겪어보신 것들일 겁니다.
통화 중에 스피커에서 지지직거리는 소리가 섞여 들어옵니다. 충전기를 꽂은 채 통화하면 어쩐지 더 답답합니다. 유선 이어폰을 꽂았더니 잡음이 오히려 심해지는 날도 있습니다.
따로따로 벌어지는 일 같지만, 상당 부분 한 뿌리에서 나옵니다. 그리고 그 뿌리는 밖이 아니라 폰 안에 있습니다.
먼저 흔한 오해부터
❌ “노이즈는 밖에서 들어오는 것이다”
폰 안에서 가장 센 신호를 만드는 것은 폰 자신입니다. 밖에서 오는 어떤 전파보다 내 폰이 내보내는 신호가 압도적으로 셉니다. 거리가 0에 가까우니까요.
❌ “부품을 좋은 걸 쓰면 성능이 올라간다”
폰 안에서는 한쪽을 올리면 다른 쪽이 내려갑니다. 잘 터지게 만드는 일과 잘 동작하게 만드는 일이 서로 반대 방향으로 갈 때가 많습니다.
❌ “그럼 출력을 낮추면 되지 않나”
낮추면 안 터집니다. 그게 이 문제의 전부입니다. 답이 있으면 트레이드오프가 아닙니다.
가장 센 신호는 폰 자신이 만듭니다
PA 글에서 봤듯 휴대폰이 내보내는 최대 출력은 0.2W 남짓입니다. 전자레인지에 비하면 하찮은 값입니다.
문제는 그 일이 벌어지는 공간입니다.
손바닥만 한 판 위에 오디오 회로도, 전원 회로도, NFC도 다 같이 올라가 있습니다. 그리고 이 회로들이 다루는 신호는 RF 송신에 비하면 아주 작습니다.
LNA 글에서 중요한 건 세기가 아니라 잡음과의 비율이라고 했습니다. 같은 이야기가 여기서도 성립합니다. 이웃 회로 입장에서는 내 폰의 송신 신호가 곧 잡음입니다. 그리고 그 잡음이 자기가 다루는 신호보다 크면, 제 일을 못 합니다.
통화 중 스피커에서 나는 소리가 그렇게 생깁니다. 오디오 회로에 실려 들어온 RF가 회로를 지나면서 사람이 들을 수 있는 대역의 소리로 바뀌어 나오는 것입니다. 왜 그런 일이 벌어지는지는 다음 글에서 따로 다루겠습니다.
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새어 나가는 길은 크게 두 가지입니다. 그리고 대책이 서로 다릅니다.
하나는 공중으로 튀는 길입니다. 안테나에서 나간 신호가 그대로 옆 회로에 실립니다. 이건 거리와 가림막의 문제입니다. 멀리 떼어놓거나, 사이를 막거나, 방향을 틀어야 합니다. 그런데 폰 안에는 뗄 자리가 없습니다.
다른 하나는 전원과 접지를 타고 도는 길입니다. 회로들은 전원을 나눠 씁니다. 그래서 한쪽에서 크게 출렁이면 같은 전원을 쓰는 다른 쪽이 그 출렁임을 함께 겪습니다. 이건 거리로 해결되지 않습니다. 회로도상으로 아무리 멀어도 같은 선에 매달려 있으면 붙어 있는 것과 같습니다.
이쪽 대책은 걸러내고 나누는 것입니다. 전원 경로마다 잡음을 걸러내는 부품을 두고, 민감한 회로는 전원 계통 자체를 갈라놓습니다. 접지도 어디서 어떻게 만나게 할지를 따집니다.
실무에서 어려운 이유는 둘 중 하나만 잡으면 되는 경우가 드물기 때문입니다. 공중으로 튀는 걸 막으려 배치를 바꾸면 배선이 길어져 전원 쪽이 나빠지고, 전원을 가르려면 자리가 더 필요합니다. 밴드를 하나 더 넣는 일에서 본 자리 싸움이 여기서도 똑같이 벌어집니다.
그래서 요구가 반대로 들어옵니다
여기서부터가 제가 실제로 겪는 일입니다.
한쪽에서는 더 잘 터지게 해달라고 합니다. 신호가 약한 곳에서도 통화가 되려면 내보내는 힘이 있어야 하니까요. 그러니 출력을 올리라는 요구입니다.
다른 쪽에서는 내려달라고 합니다. 그 출력이 자기 회로를 흔들고 있으니까요. 소리에 잡음이 섞이고, 카드가 안 읽히고, 전원이 출렁입니다.
둘 다 맞는 말입니다. 그리고 둘 다 만족시킬 수는 없습니다.
더 곤란한 건 조절할 수 있는 자리가 가운데 하나뿐이라는 점입니다. 방사 성능은 안테나 쪽 사정이고, 잡음을 겪는 것은 각 회로 사정인데, 출력과 배치와 배선을 실제로 만지는 곳은 그 사이 구간입니다. 양쪽에서 반대로 당기는 줄을 가운데 서서 조절하는 셈입니다.
그래서 이 일은 기술 문제이면서 동시에 합의 문제입니다. 어디까지 올리고 어디서 멈출지를 정하고, 그 지점에서 양쪽 다 규격을 넘지 않는지 확인해야 합니다.
📐 조금 더 깊이 알고 싶다면 — 밴드마다 사정이 다르다 👉 클릭하면 펼쳐집니다
요구는 폰 전체에 한 번 들어오지 않습니다. 밴드마다 따로 들어옵니다.
“이 밴드는 방사 성능이 아쉬우니 조금 더 올려달라”와 “저 밴드는 잡음이 심하니 낮춰달라”가 동시에 옵니다. 그리고 둘 다 근거가 있습니다.
밴드마다 사정이 다른 이유는 두 가지입니다.
하나는 안테나 사정입니다. 안테나 글에서 봤듯 낮은 대역은 폰 크기와 부딪혀 효율이 아쉽습니다. 그래서 같은 결과를 내려면 더 세게 내보내야 합니다.
다른 하나는 주파수가 어디에 걸리느냐입니다. 이웃 회로들도 저마다 민감한 주파수가 있습니다. 어떤 밴드는 그 자리를 정확히 건드리고, 어떤 밴드는 비껴갑니다. 그래서 특정 밴드에서만 문제가 나타나는 일이 흔합니다.
결국 손잡이는 하나가 아니라 밴드 수만큼 있습니다. 그리고 밴드를 하나 더 넣는 일에서 봤듯, 밴드가 늘면 확인할 조합은 그보다 훨씬 빠르게 늘어납니다.
그래서 우리가 겪는 일로 돌아오면
- 신호가 약한 곳에서 통화 음질까지 나빠진다면 우연이 아니다. 신호가 약하면 폰은 출력을 올려서 메웁니다. 그 출력이 오디오 쪽으로 새면 소리에 잡음이 섞입니다. 원인이 하나입니다.
- 통화 중 잡음이 심하면 스피커폰이나 이어폰으로 바꿔본다. 소리가 지나가는 길이 달라지면 새어 들어가는 지점도 달라집니다. 나아지는 경우가 있습니다.
- 유선 이어폰을 꽂았을 때 더 심해지면 무선으로 바꿔본다. 이어폰 줄이 신호를 주워 담는 경우가 있습니다. 줄이 없으면 그 길도 없습니다.
- 충전 중 통화가 답답하면 케이블을 잠깐 뽑아본다. 충전은 전원 쪽을 크게 흔드는 동작입니다. 서로 영향을 주고받는 구간이라 빼는 것만으로 나아지기도 합니다.
- 이런 증상이 특정 상황에서만 나온다면 기록해둔다. 어느 자리에서, 무엇을 하는 중에 생기는지가 원인을 좁히는 단서입니다. 저희가 문제를 찾을 때도 똑같이 합니다.
정리하면
폰 안에서 가장 센 신호를 만드는 것은 폰 자신입니다. 그리고 그 신호는 공중으로도, 전원과 접지를 타고도 이웃 회로로 새어 들어갑니다.
그래서 요구가 반대로 들어옵니다. 잘 터지게 하려면 올려야 하고, 잘 동작하게 하려면 내려야 합니다. 둘 다 맞는 말이고, 둘 다 만족시킬 수는 없습니다.
제가 12년째 하는 일의 상당 부분이 그 사이에서 지점을 찾는 일입니다. 부품 하나를 잘 고르는 일이 아니라, 서로 다른 요구가 부딪히는 자리에서 어디까지 갈지를 정하고 그 지점이 실제로 성립하는지 확인하는 일입니다.
다음 글에서는 오늘 맨 앞에 꺼낸 현상을 정면으로 다루겠습니다. 통화 중에 스피커에서 나는 지지직 소리가 정확히 어디서 어떻게 만들어지는지, 그리고 왜 어떤 자세에서 유독 심해지는지 설명하겠습니다.
궁금한 통신 현상이 있으시면 문의 페이지로 보내주세요. 좋은 질문은 그대로 다음 글이 됩니다.