Cara Menghitung dan Merencanakan sebuah Power Amplifier Rakitan bag.1
Pada dasarnya diperlukan pengetahuan elektronika yang cukup untuk mendesain sebuah amplifier yang baik, namun disini saya katakan tidak mendesain akan tetapi hanya menjelaskan cara menghitung dan merencanakan amplifier rakitan untuk keperluan anda. Dalam hal ini bisa untuk keperluan dirumah, studio maupun diluar ruangan.
A. Amplifier dan SPL
Sebagian besar dari kita mungkin masih berpikir bahwa jika kita memiliki penguat yang menghasilkan output daya 50 watt ke speaker 8-ohm, akan menghasilkan suara cukup bersih dan musik keras, maka dengan menggandakan power amplifier menjadi 100 watt , sistem kemudian akan bermain dua kali lebih keras. Banyak orang mungkin masih percaya itu, tapi kenyataannya tidak begitu!!
Meskipun bukan hal yang mudah untuk dipahami, menggandakan power amplifier tidaklah menghasilkan dua kali lipat kenyaringan. Dalam contoh di atas, suara dari speaker tidak akan “dua kali lebih keras”, hanya akan menjadi “sedikit lebih keras,” . Faktanya meningkatkan daya dari 50Watt ke 100Watt hanya akan meningkatkan SPL (sound pressure level) sebesar 3dB (desibel). Tes pendengaran dengan kelompok besar orang telah mengungkapkan bahwa satu-decibel (1 dB ) perubahan dalam kenyaringan kira-kira hanya terdengar oleh sebagian kecil pendengar yang dapat mendeteksi itu, sehingga peningkatan dari 3 dB (dari 50Watt ke 100Watt) sebagian besar pendengar hanya mengatakan sedikit lebih keras.
Kenapa bisa begitu?? Karena perhitungan untuk SPL adalah bersifat logaritmik. Untuk menghasilkan suara sampai dua kali lipat dari 50Watt , maka anda memerlukan amplifier 10X lebih besar atau sebesar 500Watt. Sebuah pemborosan daya yang besar jika penguat 500Watt hanya digunakan didalam rumah.
Jadi sebelum memutuskan merakit amplifier perkirakan untuk apa kebutuhan kita. Untuk Keperluan dirumah secara umum penguat 50Wrms sudah sangat layak. Memperkuat daya sampai 100 atau 150Watt tdk akan berbeda jauh hasilnya. Karena itu untuk dirumah sebaiknya anda lebih mengutamakan speaker yang baik (ratio power to SPL lebih baik) atau bersensitifitas tinggi dari pada menambah daya power amplifier anda. Para audiophile bahkan keranjingan dengan amplifier tabung single ended yang cuma 5Watt dari pada pushpull 10Watt misalnya, karena memang hasil SPL nya tidak akan jauh berbeda dan menurut mereka single ended terdengar lebih mempesona dibandingkan pushpull, tentunya dengan menggunakan speaker yang sensitif.
B. Memilih Speaker
Berikut parameter untuk memilih dan menentukan speaker sesuai kebutuhan.
1.Respon Frekuensi
Speaker merupakan kunci dari sebuah sistem audio, baik dirumah, studio, maupun diluar ruangan, speakerlah yang paling menentukan kualitas sound sistem anda, karena speaker adalah akhir dari sistem yang menuju telinga anda. Pada dasarnya amplifier didesain sebagai penguat dengan respon yang flat disegala freakuensi dari 20 sd 20Khz, namun speaker memiliki keterbatasan terhadap respon frekuensi tersebut. Karena itu para perancang audio bekerja keras untuk mendapatkan respon yang flat dari speaker. Untuk memenuhi itu maka digunakan speaker Woofer untuk merespon frekuensi rendah, middle untuk respon menengah dan tweeter untuk frekuensi tinggi. Selain itu masih diperlukan filter agar energi bisa tersebar dengan efektif dimasing-masing speaker tersebut, maka dibuatlah rangkaian crossover. Untuk respon terbaik maka jenis speaker harus ada minimal 3 jenis tsb dan crossover yang baik untuk mendukungnya.
2.Sensitivitas
Masih berhubungan dengan SPL, dalam hal ini speaker yang baik adalah speaker yang mampu mereproduksi daya amplifier dengan sebaik mungkin tanpa rugi atau loss yang besar, karena itu dengan daya amplifier yang sama, speaker yang baik akan menghasilkan nilai SPL yang lebih besar dibandingkan speaker biasa. Biasanya sensitivitas dinilai dengan satuan dB (sama seperti spl dan gain). Makin sensitif makin baik, dan makin mahal, biasanya 90 dB keatas.
Namun tdk usah khawatir bagi anda yang mau belajar dan mencoba membuat sendiri dgn dana terbatas, karena pilihan speaker dari produsen lokal yang ada saat ini sdh cukup baik dan harganya cukup terjangkau.
3.Daya Speaker
Diberbagai forum saya sering membaca bahwa masih ada orang yg salah persepsi tentang daya speaker ini. Ada yang mengatakan bahwa “untuk ngangkat speaker 500Watt, harus dikasih power amplifier 500Watt”. Ini tentunya sebuah kesalahan yang cukup mendasar, karena yang tercantum pada speaker adalah rating maksimal atau kemampuan maksimal dari speaker itu pada saat diumpankan ke amplifier. Jadi tidak masalah kalau anda umpankan speaker 500Watt pada power amplifier 20Watt sekalipun. Yang jadi masalah adalah kalau speaker kecil dihubungkan dengan amplifier besar, jika sdh melewati rating yang tertera dibadannya speaker akan berasap/jebol.
Saran saya jika merencanakan ingin membuat amplifier 60Watt misalnya, maka pilihan speakernya 100Watt keatas agar aman digunakan, dan sistem anda dapat dipacu sampai batas kemampuannya.
4. Impedansi
Impedansi (Z)speaker adalah tahanan sebuah speaker terhadap signal audio, dalam hal ini berbeda dengan tahanan pada resistor. Nilai impedansi akan menentukan daya output dari amplifier, semakin kecil impedansi semakin besar daya yang keluar dari amplifier. Penjelasan selanjutnya akan membahas perhitungan daya yang berhubungan dengan impedansi ini.
5. Kotak Speaker
Kotak speaker juga merupakan hal krusial dan sangat menentukan kualitas sistem anda. Terutama untuk frekuensi-frekuensi rendah, kotak ini merupakan kunci utama keberhasilan dalam merancang sebuah sound sistem. Saya tidak akan membahas ini terlalu jauh, karena akan menjadi pembahasan yang sangat panjang, karena desain untuk kotak ini sangat beragam, dan masing2 memiliki karakter tersendiri.
Kalau untuk dirumah, cukuplah desain konvensional yang umum dengan model memanjang. Untuk yang mau mencoba membuat sendiri bisa membaca tentang desain kotak speaker ini dari berbagai sumber yang banyak tersebar diinternet. Untuk kita yang kurang ahli dalam perkayuan bolehlah kita pesan dengan pembuat kotak speaker yang berpengalaman.
Berikut salah satu website untuk acuan jika ingin membuat kotak sendiri;
http://www.diyaudioandvideo.com/Tutorial/SpeakerBox/
bersambung ke bag.2
Daftar Pustaka
http://www.axiomaudio.com/power
http://www.audioholics.com/frequent-questions/relationship-between-watts-and-dbs
Audiobbm.com Let's Do It ! 