여기서 만들어 보자는 것은 원리와 구조를 이해해서 만들 수 있는 수준으로

까지 이해력을 높이자는 것이지 실용적으로 사용할 수 있는 수준으로

만들자는 것이 아니고 입니다.



제목이 좀 낚시성 입니다.



그러나 지금 설명하려는 것은 국민학교만 제대로 나왔다면

이해할 정도 쉽게 할려고 합니다.



먼저 귀로 듣고 사라지는 소리를 어떻게 저장할지 부터 생각해야 겠습니다.



국민학교 과정에 보면 전선주위에 자석을 움직여서

유도전기를 만드는 실험이 있습니다.

지금 초등학교 과정에도 있는지는 모르겠습니다.



어쨌든 코일주위에 자석을 앞 뒤로 움직이면 전기가 발생합니다.



사람이 말을 할 때 종이를 입 앞에 갖다대면 종이가 떨리면서 움직입니다.

그렇다면 종이와 코일을 본드로 붙이고 자석을 가운데 두고

사람이 말을 하면 어떻게 될까요?



사람이 말을 하면 공기가 진동하고 그건 종이를 흔들것이고

종이에 붙은 코일은 같이 앞뒤로 흔들릴 것이니 가운데 자석을 두면

그대로 전기가 발생합니다.



사람이 큰 목소리로 말을 하면 앞 뒤로 크게 움직여 큰 전기가 생산되고

말을 빨리하면 1초간 진동이 급격히 변해 전기의 +,- 가 급격히 바뀔 것입니다.



이렇게 공기의 진동을 전기로 바꾼것....

이것이 마이크 입니다.



여러분은 간단하게 종이, 코일에 본드칠을 하고 자석을 갖다댐으로서

마이크를 만들 수 있습니다.




스피커는 전기의 신호를 공기의 진동으로 바꾸는 것입니다.

뭔가 위의 것하고 비슷하죠?



네, 스피커는 마이크를 거꾸로 갖다 붙히면 스피커가 됩니다.

즉, 스피커와 마이크는 원리상 동일한 것입니다.





못 믿겠다면 지금 집에 있는 컴퓨터 마이크 단자에

여러분이 사용하고 있는 이어폰이나 헤드폰을 꼽고

"아아... 동해 물과..." 하고 말을하면 녹음이 됩니다.






옛날 전화기는 이런 방식으로 만들었습니다.



A에서 말을 하면 B에 그 소리가 전달 됩니다.





그런데 실제 마이크 반대 편에 스피커를 연결하면

위의 설명과 달리 소기가 나지 않습니다.



녹음할 때 입력할 정도의 전기는 스피커가 만들 수 있지만

그 전기는 너무 약해서 바로 뒤에 스피커를 붙이면 소리가 나질 않습니다.





입력할 때는 0.1V, 0.2V가 들어 왔다.

그럼 출력할 때 10V, 20V가 스피커에 와야 소리가 납니다.

즉, 증폭기가 필요합니다.





일반인들이라도 트랜지스터가 전류나 전압을 증폭한다는 말을 들어 봤을 것입니다.

트랜지스터는 10V가 들어오면 반대 쪽으로 100V가

5V가 들어오면 반대 쪽으로 50V가 나가게 증폭하는 역할을 합니다...





아니... 그럼..... 요새 전기요금도 비싼데

트랜지스터를 이용해서 10V만 받고 100V로 뻥튀기해서 쓰면 되겠네???



이렇게 생각 할 수 도 있습니다. 정상입니다.

그런데 트랜지스터를 동작시키는 데도 전기가 들어갑니다.

즉, 10V를 100V로 증폭시키기 위해서는 트랜지스터도 100V이상의

전기를 공급해 줘야 합니다.

따라서 트랜지스터를 가지고 전기요금을 싸게 이용할 수 는 없습니다.



하지만 아까 마이크에서 생성된 미세한 전기(0.1V, 0.3V)를

같은 비율로 스피커를 동작시키기 위한 10V, 30V로 만드는데는 필요합니다.



그렇다면 트랜지스터에는 몇개의 입출력 단자가 있을 까요?

마이크에서 입력받기 위한 단자 2개, 스피커로 나가기 위한 단자 2개

최소 4개는 필요하지 않을 까..... 일반인 수준으로 생각했다면

훌륭합니다...



그러나 실제 트랜지스터는 대부분 다리가 3개 입니다.

따라서 입력 2, 출력 2 다리가 4개 필요한데 3개 밖에 없으니

다리 하나는 입출력 같이 써야 합니다.








트랜지스터 다리에는 각각 이름이 있는데 이렇게 마이크에서

뭔가 정보를 수집하기 위한 다리 수집기와 스피커 쪽으로

뭔가 출력하기 위한 방출기, 그리고 입,출력 같이 붙여서 이용하는

공통단자가 있습니다. 영어로는 컬렉터, 에미터, 베이스라고 합니다.





만약 여러분이 지금까지 설명으로 회로도를 보면서

"여기에서 소리가 입력되는 부분이니까 이 부분이 콜렉터

저쪽이 스피커로 가니까 저게 에미터 겠네....."

라고 말하면 전자 전공한 사람은 놀래 자빠질 겁니다.



아니... 일반인이 이걸 어떻게 알지?????





그런데 지금 까지 설명한 것은 dac하고는 무관합니다.

우리가 흔히말하는 프리앰프, 파워앰프, 인티앰프.....

앰프의 원리에 대해 설명하고 있습니다.



그럼 지금까지 설명한 것을 바탕으로 추리를 해봅시다.



지금거는 스피커가 하나인 모노일 때 트랜지스터가 하나 들어갔습니다.

그렇다면 스피커가 두개일 때는????????

최소 두개가 들어가야 합니다.



또 추리해 봅시다.



마이크에서 입력되는 전기는 0.1V, 0.3V, -0.2V... 넘 작습니다.

가지고 있는 트랜지스터는 10배 증폭이 됩니다.

가지고 있는 스피커는 마을 회관에 쓸 것으로 아주 큰 소리를 냅니다.

전기도 아주 큰 전기 10V, 30V가 필요합니다....



어떻하면 될까요?

한 번 증폭한 걸 또 증폭하면 되지 않을까???

이렇게 생각했다면 일반인으로 훌륭합니다.



위 그림에서 스피커(B)쪽을 잘라내고 거기에 다시 트랜지스터를 붙이면

소리는 또 10배가 증폭될 겁니다. 거기에 스피커를 붙이면

처음 마이크에 입력된 신호에 100배의 세기로 스피커에 전달 될 것입니다..



이게 다단계 증폭입니다.

0.1V,0.3V,-0.2V 가 한 번 트랜지스터를 거쳐 1V,3V,-2V가되고

또 트랜지스터를 10V,30V,-20V가 됩니다.





실제 회로는 위 보다는 복잡하지만

트랜지스터는 입력받는 신호를 증폭시켜서 출력시키는 물건이다.

따라서 트랜지스터는 입력 받는 기능을 위한 단자(다리)와 출력

하기 위한 단자가 구별되 있다.

입출력을 위해서는 총 4개의 다리가 필요한데 다리하나는

입출력에 모두 연결하기에 3개만 있다.......



입력된 신호(마이크)가 충분히 세다면 증폭기(트랜지스터)는 필요가 없다.

그러나 입력된 신호(전기)는 너무 약하기 때문에 증폭기를 써야한다.

정도만 알아도 충분합니다.



전문적인 입장에서 보면 다소 오류가 있을지 몰라도

일반적인 큰 흐름을 이해하기에는 충분합니다.





자... 그럼 지금까지 설명한 것 만을 바탕으로 왜 비싼 앰프가 있고

값싼 앰프가 있는지 추리해 봅시다.







위의 예에서 가지고 있는 스피커는 마이크 입력대비 100배의 전기를 더 먹습니다.

그런데 트랜지스터가 처음 부터 10배가 아니라 100배의 증폭을 가진다면

스테레오일경우 10배짜리 4개의 트랜지스터가 필요했는데

그냥 2개만 있어도 됩니다.



즉, 어떤 트랜지스터를 쓰느냐에 따라 부품의 갯수가 달라지고 회로가 바뀝니다.



또한 0.1V, 0.3V, -0.2V가 들어 왔는데 원래는

정확히 100배 10V,30V, -20V가 나와야 되는데

막상 증폭해 보니 10.3V, 30.1V, -19V가

나왔다... 대략 적인 소리는 비슷하지만 미세한 차이가 발생했습니다.



우리는 원래 신호 그대로 증폭하기를 원하지만 실제 그대로 증폭하기는 힘듭니다.

이 왜곡이 없이 얼만큼 정밀하게 잘 만드느냐에 따라 앰프의 품질이 결정되며

가격도 달라지게 됩니다.

이걸 자세히 알면 왜 브라운관TV 사라지듯 진공관 앰프가 급격히

사라지고 있는 지도 유추할 수 있습니다.





그러나 실제 시장에서는 성능보다는 유통사 마진, 제조사 브랜드가 가격 결정에 더 많은 영향을 끼칩니다.



일반인이 이해하기에는 이 정도만 되도 충분할 것 같습니다.

다음 번에는 정말 국민학교만 제대로 나왔어도 이해하기 쉬울정도로

DAC에 대해 써 보겠습니다.