Transducer adalah suatu media yang mempunyai fungsi untuk merubah suatu besaran. Peranan transducer pada penguat audio sangat dominan. Dengan pertimbangan bahwa penguat audio adalah penguat suara. Sehingga harus mampu menguatkan berbagai macam dan jenis sumber suara. Penempatan transducer input dan output secara tepat akan menghasilkan kwalitas suara.

A. Konversi Besaran Pada Microphone.

1.     Pengertian.

Microphone adalah transducer. Dimana transducer tersebut berfungsi  untuk merubah suatu besaran menjadi besaran lain. Besaran yang dirubah oleh microphone tekanan gerakan dengan satuan milibar menjadi voltage/hertz. Sebagai gambaran dari microphone dijabarkan menjadi berikut antara lain adalah

2.     Kontruksi Microphone Dynamik

Kontruksi dari microphone adalah terdiri dari : Body (chassing), kumparan, membran, Konus, magnit permanen, kabel trasmisi, baterry, saklar, socket, Filter mekanik, skrup (mur-baut).

Gambar 1.1  Microphone Dengan Nama Bagian

Microphone terbagi menjadi dua menurut sifatnya yaitu :

a.      Microphone Dinamic adalah suatu transducer dimana penghasil signal listrik, akibat perubahan garis gaya magnit. Garis gaya magnit berubah rubah karena tekanan yang berubah-rubah pada membran. Membran bergerak karena perubahan getaran udara yang mengenai

Pada gambar 1.1 memperlihatkan nama bagian-bagian microphone dilihat dari luar. Sedangkan kontruksi microphone dimana mampu merubah tekanan getaran menjadi signal adalah sebagai berikut :

Gambar 1.2  Kontruksi Mikrophone Kumparan Dan Membran.

            Pada gambar 1.2 diperlihatkan kontruksi dari microphone. Dan perlu diingat bahwa signal listrik dapat dibangun bila ada pemotongan garis gaya magnit. Proses pemotonga garis gaya adalah sebagai berikut :

a.  Membran mendapat getaran udara sehingga mampu menggerakan koker kumparan bergerak naik turun.

b.   Membran mampu bergerak naik turun karena terlapisi oleh konus yang sifatnya elatis dan terletak dipinggir membran.

c.  Koker kumparan mengelilingi magnit permanent, koker bergerak karena membran bergerak. Bergeraknya membran akibat getaran udara yang bervariatif membentur membran.

d.  Koker dengan kumparan mengelilingi magnit permanet. Dengan demikian kumparan tersebut terinduksi oleh perubahan gerakan membran.

e.      Induksi pada kumparan akan bervariatif dan induksi inilah yang menghasilkan gelombng elektromagnetik  pada kumparan tersebut.kin.

f.   Nilai impendansi microphone adalah besar. Yaitu dengan nilai diatas 600 ohm. Untuk mendapatkan nilai sebesar itu. Maka kumparan yang digunakan kawat dengan diameter sekecil mung

g.     Terminal adalah berfungsi untuk menghantarkan signal elektromagnetik ke penguat dan memproses signal tersebut.

h.  Body berfungsi menempatkan semua system microphone dynamik dalam satu tempat sehingga dapat ditempatkan pada posisi microphone secara keseluruhan.

i.       Pada gambar 1.1 adalah pada ujung ditempatkan system kerja microphone dynamik yang diperlihatkan pada gambar 1.2.

b. Microphone Condensor.

Microphone Condensor adalah suatu transducer dimana mampu menghasilkan signal listrik. Signal listrik yang dihasilkan adalah karena perubahan nilai kapasitansi pada microphone tersebut. Microphone condensar disupply dengan batu battery sebesar 1,5 volt atau lebih tergantung dari kontruksinya.

.

Gambar 1.3  Kontruksi Microphone Condensor

            Dilihat pada gambar 1.3  memperlihatkan kontruksi internl. Dari gambar  tersebut untuk nilai kapasitansi adalah :

Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 10¹⁸ elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs.  Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10) (k A/t)

            Berdasarkan uraian tersebut diatas serta gambar 1.6. Maka untuk menghasilkan signal listrik dari sebuah microphone condensor. Signal listrik yang dihasil oleh microphone condensor. Adalah dengan mensupply tegangan 1,5 volt tersambung secara seri.

Gambar 1.4 Rangkaian Instalansi Internal Microphone Condensor

Cara kerja microphone Condensor adalah sebagai berikut :

a.      Saat saklar dionkan maka aliran supply tegangan mengalir. Dari polaritas positip battery menuju negatif. Pada gambar 1.4 terdapat pada terminal 2 socket Canon.

b.     Kemudian sumber signal yang merambat melalui udara bergerak mengenai membran (gambar 1.3). Maka terjadi aktifitas dielektrikum berubah serta jarak kedua keping elektrodanya juga berubah.

c.      Perubahan nilai dielektrikum atau jarak kedua elektroda tersebut menyebabkan perubahan nilai kapasitansi.

d.     Saat terjadi perubahan nilai kapasitansi, maka saat itu juga terjadi pengosongan muatan pada elektroda tersebut.

e.      Dengan melepas muatan maka terjadi lonjakan tegangan. Lonjakan tersebut mengakibatkan surplus tegangan diatas rata-rata terjadi hanya sesaat.

f.      Saat pengosongan habis, maka proses selanjutnya adalah pengisian muatan elektroda kapasitansi tersebut. Sehingga terjadi perubahan ,evel tegangan dibawah rata-rata sampai muatan penuh.

g.     Sebelum pengisian sampai titik penuh, pada membran terjadi desakan getaran suara maka elektroda akan membuang muatan dan terjadi proses yang berulang-ulang tersebut diatas.

3.     Penguat Mikropon dan Pencampur.

www. skema-rangkaian-elektronika.blogspot.com

Gambar 1.5 Pencampur Input 3 Kanal.

            Pada dasarnya penguat mic subtansi dari penguat pre-amp. Fungsi dan peranan pre-amp sebagai pengut awal. Sehingga semua besaran yang telah diproses oleh transducer input. Diumpan ke penguat pre-amp sebagai penguat tegangan awal. Serta beradaptasi impendansi dikedua belah pihak. Yaitu tansducer input dengan penguat didepannya.

            Pada gambar 1.5 adalah penguat microphone sebanyak 4 kanal. Keempat kanal tersebut  terdiri dari 2 microphone 2 line masing-masing L dan R. Kedua line ini dimana inputnya menggunakan RCA dan Jack Akai. Dikedua terminal tersambung paralel tetapi kanal L dan kanal R masing-masing digunakan sebuah penguat. Kemudian keempat kanal tersebut masing-masing terpasang attenuator yang berfungsi sebagai pengatur hasil penguatan. Untuk kedua penguat microphone digunakan Op-amp dengan system non inverting. Sehingga pengaturan feedback (umpan balik) serta intensitas kepekaan terkomposisi menjadi satu. System penguatan ini mempunya phasa yang sama dengan input. Hasil penguatannya ditentukan oleh nilai komponen umpan balik.

B. LOUD SPEAKER

1.     Kontruksi Kotak Speaker.

Bentuk kotak speaker dirancang untuk menghasilkan nada suara yang diharapkan. Hal ini dengan pertimbangan bahwa nada rendah yang dihasilkan sekitar 100 hertz. Sehingga kedalam nada bass (deep) tidak memberikan hantaman yang bulat dan dalam. Salah salah satu alternatif perencanaan embuatan kotak speaker adalah sebagai berikut :

A. Sealed Box.

Gambar 1.6 Kontruksi Box Sealed

Bentuk sealed menggunakan kalkulasi volume untuk membantu mengurangi dan mengontrol perubahan. Biasanya model ini memiliki ruang box yang tidak berlubang. Bentuk box sealed dipercaya mampu memberikan gebukan bass yang halus dan responnya tepat. Nah buat pecinta audio kosmetik biasanya menggunakan jenis box ini berikut dengan instalasi subwoofer reverse (terbalik). Kelebihan : Box kecil, mampu mengeluarkan tenaga yang besar, respon tepat, mudah dibuat, dapat menghindari kesalahan dalam pembuatan. Kekurangan : Efisiensi terbatas.

B. Vented (ported)

Gambar 1.7 Kontruksi Box Vented

Bentuk model box seperti ini menggunakan lubang atau port, lubang ini berperan untuk menambah output frequency rendah, udara di dalam box dikeluarkan seperti piston atau motor, tahap perpindahan udara itu dapat memperbesar frequency subwoofer.  Model box ini umum digunakan pada sistem SQ atau SPL. Kelebihan : Mampu menambah efisiensi, menopang output frequency rendah, distorsi kecil. Kekurangan : Ukurannya besar, tidak ada control tuning frequency, pembuatan box agak susah.

C. Isobaric

Gambar 1.8 Kontruksi Box Isobaric

Model menggunakan dua subwoofer dengan menempel face to face, dengan satu system cable yang berlawanan. Secara garis besar isobaric terdiri dari 2 subwoofer, 2 amplifier dari setengah ukuran box. Kelebihan : Ukurannya sangat kecil, distorsi rendah. Kekurangan : Efisiensi sangat kecil, ukurannya kecil untuk ukuran yang dianjurkan buat dua subwoofer.

D. Aperiodic

Gambar 1.9 Kontruksi Box Aperiodic

Model ini menggunakan selaput luar untuk memperkecil subwoofer dan meratakan impedansi yang keluar. Kelebihan : Sebenarnya tidak ada ukuran, responnya sangat tipis.

Kekurangan : Efisiensi rendah, biasanya memerlukan subwoofer yang besar. Pembuatannya susah dan perlu tuning yang tepat

E. Reflex bandpass

Gambar 1.10 Kontruksi Box Reflex Bandpass

Bentuk sealed yang dipasang menjadi bentuk port untuk mendapatkan penyaring lowpass. Ini untuk menambah efiesiensi sampai bandpass atau digunakan frequency dari modelnya.  Bentuk ini terdiri dari single reflex bandpass dan dual reflex bandpass. Kedua box ini membutuhkan  tuning yang tidak sama.

Kelebihan : Sangat efisien untuk bandpass, dapat dibuat untuk menambah frequency, menambah tenaga yang dihasilkan . Tepat untuk tenaga power yang rendah.

Kekurangan : Distorsi tinggi, subwoofer gampang rusak, ukurannya relatif besar serta pembuatannya sangat sulit.

F. Labyrinth

Bentuk dari transmission line (jenis box yang didalamnya terdapat sekat untuk memberikan output yang besar), bentuk ini menggunakan port, di dalam box terdapat sekat.

Gambar 1.11 Kontruksi Box Labyrinth

Kelebihan : Dapat menghasilkan output yang maksimal pada frequency tertentu

Kekurangan : Sulit dalam pembuatannya, ukurannya besar tidak praktis.

Bentuk box adalah dirancang sesuai dengan  perencahaan  sesuai pertimbangan.     Transducer Output

2.     Kontruksi Mekanik Speaker.

Gambar 1.12 Kontruksi Tranduscer Output Audio

Kontruksi transduscer output system audio dikenal dengan sebutan loudspeaker. Fungsi utama adalah merubah signal listrik menjadi getaran suara. Dimana system kerjanya adalah sebagai berikut :

a)     Saat signal listrik mengalir pada kumparan maka akan terjadi EMF ( Energy Moving Force) Pada Kumparan tersebut.

b)     Karena kumparan intinya adalah magnit permanen sehingga terjadi reaksi  tarik-menarik berlainan kutub ataupun tolak menolak bila kutubnya senama.

c)     Reaksi ini menimbulkan gerakan koker maju dan mundur atau kedepan maupun kebelakang, dimana koker tersebut tersambung dengan membran.

d)     Gerakan membran yang seirama dengan amplitudo dan frekuensi maka mampu menimbulkan suara dan dapat didengar oleh telinga manusia.

e)     Ukuran diameter, kekuatan daya serta kontruksi kotak mempengaruhi kwalitas nada yang dihasilkan oleh pendengaran yang normal.

f)      Disamping itu penempatan juga mempengaruhi dari kwalitas  nada irama yang dihasilkan (indoor atau outdoor)

3. Cara  Pengamatan Pada Microphone.

Tujuan setelah menyelesikan pekerjan ini mampu melakukan pengamatan pengukuran konversi signal listrik pada microphone.

Gambar 1.13 Pengamatan Konversi Getaran Suara Menjadi Listrik.

            Pada gambar 1.13 memperlihatkan pengamatan proses konversi microphone. Dimana merubah getaran suara yang berasal dari sumber bunyi untuk dijdikan signal listrik. Merambatnya getaran suara melalui transmisi udara mengenai membran microphone. Kontruksi membran seporos dengan koker kumparan. Dimana koker kumparan tersebut mengelilingi magnit permanen. Sehingga saat terjadi gerakan membran kumparan akan memutus fluk magnit permanen. Fluk magnit terputus-putus akibat gerakan membran menyebabkan kumparan tersebut terinduksi. Perubahan besar kecilnya induksi pada kumparan tersebut terlihat gelombang pada osciloscope. Karena koker dan kumparn seporos dengan membran maka impendansinya  dirancang sebesar mungkin. Impendansi yang besar maka kawatnya sekecil mungkin. Disamping itu gerakan membran untuk mendapatkan sensitiitas dirancang dengan kelenturan. Untuk mendapatkan maka bagian pinggir membran terpasang konus yang lunak.

 4. Cara Pengamatan Dan Pengukuran Konversi Signal Listrik Pada Speaker

Gambar 1.14 Pengamatan Pengukuran Konversi Signal Pada Speaker

            Gambar 1.14 memperlihatkan metoda pengamatan konversi signal listrik pada speaker. Dengan menggunakan sebuah amplifier dengan inputan microphone. Sedangkan output dari amplifier terpasang beban speaker. Dan osciloscope sebagai alat ukur terpasang pada input dan output. Kemudian sumber suara merambat melalui udara mengenai membran microphone. 

Sumber :Dok Pribadi, Rangkuman Materi Pengertian Sinyal Audio (Bp Taufiq Afandi)