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:
- Sumber (input).
- Preamp (pre amplifier).
- Power Amplifier.
- Speaker.
- PRE AMP. Pre Amp, sesuai namanya adalah sebuah unit pra amplifikasi (pra penguatan). Fungsi dari unit ini adalah :
- 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.
- 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.
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.
(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.
