에서 에어플레이로 음악을 들을 순 없을까?

많은 사람들이 스마트폰으로 음악감상을 하는 지금, 차 안이라는 좁은 공간만큼 케이블이 거추장스럽기는 쉽지 않을 것이다. 그래서 많은 이들이 무선을 편리함에 끌려 블루투스 오디오를 지원하는 차를 사는 것이겠지만, 모든 자동차가 그런 것은 아니다. 

예를 들면 미니 쿠퍼 2세대ㅡ혹은 동시대의 많은 수입차들은ㅡ는 블루투스 통화는 지원하지만, 음악감상은 지원하지 않는다. 미니 쿠퍼 2세대 이상은 설계 상의 이유로 헤드를 별도 교체하기가 사실상 불가능하여, 블루투스를 지원하는 헤드로의 교체도 여의치 않다. 

핸즈프리 블루투스 동글을 달면 그만일지도 모르나, 그렇게 되면 차량의 핸즈프리 마이크를 쓰지 못하게 된다. 원하는 위치에 마이크가 위치하도록 설치하는 것도 간단하지는 않다.

블루투스에 사용되는 구형 SBC 코덱의 음질 저하가 싫기도 하다. 안드로이드에서 사용하는 apt-x 정도만 되어도 사실은 훌륭하나, 무손실만큼 무결하지 않은 것만은 사실이다. 애플의 aac는 코덱전송의 경우 무손실이 되나, 지원 코덱에 제한이 있기도 하다.  

이폰 사용자에 한정하자면, 모든 문제가 차에서 애플 에어포트 익스프레스ㅡApple Airport Express; 이하 "AAE"를 이용해 에어플레이를 사용하면 간단하게 해결된다. 

미니 쿠퍼 2세대의 경우에는 핸드폰의 블루투스는 차량과 동기해놓고, 와이파이는 차량에 설치된 AAE와 연결하면 간편하다. AAE는 차량의 외부입력ㅡAUXㅡ단자와 연결한다.

에어플레이로 음악을 듣다가, 전화가 오면 차량의 블루투스 핸즈프리로 통화를 하면 된다. 블루투스 연결도 하나고, 에어플레이 연결도 하나다. 

덤으로 무엇을 재생하든, 아이폰에서 재생되는 음성을 은 와이파이를 이용하여 무손실로 에어플레이로 전송된다. 굳이 실측치를 들이대지 않아도, 애플 기기들의 아날로그 출력 품질은 이미 훌륭하기로 정평이 나 있다. 

제는 AAE를 차량 전원에 직결할 수 없다는 것이다. AAE는 110~240볼트 교류를 입력하도록 설계되어, 승용차의 12볼트 직류를 사용하려면 대책이 필요하다. 

12볼트 직류를 220볼트 교류로 바꿔주는 인버터들이 출시되어 있지만, 그리 효율적이지도 아름답지도 못한 방식이다. 12볼트 직류를 AAE가 사용하는 직류의 동작전압으로 변환하여 사용하는 것이 가장 효율적일 것이다.

여러 방법이 있겠지만, 내 경우에는 AAEㅡMC414 모델ㅡ를 차량이 아닌 다른 곳에서 사용할 수 있도록 USB 전원을 사용하도록 개조하였다. 

차량의 12V 시가잭에 꽂은 USB 충전기에서 5V 직류를 받고, 이를 직류변환기를 사용하여 3.3볼트로 변환하여 AAE에 전원을 공급하는 방식이다.


MC414 모델은 얇은 판을 하판과 상판 사이에 집어 넣으면 열 수 있다. 요령은 한쪽만 살짝 열린 상태에서 무리하게 열려 하지 말고, 다른 쪽도 함께 다른 판을 밀어 넣으며 여는 것이다. 그렇더라도 케이스에 흠이 생기는 것은 피할 수 없다. 


MC414는 흔히 별나사라 부르는 T6와 T8 사이즈의 Torx나사를 사용한다. 기판은 T8으로 고정되어 있다. 

"GND #1"과 "GND #2"는 전원부와 메인보드를 연결하기 위해 긴 나사로 고정되어 있다.


메인보드는 지렛대의 원리로 들어올리면 간단히 분리된다.


메인보드를 뒤집으면, AAE 케이스의 알루미늄 블럭에 밀착되는 부위에 열전도를 위한 써멀패드가 부착되어 있다. 써멀패드에는 미네랄 오일이 발라져 있으니 만지지 않는 것이 좋다.


전원코드소켓은 T6 나사로 케이스와 연결되어 있다.


대만 Delta社의 스위칭 전원부가 달려 있다. 출력 스펙은 3.3Vdc에 2.09A이다. 단순 계산으로는 6.897W이나, 실제로는 안전 버퍼도 있을 테고, AAE가 항상 최대 부하로 작동하는 것은 아닐 것이다.

AAE는 전원이 단순히 인가된 상태에서는 2.3W를, 노트북 컴퓨터 3대가 연결된 상태에서는 4.1W를 사용한다. 폰 한 두대가 연결되어, 단순히 에어플레이를 돌리는 수준에서 전원 소모는 4.1W 이하일 것이라 생각한다. 다소 여유를 두어 대략 1.5A 이상이면 충분할 것으로 생각한다. 해외에서는 800mA 스위칭 전원부를 달아주기도 한다.


델타 전원부의 기판 사진이다. ST1, ST2, ST3만 잘라내고 버렸다. 언젠가 다시 일반 전원부로 돌아갈 가능성을 남기고 싶다면, 그대로 보관하면 된다.


좌측은 Aliexpress에서 파는 5V-3.3V DC conveter이다. 4.5~23Vdc 입력에 3.3Vdc, 3A 출력 사양이다.

가운데는 국내 소호몰에서 살 수 있는 가변출력전압 전원부이다. 5V-3.3V 직류변환이 가능하고, 장시간은 1.2A, 단시간은 2A의 전류 출력 사양이다.

우측은 국내에서 쉽게 구할 수 있는 SPX1587AU-3.3 레귤레이터이다. 데이터시트 상으로는 3A가 보장된다고 표기되어 있다.

길지 않게 고민한 후, SPX1587AU-3.3로 결정하였다. 리니어 방식이라 효율이 낮고, 크기도 크고, 발열도 있겠지만... 출력 전원의 품질은 걱정하지 않아도 될 것이라는 생각이 들어서이다. 아무래도 오디오 자작을 해서 그런지 스위칭  전원부에는 손이 잘 안 간다.


매우 간단한 구성이다. 너무 간단해서 필요보다 물량을 살짝 더 투입했다.

SPX1587AU-3.3의 데이터시트를 보면, 10uF 커패시터만으로도 충분히 안정적으로 작동한다고 밝히고 있다.

사실 최종 버전 이전에 프로토타입은 10uF/63V 커패시터를 썼고, 샤오미 듀얼 시거잭 충전기ㅡXiaomi Mi Car Charger Dual USB Silverㅡ로 문제 없이 작동했다. 방열을 보강하도록 다시 만들면서, 10uF 커패시터를 1000uF/10V 커패시터로 바꿔주었다. 통상적으로 아날로그 전원부에 으레 그리 하듯 물량을 더 투입한 것이다. 

그러자 샤오미 듀얼 시거잭 충전기 전원이 공급되지 않는 현상이 발생하였다. 다른 한쪽의 포트에서는 여전히 정상적으로 전원이 공급되는데 말이다. AAE의 USB 단자를 빼고 다른 기기를 꽂아도 정상 작동하였다. 샤오미 충전기가 AAE만 거부했던 것이다.

샤오미 충전기의 사양은 5V에 2개 포트 합쳐 3.6A이며, 한개 포트의 최대 출력은 2.4A라고 나와 있다. 어느 정도가 한계로 설정되어 있는지는 모르나, 1000uF라는 대용량 커패시터로 인한 rush current 때문에 충전기가 전력을 컷오프한 것이다.

다시 전해 커패시터를 10uF로 바꾸자 이런 현상은 사라졌다. 사진의 커패시터는 1000uF/10V이다. 10uF/63V는 이보다 작아 공간에는 문제가 없다.

차량이라는 가혹한 환경을 감안하여, 전해 커패시터는 가급적 105도 사양을 사용하는게 좋겠다.


레귤레이터를 공중부양시키고 컨포멀 실리콘으로 고정시켜주었다.


기존 전원부 공간을 넉넉하게 모두 사용하였다. 전원부와 메인보드의 그라운드는 "GND #1"과 "GND #2" 모두 연결되어 있다. 그라운드는 굵기가 있는 구리 단심선을 사용하였다.

USB 케이블 역시 내구성을 위해 튼튼하게 만들어 주었다.



보다시피 스위칭 전원부쪽이 압도적으로 작다. 아마 발열도 훨씬 적을 것이다. 나처럼 매니악하게 리니어 전원부를 선호하는게 아니라면, 스위칭 전원부야말로 합리적인 선택일 것이다.



하판에 핸드 드릴로 구멍을 내주었다. 레귤레이터 바닥에는 얇은 석영판을 열전도접착제로 붙여주여 절연하였다. 레귤레이터 바닥은 3.3Vdc 출력쪽과 쇼트되어 있다. 레귤레이터 바닥은 AAE 하판보다 살짝 위로 올라오도록 위치한 상태에서, 컨포멀 실리콘을 굳혀 주었다.


그리고 서멀페이스트를 바르고, 쿨러텍의 Coolertec의 CT-NB3953BP BLUE-60 노스브릿지 방열판을 체결해주었다. AEE의 하판 두께가 쿨러텍 방열판의 핀 길이에 딱 맞는다.

프로토타입에서는 다소 작은 방열판을 사용했는데, 열이 약 60도까지 올라갔다. 자동차는 매우 고온으로 올라가기도 하기에 방열에 충분한 물량을 투입하였다. 이 정도면 여름 운전에도 문제 없다 싶다.



중고로 산 에어플레이라면 리셋을 해준다. 전원선을 뺀 상태에서 종이클립 등으로 뒷편의 리셋버튼을 누르고, 누른 상태를 유지하며 전원선을 연결해준다. 몇 초가 지나면 주황색 불이 깜빡깜빡하여 팩토리 리셋(factory reset)이 되었음을 알려준다. 


최초 세팅은 맥북이나 아이맥과 같은 OS X 기기의 Airport Utility로 진행하자. 왜인지 아이폰이나 윈도우의 Airport Utility로는 최초 세팅이 원활하지 않았다. 처음엔 AAE의 상태표시등이 녹색이 아닌 주황색으로 점등되어 있다. 


원하는 AEE 이름을 설정한다. Airport Utility나 Airplay 상에 표시되는 기기명이 된다.


Internet 탭에서 Internet Options로 들어간다.


Link-local only로 설정한다. 매우 중요하다.


Wireless에서 원하는 네트워크 이름을 설정한다. 와이파이 세팅에 표시되는 네트워크명이 된다.


공장세팅은 다른 나라가 되어 있을 수 있는데, 사용하는 국가명으로 바꿔준다.


Network 탭으로 가서 Network Options로 들어간다.


사진과 같이 설정해준다.


Airplay를 허용해주도록 체크가 되어 있어야 한다.

Airplay 이름과 비밀번호를 설정해줄 수 있다. 어차피 네트워크 비밀번호가 걸려 있으므로, 사실 무의미할 수 있다. 빈 칸으로 둬도 된다.


AAE가 인터넷에 연결되어 있지 않기 때문에 이런저런 에러 상태가 뜨게 된다. 모두 '무시'해주면, AAE 전면의 주황색 불이 녹색으로 점등된다.


아이폰으로 AAE로 만든 와이파이 네트워크에 접속한다. 그런 후, 해당 네트워크 설정으로 들어가서 이미지와 같이 설정해준다.

차에서 쓰는 AAE는 인터넷에 연결되어 있지 않은게 보통이다. 위와 같이 설정해줘야, 아이폰이 AAE에 와이파이 연결되어 있더라도 인터넷은 모바일 데이터를 사용하게 된다.


아이폰에도 앱스토어를 통해 Airport Utility를 설치할 수 있지만, 별로 쓰임새가 없다.


AAE에 연결되어 있다면, 언제든지 에어플레이로 간편히 무선 무손실 음악 스트리밍이 가능하다. AAE 네트워크는 인터넷이 안된다고 나와 있다. 인터넷은 모바일 데이터망을 사용하게 된다.


미니 쿠퍼의 시거잭 안의 공간에 쏘옥 들어간다. ACC 전원을 따올 수 있다면 공간 활용을 위해 다른 곳에 설치하는 것도 방법이다.

름에서 겨울까지, 한국의 가혹한 계절차에서 문제 없이 작동하는지 확인하는게 남아 있다. 하지만, 차에서 AAE를 사용하는 것은 미국에서는 흔히들 하는 일로, 별 문제는 없을 것으로 생각한다.

사용상의 편의성과 만족도는 매우 높다. AAE의 부팅시간이 다소 걸리기는 하나 크게 거슬릴 정도는 아니다. 잡소리와 부실한 방음까지, 미니 쿠퍼의 열악한 카오디오 환경에서 얼마나 의미가 있을지는 모르나, 일단 마음의 평화는 확실히 찾아왔다.
 

by ryan | 2017/08/12 21:12 | 線 - HOBBY | 트랙백 | 덧글(1)

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Commented by 타마 at 2017/08/14 09:45
지저스... 내가 뭘 본거지...
쥔장님 장인정신에 박수를...

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