고품질 모바일 사운드 구현의 선결요건, '스마트 부스트 앰프'

시러스로직의 스마트 파워 앰프 'CS35L41'는 DSP 기반 오디오 향상 시스템, 클래스-H 부스트 및 클래스 D 오디오 앰프 등으로 구성돼 있다.

최근 스마트폰을 영화 감상, 음악 스트리밍, 게임, 음성 및 동영상 녹화에 활용하는 경향이 더욱 확산되면서 소비자들의 몰입형 경험을 위한 모바일 오디오 시스템의 중요성이 높아지고 있다. 예를 들어, 언제 어디서든 주변 소음에 상관없이 역동적인 음의 변화와 보다 넓은 폭의 음역대를 생생하게 재생하기 위해 새로운 구조로 설계된 이어폰 및 헤드폰이 출시되고 있다.

스마트폰에서 탁월한 오디오 녹음(recording) 및 재생(playback) 성능은실제 현장에 와 있는 듯한 실감나는 경험을 가능케한다.구체적으로,스피커의 전반적인 오디오 음량 크기를 나타내는 익스커션(excursion), 그리고 오디오 음향 크기 표현의 정밀도를 나타내는 다이나믹 레인지(Dynamic range, dB)가 클수록 본질적인 소리와의 유사성이 높아진다.

크기가 큰 오디오 출력 시에는 내부 부품의 성능한계로 왜곡현상이 발생하기 쉬우므로, 모든 음역대에서 오디오 신호의 크기에 관계없이 정확한 음색을 구현하는 기술이 오디오의 품질을 좌우한다.

현재 많은 최신형 스마트폰에 탑재된 '오디오 앰프'는마이크로스피커의 성능과 조화를 이루는 오디오 신호 및 전력 출력 조정 기술을 탑재해 오디오 품질을 향상시키고 있다.

첫째로, 최신 앰프는 향상된 전반적인 고출력을 통해 모든 음역대에서 크고 정확한 사운드를 재생한다.또한 디지털신호처리(DSP) 기술로 실시간 온도변화에 맞춰 전력량을 조절함으로써, 과열등 고장이슈를 예방할 수 있으며 또한 스피커의 익스커션 성능을 최대로 구현을 할 수 있다.

둘째로, 강력한 전압을 지원하는 '스마트 부스트 앰프(smart boost amplifier)'는 모든 주파수대(저음·중음·고음)에서 최대의 전력 출력량을 극대화시킨다.이는 펀치(punch),폭발적인 저음,갑작스러운 고출력(attack)을 포함한 다이나믹스(Dynamics)를 향상시켜 보다균형 잡힌 음색을 구현한다.

셋째로,유연한 전류 제어및 배터리 관리 기술을 탑재해 앰프의 성능한계 초과로 인한 "클리핑" 및 "펌핑" 등의 노이즈를 방지한다.앰프 칩에 탑재되는 클래스-H(Class-H) 기술은 전력 엔벨롭(envelope) 추적 기능을 수행하여 소리의 출력 정도에 따라 전력 레일(power rail)을 동적으로 조정함으로써 배터리 전력을 보다 효율적으로 사용하고 최상의 오디오 품질을 제공한다.

넷째로,모든 주파수 대에 걸쳐 지원하는 향상된 출력 전력은 고해상도 음질을 통한 보다 넓고 깊은 공간감과 깨끗한 음색을 선사한다.또한,전반적으로 높은 출력과 최고 출력 전력을 통해 다채로운 음향을 왜곡 없이 표현한다.

마지막으로,지능형 배터리 관리 시스템을 탑재하여 보다 긴 배터리 수명시간 동안 향상된 오디오 품질을 누릴 수 있도록 지원한다.사용자가 더 효울적으로 배터리를 사용할 수 있게 하며,오디오 출력에 필요한 만큼의 전력량만을 소모하고 배터리 전력효율을 높인다.또한,스피커 보호 알고리즘은 스피커의 안전한 동작범위 안에서 출력을 유연하게 조절한다.

저전력 고정밀 오디오 프로세싱 분야의 선도적인 글로벌 기업 '시러스 로직(Cirrus Logic)'은 업계 최상의 깨끗한 음질 구현 성능 및 전력 효율성을 자랑하는 앰프 칩을 전세계 주요 스마트폰 제조사에 공급하고 있다. 시러스로직의 출력 부스트 기술은 모든 음역대와 다이나믹스를 잡음과 왜곡없이 깨끗하게 출력할 수 있도록 최대 7.1와트(W)까지의 출력을 제공한다. 시러스로직은 현재까지 30억개 이상의 부스트 앰프 유닛 판매량을 기록했으며,전세계 주요 스마트폰 OEM 업체에게 "크고 명료한 사운드가인상적이다"라는 호평을 받고 있다.

시러스로직의 오디오 앰프 'CS35L41'는 오디오 신호에 따른 출력 전력의 비율을 정밀하게 제어하는 클래스-D(Class-D) 앰프 및 통합 클래스-H(Class-H) dc-dc 컨버터 기반의 스마트한 전력 제어를 통해 모든 음역대에서 섬세하고 선명한 사운드를 구현한다. 또한, CS35L41에 탑재된 배터리 관리 시스템은 오디오,스피커 및 배터리 상황에 따른 전력량 조절을 지원하는 정밀한 예측 알고리즘을 기반으로 배터리 전류 소모를 최소화하여 전력효율을 높여준다. CS35L41의 공급전압 범위는 2.5볼트(V)에서 5.5V이며, 통화 중 대기 시 잡음(Idle Channel Noise)이 9마이크로볼트(㎶)이고, 동종 제품 중 가장 낮은 수준의 유휴 소비 전력(6.7 밀리와트(mW))을 기록하고 있다.

시러스로직의 관계자는 "향후 전반적인 전력 출력량과 최대 전력 출력량을 더욱 높은 수준으로 끌어올린 부스트 기술로 모바일 디바이스의 한계를 뛰어넘어 오디오의 크기, 다이나믹스 및 명료성을 향상시킨 최상의 오디오 경험을 지원할 것"이라고 말했다.

김광태기자 ktkim@dt.co.kr