리미터

일렉트로닉스에서 리미터(limiter)는 특정 입력 전력 또는 레벨 이하의 신호는 영향을 받지 않고 통과시키지만, 이 임계값을 초과하는 강한 신호의 피크는 감쇠(낮춤)시키는 회로이다. 리미팅은 컴프레서의 한 종류이다. 클리핑은 극단적인 형태의 리미팅이다.

소프트 클리핑과 하드 클리핑의 비교.

리미팅(Limiting)은 신호의 진폭이 미리 정해진 값을 초과하지 않도록 하는 모든 과정이다.

리미터는 라이브 사운드 및 방송 애플리케이션에서 갑작스러운 볼륨 피크가 발생하는 것을 방지하는 안전 장치로 흔히 사용된다. 리미터는 또한 일부 음향 보강 시스템(예: 전원 공급 믹싱 콘솔 및 전력 증폭기) 구성 요소와 일부 베이스 앰프에서 원치 않는 왜곡 또는 스피커 손상을 방지하기 위한 보호 기능으로 사용된다.

유형

리미팅은 신호의 최대 레벨을 제한하기 위해 고안된 다양한 처리 방식을 의미할 수 있다. 심각도가 감소하는 순서대로 처리 방식은 클리핑부터 시작하는데, 이 방식에서는 신호가 정상적으로 통과하지만 특정 임계값을 초과할 때 잘려나간다. 소프트 클리핑은 피크를 잘라내는 대신 압축한다. 하드 리미터는 일종의 가변 이득 오디오 레벨 압축으로, 신호가 특정 진폭을 넘지 않도록 증폭기의 이득이 매우 빠르게 변경된다. 소프트 리미터는 이득 압축을 통해 최대 출력을 줄인다.^[1]

사용법

항공 우주 및 군사 분야에서

군용 양방향 무전기 및 항공기 VHF 음성 통신 시스템의 경우, 음성 리미터는 VOGAD로 알려져 있다. 이는 마이크 근처의 높은 배경 소음 수준에서 작동하도록 설계되었다. 한 형태는 오디오 신호를 초음파 주파수로 상향 변환하고, 해당 신호를 하드 리미팅한 다음, 결과를 하향 변환하는 방식으로 작동한다. 주파수 변환은 이미지 제거 이종 변환을 사용한다. 초음속 신호를 클리핑하는 이점은 생성된 홀수 고조파가 하향 변환될 때 여전히 대역 외에 남아 있다는 것이다. 이는 전기 기타 퍼즈 박스와 같이 고조파가 매우 잘 들리는 표준 하드 리미팅과는 대조적이다. 이 장치는 궁극적으로 음성 통신에 독특한 특징을 부여하며, 이는 매우 왜곡되었음에도 불구하고 발화된 단어가 명확하게 유지되도록 보장한다.

오디오 제작에서

베이스 악기 앰프 및 전력 증폭기는 전력 증폭기의 과부하를 방지하고 스피커를 보호하기 위해 리미터 회로를 더 흔히 갖추고 있다. 전기 기타 앰프는 일반적으로 리미터를 가지고 있지 않다.

PIN 다이오드는 리미터 회로에서 에너지를 소스로 다시 반사하거나 신호를 클리핑하는 데 사용될 수 있다.^[2]

마스터링 엔지니어는 오디오 마스터링 과정에서 오디오 녹음의 인지된 음량을 높이기 위해 종종 리미팅과 메이크업 게인을 함께 사용한다.^[3]

FM 라디오

FM 라디오 수신기는 일반적으로 리미팅 기능을 수행하는 하나 이상의 증폭 단계를 가진다. 이 단계는 FM 복조기 단계에 일정한 신호 레벨을 제공하여 입력 신호 레벨 변화가 출력에 미치는 영향을 줄인다.^[4] 두 개 이상의 신호가 동시에 수신되는 경우, 고성능 리미터 단계는 약한 신호가 출력에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다. 이를 일반적으로 FM 캡처 효과라고 한다.

일반적으로 FM 복조기는 진폭 변화에 영향을 받지 않는데, 이는 기저대역이 주파수 편이에 포함되어 있기 때문이다. 비율 검파기를 포함한 일부 검출기는 회로 설계의 본질에 따라 이득을 내재적으로 제한한다. AM 라디오에서는 정보가 진폭 변화에 위치하며, 기저대역을 잘못 표현할 수 있는 spurious 신호로 인해 왜곡이 발생할 수 있다.

공공 서비스에서

캐나다에서는 한파 조치가 발효되는 동안 리미터가 요금 미납 고객의 가정 전력 용량을 낮추는 데 사용된다. 리미터는 난로와 몇 개의 전등을 작동시킬 수 있는 충분한 전력을 허용한다. 리미터를 조작하는 것은 불법이다.^[5]

같이 보기

• 클리퍼 (전기공학)
• 유량 제한기
• 음성 되먹임
• 가변 이득 증폭기