Memahami Kabel Balance

Audio balanced yaitu sebuah metode interkoneksi atau penyambungan pada sebuah peralatan audio, dengan menggunakan saluran berimpedansi yang seimbang dan stabil. Jenis koneksi seperti ini sangat penting sekali digunakan dalam tahap perekaman suara maupun produksinya, karena dengan teknik ini memungkinkan kita menggunakan kabel yang panjang yang menimbulkan gangguan eksternal noise.

Koneksi penyambungan dengan sistem balanced biasanya menggunakan tiga-konduktor sebagai konektornya, sebagai contoh terdapat pada kabel dan konektor XLR atau TRS. untuk jenis XLR dapat kita jumpai dalam perkabelan microphone, sedangkan TRS biasa digunakan sebagai kabel dan colokan untuk in/out mixer.

Banyak sekali microphone-microphone yang beroperasi pada level tegangan tingkat rendah dan beberapa dengan impedansi output tingkat tinggi (hi-Z). Dengan pemakaian kabel yang panjang maka kabel microphone tersebut sangat rentan terganggu dengan gangguan elektromagnetik (search di oksida.com untuk mempelajari gangguan elektromagnetik). Solusi pencegahan terhadap gangguan eksternal tersebut bisa diredam dengan sistem audio balanced.

Terkadang power amlplifiers berada jauh dari peralatan mixing console. Nah untuk kondisi seperti ini sangat tepat kalau kita menggunakan sistem kabel balanced, karena untuk peralatan-peralatan seperti efek, mixer maupun equalizer dewasa ini in / out-nya sudah support dengan penggunaan kabel balanced, jadi sistem audio bisa terhidar dari gangguan elektromagnetik.

Sistem kabel balanced mempunyai ciri fisik yaitu, terdiri dari 3 konduktor, ditengahnya terdapat dua kabel konduktor yang dililiti atau dilingkari dan dibungkus dengan konduktor ketiga (berupa foil dan anyaman) yang berfungsi sebagai perisai dari gangguan elektromagnetik

Istilah “Balanced” berasal dari metode pengidentifikasian impedansi dari sumbernya, yang kemudian dimuat ke setiap masing-masing kabel. Ini berarti akan banyak gangguan elektromagnetik yang akan timbul dan menyebabkan noise voltase yang sama disetiap kabelnya. Amplifier yang berada diujung akan mengukur perbedaan dalam bentuk voltasi diantara kedua garis sinyal, noise yang teridentifikasi di kedua kabel akan diredam dan ditolak. noise yang diterima berikutnya (yang kedua) akan dibalikkan dan digunakan untuk menolak noise sinyal tegak lurus pertama dan membatalkannya ketika kedua sinyal dikurangi. Kabel konduksi ketiga juga digulung melingkar untuk mengurangi gangguan induksi elektromagnetik.

Kabel balance untuk instalasi tidak berbeda jauh dari kabel microphone dalam bentuk, ukuran, dan isi bagian dalamnya. Yang membedakannya hanyalah bahan pembuat bunggkus luar kabel yang lebih keras dan pelindungnya (sheilding) berupa aluminium foil. Pada kabel ini biasanya kabel untuk ground dibuat tersendiri dalam bentuk kawat yang dililit. Mengapa digunakan aluminum foil? Karena kabel ini ditujukan untuk mampu menolak pengaruh gelombang magnetik dan gelombang radio hingga mencapai 100%. Sedangkan pada kabel microphone biasa hanya dijamin mencapai 94% saja.

Kabel Balance dengan kabel UnBalance

Jika pernah mendengar istilah kabel balance atau kabel unbalance, dan ingin tahu perbedaannya maka saya akan mencoba menguraikan tentang kabel balanced dengan unbalanced di artikel ini.

Kabel unbalance

  1. Kabel unbalance mempunyai ciri fisik yaitu terdiri dari dua konduktor, ditengah-tengahnya terdapat konduktor pertama berbentuk serabut sebagai pengirim sinyal positif, diluarnya dibungkus melingkar dengan serat konduktor kedua yang berfungsi sebagai pengirim sinyal negatif yang juga digabung sebagai ground.
  2. Dalam penggunaan sistem audio kabel jenis ini tidak bisa menggunakan phantom power sebagai pre-amp.
  3. Karena struktur kabelnya yang sederhana maka semakin panjang kabel semakin rentan terhadap gangguan elektromagnetik (bisa mengakibatkan noise).
  4. Untuk konektor terminalnya TS (Tip Sleeve)

Kabel balance

  1. Kabel balance mempuyai ciri fisik terdiri dari tiga buah konduktor, ditengahnya terdapat dua kabel konduktor yang dililiti atau dilingkari dan dibungkus dengan konduktor ketiga (berupa foil dan anyaman) yang berfungsi sebagai perisai dari gangguan elektromagnetik.
  2. Bisa menggunakan fasilitas phantom power, jika anda memiliki mic condensor maka penggunaan kabel ini sangatlah cocok.
  3. Tidak bermasalah dalam penggunaan kabel berukuran panjang karena struktur kabel yang memiliki shield (pelindung) terhadap noise.
  4. Untuk konektor terminalnya TRS (Tip Ring Sleeve)
Penggunaan :

Jika jarak cukup dekat (kabel pendek) dan noisenya tidak terlalu mengganggu, cukup pakai kabel UNBALANCE. Tapi jika jaraknya cukup jauh (butuh kabel yangg panjang), sebaiknya pakai kabel BALANCE supaya noisenya minimal. Untuk mengubah sinyal UNBALANCE menjadi BALANCE, digunakan DI BOX (Direct Box). Sinyal dari amp simulator / fx itu biasanya penguatannya kecil karena dirancang untuk direct record yg asumsinya tidak membutuhkan kabel yg panjang menuju input mixer/recorder. Jika dipaksakan menggunakan kabel yg panjang (otomatis hambatan/ohm jadi lebih besar) maka akan terjadi penurunan/drop sinyal yg sangat besar. Hasilnya suara yg muncul akan kekurangan gain dan cenderung ‘tipis’. Untuk itu dirancang suatu alat yg namanya Direct Box yg fungsinya untuk menyamakan impedansi dari amp sim ke mixer dan menjaga kualitas sinyalnya

Mikropon Dinamik

Mikropon jenis dynamic atau juga sering disebut dinamik, atau dinamis merupakan jenis mikropon yang sangat banyak dijumpai dalam pasaran karena harganya yang relatif berfariasi, dari yang murah sampai jutaan.

Pada artikel sebelumnya menjelaskankan tentang mikropon jenis kondensor. Kali ini juga akan mengenalkan jenis lain dari mikropon, yaitu mic berjenis dynamic atau dinamik atau dinamis terserah enakan mana menyebutnya. Mikropon jenis ini merupakan jenis mic yang sangat fleksibel dan tujuan penggunaannya untuk umum, tidak hanya untuk recording saja tapi dalam keadaan live, mic ini dapat digunakan, jadi penggunaanya multi fungsi. Dalam desain pembuatannya mic ini didesain sangat sederhana, tidak serumit mic condenser mic ini tidak memerlukan phantom power atau preamp. Tinggal colok langsung bunyi meskipun jika kita tidak puas dengan hasil suara yang dihasilkan, kita bisa menambah dengan preamp dan harganyapun terjangkau, makanya jenis mic ini merupakan jenis mic yang laku keras dipasaran.

Jika di jabarkan kelebihan dari microphone jenis dynamic adalah:

  • Desainnya kokoh dan tahan banting terhadap penanganan kasar, bahkan jatuh sekalipun.
  • Mic ini juga tahan terhadap kelembaban.
  • Harganya berfariasi .
  • Desainnya sederhana tinggal colok langsung bunyi.
  • Mic ini juga baik dan handal untuk menangani volume tinggi seperti alat-alat musik maupun amplifier.
  • Tidak memerlukan baterai atau daya eksternal.
Mikropon jenis dinamik ini didesain untuk menangkap sinyal frekuensi tinggi, jadi sangat baik untuk kondisi live di panggung, karena penangkapannya difrekuensi tinggi maka mic ini jarang mengakibatkan suara feedback atau suara berdenging cuman dalam kualitas penangkapan suara memang ngak sesensitif mic condenser.

Cara kerja mikropon dinamik

Menggunakan dasar prinsip elektromagnet maka mikropon dinamik menggunakan kumparan kawat dan magnet guna menghasilkan sinyal audio. Sebuah diafragma dilekatkan dikoil, ketika diafragma tersebut bergetar dikarenakan adanya gelombang suara yang masuk, maka koil tersebut bergerak kedepan dan kebelakang melewati magnet, nah gelombang magnet tersebut menginduksi koil yang menciptakan sebuah aruk elektromagnetik. Kemudian arus tersebut disalurkan lewat kabel microphone keperalatan seperti amplifier atau peralatan lainnya. Perhatikan gambar dibawah sebagai ilustrasinya.

Mikropon merupakan transducer yang merubah gelombang suara menjadi sebuah energi elektromaignetik atau arus listrik. Jika anda perhatikan secara cermat ada kemiripan cara kerjanya antara mikropon dan loudspeaker. Jika loudspeaker merubah tenaga listrik menjadi suara, maka microphone berfungsi kebalikannya. Dasar-dasar mic dynamic merupakan kinerja loudspeaker yang terbalik. Dilapangan anda akan mendapati sistem interkom yang menggunakan speaker sebagai mikroponnya. Bahan-bahan dasar magnet seperti neodymium merupakan jenis magnet yang lebih kuat magnetnya dibandingkan jenis magnet lainnya, maka banyak pabrik yang menggunakan neodymium untuk menciptakan mic yang berukuran kecil karena menghasilkan responsi frekuensi linier yang lebih dan bisa menghasilkan output level yang tinggi.

Mikropon Kondensor

Mic kondensor merupakan komponen elektronik yang menyimpan energi dalam medan elektrostatik, microphone jenis ini juga merupakan transducer yang menggunakan bahan dasar kapasitor yang berfungsi mengubah energi akustik menjadi energi listrik. Jenis mikropon ini banyak digunakan baik untuk keperluan live maupun recording.

Perlu di ketahui dipasaran saat ini ada berbagai macam jenis-jenis mikropon, salah satunya adalah mikropon jenis kondensor. Jaman dulu orang menggunakan istilah bahasa kondensor sama juga dengan capacitor (kapasitor) akan tetapi dalam perkembangan waktunya orang sering menyebut mic ini dengan nama mic kondensor. Microphone condenser atau mikrofon kondensor pertama kali ditemukan pada tahun 1916 di Bell Labs, mereka menyebut microphone capacitor / kapasitor atau microphone electrostatic / elektrostatik.

Dalam pengoperasian mic kondensor, jenis mic ini memerlukan suber daya baterai atau sumber daya eksternal phantom power agar mikropon bisa beroperasi. Maksudnya mic ini harus menggunakan penguat atau preamp sebelum dicolok ke ampli atau alat lainya. Penggunaan mic condenser memerlukan konsumsi tenaga listrik, tenaganya bisa berasal dari baterai yang diletakkan dalam mic tersebut (harus diganti jika habis baterai) ataupun dari tenaga listrik eksternal (sampai 48 V, yang biasa disalurkan lewat kabel microphone). Akan tetapi beberapa jenis mikrofon kondenser buatan Eropa memakai sistem berbeda yang disebut tenaga “A-B” atau “T” yang tidak kompatibel dengan phantom power (untuk jenis ini kita harus berkonsultasi atau mempelajari manualnya, jadi bisa memilih mixer yang tepat yang mensupport jenis mic tersebut). Mic kondensor menghasilkan sinyal audio yang lebih kuat dibandingkan dengan model mic dinamik. Mic kondensor ini juga sanagat responsif dan sensitif dan sangat baik bekerja di high-volume, karena kesensitifannya tadi maka mic ini rentan terhadap distorsi.

Cara kerja microphone condenser

Dalam mic ini terdapat kapasitor yang terdiri dari dua keping plat atau piringan yang keduanya mempunyai voltage atau tegangan. Salah satu dari plat tersebut terbuat dari materi yang sangat ringan yang bertindak sebagai diafragma dan sensitif dengan gelombang suara. Diafragma tersebut akan bergetar jika ada gelombag suara yang datang. Fungsinya adalah dengan merubah jarak antara dua plat tersebut maka akan merubah kapasitinya, jadi disaat plat bergetar maka hal yang terjadi adalah mula-mula plat akan berdekatan yang mengakibatkan kapasitas akan meningkat dan merubah voltasi muatan arus, kemudian sebaliknya plat akan menjauh yang mengakibatkan kapasitasnya menurun yang mengakibatkan voltasi juga berubah.

Microphone electret condenser

Mic electret condenser merupakan jenis mic kondensor juga yang menggunakan kapasitor sebagai elemen dasarnya. Cuman perbedaannya mic electret kondensor menggunakan jenis kapasitor khusus yang mempunyai tegangan permanen yang dibuat saat pembikinan dipabriknya.

Bahan dasarnya semacam magnet permanen yang dalam hal ini tidak perlu menggunakan eksternal power untuk mengoperasikannya. Akan tetapi jika anda membeli mic electret condenser yang bagus biasanya menyertakan pre-amplifier dalam satu paket. Sebuah mic electret condenser penjelasannya sama dengan mic condenser secara normal. Dan untuk contoh-contoh dari mic electret condenser yang ada dipasaran, silahkan anda googeling aja agar lebih jelas dan lebih detail, apalagi tiap saat selalu diciptakan mic baru.

Mic kondenser yang ada dipasaran rata-rata merupakan mic profesional, untuk mic profesional harganya ngak ramah dikantong bahkan ada yang harganya sampai puluhan juta. Maka saran saya jika ingin memiliki sebuah mic condenser, anda harus pintar dalam memilih sebelum membeli, tanyakan pada pakar dan kenali karakter mic-nya, jadi untuk keperluan apa mic itu dibeli maka pas anda beli ditoko anda tepat memilih mic tersebut.

Indikator Clipping untuk audio

Indikator kliping adalah aksesori yang berguna pada setiap audio amplifier. Ini menunjukkan kapan penguat telah mencapai batasnya dan kliping puncak dari sinyal audio. Dalam praktek, cukup banyak kliping dapat terjadi sebelum Anda dapat mendengarnya. Jadi mengapa perlu untuk tahu kapan sebuah penguat adalah kliping jika Anda tidak dapat melihat itu? Jawabannya adalah bahwa kliping "sequares up" gelombang dan gelombang persegi banyak mengandung tinggi-frekuensi harmonisa yang dengan mudah dapat merusak tweeter dalam sistem loudspeaker. Sirkuit ini adalah indikator kliping dengan indikator tingkat yang umum digunakan dalam tahap Preamplifier. Nilai dari R3 harus disesuaikan dengan supply amplifier, sehingga LED1 beroperasi dengan kecerahan yang benar. Untuk melakukan itu, pertama mengukur tegangan suplai positif penguat, kemudian gunakan Hukum Ohm (R = V / I) untuk menghitung nilai dari R3 untuk arus sekitar 20mA. Ssirkuit ini hanya dapat digunakan untuk memantau positif-akan setengah siklus dari gelombang audio. Jika Anda ingin memantau setengah siklus negatif juga, Anda harus membangun sebuah sirkuit kedua dengan perubahan berikut:
  1. LED1 dan ZD1 sama seperti rangkaian diatas
  2. Menggunakan BD139 (NPN) transistor untuk Q1 Q2

Amplifier 2 X 20 Watt murah

Sirkuit ini adalah penguat stereo kecil untuk semua aplikasi cocok untuk penggunaan speaker kecil , dll. Hal ini juga cocok untuk penggunaan mobil, tapi sebelumnya, catu daya harus difilter dengan setidaknya 150mH . Heatsink yang tepat untuk penguat adalah SK08 dengan tinggi 50 mm (sekitar 2,5 K per watt). Anda harus bor pendingin dan meletakkanya ditengah dengan benar. TDA2005 juga perlu tidak terisolasi dari heat sink, karena bagian logam pemasangan IC digroundkan.
Anda harus menggunakan silicon pasta untuk meningkatkan pembuangan panas. Potensiometer 100K digunakan untuk mengatur volume masukan. potensiometer tidak tercetak dalam pcb. Resistor 100K hanya perlu dipasang jika 100 K potensiometer tidak digunakan seperti yang ditunjukkan dalam pcb. Anda harus menggunakan transformator yang berkualitas yang dirancang dengan baik untuk mendapatkan sedikit noise. buat koneksi antar kabel sedekat mungkin. Sumber input harus diisolasi dari noise . Dianjurkan untuk menggunakan kabel koaksial untuk menghubungkan input audio.

Preamp Gitar Listrik

Berikut ini adalah diagram sirkuit preamplifier gitar yang akan menerima setiap pickup gitar standar. Hal ini juga serbaguna dalam hal ini memiliki dua output sinyal. Sebuah contoh khas dari menggunakan pick-up yang melekat pada headstock gitar ditunjukkan pada Gambar. 1. Perangkat Pickup memiliki transduser di satu ujung dan jack di ujung lain. Jack dapat terhubung ke sirkuit preamplifier dan kemudian ke sistem power amplifier. Perangkat Pickup menangkap getaran mekanik, biasanya dari alat musik petik seperti gitar atau biola, dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, yang kemudian dapat diperkuat oleh penguat audio. Hal ini paling sering dipasang pada tubuh instrumen, tetapi juga dapat dilampirkan ke, leher jembatan, penjaga pick-atau headstock.Bagian pertama dari sirkuit ini Preamplifier ditunjukkan pada Gambar. 2 adalah satu-transistor penguat common-emitor dengan umpan balik degeneratif di emitor dan pembagi boot-bias yang terikat untuk mengamankan impedansi input yang optimal. Dengan komponen nilai-nilai yang ditunjukkan di sini, impedansi input di atas 50-ohm kilo dan tegangan output adalah sekitar 2V puncak RMS. Master-tingkat kontrol potensiometer VR1 harus disesuaikan untuk distorsi minimal. Masukan dari pickup gitar diumpankan ke Preamplifier ini di terminal J1. Sinyal adalah buffered dan diproses oleh rangkaian op-amp TL071 kabel sekitar IC (IC1). Mengatur keuntungan menggunakan VR2 preset. Rangkaian memiliki master dan kontrol.
lebih baik untuk mengambil sinyal dari J2 sebagai masukan untuk sistem power amplifier atau mixer suara. Output sinyal dari J3 dapat digunakan untuk menggerakkan amplifier headphone standar. Menggunakan VR3 potensiometer, mengatur output budak tingkat sinyal J3. VR1 dan VR3 sebaiknya jenis metal. Untuk mencegah hum. 9V DC power supply sangat penting untuk sirkuit ini. dengan baterai standar 9V juga dapat digunakan untuk daya rangkaian ini. Saklar S1 adalah daya pada switch / off.

Rangkaian Balanced Output Board untuk Stereo DAC

Rangkaian Stereo Headphone Amplifier

Pertama, saya ingin menekankan bahwa tujuan penggunaan sirkuit ini hanya salah satu dari banyak kemungkinan aplikasi. Selain dari penggunaan yang jelas sebagai penguat headphone, sirkuit dapat digunakan untuk berbagai aplikasi di mana penguat daya bandwidth yang lebar rendah diperlukan. Rangkaian ini didasarkan pada opamp, dengan arus output didorong oleh sepasang transistor.
Dioda Bias harus 1N914 atau serupa - dioda daya yang tidak direkomendasikan, karena tegangan maju mereka terlalu rendah. Hal ini dapat mengakibatkan distorsi di sekitar wilayah crossover, di mana satu transistor mati dan lain-lain.

Microphone Transistor PreAmp

Rangkaian Microphone transistor preamp unbalance....sudah di coba..okeee

Membuat Rangkaian Unbalance to Balance

Sistem Audio UnBalance

Sebuah sistem audio unbalance terdiri dari 2 pin per channel (Signal & Ground). Sistem ini lebih rawan terhadap gangguan sinyal RF yang menimbulkan noise. Meskipun sumber sinyal mungkin "bersih", tapi sepanjang kawat yang menghubungkan sistem akan timbul gangguan "noise" . Hal ini karena kawat bertindak sebagai antena.

Pada saat sinyal mencapai amplifier, noise ini ditambahkan ke dalamnya. Output yang dihasilkan dari amplifier terdiri dari sinyal + noise. Mungkin Noise ini cukup kecil sehingga tidak begitu terdengar dibandingkan sinyal. Tapi apabila noise yang ditimbulkan terlalu besar maka sinyal tidak akan jelas terdengar karena terganggu oleh noise tersebut.

Sistem ini hanya mampu dipergunakan untuk jarak yang pendek (perangkat home use)

Sistem Audio Balance

Sebuah sistem audio unbalance terdiri dari 3 pin per channel :

  • Pin 1 : Ground ( shield)
  • Pin 2 : Signal Non inverted / + / Hot
  • Pin 3 : Signal Inverted / - / Cold

Pin 2 (+) membawa sinyal utama, sementara pin 3 (-) membawa kebalikan dari sinyal utama (beda fase180 derajat).

Sistem ini lebih tahan terhadap gangguan sinyal RF dan dapat menghantarkan pada jarak yang jauh .

Kedua sinyal tersebut disebut sebagai sinyal "diferensial".

Karena sinyal (+) dan sinyal (-) ada perbedaan maka pada saat mencapai amplifier (Penguat Diferensial), maka output dari Penguat Diferensial tersebut akan sama dengan (Vin) - (-Vin) atau sama dengan 2Vin (sinyal menjadi dua kali lipat) . Perlu diketahui bahwa meskipun dua sinyal berbeda fase 180 derajat , noise berada dalam fase yang sama. Ini berarti bahwa pada output amplifier noise akan menjadi nol (Noise)-(Noise)=0.

Output Amplifier = (A + Noise) - (-A + Noise)

= A Noise + A –Noise

= 2A

Perakitan Audio Unbalance to Balance

Suatu perangkat audio yang memiliki output unbalance

dapat juga diubah menjadi balance yaitu dengan cara dimasukan ke perangkat "unbalance to balance converter".

Rangkaian Stereo Unbalance to Balance

Sistem amplifier audio umum dan amplifier gitar I

Amplifier Gitar Vs Amplifier Audio

Banyak beredar mitos yang salah dalam dunia amplifikasi gitar elektrik. Yang terutama adalah bahwa “ampli gitar adalah ampli audio yang digunakan untuk gitar elektrik”. Tahun 1950-an ini mungkin benar. Tapi di jaman sekarang ini, pernyataan ini jelas pernyataan yang salah kaprah. Mengapa begitu?

Sejarah perkembangan ampli gitar menunjukkan perkembangan yang semakin lama semakin jauh tertinggal dari standard ampli universal (ampli sistem hi-fi). Sejak awal kelahirannya orang tergila-gila dengan karakter overdrive yang dihasilkan olehnya, dari clean-warm, sampai yang full sustain.

Sistem amplifikasi audio menjadi semakin populer dan mulai merambah ke rumah-rumah (meski dalam skala terbatas) pada era setelah perang dunia II, terutama sekitar tahun 1950-an. Pada masa ini semua alat elektronik didominasi oleh teknologi vacuum-tube – tabung hampa udara. Dari radio di rumah, pemancar radio, sampai ampli sound system, termasuk ampli gitar.

Pada masa-masa selanjutnya, para ahli kemudian menemukan bahwa sistem elektronik menggunakan tabung memiliki banyak kelemahan. Di antaranya bahwa tabung yang digunakan untuk amplifier audio ternyata tidak mampu menghadirkan frekuensi penuh, tidak full-range. Tabung memiliki karakter frekuensi. Ia juga lemah di frekuensi-frekuensi tinggi (treble). Ini tidaklah baik jika digunakan pada sistem hi-fi (hi fidelity, yaitu ketelitian tinggi), dimana diharapkan apa yang keluar dari pita kaset, misalnya, akan dikeluarkan oleh amplifier tape apa adanya, sejujur-jujurnya. Ampli tabung tidaklah ‘jujur’ dalam konteks tersebut. Ia memberikan karakter baru.

Selain itu teknologi tabung juga tidak efisien tempat. Disain teknologi tabung pastilah membutuhkan ruang yang sangat besar. Bayangkan, sebuah kalkulator jika dibuat berbasis teknologi tabung akan menjadi sebesar lemari pakaian 4 pintu!

Karena itu kelahiran teknologi transistor sangat membantu ‘penyusutan’ disain elektronik. Sekitar tahun 1960-1970an mulai dirintis riset bagi pengembangan teknologi semikonduktor dari bahan padat. Karena terbuat dari bahan padat, maka ia tidaklah sebesar tabung hampa udara yang besar. Ia lebih kecil, mungil dan padat, dan karenanya terkenal dengan nama teknologi ‘solid state’. Dioda, transistor, bahkan Integrated Circuit (IC) dapat dibuat dari bahan semikonduktor ini, membuat disain elektronik menjadi lebih compact.

Perkembangan luar biasa teknologi solid state ini terutama terjadi pada tahun 1980-an. Begitu pesatnya, sehingga seluruh perangkat elektronik di dunia (hampir) secara serempak dialih-teknologikan ke teknologi solid state ini. Bahkan kampus-kampus yang tadinya mengajarkan teknologi tabung kepada para mahasiswa elektro, tidak lagi mengajarkannya. Itu sebabnya banyak sarjana elektro masa kini (apalagi di Indonesia) tidak tau seperti apakah bentuk tabung itu selain hanya ‘pernah mendengarnya sesekali’.

Dalam kasus amplifier audio, teknologi solid state juga memungkinkan penyaluran dan penguatan audio yang lebih hi-fi, lebih tepat seperti aslinya. Ini karena penggunaan transistor yang lebih full range, lebih tangguh di frekuensi-frekuensi tinggi.

Di sinilah titik perpisahan ampli gitar dengan ampli audio lainnya…

Distorsi terjadi ketika amplifier audio bekerja melebihi beban kerjanya. Kelebihan beban kerja biasanya terjadi ketika amplifier diset pada volume penuh. Coba, Anda setel tape di rumah Anda (terutama tape murah) pada volume penuh. Anda akan dapati suaranya ‘pecah’, ‘sember’, ‘pekak di telinga’. Itulah distorsi.

Hal yang sama terjadi pada tahun 1950-an, ketika para gitaris membutuhkan amplifier mereka untuk suara yang lebih keras. Mereka menyetel ampli gitar mereka pada volume penuh dan mengakibatkan amplifier mereka terDISTORSI. Tentu saja derajat distorsi pada ampli sampai era 1970an tidak seperti sekarang ini – distorsi yang sangat etbal dan hi-gain. Distorsi pada ampli di era sebelum 1970-an lebih sampai derajat ‘crunch’ tone. Dampak dari distorsi ini ternyata suara gitar menjadi lebih panjang (sustain) dan tebal (fat, rich tone). Dan, seperti sebuah kutukan, hingga detik ini gitaris elektrik terikat pada distorsi (baik dalam kadar rendah maupun pada kadar tinggi).

Ketika pada era 1980-an dunia elektronik beralih ke teknologi solid state, para gitaris menemukan fakta bahwa ‘keunggulan’ teknologi solid state ternyata justru menjadi kelemahannya. Seperti terungkap sebelumnya, distorsi membuat suara gitar menjadi lebih kaya (enrich). Pengayaan terjadi karena munculnya harmonik frekuensi lain, frekuensi tambahan, di luar frekuensi nada dasar. Penambahan frekuensi terjadi dari frekuensi rendah hingga frekuensi tinggi. Khusus frekuensi tinggi, penebalan frekuensi treble pada teknologi solid state begitu presisi. Sangat tepat dan apa adanya. Dan itu membuat terlalu banyak treble: pekak (hot), sakit di telinga. Sementara teknologi tabung lemah dalam menyalurkan frekuensi treble. Distorsi pada ampli tabung juga memperkaya frekuensi-frekuensi, termasuk frekuensi treble, TETAPI dalam kadar (level) yang kecil. Ini membuat distorsi pada ampli tabung terasa tidak pekak (hot) melainkan lebih hangat – muncullah istilah WARM. Inilah faktor utama dipilihnya tabung sebagai ultimate guitar amp.

Perkembangan selanjutnya, muncullah berbagai upaya untuk membuat ampli gitar berbasis solid state, namun tetap dengan nuansa ‘tabung’ (tubey). Ini terutama karena teknologi tabung sudah ditinggalkan, sehingga produksinya tidak lagi massif, dan akibatnya mahal. Teknologi solid state jauh lebih murah. Karena itu, para disainer ampli mencoba membuat ampli gitar berbasis teknologi solid state, murah, namun tetap menghasilkan suara (clean maupun terutama distorsi) yang warm.

Masih ada satu kesimpulan lagi tentang ampli gitar. Mari kita lihat tabel perbedaan berikut:

Sebagaimana kita lihat pada tabel di atas, para gitaris memiliki kecenderungan kuat untuk mencari karakter pewarnaan sesuai selera mereka. Itu sebabnya para gitaris terikat pada merk dan jenis ampli tertentu. Ada yang fanatik Marshall Plexi, MESA Boogie Dual Rectifier, Fender Twin Reverb, dan sebagainya. Fanatisme yang lahir dari selera: ampli yang mereka anggap dapat menambah warna yang sesuai dengan karakter gitar mereka.

Sampai di sini saya berharap, Anda sungguh-sungguh mendapat gambaran umum yang jelas, apa yang membedakan ampli gitar dari ampli audio lainnya. Sekarang, saya akan coba masuk ke bagian-bagian yang lebih detail lagi. Dan karenanya, saya berharap, akan semakin jelas perbedaan sistem amplifikasi gitar dan amplifikasi audio lainnya.
  • PRE AMP.

    Dalam ampli gitar, pre-amp yang baik adalah pre-amp yang mampu menghangatkan (warmth) sinyal gitar. Dalam sebuah pre-amp solid state sekalipun, pengguna gitar listrik mencari karakter hangat (warm) dalam setting clean maupun distorted. Biasanya pre-amp pada ampli gitar elektrik masa kini sudah dilengkapi dengan channel overdrive/distortion, selain channel clean. Dan semakin besar gain pada pre-ampnya akan semakin besar kadar distorsinya.

    Sementara preamp pada sistem hi-fi sedapat mungkin menghindari pewarnaan suara (coloration). Tipikal ini dapat kita temui di preamp tape, radio, atau preamp pada sistem amplifikasi instrumen keyboard. Sistem amplifikasi keyboard emnggunakan sistem hi-fi karena output dari keyboard sendiri memang sudah merupakan sumber audio siap pakai (serupa seperti output dari kepingan CD). Jadi tidak dibutuhkan pewarnaan lagi.

    Preamp instrumen bass guitar lebih menunjukkan perkembangan moderat. Sebagai bentuk spesialisasi dari gitar (yaitu gitar dengan nada lebih rendah), preamp bass masih ‘mengijinkan’ distorsi dalam batas tertentu. Sementara di sisi lain, perkembangan pre-amp bass juga mengikuti perkembangan unit audio lainnya yang cenderung ke arah hi-fi. Itu sebabnya dapat kita saksikan amplifier bass masa kini yang terasa lebih ‘penuh’ dan ‘bulat’ dalam mereproduksi suara frekuensi rendah.
  • POWER AMP.

    Dalam power amp gitar, distorsi tetap diinginkan. Pengguna ampli berbasis tabung terutama mengandalkan power amp tabung yang terdistorsi untuk mengangkat suara gitar mereka. Distorsi pada power amp gitar bukan hanya menambah karakter, tetapi dalam kenyataannya juga menambah keras suara (naiknya decibell – dB). Jika kita buat pengandaian power amp gitar mampu bekerja pada volume maksimum tanpa terdistorsi (walau dalam prakteknya tidak demikian), maka ia akan lebih “pelan” dibanding power amp dengan volume maksimum yang terdistorsi pada daya yang sama. Kerasnya suara ini terutama muncul sebagai akibat munculnya frekuensi-frekuensi baru yang ikut diperkuat oleh power amp.

    Situasinya mungkin agak berbeda pada ampli non-tabung, mengingat karakter distorsinya yang tidak sebaik ditorsi power amp tabung. Perkembangan terakhir menunjukkan semakin banyak rancangan power amp berbasis transistor yang mampu bekerja cukup baik menyerupai tabung (walau tetap tidak dapat menyamainya).

    Kembali pada masalah tabung. Kenyataannya pilihan tabung pada tipe ampli tertentu, ditopang dengan disain sirkuit yang unik/khas, menjadi dasar fanatisme seorang gitaris terhadap tipe dan merk ampli gitar tertentu. Ada yang fanatik Marshall Plexi dengan tabung power amp EL-34 yang digunakannya; disain sirkuit preampnya yang menggunakan 12AX7 yang ‘crunchy’; tone yang dominan frekuensi middle; dan menjadi ciri utama tone khas rock 1970an.

    Ada yang fanatik Fender Bassman ’59 dengan tabung power 6L6 ditopang sirkuit preamp yang clean dan warm, tone bass yang bulat dan treble yang berdenting manis. Ada pula yang fanatik MESA Boogie Dual Rectifier dengan power amp 6L6 yang diset berkarakter lebar dan tebal, dilengkapi multiple channel preamp, termasuk channel distorsinya yang juga tebal, menjadikannya ampli distorsi pilihan gitaris modern rock/metal.

    Banyak lagi merk dan tipe amplifier tabung yang belum saya sebutkan di sini. Semuanya menjual karakter tertentu, yang menjadikan setiap gitaris yang merasa cocok menjadi pengguna fanatiknya. Dengan kata lain, power amp gitar juga menawarkan karakter (low fidelity) dan mengijinkan distorsi.
  • SPEAKER.

    Speaker gitar bukanlah speaker full range biasa. Speaker gitar harus dapat menyokong suara distorsi dari pre-amp dan power amp. Mengolah suara clean mungkin sebuah pekerjaan biasa. Namun mengolah sinyal yang terdistorsi bukanlah hal yang mudah. Saya pernah mencoba bereksperimen menggunakan speaker full range standard yang ada di pasaran, dan saya sangat kecewa. Ada apa sebenarnya?

    Coba lihat kembali penjelasan tentang speaker sebelumnya. Speaker bekerja dalam jangkauan frekuensi tertentu. Sinyal terdistorsi memiliki persoalan: frekuensi menjadi lebih kaya! Muncul harmonic-harmonic baru, nada-nada baru yang tidak ada sebelumnya. Karena itu speaker gitar dituntut harus mampu menggetarkan frekuensi hasil pengayaan itu. Jika tidak kita hanya akan mendapatkan ”dead-note”; nada mati; yang tidak memiliki daya tahan.

    Sedangkan speaker gitar yang baik (1) mengijinkan distorsi (frekuensi-frekuensi baru, frekuensi yang diperkaya), (2) ikut terdistorsi (breakin’) dan karenanya akan (3) menambah panjang nada – atau dikenal dengan istilah sustain.

Sistem amplifier audio umum dan amplifier gitar II

Sistem Amplifier Umum

Distorsi terjadi pada sistem audio. Baik audio hi-fi (umum), maupun audio gitar (khusus, yaitu sistem sound pada gitar elektrik). Sebelum memahami apa itu distorsi ada baiknya kita mengenal unit-unit pembentuknya, yaitu sistem amplifikasi audio itu sendiri. Beberapa tahun lalu saya pernah menulis artikel tentang sistem amplifikasi audio di sebuah majalah audio. Tujuan umumnya adalah agar khalayak pembaca – yg secara umum adalah pekerja atau pencinta audio umum – dapat memahami sistem audio umum. Kini saya fokus bekerja pada produksi dan riset sistem audio gitar. Secara khusus dalam produksi efek gitar. Artikel ini adalah modifikasi – kristalisasi dari artikel tersebut. Dalam tulisan kali ini saya membahas sistem amplifikasi audio umum dengan tujuan semakin memahami sistem amplifikasi audio pada gitar. Untuk mempermudah pemahaman, saya membagi sistem amplifikasi audio berdasarkan pembagian kerja umumnya menjadi:

  1. Sumber (input).
  2. Preamp (pre amplifier).
  3. Power Amplifier.
  4. Speaker.
berikut ini penjelasan fungsi masing-masing unit:
  • PRE AMP. Pre Amp, sesuai namanya adalah sebuah unit pra amplifikasi (pra penguatan). Fungsi dari unit ini adalah :
  1. Memperkuat sinyal hingga tingkat (level) yang cukup untuk kelak diperkuat lagi oleh power amp. Jika sinyal hasil penguatan pada unit ini tidak cukup, maka sinyal yang kelak diperkuat oleh power amp juga akan menjadi terlalu kecil.
  2. Memanipulasi sinyal. Maknanya adalah mengurangi atau menambah karakter tertentu sebelum sinyal diamplifikasi. Fungsi pertama adalah fungsi utama (primer) unit ini. Sedangkan fungsi kedua adalah fungsi sekunder. Namun dalam perkembangannya, fungsi kedua unit ini justru yang mengalami perkembangan paling luas. Kita tentu tahu bahwa fungsi manipulasi suara terdapat dalam unit pengolah sinyal (sound “effect” processor – efek suara, efek gitar, efek vokal, dll), seperti: equalizer, distorsi, chorus, flanger, echo, wah-wah, dsb. Seluruh jenis efek tersebut merupakan hasil perkembangan dari dunia pre-amp. Dan memang sesungguhnya unit-unit tersebut adalah unit yang bekerja mengolah sinyal sebelum sinyal diamplifikasi: fungsi dari sebuah pre-amp!

    Begitu berkembangnya fungsi manipulasi/prosessor sinyal, sehingga nama “pre-amp” saat ini akhirnya lebih mengacu pada sebuah unit dengan fungsi (1) saja. Sedangkan unit dengan fungsi (2), masing-masing lebih sering disebut sesuai cara kerjanya yang khas: equalizer, chorus, echo, dsb. Itupun tidak seketat itu. Dalam dunia amplifikasi gitar, kita akan temukan istilah pre-amp untuk gitar yang bertugas juga sebagai alat pembangun distorsi. Ini akan dijelaskan kemudian.
  • POWER AMP.

    Unit ini bekerja dengan memberikan energi – atau “power” – yang cukup bagi sinyal untuk dapat menggetarkan speaker. Dalam unit amplifikasi, power amp umumnya adalah unit yang paling banyak menyerap daya.

    Cara kerja power amp juga beragam, tergantung rancangan sirkuitnya. Beberapa dari kita mungkin pernah mendengar istilah seperti “class A”, “class AB”, dan sebagainya. Istilah ini mengacu pada pola tingkah laku power amp dalam menyerap daya dalam rangka memperkuat sinyal. Dan jenis kelas dalam rancangan ampli ini jelas berdampak terhadap karakter suara. Gitaris mungkin cukup awam dengan karakter Vox AC-30 yang “smooth”, dan ini terutama karena tipe kelas A dalam rancangan sistem power amp yang digunakannya. Mengingat keterbatasan ruang bahasan, mungkin lebih baik jika kelas-kelas dalam amplifier dibahas secara khusus lain kali.

  • SPEAKER .

    Loudspeaker – atau mudahnya “speaker” – adalah tujuan akhir dari sinyal. Speaker inilah yang “menyuarakan” (speak out loud!) sinyal kita, sehingga dapat terdengar di gendang telinga kita.

    Sinyal listrik dari power amp diumpankan ke kumparan speaker dan dengan menggunakan sebuah inti magnet, kumparan bergerak mengetarkan membran/selaput speaker. Begitu penjelasan sederhananya. Karena cara kerjanya ini speaker dinyatakan sebagai sebuah unit elektromekanik: mengubah sinyal getar-getar listrik menjadi gerakan mekanik.

    Unit-unit pembentuk speaker ini (magnet, kumparan, membran, dsb) menentukan respon frekuensi speaker. Itu sebabnya di pasaran banyak kita jumpai speaker woofer (dengan respon frekuensi terbaik bagi nada rendah/bass), middle (nada menengah) dan tweeter (nada tinggi/treble). Selain itu hadir pula rancangan speaker yang dapat bekerja dalam jangkauan penuh: full range.

    Speaker untuk nada rendah umumnya ditandai dengan diameternya yang semakin besar. Semakin kecil diameternya – umumnya (sekali lagi: umumnya!) – semakin cocok untuk frekuensi tinggi. Semakin ringan speaker, semakin tipis dan elastis selaput penggetarnya, semakin ia mudah bergetar cepat, bergetar dalam frekuensi tinggi. Sedangkan untuk bergetar dalam frekuensi rendah yang umumnya berenergi besar, dibutuhkan selaput yang kuat untuk mampu bergetar tanpa menjadi rusak. Frekuensi rendah juga umumnya menarik daya lebih besar, sehingga dibutuhkan kumparan yang tahan panas (hasil energi yang besar), sehingga speaker untuk frekuensi rendah ditandai dengan kumparan dan magnet yang cukup besar.

    Dalam dunia amplifikasi instrumen, speaker full range paling paling lazim digunakan. Ini berguna untuk menampung seluruh jangkauan frekuensi yang dihasilkan oleh instrumen. Tetapi speaker full range janganlah dibayangkan bekerja menggetarkan seluruh jangkauan frekuensi secara merata. Dalam kenyataannya tidak demikian. Speaker gitar misalnya, walaupun dikatakan “full range”, ternyata banyak variasi karakter: dari yang respon frekuensinya “cukup flat”, penekanan pada frekuensi middle, dan lain sebagainya. Itu pula sebabnya, banyak gitaris yg memiliki pilihan speaker favoritnya masing2.
Ragam Sistem Amplifier Audio
Sebelum masuk dalam pembedaan ampli gitar dan ampli audio, ada baiknya saya sedikit mengulas aplikasi sistem amplifikasi audio. Ini akan berguna dalam pembahasan aplikasi distorsi nantinya. Sebagaimana kita tahu, sistem terdiri dari unit-unit yang bekerja dalam satu mekanisme yang harmonis – jika tidak ia bukanlah sebuah sistem. Sistem amplifikasi audio terbangun dari unit-unit audio. Beberapa unit-unit audio yang biasa digunakan secara umum dapat dilihat pada tabel di bawah.

Dari gambar di atas kita bisa lihat, misalnya, sebuah tape compo adalah sistem amplifikasi dimana unit input (head tape), preamp, power amp dan speaker dirangkai dalam satu unit compact yang kemudian kita sebut tape compo. Sebuah active speaker adalah unit power amp dan speaker dalam satu unit yang compact.

Biasanya ada pula penggemar audiophile yang suka bergonta-ganti unit audio, demi eksperimen sound. Mereka ini biasanya lebih suka memiliki unit-unit audionya terpisah. Tujuannya agar mereka bisa bereksperimen dengan ragam jenis unit. Pada tape biasa disebut tape deck, yaitu susunan deck yang terdiri atas deck tape, adakalanya juga deck radio sebagai sumber input. Kemudian dilengkapi dengan deck preamp sebagai pengolah dasar. Seringkali deck/rack preamp ini tak hanya preamp saja, melainkan sistem yang lebih lengkap: ada deck untuk preamp dasar, lalu deck equalizer, deck surround sound, dan sebagainya. Setelah serangkaian deck pre-amp tersebut, baru sistem masuk ke power amp untuk kemudian ke sistem speaker yang dimiliki.

Dalam dunia gitar, lazimnya adayang menggunakan sistem rack, dimana semua unit betul-betul terpisah. Ada pula yang menggunakan head-cabinet, dimana head merupakan gabungan preamp dan poweramp dalam satu unit yg compact, lalu sistem diakhiri oleh sebuah speaker cabinet. Sementara yang sangat populer digunakan mungkin adalah sistem combo: preamp, poweramp dan speaker cabinet dalam sebuah unit yang compact – mudah dibawa kemana-mana. Ada pula kasus dimana mereka yang sudah memiliki ampli combo masih melengkapi dirinya dengan sebuah atau lebih rack preamp, dan berbagai setting pengembangan lainnya.

Memahami unit-unit tersebut sangat membantu jika Anda kelak akan bereksperimen dengan unit-unit audio Anda. Ambil contoh Anda memiliki sebuah ampli combo dan sebuah head. Anda ingin mengkombinasikannya. Anda harus segera mengenali dan memahami ragam connector yang ada di ampli Anda:

  • IN: ini adalah input menuju pre-amp.
  • SEND: ini adalah akhir dari preamp – dengan kata lain, ini adalah pre-amp out.
  • RETURN: ini adalah awal dari power amp.
  • MAIN OUT: ini adalah keluaran (output) dari power amp.
Katakanlah Anda ingin menggabungkan karakter preamp dari head Anda, dan menggunakan poweramp dari speaker combo. Maka hook-up nya adalah sbb (yg benar dan yg salah):

(catatan: S = send; R = return; SP = main out, power amp output to speaker)

Dengan metode kiri-atas maka Anda menggabungkan (blend) karakter preamp head Anda dan ‘dibungkus’ dengan preamp combo Anda. Jalur sinyal Anda adalah:

Gitar – preamp head – preamp combo – power amp combo – speaker.

Sementara metode kanan-atas Anda menggunakan preamp head dan langsung memanfaatkan power amp combo. Dengan demikian Anda sama sekali tidak menggunakan preamp combo Anda. Jalur sinyal Anda adalah:

Gitar – preamp head –power amp combo – speaker.

Pada gambar kiri-bawah Anda memanfaatkan preamp combo, lalu diblend ke preamp head, untuk kemudian masuk kembali ke poweramp combo. Metode ini juga masih diperbolehkan. Jalur sinyal Anda adalah:

Gitar – preamp combo – preamp head – power amp combo – speaker.

Yang jelas tidak diperbolehkan adalah metode pada gambar kanan-bawah. Anda menggunakan preamp head, lalu ke power amp head kemudian masuk ke preamp combo. Jalur sinyal Anda adalah:

Gitar – preamp head – power amp head - preamp combo – power amp combo – speaker.

Kenapa tidak boleh? Perhatikan bagian berwarna merah. Jangan pernah lupa bahwa output dari power amp HANYA diperuntukkan bagi speaker. Output dari power amp head seharusnya langsung masuk ke sebuah speaker dan bukannya malah masuk ke input preamp combo! Pada pre-amp Anda bisa menggabungkan dan mengkombinasikannya sebanyak apapun, karena arus sinyal mereka setara. Sementara pada power amp, outputnya adalah sinyal arus tinggi yang HANYA dapat diterima oleh speaker dengan daya (watt) yang sesuai.

Contoh kasus lain, Anda ingin menggunakan head Anda, namun sayangnya Anda tidak memiliki speaker Cabinet. Lalu Anda berpikir: “Kenapa nggak aku numpang ke speaker si ampli combo aja?”. Selama output power amp dari head dan speaker ampli combo memiliki watt dan impedansi yang cocok, hal ini bisa Anda lakukan. Hook-up nya adalah sbb (yg benar dan yg salah):

Pada gambar kiri-atas, Anda menggunakan preamp dan power amp head, lalu menumpang pada speaker ampli combo. Output dari power amp combo dengan demikian tidak digunakan sama sekali – dan karenanya sangat dianjurkan bagi Anda untuk mematikan saja ampli combo tersebut. Pada kasus di kanan-atas, Anda menggunakan preamp head, lalu masuk ke power amp combo, kemudian ke speaker combo. Dan seperti dijelaskan sebelumnya, kasus kanan-bawah adalah penggunaan yang salah. Sementara pada gambar kiri bawah, juga terjadi kesalahan. Jalur sinyal Anda adalah: Gitar – preamp head – power amp head – power amp combo – speaker. Mengapa salah? Karena Anda mengumpankan output dari power amp head ke power amp combo. Output dari power amp head sudah berupa sinyal arus tinggi yang hanya dapat diterima oleh speaker. Sementara input ke power amp combo harus masih setara sinyal pre-amp. Jika input power amp combo diberikan beban sinyal arus tinggi, akan terjadi overload yang dapat merusak kedua buah ampli. CATATAN: Penting sekali untuk memastikan bahwa daya power amp Anda dapat ditampung oleh speaker Anda. Jika Power Amp Anda memiliki output 100w, maka speaker cabinet Anda haruslah memiliki daya tampung minimum 100w pula. Impedansi output power amp dan speaker juga haruslah cocok! Pembahasan lebih detail tentang hal ini mungkin akan saya bahas lain kali.

Copyright © 2009 Gloria Entertainment Musik All rights reserved.