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사물인터넷: 40. 이어폰 소리를 capacitor로 필터링 [링크 복사], [링크+제목 복사]
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이어폰 소리를 capacitor로 필터링

원래 처음 목적은, 다음의 책을 읽으면서,

짜릿짜릿 전자회로 DIY (2판) 뜯고 태우고 맛보고, 몸으로 배우는
; http://www.yes24.com/24/goods/33342224

회사 컴퓨터의 이어폰에서 고주파 음이 발생하는 것을 막을 수 있겠다는 생각이 들어 간단하게 제작해 본 것입니다. 이어폰 연결 중간에서 Right, Left 채널의 신호를 capacitor를 이용해 접지하면 될 것 같았는데요, 그래서 구성은 다음과 같이 간단합니다.

prevent_hi_freq_1.png

빨간 선은 Right 채널, 노란 선은 Left 채널이고 검은색은 접지입니다. 보는 바와 같이 Right, Left 채널에 대해 각각 capacitor를 연결하고 고주파 음이 흘러나가도록 접지에 연결했습니다. 아래는 회로도입니다.

prevent_hi_freq_2.png

컴퓨터에 연결하는 이어폰 홀더는 3극으로 3.5 파이(직경 3.5mm) 규격입니다. 용어 관련해서는 다음의 글을 읽어 보시면 좋습니다. ^^

취미로 적당한 음향기기 #4 - 3.5파이 이어폰 잭을 알아보자!
; https://m.blog.naver.com/jwkang3929/40181868694

따라서, 컴퓨터와 연결해 줄 홀더가 필요한데 이어폰과도 연결해야 하므로 홀더가 2개 필요합니다. 브레드보드 용으로는 다음의 부품을 구매하면 됩니다.

[1699] Breadboard-Friendly 3.5mm Stereo Headphone Jack 
; https://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=3275513

참고로 아래와 같은 부품들도 있으므로 브레드보드가 아닌 경우라면 고려해 볼 수 있을 것입니다.

JACK35-M-TERM - 폰 커넥터 3.5 Stereo Jack Breakout Board
; http://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=2911258

SJ1-3543
; http://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=3110860

그리고, 저 홀더와 컴퓨터를 연결해 줄 오디오 선이 필요한데, 양쪽 잭의 규격이 3극으로 3.5 파이여야 하므로 다음의 부품을 선택했습니다.

172-8362-E
; https://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=828630

케이블(케이블 어셈블리) 3.5 TO 3.5 STEREO PLUGS W/36^ CORD

(첨부 파일에 datasheet - KC-301306-199451.pdf가 있습니다.)

저는 구매하지 않았지만 다음의 케이블들도 고려해 볼 수 있을 것입니다.

35HR07235X
; http://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=1597085

172-7438-E - 케이블(케이블 어셈블리) 3.5 STEREO PLUG 72^ GRAY/SHIELDED CBL
; http://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=828627

NETmate 고급형 스테레오 케이블(길이선택)
; http://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=25040

마지막으로 capacitor의 경우 제가 가지고 있던 ceramic capacitor 중에,

세라믹 커패시터의 동작 방식
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11660

일반 가요 음악으로 테스트를 해보니까, 1uF 또는 2.2uF 정도가 고음 영역의 소리를 미세하게 차단하는 것을 느낄 수 있었습니다. 반면 10uF로 해보면 음악의 적절한 고음도 필터링하는 바람에 들을 때 좀 부담스러웠습니다.




자... 그래서 혹시나 몰라 1uF, 2.2uF, 0.022uF 용량의 capacitor를 모두 준비를 해 회사에 갔습니다. 일전에 회사 컴퓨터의 전면부 잭에 이어폰을 연결했을 때 고주파 음이 나서 후면부로 연결한 상태였는데요, 이를 다시 전면부로 연결했습니다. 아니... 그런데 이게 웬일입니까? 고주파 음이 안 들리는 것입니다. 언제부터인지, 왜인지 이유는 알 수 없으나 어느새 고주파 음이 해결되었던 것입니다. ^^;

그래서 저 회로 구성으로 고주파 음을 막을 수 있는지에 대한 필드 테스트는 못했습니다. 꿩 대신 닭이라고... ^^; 그렇긴 한데, 그래도 만든 보람은 있는 것 같습니다. 그냥 음악 듣는 용도로 사용해도 괜찮을 정도였는데요, 일단 제 귀에는 2.2uF 정도로 하니까 부담스러운 고음 영역이 필터링 되어서 부드럽게 변해 듣기에 편안할 정도였습니다. 아예 만능 기판으로 납땜까지 해서 보관해 두고 싶을 정도로. ^^

아울러 제가 가지고 있는 핸드폰이 LG V20인데요, 나름 음 재생이 잘 된다는 모델입니다. 그래서 테스트를 해봤습니다. 동일한 mp3 파일로 한 번은 컴퓨터와 저 회로를 연결해 2.2uF capacitor로 음을 필터링하고 한 번은 V20 핸드폰으로 했습니다. 재미있게도... 컴퓨터로 재생했을 때는 2.2uF의 사용으로 인한 음악 차이가 어느 정도 느껴졌는데 핸드폰으로 재생한 경우에는 2.2uF 사용이 무색하게 거의 차이가 안 났습니다.

(첨부 파일은 이 글의 회로도를 그린 fzz 파일을 포함합니다.)




참고로, ^^ 혹시나 컴퓨터 고주파 음 때문에 저런 회로를 구성해 테스트하실 필요는 없습니다. 검색해 보면,

컴퓨터에서 발생하는 고주파음 (혹은 잡음)의 발생원인과 해결책
; http://bcfox2.blog.me/70178194872

케이스 전면 패널 잡음 문제 해결하기
; http://www.parkoz.com/zboard/view.php?id=my_tips&no=14270

접지만 해도 고주파 음이 없어지거나, 7천 원짜리 사운드 카드 하나 장착하는 것이 더 저렴한 해결책이기 때문입니다. 다른 사례지만, 집에 있는 제 컴퓨터는, 이어폰 길이가 짧아서 오디오 연장 케이블로 연결을 했는데 그 접합 부위에 살이 닿으면 전기가 찌릿하게 왔었습니다. 물론, 컴퓨터 케이스에도 손에 물기가 조금이라도 있으면 전기가 느껴지곤 했는데 (접지를 제공하지 않는다는 사실을 모르고 쓰던 멀티 탭 대신 접지 기능을 제공하는 멀티 탭으로 교체 후) 정상적으로 접지를 시키고 나서는 그런 현상이 완전히 사라졌습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]





[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 9/6/2018 ]

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