W Router - 네트워크와 노이즈

HIFICLUB 2018-07-15 15:36
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네트워크 노이즈

 

 

가정의 필수품이 된 컴퓨터 네트워크는 IoT 등 생활의 편리함을 주지만 오디오 스트리밍으로는 매우 열악한 환경입니다. 특히 대부분 가전기기에  사용되는 SMPS 전원의 스위칭 노이즈는 음질에 매우 심각한 악영향을 끼치게 됩니다. 고성능 컴퓨터, 네트워크 장비에서 발생하는 고주파 노이즈 역시 음질에 커다란 해악을 가져옵니다.

 

 

가전제품 및 라우터(공유기)에서 발생한 노이즈의 영향을 받는 오디오 시스템


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몇 만 원짜리 일반 공유기가
1,000만원짜리의 하이엔드급 전원코드를

무용지물로 만듭니다.

 

 

W ROUTER

 

W ROUTER는 자체 노이즈는 물론 외부 네트워크 장비의 노이즈까지 모두 제거해주는 지금까지 없던 혁신적인 제품입니다.  리니어 전원을 이용하여 공유기 자체의 SMPS에서 발생하는 노이즈는 물론, 리튬이온 배터리 이더넷 포트 전원부를 통해 각종 네트워크에 연결된 장비의 노이즈가 오디오기기로 전달되는 것을 차단해줍니다.

 

 

W Router에 의해 노이즈가 차단되어 오디오 시스템은 깨끗한 음악을 재생

 



네트워크오디오, 음질 열화의 원인

산재된 네트워크 노이즈

 

컴퓨터 및 관련 장비 는 물론 요즘 네트워크로 연결되는 TV, 셋톱박스와 IoT 연결은 수많은 고주파 노이즈를 만들어냅니다. 이 고주파 노이즈가 오디오 시스템으로 전이되어 음질에 지대한 악영향을 끼치고 있습니다. 특히 가전기기에 대부분 사용되는 SMPS는 강력한 스위칭 동작으로 노이즈를 양산해내고 각각의 기기에서 생성된 노이즈는 네트워크 라인을 통해 네트워크플레이어로 전이됩니다.

 

 

▲ 다량의 노이즈가 발생하는 일반 PC와

노이즈가 거의 없는 W CORE



 

공유기 자체에서 발생하는 노이즈

SMPS(switching mode power supply) Noise

 

 

공유기는 가정내에서 네트워크의 전반적인 부분을 통제 관리합니다. 당연히 공유기에 연결된 모든 기기는 공유기의 영향에서 벗어날 수 없습니다. 하지만 공유기는 ‘빠른 속도’와 ‘강력한 무선통신’ 그리고 ‘고효율’로 개발된 만큼 노이즈을 효과적으로 제거하기 위한 솔루션이 부족하고 노이즈 발원지로 많은 노이즈를 양산해냅니다. 특히 SMPS 전원노이즈와 빠른 접근을 위한 불규칙한 패킷전송 등으로 네트워크 오디오의 음질을 열화시킵니다.

 

 

▲ 전원별 노이즈 양상 비교

왼쪽부터 SMPS, 리니어 전원 그리고 배터리 전원



 

 

PC노이즈 관련 영상

 

 

▲ 오염된 디지털 신호에서 나타나는 Overshoot 와 Ringing

 

 

지터와 고주파노이즈

 

그동안 디지털 소스기기의 노이즈는 “지터"로 한정되었습니다. 하지만 위의 그래프에서 보듯이 과도한 노이즈는 X축의 디지털 1과 0의 시간축을 흔들어버려 지터를 발생시키지만, Y축의 고주파노이는 전원선이나 네트워크 케이블을 통해 오디오로 들어가서 아날로그적 고주파 노이즈를 발생하게 되는 것입니다. 위 그래프의 Overshoot 영역은 오버슈트는 임펄스 노이즈에 해당해서 아날로그 회로에서 전대역 화이트 노이즈로 나타나게 됩니다. 이래서 CD나 네트워크 플레이어가 허접한 스펙의 LP보다 못한 소리를 내주는 중요한 이유입니다.

 

 

▲클럭 노이즈(좌)와 고주파 노이즈(우)



노이즈로 인한 음질의 열화

지저분한 배경음 그리고 손상된 배음과 포커싱

PC에서 생성된 고주파노이즈는 디지털 신호만 부정확하게 만드는게 아닙니다. 디지털 신호에 나타나는 Overshoot 와 Ringing 현상에도 관여하여 음질을 크게 떨어트립니다. 이런 문제를 예방하고자 신호구간 중간에 LOW PASS FILTER를 두어 신호와 관련없는 노이즈 성분을 제거하지만 MOSFET에 흐르는 전류가 매우 높기 때문에 고품질 부품을 통해 완벽하게 아이솔레이션한다 해도 아날로그 회로로 신호의 손상 없이 모든 고주파 노이즈를 제거하는 것은 매우 어렵기 때문에 USB나 LAN포트를 통해 고주파노이즈가 그대로 방출됩니다.  

 

이러한 고주파노이즈는 DAC에서도 제거되지 않으며 백색잡음(White noise)를 만들며 앰프까지 전달되어 그대로 증폭됩니다. 그 결과 배경을 지저분하게 만들고 포커싱을 흐려놓습니다.




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