Murata 가정용 오디오에 대한 오디오 라인 잡음 억제
디지털 증폭기는 가정용 오디오 애플리케이션에 점점 더 인기를 끌고있으며 오디오 품질 측면에서 개선되었습니다. 하지만 디지털 증폭기에서 발생하는 스위칭 잡음 때문에 EMC 표준을 초과하는 잡음이 스피커에 연결된 케이블 주변 공간으로 방출될 수 있습니다. 일반적으로 커패시터와 인덕터를 통한 잡음 억제 조치를 구현하여 이러한 잡음 문제를 해결합니다. 하지만 Murata는 오디오 품질을 유지하면서 불필요한 잡음을 억제하는 오디오 라인용 잡음 필터를 개발했습니다. 다음은 가정용 오디오 및 해당 솔루션의 잡음 문제에 대한 개요입니다.가정용 오디오에서의 오디오 라인 문제
인덕터는 일반적으로 전자 장비의 잡음을 억제하기 위한 EMI 잡음 억제 구성 요소로 도입되었습니다. 가정용 오디오 애플리케이션에서 고품질을 보장하기 위해, 오디오 라인에 저왜곡 잡음 억제 제품이 필요합니다. 또한, EMC 표준을 충족하기 위해 전원 공급 라인에 잡음 억제가 필요한 경우도 있습니다(아래 그림 1).
그림 1
제품 - 출력 등급별 사용 사례
특성 및 성능
오디오 라인 노이즈 필터의 오디오 왜곡 특성 및 노이즈 억제 성능
일반적인 페라이트 비드와 Murata의 NFZ_SD 오디오 라인 필터의 오디오 왜곡 특성은 그림 2(아래)에 나와 있습니다.
공통 페라이트 비드는 높은 오디오 왜곡을 표시하지만 대용량 전류가 흐르더라도 변하지 않는 임피던스 특성을 제공하는 NFZ_SD 시리즈에서는 이러한 현상이 발생하지 않습니다. 이러한 특징 덕분에 필터 없이 오디오 품질을 유지하면서 잡음을 억제할 수 있습니다.
그림 2
공통 페라이트 비드 및 오디오 라인 필터의 오디오 특성(THD + N)
잡음 억제의 이점
가정용 오디오 스피커는 스마트폰 및 기타 모바일 장치에 비해 대용량 출력을 제공하므로 대전류(신호)가 잡음 억제 구성 요소를 통해 흐르게 됩니다. 전류가 흐를 때 페라이트 재료를 사용하는 잡음 억제 제품의 특성을 평가합니다. 그러므로 선택을 할 때는 주의를 기울일 필요가 있습니다.
예를 들어, 그림 3(아래)은 전류가 흐르는 동안 잡음 억제 제품의 임피던스 특성 변화를 보여줍니다. 왼쪽은 정격 전류가 5A인 페라이트 비드의 특성을 보여주고 오른쪽은 Murata NFZ_SD 시리즈를 보여줍니다. NFZ_SD는 대전류가 흐르더라도 임피던스 특성이 변하지 않으므로 잡음 억제 성능을 유지할 수 있습니다. 스피커의 볼륨 출력이 일정하지 않으므로 잡음 억제를 위해 변동하지 않는 임피던스 특성을 갖는 필터를 사용해야 합니다.
또한, 디지털 증폭기에서 발생하는 잡음이 최대 여러 100MHz의 스펙트럼을 가지므로 이 대역에서 높은 임피던스를 갖는 잡음 억제 제품이 효과적입니다. Murata NFZ_SD 필터는 오디오 품질을 유지하면서 효과적인 잡음 억제 기능을 제공합니다.
그림 3
DC 중첩 중 공통 페라이트 비드 및 오디오 라인 필터의 주파수 특성
잡음 억제의 예
억제 예 1: 스피커 케이블 길이 영향
홈 오디오 스피커는 기존의 대형 스피커부터 소형 버전까지 다양합니다. 스피커 케이블의 길이는 오디오 장비의 크기에 따라 달라집니다. 즉, 잡음 레벨이 이에 따라 바뀝니다.
예를 들어, 그림 4(a) (아래)는 스피커 케이블 길이가 변경될 때 방사선 잡음 레벨 측정 결과를 보여줍니다. 길이가 증가함에 따라 케이블에서 방출되는 잡음 레벨도 증가하므로 잡음 규정을 명확히 하기 위해서는 잡음 억제가 필수적입니다.
그림 4(b) (아래)는 잡음 억제를 적용한 후 결과를 보여줍니다. 스피커 라인에서 NFZ_SD 오디오 라인 필터를 사용하여 잡음 레귤레이션을 제거할 수 있습니다.
그림 4
스마트폰 오디오 회로의 블록 선도
억제 예 2: 공통 페라이트 비드와 비교
그림 5(아래)는 홈 오디오 기기의 Class D 증폭기에 잡음 억제 기능을 활용한 경우 방사 잡음을 측정한 결과를 보여줍니다.
Murata NFZ_SD 오디오 라인 필터 및 공통 페라이트 비드가 억제 구성요소로 사용되었습니다.
NFZ_SD 필터는 대전류가 흐르는 경우에도 상당한 잡음 억제 효과를 나타내지만, 공통 페라이트 비드의 잡음 억제는 전류값이 클 때 충분하지 않습니다(2.4A). 따라서 표준값을 초과하는 잡음 방사가 발생합니다.
이는 구성 요소의 중첩 특성 때문입니다. NFZ_SD 시리즈는 대전류가 흐르는 경우에도 효과적인 잡음 억제 기능을 유지하므로 가정용 오디오 장비의 오디오 라인에서 방사 잡음 억제에 효과적입니다.
그림 5
클래스 D 증폭기에 대한 방사 잡음 측정 결과
권장 오디오 라인 필터 제품
설명한 바와 같이, 오디오 라인 잡음 및 절연 대책에서 잡음 레벨 및 수신 감도에 대한 목표 특성을 충족하면서 오디오 품질 저하를 피하는 것이 중요합니다.
Murata는 두 가지 요구 사항을 모두 충족하기 위해 NFZ 및 LQW 시리즈의 오디오 라인 잡음 필터를 제공합니다. 제조업체는 이러한 오디오 라인 대책 구성 요소를 활용하여 소형의 고품질 오디오 회로가 장착된 스마트폰을 설계할 수 있습니다.
커뮤니티 포럼
Murata 커뮤니티 포럼 은 다양한 토론 주제, 인기 블로그 및 기사로 검색 가능한 콘텐츠를 제공합니다. Murata의 광범위한 시장 지원 팀은 개방형 문제를 논의하기 위해 정기적으로 검토를 실시하므로 질의에 대해 시기 적절한 방식으로 답변할 수 있습니다. 포럼 콘텐츠는 대중이 자유롭게 이용할 수 있습니다. 하지만 사용자는 로그인하여 질문이나 답변을 게시해야 합니다. 등록은 무료입니다.
