스피커가 작동되는 알고리즘은 다음과 같다.



위의 순서를 따라서 기초 용어들을 소개해보도록 하겠다.


1. 디지털 신호: 0과 1로 이루어진 신호이다.


많은 사람들이 소스기기로 사용하는 PC, 스마트폰, mp3 등의 장치에서는 음원을 디지털 정보로 저장한다. 요즘 시대에 아날로그로 음원을 저장하는 장치는 LP밖에 없기 때문에 거의 대부분의 사람들이 디지털 정보로 저장된 음원을 사용한다. 


조금 자세하게 설명하자면 디지털 신호는 0과 1로만 구성되어 있어서 송신장치와 수신장치간의 약속이 반드시 필요하다. 어떤 신호가 시작 신호이고 끝 신호인지, 어떤 신호가 0을 나타내고 1을 나타내는지 등의 약속이 정해지지 않은 채로 신호를 보낸다면 수신장치에서는 정보를 해독할 수 없다. 이런 약속들은 각자의 규격에 따라 이름이 붙어있는데 대표적으로 USB, S/PDIF, AES/EBU 등이 있다.



그림 1 USB 신호 체계


그림 2 USB 신호 측정


2. 아날로그 신호: 음악을 재생할 수 있는 전기신호이다.


디지털 신호는 0과 1로만 구성되어 있기 때문에 이것을 스피커에 연결해주면 음악이 나오지 않는다. 따라서 음악을 재생할 수 있는 신호인 아날로그 신호로 변환을 해줘야 스피커에서 음악이 나올 수 있다. 


아날로그 신호를 전달하는 단자로는 대표적으로 RCA, XLR, TRS, 3.5mm단자, 6.35mm단자 등이 있다. 이러한 단자에서 출력되는 신호는 모두 아날로그 신호라고 보면 된다. (RCA단자와 동축디지털단자, XLR단자와 AES/EBU단자는 모양이 같지만 신호의 종류가 다르기 때문에 용도에 맞게 연결해야한다.)



그림 3 아날로그 신호의 예시


자세하게 설명하자면 사운드 트랜스듀서가 음파를 전기신호로 바꾼 것을 아날로그 신호라고 보면 된다. 사운드 트랜스듀서란 전기를 음파로, 음파를 전기로 바꿀 수 있는 장치들을 말한다. 마이크와 스피커가 이에 포함된다.


그림 4 sound transducer diagram(speaker)


그림 5 sound transducer diagram(microphone)


3. DAC: 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 장치이다.


여러가지 규격의 디지털 신호들(USB, S/PDIF, AES/EBU 등)을 아날로그 신호로 바꿔주는 장치이다. 아날로그 출력이 있는 장치는 모두 DAC가 내장되어 있다고 보면 된다. DAC는 단순히 신호를 바꿔주는 역할만 하기 때문에 순수한 DAC에는 볼륨조절기능이 없다.


그림 6 매스드랍과 그레이스디자인이 합작해 제작한 DAC, SDAC


4. DDC: 디지털 신호를 다른 규격의 디지털 신호로 바꿔주는 장치이다.


자신이 사용하는 DAC나 스피커에서 입력 받을 수 있는 디지털 신호의 규격과 소스기기에서 출력해주는 규격이 다를 경우 DDC를 사용한다. 혹은 디지털 신호를 먼 거리로 전송해야 할 때 노이즈가 들어오기 쉬운 USB 대신 다른 규격으로 바꾸기 위해 DDC를 사용한다.



그림 7 매트릭스에서 제작한 DDC, X-SPDIF 2




그림 출처

http://blog.naver.com/specialist0/221036953055

https://www.basicknowledge101.com/subjects/music.html

https://www.teachengineering.org/lessons/view/mis-2227-ultrasonics-uses-arduino-ultrasound-technology

https://drop.com/buy/massdrop-x-grace-design-standard-dac

https://matrix-digi.com/en/products/314.html



2편으로 끝내려했는데 앰프랑 스피커 부분에 설명할 용어가 많아서 3편에서 끝냄