니터 스피커	100~110dB

https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_analog_and_digital_recording

계산 방법

마이크

마이크의 스펙에서 보면 MaxSPL과 Self-Noise 가 있다.

마이크에서 활용할 수 있는 범위는 바로 Self-Noise ~ MaxSPL 사이의 범위 이므로 마이크로폰의 다이내믹 레인지는 이 범위를 말한다.

예시)

MaxSPL : 145dB SPL
Self-Noise : 20dBA

다이내믹 레인지 : 145dB SPL-20dBA = 125dB

마이크 프리앰프

마이크 프리 앰프는 장비마다 전부 다른 최대 입력 레벨 및 게인 범위를 가지고 있기 때문에, EIN(등가 입력 노이즈 레벨)을 대신 제시하게 된다. 마이크 프리 앰프의 입력에 저항으로 부하를 주어서 노이즈 레벨을 측정한다. 바로 이 EIN 값이 마이크 프리 앰프의 다이내믹 레인지를 말한다고 볼 수도 있지만, 마이크 프리 앰프의 실제 다이내믹 레인지는 마이크의 실제 출력 임피던스와 설정된 게인값에 따라 얼마든지 달라질 수 있기 때문에 EIN(등가 입력 노이즈 레벨)으로 표기하는 것이다.

EIN = -130dB: “이 마이크 프리 앰프는 사용하는 방법 및 마이크에 따라 최대 130dB의 다이내믹 레인지를 구현할 수 있습니다.”라는 뜻

오디오 인터페이스 및 컨버터

어떤 장비의 노이즈 플로어 값 은 매우 낮기 때문에 0dBu=0.775V 이므로, 그 이하의 값인 - 부호로 내려가게 된다. 따라서 노이즈 플로어 값이 -100dBu 라면 그 실제 볼티지 값은 0.000021909V 정도 되는데,

이때, 이 값은 0dBu 를 기준으로 그 이하의 값을 계산한 것 이므로

해당 장비의 최대 입력 레벨을 같이 포함하여 장비의 최소 레벨 부터, 최대 레벨 까지의 범위를 구할수 있다.

최대 입력 레벨이 22dBu 이면서, 노이즈 플로어 값이 -100dBu 인 제품의 경우 다이내믹 레인지는

22+100=122dB

가 된다.

액티브 스피커

액티브 스피커의 다이내믹 레인지는 스피커가 처리할 수 있는 가장 작은 소리(Self-Noise)와 가장 큰 소리(Max SPL) 사이의 차이를 데시벨(dB)로 나타낸 값입니다. 이는 스피커가 얼마나 넓은 음량 범위를 재현할 수 있는지를 보여주는 중요한 성능 지표입니다.

다이내믹 레인지 = MaxSPL - Self-Noise

예)Genelec 8030C = MaxSPL 110dB SPL - Self-Noise 5dB = 105dB

실제 장비 예시

UA apollo x6

ua apollo x6의 마이크 입력의 경우 PAD on에서 최대 입력 레벨이 26dBu⁵⁾ 이고, 스펙에 기제된 다이내믹 레인지가 122dB 이므로, 122-26= 96, 즉 이 오디오 인터페이스의 마이크 입력의 노이즈 플로어는 -96dBu라고 볼 수 있다.

RME octamic

RME 옥타 마이크의 경우는 최대 입력 레벨이 21dBu, SNR 로 표기를 하는 것이 110dB 인데, SNR 값은 노미널 레벨을 기준으로 잡는 레벨이므로 실질적으로는 노이즈 플로어는 -106dBu⁶⁾ 라고 볼 수 있다. 따라서 이 장비의 다이내믹 레인지는 21+106= 127dB 이다.

RØDE K2

마이크

이 마이크의 MaxSPL 은 162dB SPL 이고, Self-Noise 는 10dBA 이다. 따라서

162-10dBA= 152dB 의 다이내믹 레인지를 가지고 있다고 볼 수 있다.

음악적 측면에서의 다이내믹 레인지

음악의 다이내믹 레인지에 대한 연구 논문
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4753356/

음악적 측면에서의 다이내믹 레인지는 음악이 연주되는 구간 중에서 가장 작은 소리와 가장 큰 소리를 내는 구간의 차이를 말한다.

일반적인 음악에서 다이내믹 레인지는 12dB 정도라고 알려져 있으며, EDM 이나 Rock 에서는 6dB 로 매우 다이내믹 레인지의 폭이 좁기도 하다. 재즈에서는 12~20dB 까지의 다이내믹 레인지가 표현되며, 다이내믹 레인지가 가장 큰 장르는 클래식으로 20dB~30dB 정도 까지의 다이내믹 이 표현되기도 한다.

VU 미터를 잘 살펴 보면 -20VU ~ +3VU 까지 표시하도록 되어있는데, 이러한 음악의 다이내믹 레인지가 넓기 때문에 20dB 정도의 표현을 하도록 설계되어있다고 보면된다. 즉 연주가 작을때는 -20VU 근처에서 바늘이 움직이고 음악이 최대로 다이내믹이 클 때는 0VU 나 +3VU 까지도 바늘이 표현 될 수 있도록 만들어져 있다.

다이내믹, 레인지

¹⁾

노이즈가 적기로 유명한 RØDE NT1 과 같은 마이크는 MaxSPL이 135dB SPL, 노이즈 플로어는 4.5dBA이다. 따라서 이 마이크의 전체 다이내믹 레인지는 130.5dB 쯤 된다. 하지만 대부분의 마이크들은 120dB 정도의 다이내믹 레인지를 가진다.

²⁾

최신의 하이엔드 마이크 프리 앰프들의 EIN은 130dB 정도가 거의 최상급이다. 다만 마이크와 연결 하여 게인을 얼마나 지정하여 신호크기를 어떻게 증폭하느냐에 따라서 사용상의 다이내믹 레인지는 달라질 수 있다.

³⁾

레코딩 콘솔들의 다이내믹 레인지는 보통 마이크 프리 앰프의 다이내믹 레인지보다 높기 힘든데, Neve AIR 콘솔의 경우 106dB의 다이내믹 레인지를 제공한다고 한다.- https://www.ams-neve.com/award-winning-scores

⁴⁾

Yamaha DM7: 117dB

⁵⁾

PAD on 이지만 이렇게 기재했을 경우 스펙 자체의 모든 값이 PAD on 을 기준으로 한다.실제로는 PAD off 에서 최대 입력 레벨은 6dBu 이다. UA 쪽의 마켓팅 전략에 의해 이렇게 표기한 것 같다.

⁶⁾

옥타 마이크 노미널 레벨 = +4dBu

EIN

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-04-14T09:11:52+00:00

EIN

Equivalent Input Noise, 등가 입력 노이즈

마이크 프리 앰프의 경우에는 장비마다 최대 입력 레벨이 다르고, 증폭 범위도 다르기 때문에, 이러한 조건들을 통일하여 등가 입력 노이즈를 측정한다.

마이크 프리 앰프의 입력측에 150Ω 의 부하를 가진 더미 저항을 이용하여 터미네이션시키고, 노이즈 플로어를 측정한다. 이론적으로 마이크 프리 앰프가 가질 수 있는 가장 높은 EIN 수치는 133dB 정도라고 알려져있다.

알기 쉬운 EIN의 개념

어떠한 마이크 프리 앰프가 있을때 그 마이크 프리 앰프의 자체 노이즈 플로어가 있습니다. 측정 장비로 -90dBu 정도로 측정되었다고 가정하겠습니다.

이러한 마이크 프리 앰프에 150옴의 부하를 입력에 연결하면, 150옴의 부하가 생성하는 열에 의한 화이트 노이즈가 입력으로 들어오게 됩니다. 아직 아무런 증폭을 하지 않았기 때문에, 마이크 프리 앰프의 자체 노이즈 플로어 값인 -90dBu보다 낮은 상태입니다.

이 마이크 프리 앰프의 게인을 서서히 증가시켜봅니다.

10dB 정도 증폭해도 마이크 프리 앰프에서 출력되는 노이즈 플로어는 여전히 마이크 프리 앰프의 자체 노이즈인 -90dBu 입니다. 20dB 를 증폭해도 동일합니다. 30dB를 증폭해도 동일합니다. 근데 아마 40dB쯤 증폭했을 때부터 노이즈가 증폭되기 시작할 것입니다. 45dB를 증폭하니 마이크 프리 앰프에서 출력되는 노이즈가 -85dBu 입니다. 이것은 150옴 부하에 의한 노이즈가 나타나기 시작한 것 입니다.

따라서 이러한 150옴의 부하 조건에서는 이 마이크 프리 앰프는 40dB 증폭할 때 까지 노이즈 플로어가 -90dBu 로 유지되며, 그보다 더 높은 증폭을 하면 150옴 부하의 노이즈가 마이크 프리 앰프의 노이즈 플로어를 넘어서게 된다는 뜻입니다.

그래서 이렇게 측정한 EIN 은 40dB-(-90dBu) = 130dB 입니다. 이 값이 마이크 프리 앰프가 실질적으로 표현할 수 있는 다이내믹 레인지의 가능성이라고 볼 수 있습니다.

프리앰프 노이즈와 게인의 상관관계

일반적인 프리 앰프의 게인에 따른 EIN 수치의 변화 그래프이다. 모든 프리 앰프는 거의 대부분 이와 같은 형태의 EIN 그래프를 보인다.

위의 그래프를 보면 프리 앰프에서 게인을 높히면 높힐수록 EIN 수치는 점점 줄어듬을 알 수 있다. 즉 게인을 높히면 노이즈 플로어도 내려가는 것이다. 하지만, 여기서 올라간 게인 수치를 더하면 게인을 점점 증가시킴에 따라 노이즈도 증가함을 알 수 있다. 게인이 20dB 일 때의 노이즈 플로어는 -93dBu, 게인이 60dB 일 때의 노이즈 플로어는 -69dBu 이다.

하지만, 여기서 한가지 더 생각해봐야 하는 것은 신호도 20dB 에서 60dB로 그만큼 증폭되었다는 사실이다. 즉 SNR로 생각해야 한다.

+4dBu 의 신호를 20dB 증폭한 경우 신호는 24dBu 의 크기이며 노이즈 플로어는 -93dBu이다. 이 때 SNR은 117dB 이다.
+4dBu의 신호를 60dB 증폭한 경우 신호는 64dBu의 크기이며 노이즈 플로어는 -69dBu이다. 이 때 SNR은 133dB이다.

즉, 프리 앰프 단독으로는 게인이 증가하면 SNR이 증가한다.

그러나 여기에 마이크의 Self-noise 레벨을 적용하면, 다음과 같다.

감도가 16mV/Pa인 마이크가 10dBA의 Self-noise 레벨을 가진다면, 이 마이크의 출력 노이즈 플로어는 -118dBu이다. 따라서

-118dBu의 노이즈 플로어를 가진 마이크의 신호를 20dB 증폭한 경우 프리 앰프의 EIN에 의한 노이즈 플로어는 -93dBu이며, 마이크의 노이즈 플로어는 -98dBu로 증폭되었으므로, 프리 앰프의 노이즈 플로어가 마이크의 노이즈 플로어보다 5dB 높다.
-118dBu의 노이즈 플로어를 가진 마이크의 신호를 60dB 증폭한 경우 프리 앰프의 EIN에 의한 노이즈 플로어는 -69dBu이며, 마이크의 노이즈 플로어는 -58dBu로 증폭되었으므로, 마이크의 노이즈 플로어가 프리 앰프의 노이즈 플로어보다 9dB 높다.

즉, 프리 앰프에 마이크를 연결하여 사용할 때, 마이크의 노이즈 플로어도 게인에 의해 증가하기 때문에 게인을 높히다보면 마이크의 노이즈가 프리 앰프의 노이즈보다 높아지는 지점이 있다.

따라서, 마이크의 노이즈 플로어와 EIN에 의한 프리 앰프의 노이즈에 의해 특정 구간에서 가장 노이즈가 적은 일종의 Sweet Spot이 분명 존재한다는 결론이 나온다.

¹⁾

추가적으로 고려해봐야 할것들

26dBu 출력의 마이크 프리 앰프를 26dBu 입력의 A-D 컨버터에 연결하여 사용하는 경우, 위의 이상적인 게인 설정이 가능하다.
26dBu 출력의 마이크 프리 앰프를 6dBu 입력의 A-D 컨버터에 연결하여 사용하는 경우, A-D 컨버터에서 클리핑을 피하기 위해서 게인을 20dB 덜 주고 사용하게 되는 경우가 발생하는데 이는 노이즈 플로어에서 큰 손해를 보고 사용하게 되는 케이스가 되버린다. 손해보는 수치는 20dB 가 아니다. 게인을 덜 주면 EIN 이 훨씬 높게 발생하기 때문에 훨씬 더 큰 손해를 볼 수 있다.

Reference

노이즈, 측정

¹⁾

이해를 돕기위한 그래프입니다.

주파수 응답

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-22T02:45:14+00:00

주파수 응답

Frequency Response, 주파수 반응

주파수 응답은 오디오 장치, 시스템 또는 구성 요소가 재생 또는 처리할 수 있는 주파수 범위를 나타냅니다. 이것은 해당 장치가 오디오 신호 내 다양한 주파수에 어떻게 반응하는 지를 측정하는 것입니다. 주파수 응답은 일반적으로 그래프나 차트 형태로 표현되며, 해당 장치의 성능을 인간 청각을 위한 20Hz에서 20,000Hz로 범위로 보여줍니다. 평탄한 주파수 응답은 해당 장치가 모든 주파수를 동등하게 재생함을 의미합니다.

측정 방법

정밀한 1kHz의 순음(사인파)를 장비에 입력하여, dB로 캘리브레이션된 RMS 전압계를 사용하여 출력을 측정한다. 이 값을 0 dB 기준점으로 설정합니다. 그 다음, 1kHz 기준점에서부터 위로 주파수를 스윕하며 원래의 소스 진폭을 정확하게 일정하게 유지한 채로, 지정된 만큼의 레벨로 줄어들 때까지 스위핑한다. 이 점이 상한 주파수 한계가 됩니다. 그리고 그 후에, 발생기를 1kHz에서 아래로 스윕하며 동일한 방법으로 낮은 주파수 한계를 찾는다.

주파수

Gain-Bandwidth Product

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-31T13:16:50+00:00

Gain-Bandwidth Product

GBW, GBP

어떤 회로에 들어오는 신호 레벨이 높아질수록 신호의 대역폭이 증폭률에 반비례하여 줄어드는 현상

집적도가 낮은 Discrete 회로¹⁾에서는 GBW를 크게 신경 쓰지 않지만 집적도가 높은 Op-Amp에서는 GBW를 중요한 스펙의 하나로 판단한다. 집적도가 높아져서 처리하는 신호의 크기가 대역폭에 영향을 끼칠 정도로 작아졌기 때문이다.

다양한 Op-Amp들의 GBW

Op-Amp	Open Loop Gain	Slew Rate	Unity GBW
1458	200 V/mV (106 dB)	0.5 V/µs	1 MHz
4558	200 V/mV (106 dB)	1.6 V/µs	2.8 MHz
TL07x	200 V/mV (106 dB)	13 V/µs	3 MHz
LM833	316 V/mV (110 dB)	7 V/µs	15 MHz
NE5532	100 V/mV (100dB)	9 V/µs	10 MHz
NE5534 (CC=0)	100 V/mV (100 dB)	13 V/µs	10 MHz
NE5534 (CC=30pF)	100 V/mV (100 dB)	6 V/µs	10 MHz
OPAx134	1 V/µV (120 dB)	20 V/µs	8 MHz
OPA1642	5 V/µV (134 dB)	20 V/µs	11 MHz
AD744	400 V/mV (122 dB)	75 V/µs	13 MHz
LM4562	10 V/µV (140 dB)	20 V/µs	55MHz
AD797	20 V/µV (146 dB)	20 V/µs	110 MHz
OPA1612A	130dB	27V/μs	40MHz
THAT1583		50V/µs	1.7MHz@40dB gain
THAT1580		53V/µs	40MHz@40dB gain

고사양의 Op-Amp들은 스펙에서와 같이 높은 대역폭을 가지고 있기 때문에, GBW가 문제가 안되는 경우도 많다.

일반적으로 60dB의 증폭은 1000배의 증폭이다. 여기서 만약 Op-Amp의 GBW 스펙이 20MHz라고 하면 이 Op-Amp로 1000배 증폭을 하게 되면 20MHz/1000= 20KHz로 Op-Amp가 처리 가능한 대역폭이 줄어들게 된다. 가청 주파수 영역은 20~20KHz이므로 가청 주파수 대역폭을 온전히 재현하기 위해서는 최대 60dB 증폭을 하는 Op-Amp의 GBP 사양은 20MHz가 되어야 충분하다.

실제 장비 예시

Audient ASP880

외국 음악 장비 관련 매거진인 Sound on sound에서는 가끔 프리 앰프들의 상세한 스펙 리뷰를 볼 수 있는데

그 중 Audient ASP880에 대한 내용에서

위의 사진은 Audient의 ASP880의 Gain 측정 평가이다.

An expanded frequency response plot which illustrates how the low‑end extension changes with gain. The blue curve is at 0dB gain, with a ‑3dB of 5Hz, while the green curve shows a ‑3dB point of about 18Hz at 60dB of gain. Both are perfectly acceptable, of course, but an interesting observation nonetheless. The high-end response is flat within 0.1dB to well beyond 80kHz at all gain settings for the analogue Outputs. The digital Output response is determined by the sampling rate, of course: the response is ‑6dB at half the sample rate.

파란색은 0dB 게인에서의 주파수 반응 특성이고 , 녹색선은 60dB 게인에서의 주파수 반응 특성이다.

https://www.soundonsound.com/reviews/audient-asp880

API312

API의 312 프리 앰프의 경우는

위와 같은 게인 값에 따른 주파수 반응을 볼 수 있는데 특별히 60dB 게인에서는 아래와 같다.

API의 312 프리 앰프는 디스크리트 Op-Amp를 사용한 방식으로 유명하다. 디스크리트 Op-Amp 방식이기 때문에, GBW가 크게 나타나지 않는다는 특성이 있다.

https://www.soundonsound.com/reviews/api-312

Tascam 8p dyna

NE5532 Op-Amp

Tascam 8p dyna의 경우, 최소 게인이 -4dB에서 최대 50dB까지 게인이 가능한데, 그중 최소 게인 값에서의 주파수 반응이 파란색 곡선, 최대 게인 값에서의 주파수 반응이 빨간 곡선이다.

https://www.soundonsound.com/reviews/tascam-series-8p-dyna

Millenia HV-32P, 35P series

6 BJT 트랜지스터, Transformeless

https://www.soundonsound.com/reviews/millennia-hv-32p-hv-35p

BAE 1073 DMP

https://www.soundonsound.com/reviews/bae-1073-dmp-media

API 312

The frequency response at 60dB gain shows a gentle roll off above 10kHz, reaching ‑3dB at 35kHz. Pretty good for a 50‑year‑old design full of transformers!

* https://www.soundonsound.com/reviews/api-312

Chandler limited REDD.47

BJT 트랜지스터

https://www.soundonsound.com/reviews/chandler-limited-redd47

Chandler limited TG2-500

https://www.soundonsound.com/reviews/chandler-limited-tg2-500

Neve 1073N

The overall frequency responses for a mic input with 50dB gain (green), and line input at 0dB gain (blue). Note the greatly expanded amplitude axis, which exaggerates the 'bass bump' and HF resonance due to the input transformers. The -3dB points are around 6Hz and 75kHz for both, and flat within 0.5dB between 20Hz and 20kHz.

https://www.soundonsound.com/reviews/neve-1073n

Topping E2x2

토핑 오디오 인터페이스의 프리 앰프 측정

https://www.youtube.com/watch?v=CHJGwVBGPXE

75% 게인 까지는 평탄함을 유지하고, Max 게인에서는 고역대의 대역폭이 많이 사라짐

Arturia 16RIG

THAT1580 Op-Amp

Arturia 오디오 인터페이스의 프리 앰프 측정

https://www.youtube.com/watch?v=jYND0wZzbas

최대 게인으로 설정해도 20kHz 이상까지 거의 평탄함을 유지하는 하이엔드 마이크 프리 앰프

Max Gain

Minimum Gain

AVALON AD2022

프리앰프에만 적용되나?

높은 게인 증폭에 관련되어 있기 때문에, 프리 앰프에 주로 적용되지만 증폭 회로가 포함되는 컴프레서, 이퀄라이저 등에도 적용될 수 있다.

IC Op-Amp가 디스크리트 증폭기에 비해 Gain Bandwidth Product가 더 많이 발생하는 이유

IC(집적회로) Op-Amp가 개별 트랜지스터를 사용하는 디스크리트(discrete) 회로에 비해 Gain Bandwidth Product (GBW) 제한이 더 많이 발생하는 주요 이유는 설계 상의 차이, 집적화의 제약, 그리고 주파수 보상 방식에 있습니다. 아래에 그 이유를 더 자세히 설명하겠습니다.

1. 주파수 보상 (Frequency Compensation)

IC Op-Amp는 내부적으로 주파수 보상을 사용하여 안정성을 높입니다. 대부분의 IC Op-Amp는 다양한 용도에서 안정적으로 작동할 수 있도록 밀러 보상(Miller Compensation)을 적용합니다. 이 보상은 고주파 대역에서 오실레이션을 방지하는 대신, 고주파 응답이 제한되어 GBW가 감소하게 됩니다. 디스크리트 회로는 특정 애플리케이션에 맞게 더 유연하게 설계할 수 있기 때문에 필요에 따라 주파수 보상을 조정하거나 아예 사용하지 않기도 합니다.

2. 공정 기술의 제한 (Process Limitations)

IC Op-Amp는 매우 작은 면적에 많은 트랜지스터와 수동 소자를 집적해야 하므로, 개별 트랜지스터의 성능에 제약이 따릅니다. 예를 들어, 개별 디스크리트 트랜지스터는 더 큰 전류를 처리할 수 있고 더 큰 소자를 사용할 수 있기 때문에 높은 전류와 전압에서 더 우수한 성능을 보일 수 있습니다. 반면, IC Op-Amp는 크기와 전력 소모를 최적화하기 위해 상대적으로 작은 소자를 사용하므로, 주파수 특성이나 GBW가 더 제한적입니다.

3. 단일 전원 공급 및 낮은 전압 작동

IC Op-Amp는 일반적으로 단일 전원 공급이나 낮은 전압에서 작동하도록 설계됩니다. 이 때문에 트랜지스터의 동작 범위와 성능이 제한되어 고주파 특성이 저하될 수 있습니다. 반면, 디스크리트 회로는 높은 전압을 사용할 수 있고, 이를 통해 트랜지스터를 더 높은 성능으로 구동할 수 있어 고주파 성능에서 유리할 수 있습니다.

4. 트랜지스터 특성의 일관성

IC Op-Amp의 트랜지스터는 집적 공정에서 매우 작은 크기로 제조되기 때문에, 개별 디스크리트 트랜지스터에 비해 특성이 다소 제한적일 수 있습니다. 특히, fT(트랜지스터의 전파 주파수)가 상대적으로 낮을 수 있으며, 이는 고주파에서 이득을 제한하는 주요 원인이 됩니다. 개별 트랜지스터는 특성이 더 다양하고, 특정 애플리케이션에 최적화된 트랜지스터를 선택할 수 있어 고주파 성능에서 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

5. 내부 구성 요소의 기생 요소

IC Op-Amp는 집적 회로 내에서 발생하는 기생 저항 및 기생 커패시턴스가 더 클 수 있습니다. 이러한 기생 소자는 특히 고주파 대역에서 성능 저하를 일으키며, 고주파 이득이 더 빨리 감소하게 만듭니다. 디스크리트 회로에서는 이러한 기생 요소를 최소화할 수 있는 설계를 적용할 수 있어, 고주파에서 더 우수한 성능을 얻을 수 있습니다.

요약

IC Op-Amp에서 Gain Bandwidth Product (GBW)가 더 많이 발생하는 이유는 다음과 같습니다:

주파수 보상 방식으로 인한 고주파 감쇠
공정 기술의 제한으로 인한 트랜지스터 성능 저하
낮은 전압 및 단일 전원 공급으로 인한 고주파 응답 제한
트랜지스터 특성의 일관성과 제한
기생 저항 및 기생 커패시턴스의 존재

반면, 디스크리트 회로는 설계의 유연성과 개별 소자의 성능을 최적화할 수 있어 GBW에서 더 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

아날로그 장비의 비선형성

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Gain%E2%80%93bandwidth_product

게인, 대역

¹⁾

진공관, 트랜지스터

최대 입력 레벨

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-22T02:45:14+00:00

최대 입력 레벨

Max Input level

장비가 입력 받을 수 있는 최대 신호 크기

사인파를 이용하여 측정하며 사인파의 RMS 레벨과 Peak 레벨이 3dB 정도 차이가 나기 때문에 AES17을 적용하여 정확한 Peak 레벨을 알아낸다.

진공관 기기나 테이프 머신과 같은 기기들은 신호가 정확하게 제한되지 않고 어느 정도 소프트 클리핑 되면서 제한되기 때문에 THD가 1%(-100dB, 상당한 왜곡)로 측정되는 레벨을 기준으로 표기하는 경우가 많다. 하지만 정확하게 오실로스코프로 파형을 관찰하여 피크에서 클리핑이 관찰되는 레벨을 표기하는 것을 선호하는 제조사도 많다.

예시) Max input level : 22dBu(THD < 1%)

입력, 레벨

최대 입력 전력

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-02-15T05:09:32+00:00

최대 입력 전력

Maximum Input Power, 최대 허용 전력

최대 입력 전력(Maximum Input Power)은 이어폰이나 헤드폰이 순간적으로 견딜 수 있는 최대 전력을 나타내며, 일반적으로 밀리와트(mW) 단위로 측정됩니다. 이 값은 제품의 내구성과 안정성을 평가하는 중요한 기준입니다. 최대 입력 전력은 헤드폰이나 이어폰에 입력되는 전력이 특정 수준까지 도달했을 때 안정적으로 작동할 수 있는 한계를 뜻합니다. 이 값을 초과하면 소리가 왜곡되거나, 장치가 과열 또는 물리적 손상을 입을 수 있습니다

최대 출력 레벨

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-22T02:45:14+00:00

최대 출력 레벨

Max Output level

장비가 출력할 수 있는 최대 신호 크기

출력에 표준 부하 저항(라인 레벨 : 600Ω 또는 2KΩ)으로 부하를 고정시킨 후, 사인파를 이용하여 오실로스코프 등을 사용하여 측정하며 사인파의 RMS 레벨과 Peak 레벨이 3dB 정도 차이가 나기 때문에 AES17을 적용하여 정확한 Peak 레벨을 알아낸다.

진공관 기기나 테이프 머신과 같은 기기들은 신호가 정확하게 제한되지 않고 어느 정도 소프트 클리핑 되면서 제한되기 때문에 THD가 1%로 측정되는 레벨을 기준으로 표기하는 경우가 많다. 하지만 정확하게 오실로스코프로 파형을 관찰하여 피크에서 클리핑이 관찰되는 레벨을 표기하는 것을 선호하는 제조사도 많다.

예시) Max Output level : 22dBu(THD, 2KΩ, < 1%)

출력, 레벨

MaxSPL

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-19T01:19:43+00:00

MaxSPL

마이크

MaxSPL은 일반적으로 마이크가 소리를 문제 없이 받아들일 수 있는 가장 높은 Peak SPL(음압)을 말한다.

기준은 1kHz 톤을 마이크로 녹음하여 0.5%⁷⁾ 이상의 왜곡(THD)이 발생하기 시작하는 소리 크기를 측정한다.

아래의 두 파형 중 밑의 파형은 마이크에 너무 가깝게 큰소리를 입력 시켜 하단 부분에서 MaxSPL을 넘어선 것을 보여주는 파형을 보여준다.

스피커

스피커의 MaxSPL은 청취 거리 1미터에서 스피커가 낼 수 있는 최대 dB SPL(Peak)를 말한다.

패시브 스피커가 최대로 견딜 수 있는 한계는 Power handling이라고 한다. 많은 사람들이 MaxSPL과 Power handling(Peak 파워)을 혼동한다. 이 둘은 서로 다른 개념이다.

스피커 유닛은 앰프없이 음압(SPL)을 낼 수 없다.

앰프가 내장된 액티브 스피커들은 제조사의 스펙 제시에서 MaxSPL 값을 쉽게 찾아볼 수 있으며, 앰프와 따로 매칭하여 사용하는 패시브 스피커의 경우 앰프의 최대 Peak 출력과 패시브 스피커의 감도(dB SPL/W) 값을 통해 MaxSPL 값을 계산 할 수 있다.

일반적인 니어필드 소형 모니터 스피커의 스펙에 해당하는 64Watt(Peak)에 85dB SPL/W의 감도 값을 넣었을 때의 결과는 아래와 같다.

정확히 레퍼런스 청취 레벨에 맞는 결과가 도출되었다.⁸⁾

Reference

SPL

⁷⁾

이 값의 표시는 마이크 제조사 별로 다를 수 있다.

⁸⁾

하지만 실제 스피커의 설계는 앰프의 과부하 방지를 위한 마진 설계를 하기 때문에 이보다 높은 출력의 앰프를 사용하고 약간의 마진을 두어 설계하게 된다.

허용 전력

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-02-15T05:09:02+00:00

허용 전력

Power Handling

스피커의 허용 전력은 스피커가 안전하게 처리할 수 있는 파워 앰프의 출력을 나타내며, 와트(W) 단위로 표시됩니다. 이는 연속적으로 처리할 수 있는 RMS 전력, 음악이나 대사를 지속적으로 처리할 수 있는 프로그램 전력, 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 최대 Peak 전력으로 구분됩니다. 스피커의 허용 전력은 앰프와의 호환성을 확인하고 과부하로 인한 손상을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.

RMS Power handling

Long-Term Power handling
일반적으로 널리 표기되는 스피커의 허용 전력

핑크 노이즈를 스피커로 재생하여 스피커가 100시간 이상 버티는 앰프의 Watt 값을 표기한다.

AES Power handling

Noise Power handling
Continuous Power handling
프로 오디오 스피커에서 주로 표기

AES에서 정한 측정 방법에 의한 스피커의 출력 표기 방식.

특정한 크레스트 팩터를 지닌 핑크 노이즈를 스피커로 재생하여 스피커가 2시간 이상 버티는 앰프의 Watt 값을 표기한다.

AES Power handling 값은 RMS 값과 거의 동일하거나, 측정 방식의 차이로 인해 약간 더 보수적으로 나타날 수 있습니다. AES는 특정 표준과 프로토콜을 따르기 때문에, 제조사 간에 값이 조금 더 일관성이 있을 수 있습니다. RMS는 더 일반적인 용어로, 일부 제조사는 RMS와 AES를 동일하게 간주하기도 하지만, 이는 정확히 동일한 기준은 아닙니다. 일반적인 소비자용 스피커는 RMS 표기가 더 많고, 프로 오디오용 스피커의 경우에는 AES 표기가 더 많습니다.

Program Power handling

Music Power handling⁹⁾
컨슈머 오디오 스피커에서 주로 표기

Program은 일반적인 음악과 대사를 모두 종합하여 말한다. 일반적인 프로그램을 재생하여 스피커가 버티는 앰프의 Watt 값을 표기한다. 일반적으로 핑크 노이즈 보다는 일반적인 프로그램이 가진 에너지가 적기 때문에, RMS/AES 파워 표기보다 Program 파워 표기는 2배정도 높게 나온다.

Peak Power handling

스피커가 견딜 수 있는 순간 출력값

주로 1초 미만의 순간적인 출력에 해당한다. 즉 스피커에 파워 앰프로 1초 이상 Peak 파워보다 높은 출력을 전달하면, 그 스피커는 고장난다. RMS/AES 파워보다 보통 4배, Program 파워보다 보통 2배 정도 높게 나온다.

Reference

https://celestion.com/blog/power-handling-all-you-need-to-know/

⁹⁾

Program은 보통 음악과 대사를 종합해서 일컷는 말이지만 대부분 음악 위주로 고려한다.

정격 출력

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-02-15T05:01:03+00:00

정격 출력

Rated Power, Power Rating

앰프의 정격 출력은 기기가 안정적으로 출력할 수 있는 최대 전력을 의미합니다. 이는 주로 파워 앰프, 헤드폰 앰프 등의 오디오 장비에서 중요한 사양으로 표시되며, 해당 기기가 손상 없이 작동할 수 있는 전력 범위를 나타냅니다. 정격 출력은 일반적으로는 RMS 기준으로 표기합니다.

주요 개념

정격 출력의 정의:
1. 정격 출력은 기기가 왜곡 없이 안정적으로 출력할 수 있는 전력량(Watt)입니다. 일반적으로 오랜 시간 동안 장비가 안전하게 작동할 수 있는 기준치로 설정됩니다.
2. “정격”이라는 용어는 기기의 성능을 테스트할 때 표준 조건(예: 특정 전압, 임피던스, 온도)에서 측정된 값을 기준했다는 의미입미다.
표기 단위와 의미:
1. THD: 정격 출력은 보통 특정 THD 이하일 때를 기준으로 합니다. 예를 들어 “0.1% THD에서 100W”라고 하면 THD 0.1%에서 안정적으로 100W를 출력할 수 있다는 의미입니다.

정격 출력 예시

파워 앰프의 정격 출력은 일반적으로 정격 임피던스와 같이 쓰여있습니다.

앰프의 정격 출력: “200W @ 8Ω” → 임피던스가 8Ω인 스피커를 연결했을 때, 앰프가 안정적으로 제공할 수 있는 전력이 200W라는 뜻.
앰프의 정격 출력: “200w @ 8Ω” → 임피던스가 4Ω인 스피커를 연결했을 때, 앰프가 안정적으로 제공할 수 있는 전력이 400W라는 뜻.

정격 출력과 실제 사용

스피커와 앰프 매칭:
1. 앰프의 정격 출력은 스피커의 허용 전력(Power handling)과 잘 맞아야 합니다.
2. 예를 들어, 허용 전력이 100W인 스피커에는 100~150W 출력의 앰프를 사용하는 것이 일반적입니다.(헤드룸 확보와 Safety Margin을 위해 약간 더 큰 출력의 앰프를 권장)
과출력 방지:
1. 앰프의 출력이 스피커의 허용 전력을 초과하면 스피커 손상 가능성이 높아집니다.
2. 반대로, 앰프 출력이 너무 낮으면 앰프가 과부하 동작하여 출력에 고조파 왜곡 성분이 많아지게 되고 결론적으로 클리핑이 발생할 수 있어 스피커에 손상을 줄 수 있습니다. 클리핑은 앰프의 출력 파형을 사각파로 만들어 버려서 상당한 고음역대 THD를 발생시키고, 이 THD는 과도한 열 에너지의 원인이 되어 스피커의 고역대 재생 유닛인 트위터의 무빙 코일을 과열시켜 코일이 끊어지는 결과를 초래할 수 있습니다.

정격 출력의 측정

파워 앰프의 정격 출력은 다음과 같은 방식으로 측정됩니다.

테스트 환경 설정

앰프 출력 단자에 특정 임피던스(예: 4Ω, 8Ω)에 맞는 무유도 고정저항을 연결합니다.
입력 단자에는 신호 발생기(예: 1kHz 사인파)를 연결합니다.

출력 파형 관찰

오실로스코프를 사용해 출력 파형을 관찰하며, 입력 신호 크기를 서서히 올립니다.
출력 파형이 왜곡되기 시작하기 직전의 값을 기록합니다.

출력 계산

측정된 V_RMS(출력 전압의 RMS)를 이용해 아래 공식을 사용하여 계산합니다:
- 여기서 은 부하 저항값입니다.

정격 출력 조건

정격 출력은 특정 임피던스와 왜곡률(THD) 조건에서 측정되며, 앰프가 안정적으로 낼 수 있는 최대 전력을 의미합니다.

Reference

Self-Noise

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-12-24T08:33:40+00:00

Self-Noise

어떤 장비가 가진 자체 노이즈 레벨.

저항 등의 부품으로 인해 시그널 상에 화이트 노이즈가 발생한다. 화이트 노이즈는 전 주파수 대역에 걸쳐 동일한 레벨을 가지고 있기 때문에, 고역대로 갈수록 그 에너지가 점점 커지는 특성이 있고, 따라서 고역대의 화이트 노이즈가 상대적으로 더 잘 들린다.¹⁰⁾

Reference

https://www.soundonsound.com/sound-advice/why-specifications-matter-part-2-noise?

노이즈

¹⁰⁾

핑크 노이즈는 모든 주파수 대역에서 동일한 에너지를 가지고 있다. 핑크 노이즈는 따라서 청감상 평탄하게 들린다.

감도

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-06-05T16:29:35+00:00

감도

Sensitivity

감도는 오디오 장비가 입력 신호를 출력으로 변환하는 효율성을 나타내는 중요한 특성입니다. 마이크에서는 음압을 전기 신호로, 스피커와 헤드폰에서는 전기 신호를 음압으로 변환하는 능력을 측정합니다. 높은 감도는 일반적으로 더 효율적인 변환을 의미하지만, 장비의 용도와 사용 환경에 따라 적절한 감도를 선택하는 것이 중요합니다

마이크

마이크의 감도는 1Pa의 음압을 입력했을 때 생성되는 전기 신호의 크기를 나타내며, 단위는 mV/Pa입니다. 감도가 높을수록 작은 음압에서도 더 큰 전기 신호를 생성할 수 있어 민감도가 뛰어납니다. 일반적으로 마이크의 감도는 사용 목적에 따라 다르며, 고감도 마이크는 미세한 소리까지 포착할 수 있어 스튜디오 녹음이나 섬세한 사운드 캡처에 적합합니다. 반면, 저감도 마이크는 음원 소스에 더 가까이 배치할 수 있어 주변 소음을 줄이고 음원 소스와 배경 소음 간의 차이를 크게 만들 수 있습니다. 마이크의 감도는 녹음 환경과 용도에 따라 선택해야 하며, 고감도 마이크는 정밀한 사운드 캡처에 유리하지만, 주변 소음을 함께 포착할 가능성이 높습니다. 따라서 상황에 맞는 적절한 감도를 선택하는 것이 중요합니다.¹⁾

감도 특성에 따라서 마이크의 감도가 낮아지면 음원 소스에 대해서 마이크를 더 가깝게 배치할 수 있게 되고, 주변 소음과 음원 소스의 음량 차이를 벌릴 수 있습니다.

마이크와 음원과의 거리를 좁힘으로써 주변소음과의 차이를 벌리는 원리

높은 감도	마이크 캡슐이 처리할 수 있는 dB SPL이 낮아짐
낮은 감도	마이크 캡슐이 처리할 수 있는 dB SPL이 낮아짐

마이크 자체의 PAD 스위치는 감도를 변경한다.

Reference

스피커

스피커의 감도는 1W의 전력을 입력했을 때 1미터 거리에서 생성되는 음압 레벨을 나타내며, 단위는 dB/W/m입니다. 감도가 높을수록 적은 전력으로 더 큰 음량을 생성할 수 있어 효율적입니다.

일반적으로 스피커의 감도는 85dB/W/m에서 100dB/W/m 사이이며, 고감도 스피커는 작은 출력의 앰프에서도 충분한 음량을 낼 수 있습니다. 반면, 저감도 스피커는 동일한 음량을 내기 위해 더 강력한 앰프가 필요합니다.

스피커의 감도는 효율성과 음질에 영향을 미치며, 고감도 스피커는 에너지 효율이 높아 전력 소모를 줄이는 데 유리합니다. 그러나 감도가 지나치게 높으면 음향의 정밀도가 떨어질 수 있으므로 용도와 환경에 맞는 적절한 감도를 선택하는 것이 중요합니다.

이어폰&헤드폰

이어폰 및 헤드폰의 감도는 1mW의 전력을 입력했을 때 생성되는 음압 레벨을 나타내며, 단위는 dB/mW입니다. 감도가 높을수록 적은 전력으로 더 큰 음량을 생성할 수 있어 효율적입니다. 헤드폰의 감도는 일반적으로 90dB/mW 이상이며, 워크맨용 헤드폰은 약 100dB/mW 이상이 적합합니다. 또한, 감도가 높으면 임피던스가 낮아져 구동이 쉬워지고, 저감도 제품은 동일한 음량을 내기 위해 더 많은 전력을 요구합니다. 감도는 음질에도 영향을 미치며, 고감도 이어폰은 보다 다이내믹한 사운드와 미묘한 디테일을 제공하는 반면, 저감도 이어폰은 음질 왜곡과 제한된 다이나믹 레인지를 초래할 수 있습니다

감도

¹⁾

https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/understanding-microphone-sensitivity.html

고감도 마이크가 항상 저감도 마이크 보다 좋은 것은 아닙니다. 감도는 마이크의 특성에 대한 정보지만 반드시 마이크의 품질에 관한 것은 아닙니다. 마이크의 소음 수준, 클리핑 포인트, 왜곡 및 감도 간의 균형은 마이크가 특정 응용 프로그램에 적합한지 여부를 결정합니다. 감도가 높은 마이크는 아날로그에서 디지털로 변환하기 전에 더 적은 프리 앰프 게인이 필요할 수 있지만 감도가 낮은 마이크보다 클리핑 전에 헤드룸이 적을 수 있습니다. 마이크가 음원에 가까운 휴대폰과 같은 근거리 응용 프로그램에서 더 높은 감도를 가진 마이크는 최대 음향 입력에 도달하여 잘리고 왜곡을 일으킬 가능성이 더 큽니다. 반면에 회의 전화 및 보안 카메라와 같이 소스에서 마이크까지의 거리가 멀어질수록 사운드가 감쇠되는 원거리 애플리케이션에서는 더 높은 감도가 바람직할 수 있습니다. 그림 3은 음원에서 마이크까지의 거리가 SPL에 미치는 영향을 보여줍니다. 음향 신호의 레벨은 소스로부터의 거리가 2배가 될 때마다 6dB(1/2)씩 감소합니다.

SINAD

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-19T04:57:28+00:00

SINAD

SINAD(Signal to Noise And Distortion, 신호대잡음및왜곡비)는 오디오 및 무선통신 장비의 성능을 평가할 때 사용되는 중요한 지표입니다.

정의

SINAD는 신호의 순도를 나타내는 수치로, 총 신호(신호 + 잡음 + 왜곡)의 전력과 원치 않는 신호(잡음 + 왜곡)의 전력의 비율을 데시벨(dB)로 나타냅니다.
공식은 다음과 같습니다.

SINAD = 10 * log10((신호 + 잡음 + 왜곡) / (잡음 + 왜곡))

SINAD 값이 높을수록 오디오 신호의 품질이 좋고, 잡음과 왜곡이 적다는 의미입니다.
SINAD는 SNR(신호대잡음비)와 비슷하지만, SNR은 왜곡을 포함하지 않고, SINAD는 왜곡까지 포함하여 평가합니다.

활용

SINAD는 앰프, DAC, 라디오 수신기 등 다양한 오디오/통신 장비의 성능을 평가할 때 사용됩니다.
오디오 장비에서 SINAD가 60dB 이상이면 일반적인 청취 환경에서 충분히 깨끗한 소리를 들려준다고 평가합니다.
SINAD 값이 높을수록 장비가 신호를 더 순수하게 전달한다는 의미입니다.

참고

SNR : 신호와 잡음만 비교 (왜곡 미포함)
THD : 총 고조파 왜곡만 측정 (잡음 미포함)
SINAD : 잡음 + 왜곡을 모두 포함하여 평가

Slew Rate

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-07T05:39:15+00:00

Slew Rate

Slew Rate는 트랜지스터나 Op-Amp의 중요한 성능 특성 중 하나입니다. Slew Rate는 증폭기에서 출력 전압이 최대 속도로 변화할 수 있는 비율을 나타내며, 일반적으로 V/µs(전압/마이크로 초) 단위로 표현됩니다.

Slew Rate의 정의

Slew Rate는 증폭기의 출력이 시간에 따라 얼마나 빨리 변화할 수 있는지를 나타내는 척도입니다. 이는 다음 수식으로 표현될 수 있습니다:

여기서 는 출력 전압의 변화량, 는 그 변화가 발생한 시간입니다.

Slew Rate의 중요성

Slew Rate는 특히 고주파 신호나 급격한 신호 변화를 처리할 때 중요한 역할을 합니다. Slew Rate가 낮은 증폭기는 빠르게 변하는 신호를 제대로 따라가지 못해 왜곡이 발생할 수 있습니다. 따라서 오디오, 영상, 고속 데이터 통신 등 다양한 응용 분야에서 Slew Rate가 중요하게 여겨집니다.

Slew Rate의 측정

Slew Rate는 주로 단위 시간당 출력 전압의 최대 변화율을 통해 측정됩니다. 예를 들어, Slew Rate가 1 V/µs인 증폭기는 출력 전압이 1µs 동안 최대 1V까지 변화할 수 있음을 의미합니다.

Slew Rate가 느리면 발생하는 오디오 왜곡

슬류레이트 정의만 보면 오디오에서 트랜지언트 응답과 직접 연관될 것 같지만, 실제로는 큰 파워관을 사용하는 진공관 앰프에서만 어택 둔화가 뚜렷하고, 보통 경우(작은 프리 앰프 관)에는 세츄레이션 효과에 주로 관여합니다.

느린 슬류레이트는 기울기가 가파른 고주파 사인파를 제대로 재현하지 못하고, 출력이 기울기 제한에 걸려 마름모꼴이나 삼각파처럼 왜곡되게 만듭니다. 오디오 장비(특히 프리 앰프)에서 이는 고역 왜곡을 유발하며, 진공관 특유의 부드러운 세츄레이션을 만듭니다.

완만해진 삼각파형의 형태는 홀수 배음¹⁾을 만들어 내기 때문에, 이러한 Slew Rate에 의한 왜곡은 진공관의 새츄레이션의 주 원인입니다.

작은 프리앰프 진공관의 느린 슬류레이트 효과

진공관 마이크나 프리 앰프에 쓰이는 작은 관(예: 12AX7)은 사이즈가 작아 저음 어택 둔화는 거의 없지만, 고음역 파형의 급격한 기울기를 완만하게 만들어 부드러운 세츄레이션과 하모닉 풍부함을 줍니다.

큰 파워관에서의 느린 슬류레이트 효과

고출력 베이스 앰프의 큰 파워관(예: 6L6, 6550)은 전극 크기가 커지고 직렬로 여러 개 동작하며, 저음역대 파형 전체 기울기까지 둥글게 해 “옹옹” 거리는 소리를 냅니다. 실제로 어택이 먹히고 서스테인 중심의 느린 응답이 됩니다.

트랜지스터/FET의 빠른 슬류레이트

트랜지스터나 FET 앰프는 슬류레이트가 매우 빠르기 때문에(수십~수백 V/μs), 고주파부터 저음 어택까지 파형을 정확히 재현해 선명하고 타이트한 트랜지언트를 냅니다. 진공관의 둥근 세츄레이션 대신 “팝” 같은 뚜렷한 어택과 깨끗한 고역을 가지고 있다.

레이트

¹⁾

SNR

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-04-02T10:28:36+00:00

SNR

SNR, S/N Ratio, Signal to Noise ratio, 신호 대 잡음비

신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)는 원하는 신호의 세기와 잡음(노이즈)의 세기를 비교하여 신호 품질을 정량적으로 나타내는 지표입니다. 주로 데시벨(dB)로 표현되며, SNR 값이 높을수록 신호가 더 명확하고 잡음의 간섭이 적음을 의미합니다. 오디오 장비에서 SNR은 출력 음질을 평가하는 중요한 기준입니다. SNR이 높을수록 배경 잡음이 적고 깨끗한 소리를 제공합니다

노이즈

스펙

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-06-05T03:10:50+00:00

스펙

오디오 장비의 스펙은 해당 장비의 성능을 객관적으로 평가할 수 있는 다양한 수치를 나타냅니다. 이러한 스펙은 사용자가 장비의 품질과 특성을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

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CMRR

CMRR

크로스토크

크로스토크

스테레오 크로스토크

레코드판의 스테레오 크로스토크

다이내믹 레인지

다이내믹 레인지

기술적 측면에서의 다이내믹 레인지

계산 방법

마이크

마이크 프리앰프

오디오 인터페이스 및 컨버터

액티브 스피커

실제 장비 예시

UA apollo x6

RME octamic

RØDE K2

음악적 측면에서의 다이내믹 레인지

EIN

EIN

알기 쉬운 EIN의 개념

프리앰프 노이즈와 게인의 상관관계

추가적으로 고려해봐야 할것들

Reference

주파수 응답

주파수 응답

측정 방법

Gain-Bandwidth Product

Gain-Bandwidth Product

실제 장비 예시

Audient ASP880

API312

Tascam 8p dyna

Millenia HV-32P, 35P series

BAE 1073 DMP

API 312

Chandler limited REDD.47

Chandler limited TG2-500

Neve 1073N

Topping E2x2

Arturia 16RIG

AVALON AD2022

프리앰프에만 적용되나?

IC Op-Amp가 디스크리트 증폭기에 비해 Gain Bandwidth Product가 더 많이 발생하는 이유

1. 주파수 보상 (Frequency Compensation)

2. 공정 기술의 제한 (Process Limitations)

3. 단일 전원 공급 및 낮은 전압 작동

4. 트랜지스터 특성의 일관성

5. 내부 구성 요소의 기생 요소

요약

관련 글

Reference

최대 입력 레벨

최대 입력 레벨

최대 입력 전력

최대 입력 전력

최대 출력 레벨

최대 출력 레벨

MaxSPL

MaxSPL

마이크

스피커

Reference

허용 전력

허용 전력

RMS Power handling

AES Power handling

Program Power handling

Peak Power handling

Reference

정격 출력

정격 출력

주요 개념

정격 출력 예시

정격 출력과 실제 사용

정격 출력의 측정

테스트 환경 설정

출력 파형 관찰