Perangkat Bunyi

(Audio Equipment)

Gb. 1 Diagram Blok Sistem Audio

Jika kita perhatikan dari diagram blok di atas, Microphone, Piringan Hitam, Tape Head, Radio Tuner, VCD Player, DVD Player dll, adalah merupakan sinyal masukan (input dari sebuah perangkat system audio, atau dengan istilah lain disebut dengan Pick Up atau Alat Pungut. Daya sinyal yang keluar dari alat pungut (Pick Up) masih kecil sekali (amplitudonya hanya beberapa puluh mikro volt), karena itu sinyal ini belum mampu menggerakan pengeras suara (Loud Speaker).

Maka daya sinyal tersebut masih perlu dikuatkan terlebih dahulu. Sinyal itu dikuatkan secara berturut-turut (secara kaskada) di penguat depan, penguat penggerak dan kemudian penguat akhir. Penguat depan (Pre Amplifier) menguatkan daya sinyal yang dikeluarkan alat pungut. Keluaran dari tingkat penguat ini akan cukup besar, hingga sinyal dapat diumpankan ke penguat penggerak (Driver).

Dalam penguat depan ditemui (lazimnya) pengatur volume, pengatur nada, pengatur balance, dan pengatur-pengatur koreksi lain (jika ada).

Penguat induk (Main Amplifier) terdiri dari 2 tingkat yaitu :

1. Tingkat penggerak (Driver Stage)
2. Tingkat akhir yang disebut juga penguat daya (Power Amplifier)

Catatan: Penguat akhir harus mampu manghasilkan daya cukup besar, oleh karena itu penguat ini dinamakan juga penguat daya. Semakin besar daya yang dihasilkan semakin baiklah kualitas bunyinya. Untuk keperluan ruangan kecil cukup penguat daya yang menghasilkan daya keluaran kira-kira 6 watt.

Persyaratan-persyaratan penguat audio:

Penguat audio yang dipakai pada perangkat bunyi (Sound Sistem) dapat digolongkan pada penggolongan sebagai berikut:

1. Penguat daya untuk menyapa umum (Public addres amplifier)
2. Penguat daya kualitas biasa
3. Penguat daya kualitas baik
4. Penguat daya setia tinggi (High Fidelity)

Penguat-penguat yang digolongkan dalam golongan 1 adalah yang paling sederhana persyaratannya. Penguat tersebut tidak perlu mampu menguatkan semua frekuensi audio baik. Nada-nada rendah dan juga nada-nada tinggi perlu dikuatkan olehnya.

Cukuplah kalau penguat ini hanya dapat berteriak dengan keras, sebab hanya digunakan untuk mengumandangkan suara ditempat umum. Penguat ini sudah memadai jika dapat mereproduksi jalur frekuensi antara kira-kira 500 s/d 5000 Hz. Disini ditekankan pada kuat bunyi , bukan pada kualitasnya.

Penguat audio kulitas baik lebih berat persyaratannya. Penguat ini harus mampu menguatkan nada-nada rendah, namun lazimnya nada-nada tinggi akan kurang dikuatkan, penguat audio setia tinggi (High Fidelity) akan dengan setia mereproduksi semua nada yang dimasukan kedalam masukannya. Secara umum penguat ini harus memenuhi syarat-syarat berikut:

1. Tidak berdengung (Hum)
2. Tidak berdesah (Noise)
3. Mampu mereproduksi semua frekuensi dalam jalur antara kira-kira 20 s/d 20 KHz.
4. Mereproduksi audio tidak boleh cacat (Distorted)

Guna memenuhi persyaratan-persyaratan tersebut, maka setiap komponen dalam system ini mulai dari alat pungut sampai pengeras suara harus memenuhi syarat-syarat yang tidak ringan.

Gb. 2 Tanggapan frekuensi (Frekuensi Response) penguat daya setia tinggi

Gambar di atas mengemukakan gambaran tanggapan frekuensi penguat audio yang tergolong dalam kelas setia tinggi (High Fidelity), kita lihat bahwa semua frekuensi dalam jalur frekuensi audio dari nada terendah nada tertinggi dikuatkan dengan penguatan (amplification) yang sama.

Dengan demikian garis lengkung dari tanggapan frekuensi merupakan suatau garis lurus dan datar. Karenanya kitapun berkata bahwa: penguat mempunyai tanggapan frekuensi datar (flat response).

Gb. 3 Tanggapan Frekuensi untuk penguat audio kualitas rendah

Dari respon diatas dapat kita simpulkan, frekuensi rendah dan frekuensi tinggi-tinggi tidak dikuatkan , penguatan penuh terjadi hanya pada jalur antara kira-kira 600 s/d 5 KHz, untuk frekuensi di atas 5 KHz penguatan menurun.

Contoh tanggapan frekuensi penguat audio dalam kualitas rendah pada gambar 3, frekuensi-frekuensi rendah tidak dikuatkan (terpancung), berarti tidak akan keluar dari pengeras suara, demikian juga frekuensi-frekuensi tinggi (terpancung). Jalur antara kira-kira 600 s/d 5 KHz yang dikuatkan dengan penguatan yang sama.

Dasar-dasar Penguat Depan (Pre Amplifier)

Fungsi penguat depan yaitu :

1. Untuk menguatkan sinyal dari alat pungut (pick up) yang masih lemah (hanya beberapa puluh mikri volt) dan menyamakan frekuensi.
2. Melakukan pengendalian untuk membentuk sinyal-sinyal dari sumber yang masuk.

Disamping itu setiap penguat depan setidaknya harus mampu menghasilkan respon frekuensi sekitar 100mV, sesuai dengan yang dibutuhkan oleh penguat yang ada pada tahap berikutnya. Jadi kalau suatu sumber pada outputnya tel;ah memiliki respon frekuensi sebesar 100mV seperti kaset deck, penala radio, VCD player, DVD playertidak lagi memerlukan adanya penguat depan. Dengan kata lain secara langsung dapat dimasukan pada bagian penguat berikutnya (Driver Stage).

Mikropon terdiri dari 2 tipe, diantaranya yaitu mikropon dengan menggunakan sistim magnetic dan mikropon yang menggunakan sistim keramik atau kristal. Sistim magnetic biasanya memiliki impedansi dan kesensitivan sangat rendah, hanya ada sekitar 2mV.

Dalam kondisi seperti ini penguat depan yang digunakan haruslah memiliki penguatan tinggi, agar sinyal yang diterima dari mikropon dapat disalurkan ke tingkat penguat berikutnya. Berbeda halnya dengan sistim kristal atau keramik.

Sistim ini biasanya memiliki impedansi dan kesensitivan cukup tinggi (sekitar 100mV). Jadi penguat depan yang dipakai harus memiliki impedansi input tinggi dengan penguatan yang tidak begitu besar.

Salah satu contoh bentuk rankaian penguat depan sederhana untuk mikropon berimpedansi tinggi diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gb. 4 Penguat depan sederhana untuk Mikropon Impedansi Tinggi

Gb. 5 Penguat Depan Untuk Mic Magnetik Dengan Penguatan Sekitar 46db

Rangkaian seperti ini dapat digunakan untuk penguat depan berbagai mikropon berimpedansi tinggi baik jenis keramik maupun jenis kristal. Sistim yang diterapkan adalah Emitter Follower (Pengikut Emitor) dengan sebua Boot Strapped (melalui kapasitor C2 dan R3, R4).

Untuk bagian input impedansi inputnya ada sekitar 2 M Ohm. Catu daya akan di kopel oleh C4 dan R5,R6. Selain bentuk penguat depan seperti Gb. 4, bias juga menggunakan altertnatif lain seperti Gb. 5.

Gb. 5 merupakan rangkaianpenguat depan Mikropon Magnetik yang memiliki kesensitivan rendah. Penguat ini memiliki satu tingkat penguatandan menghasilkan penguatan 200 kali atau sekitar 46 dB, ini sangat sesuai digunakan untuk berbagai tipe mikropon magnetik.

Azas Boot Straped

Kesulitan yang ditimbulkan oleh perlawanan masukan yang terlampau kecil tersebut dapat diatasidengan menerapkan umpan balik positif. Umpan balik ini biasa disebut pengangkatan (Boot Straped). Sinyal yang dibalikan ini adalah sefasa dengan sinyal masukan, tetapi amplitudonya kecil, karena itu tidaklah akan menjangkitkan guncangan / distorsi.

Gb. 6 Azas Sliding Bias

Jikalau Transistor menjadi panas maka Ic condong relatif naik, kenaikan Ic ini akan menurunkan tegangan kolektor-emitor (Vce), karena Vce turun, turun pula tegangan basis. Sebab tegangan untuk basis disadap dari kolektor.

Tegangan basis yang turun akan menurunkan arus basis (Ib) (sebab Ib = Vce/Rb). Penurunan Ib ini membatalkan kenaikan Ic, dengan cara inilah kenaikan Ic dicegah dan operasi transistor menjadi mantap.