하이브리드 게인 제어란 무엇이며 오디오 품질을 어떻게 개선하나요?
Cirrus Logic 제품 라인 매니저 Jonathan Taylor와의 질의응답.
자세히 알아보기: 지퍼도 없고 팝도 없다! ADC 하이브리드 게인 제어가 팝 없는 매끄러운 마이크 프리앰프 게인 변화를 가능하게 하는 방법
디지털로 제어되는 마이크로폰 프리앰프를 위한 원활한 게인 제어 생성은 전문 오디오 장비 설계자에게 오랜 도전 과제입니다. 특히 제어 장치를 ADC에 통합할 때 팝이나 지퍼 잡음이 들릴 수 있기 때문에 더욱 그렇습니다.
그렇다면 이 문제를 어떻게 극복할 수 있을까요? 그 방법을 알아보기 위해 제품 라인 매니저인 Jonathan Taylor와 이야기를 나누었습니다. 그는 하이브리드 게인 제어가 어떻게 그 답을 제공하고 있는지 설명했습니다.
하이브리드 게인 제어란 무엇이며 오디오 처리에 중요한 이유는 무엇일까요?
오디오 녹음에서 ADC에 도달하기 전, 모든 것을 올바른 수준으로 세팅하고 오디오 이외의 노이즈를 필터링하는 사전 조절 회로가 있습니다. 이 체인에서 중요한 부분 중 하나는 수신 신호의 볼륨을 설정하는 것인데, 마이크를 통해 녹음하는 경우에 특히 그렇습니다.
이 상황에서는 디지털 게인과 아날로그 게인의 조합인 입력의 게인(볼륨)을 제어할 수 있습니다. 최종 녹음에 영향을 주지 않도록 완벽하게 제어해야 합니다. 예를 들어, 오디오 녹음에서 잘못된 시간에 게인이 크게 변경되면 “팝” 소리가 납니다.
오늘날 많은 사람들이 직면한 과제는 게인 제어가 복잡한 과정이라는 것입니다. 메인 프로세서(MCU/FPGA)의 디지털 게인과 외부 아날로그 게인은 제대로 작동하려면 많은 튜닝이 필요합니다.
대신, 하이브리드 게인 제어는 이 모든 것을 한 곳으로 가져옵니다. 우리의 새로운 ADC/CODEC를 통해 사용자는 하나의 기기에서 외부 아날로그 게인과 디지털 게인을 모두 제어할 수 있습니다. 또한 각 게인 변화의 타이밍과 크기를 제어하여 팝 노이즈를 크게 줄입니다. 사용자가 이 복잡한 문제에서 벗어날 수 있게 하고 그 과정에서 가청 아티팩트를 줄여 오디오 품질을 개선합니다.
하이브리드 게인 제어는 기술 수준에서 어떻게 작동하여 노이즈 아티팩트를 줄이나요?
아날로그 게인 단계들은 더 큰 경향이 있으며(1dB 이상) 게인 변화가 올바르게 제어되지 않으면 팝을 유발할 수 있다는 것이 기술적인 배경입니다. 반면, 디지털 게인 단계들은 작으며 팝을 일으키지 않습니다.
당사의 기술은 게인이 변경되어야 하는 때를 감지하는 제로 크로스를 사용하여 게인 단계들을 제어합니다. 아날로그 게인을 변경할 때, 우리는 반대 방향으로 완벽한 타이밍의 디지털 게인 단계를 제공하여 제로 단계를 제공할 수 있습니다. 그런 다음 어떠한 추가 팝도 제공하지 않고 디지털 게인을 원하는 수준으로 천천히 올립니다.
또한, 아날로그 게인을 변경하면 때때로 전하 주입이 발생할 수 있습니다(다른 팝이 발생함). 우리는 일시적인 마스킹을 통해 이를 차단할 수 있습니다.
오디오 품질 및 신뢰성 면에서 이는 기존 접근방식과 어떻게 비교되나요?
전통적인 기술로 이러한 문제를 해결하는 것은 어려운 일입니다. 고객은 제로 크로스를 포함하여 전체 시스템을 구축해야 합니다. 그리고는 모든 것을 튜닝하기 전에 아날로그 게인과 디지털 게인을 별도로 관리해야 합니다. 그래야 팝이 발생하지 않습니다. 이를 위해서는 높은 수준의 기술 지식과 적절한 장비가 필요합니다.
다른 기술들에 비해 하이브리드 게인 접근방식에 있어 혁신적인 점은 무엇인가요?
하이브리드 게인 접근방식에 있어 특별한 점은 여러 핵심 컴포넌트를 통합하는 한 곳으로 모든 프로세스를 가져와 오디오 전문 장비 설계 프로세스를 크게 단순화한다는 것입니다. 이는 오디오 품질을 극대화해야 하고 이를 보다 효율적인 방법으로 달성하기를 원하는 고객에게 매우 중요한 단계입니다.
고객이 이 기술을 사용하여 무엇을 할지 매우 기대됩니다. 이 시스템은 앞으로를 대비할 만큼 매우 유연하며 더 많은 기능을 추가할 몇 개의 예비 레지스터가 있습니다. 바로 이 점이 우리가 앞으로 더 이야기할 부분입니다.
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