들어가기 전에...

본인은 생물학과임. 지나가던 전자과가 이걸 보고 아 저거 아닌데? 또는 이해를 위해서라지만 비약이 심한 듯 싶으면 아마 님이 맞음.

댓글에 설명해주면 공부해보고 반영하겠심

1. 모든 회로의 기본

회로에 아무 것도 없이 인-아웃 / 그라운드는 그라운드끼리 전선만 연결된 회로임.

회로라기 보다는 이상적인 케이블 구조라고 할 수 있음.

핫 라인은 받은 신호를 전달하고, 중성 라인은 그라운드로 보낸 신호가 돌아올 통로가 됨

2. 저항 (R)

(회로도에서 그냥 이렇게 발 두개 달린 네모 박스로도 표현함)

저항은 모든 주파수 대역을 평등하게 깎음.

그래서 핫 라인에 저항을 걸면 음색 변화 없이 볼륨만 줄어듦.

그런데 오디오 회로에서 회로에 이렇게 무식하게 신호 라인을 저항으로 막아버리는 무식한 짓은 잘 안함. 

기껏해야 고출력 앰프 감쇄기 정도? 말고는 생각이 잘 안나네

보통은 볼륨을 줄이려면 핫 라인과 그라운드 사이를 가변저항으로 연결해서 신호 일부를 그라운드로 버리거나

9V 전원 공급되는 회로에 같은 크기의 저항 두 개가 들어있으면 전압이 똑같이 분배되는데,

이 두 저항 사이에서 4.5V 전원을 뽑을 수 있음. 이런 구조를 전압 분배기라고 함.

이렇게 뽑은 4.5 v는 보통 드라이브으로 활용됨

3. 커패시터(C)

커패시터는 전기를 저장할 수 있음. 그리고 고음을 잘 통과시키고 저음은 차단함.

전기를 저장할 수 있는 성질은 주로 전원부에서 불안정한 공급 전원을 안정화하는데 사용됨

고음을 잘 통과 시키는 성질은

오디오 라인에서 고음만 통과시키고 저음을 차단하거나 / 통과시킨 고음을 그라운드로 버려서 결과적으로 저음을 남기는 등의 필터로 활용함.

4. 인덕터 (L)

인덕터는 그냥 구리선 감아놓은 뭉치인데, 저음 잘 통과하고, 고음은 막음.

근데 크고 무겁고 노이즈 유입도 심해서 회로에는 잘 안들어감.

그래도 반드시 알아야 하는 이유가 있음.

기타 픽업이 인덕터임. 그리고 인덕터가 회로에 끼면 회로 전체의 성질이 완전히 달라짐.

5. 임피던스 (Z) 

교류 회로에서 전기가 흐르는 것을 방해하는 요소임

커패시터가 방해하는 성분은 Xc / 인덕터가 방해하는 성분은 XL 라고 함. (리액턴스)

그러니까 임피던스는 저항과 리액턴스의 합임. 근데 그냥 Z = R + Xc + XL 같은 합은 아니고

복소합인데, 이건 몰라도 됨. 그냥 합이라는 것만 알면 충분함.

6. 임피던스 브릿징

'임피던스 매칭' 이라는 표현을 많이 쓰는데, 이건 입력과 출력의 임피던스를 같게 해주는 것임. (이 때 효율이 가장 좋음)

근데 이러면 볼륨이 반으로 뚝 떨어짐.

만약 소스 전압이 10v일 때, 해당 소스의 임피던스가 1M 옴이고, 앰프의 인풋 임피던스가 1M 옴이면, 앰프에 전달되는 전압은 5v 뿐이라는 것임.

흔히 말하는 오디오 신호 전송에는 임피던스 '매칭'이 아니라 임피던스 '브릿징' 을 해야 함.

흔히 '인풋 임피던스가 소스 임피던스보다 10배 이상이면 안전하다' 는 말이 여기서 나옴.

소스 전압이 10v / 소스 임피던스가 10k 옴 / 앰프 인풋 임피던스가 1M 옴 (1000배) 면, 앰프에는 거의 손실 없이 9.99v 이상 전달됨.

7. RC 필터

저항(R)과 커패시터(C)가 한 회로에 같이 존재하면, RC 필터라고 하는데, 

R, C 값에 따라서 기준 주파수가 정해짐.

그리고 이 값 위를 버릴건지, 살릴건지에 따라 고음, 저음만 선택적으로 줄일 수 있는 필터로 작용함.

좌) 저음은 커패시터를 통과하기 힘드니까 그대로 아웃풋으로 직행 / 고음은 잘 통과하니까 커패시터 타고 그라운드로 버려짐

우) 고음은 커패시터를 잘 통과하니까 그대로 아웃풋으로 직행 / 저음은 통과하기 힘들어서 걸러짐

보통 커패시터 값을 고정해 두고, 가변저항 값으로 어느 주파수 기준으로 자를지 / 얼마나 자를지를 결정함.

케이블도 맨 위 이미지랑은 다르게 실제로는 작은 커패시턴스를 갖고 있음.

볼륨을 줄이면 더 많은 신호를 그라운드로 보내기 위해 볼륨팟의 저항이 증가하는데, 이 저항이 케이블 커패시턴스와 결합해서 로우패스 필터로 작용함.

로우패스 필터에서 저항이 증가하면 컷오프되는 주파수가 낮아져서 기타의 주파수까지 내려옴.

그래서 톤팟은 그대로인데 볼륨팟만 줄여도 고음이 깎이는 것임.

이걸 방지하려고 볼륨팟을 거치기 전에 고음은 아예 볼륨팟을 안거치고 보내주는 걸 트레블 블리드 캡이라고 함.

고음 손실을 예방하는 다른 방법은 소스 임피던스를 줄이는 것임. 

극단적으로, 소스 임피던스 = 입력 임피던스 일 때는 기본적으로 볼륨도 반토막나고 + 볼륨팟, 케이블 커패시턴스 등으로 인한 고음역 손실도 직격으로 받음

그런데 버퍼를 사용해서 출력 임피던스를 낮추면 볼륨 손실 / 고음 손실을 최대한 방지할 수 있음.

지금은 출력 임피던스와 인풋 임피던스가 1:10으로 설정해서 10k ~ 20k 대역에서도 어느 정도 고음역 감소가 보이는데,

실제 버퍼는 출력 임피던스가 수백 옴밖에 안하고, 요즘 대부분 앰프, 이펙터 인풋 임피던스는 1M 옴이 표준이라, 훨씬 덜 줄어듦.

인간이 인지할 수 있는 차이 (-3dB) 이상 줄어드는 주파수는 수백 ~ 수천 kHz 이상으로, 애초에 기타에서 발생하는 주파수도 아니고, 사람이 들을 수 없는 범위라 의미가 없음.

다음편 예고) RLC 회로

1. 픽업이 포함된 회로는 위 내용이랑 완전히 다르게 작동함

2. 퍼즈는?

3. 실전 예시 트레블 부스터를 퍼즈 앞에 두면?