오디오 관련 기술 설명

메탈 인클로우저와 케이블의 쉴딩에 대해서

raker 2023. 6. 20. 12:44

2015-06-25 12:45:56

쉴딩이 되어 있지 않은 파워코드를 어떻게 해야 쉴딩 할 수 있나 궁금해져서 구글링해 보다가 LearnEMC라는 사이트에서 쉴딩 튜토리얼을 접하게 되었습니다. 쉴딩에 대해서 제대로 모르고 있었던 부분이 많았네요. 튜토리얼 내용을 임의로 재구성해 봤습니다.

오디오 장치가 electric-field로부터 영향을 받지 않으려면 올바르게 쉴딩해야 합니다. 이를 위해서 전기회로를 전도성의 인클로우저로 감싸게 됩니다. 그렇지만 오디오에 전원을 공급하고 신호 input, output 연결을 해야 하기 때문에 인클로우저를 완전하게 닫을 수는 없고 일부가 열려 있게 됩니다. 그런데 오디오에 연결한 케이블의 쉴딩 여부에 따라 때로는 전기회로를 메탈 인클로우저로 쉴딩 한 것이 쓸모없게 될 수도 있다고 합니다. 

케이블에 쉴딩이 되어 있지 않은 경우
케이블의 전압과 (메탈)인클로우저의 전압 사이에 차이가 발생하면 케이블과 인클로우저 페어는 다이폴 안테나처럼 동작하게 된다고 합니다. 영향을 미치게 될 주파수 대역은 인클로우저의 면적에 따라 결정이 되며 낮은 대역 쪽이라고 하네요. 

오디오와 케이블이 다이폴 안테나처럼 동작하게 되지 않게 하려면
케이블이 인클로우저에 low inductance로 연결이 되면 됩니다.



방법 1 인클로우저에 연결할 케이블은 실드가 잘 되어 있어야 합니다.
이를 이루기 위해서는 쉴딩이 된 케이블의 단말플러그까지 금속이어야 하고 금속은 케이블을 360도로 감싸야한다고 하네요.
그런데 만약에 케이블의 단말플러그가 플라스틱이고 케이블의 실드를 하나의 접점으로 인클로우저에 강제로 연결시킨 경우 (이를 pigtail connection to shield라고 하네요), 인덕턴스가 높아져서 케이블로 흐르는 신호/전류의 전압이 떨어지고, 케이블 실드에서 EMI를 발생시키게 된다는군요.


인터커넥트의 경우 거의 대부분 금속제 플러그를 사용하므로 문제가 될 것 같지 않지만 간혹 나무를 깎아 만들거나 플라스틱 몸체로 플러그를 만드는 경우가 있기도 하기 때문에 주의를 요합니다. (뉴트릭 Profi RCA 단자, Bullet RCA 단자 등)
한편 파워코드인 경우에는 금속제 플러그를 사용하지 않으므로 인덕턴스를 낮출 수 없을 것 같고 단자 쪽에서 EMI를 발생시키게 될 것이 염려됩니다. 



방법 2 케이블에 실드를 할 수 없을 경우 필터를 사용하면 됨
파워코드처럼 금속제 플러그를 사용하기 어려운 경우 실드가 뚫리고 EMI를 발생시킬까 봐 염려스럽지만 이런 경우에도 인덕턴스를 낮추는 것이 가능하다고 하네요. 필터를 사용하면 케이블의 전압과 인클로우저의 전압차이를 최소화시킬 수 있어서라고 해요.

필터링을 해도 저주파의 신호나 파워를 어테뉴에이트 시키지 않고 통과시키면서도 radiation frequency에서 케이블의 전압과 인클로우저의 전압차이를 최소화시킬 수 있어서 라디에이션 양을 최소화시킬 수 있다고 합니다. 
그래서인지 많은 오디오 제품들이 IEC inlet 소켓에 필터를 채용하기도 하고 파워인입선 주변 회로에 필터를 달아두기도 하는 것 같습니다.


제가 사용중인 Bryston BDP-2, Bricasti M1 DAC, VTL TL6.5 프리앰프, Bryston SP-3는 IEC inlet filter를 달아두었습니다. 그래서 파워코드가 semi 쉴딩이 되었건 쉴딩이 되지 않았건 단자 주변에서 EMI를 발생시키지는 않을 것 같네요. 그런데 OPPO BDP-93NE 블루레이 플레이어의 경우에는 파워 입력 쪽에 inlet 필터가 달려있지 않습니다. 그저 막연하게 전원보드에 필터가 달려있기는 할 거라고 생각해 볼 뿐입니다. 오포의 경우 AC inlet의 접지핀을 인클로우저에 연결해야 하나 아니면 보드 쪽 그라운드에 연결해야 하는지 고민이 되네요. 오포 105 내부사진을 보면 회사에서 인클로우저에 강제접지를 시킨 것 같던데...

이 튜토리얼을 보기 전에는 '쉴딩이 되어 있지 않은 파워 케이블을 어떻게 해야 쉴딩 할 수 있나?'를 궁금해했지만 이제는 한 발자국 물러서서 '애초부터 쉴딩이 되어 있지 않은 파워코드를 굳이 실딩해 보려고 애쓰지 않아도 되지 않을까?' 하는 생각이 드네요. 그 대신에 inlet 필터가 달려있는 제품에 쉴딩이 되어 있지 않은 파워 케이블과 semi 쉴딩이 된 파워 케이블을 연결해서 차이점을 비교해 보고 싶어 졌습니다. 그리고 '인클로우저 강제접지'는 이 튜토리얼에서 다뤄지고 있지 않은데 이것을 어떻게 해석해야 할지 궁금해졌습니다.