MAKALAH POWER AMPLIFIER

MAKALAH TEKNIK AUDIO VIDEO

PENGUAT AUDIO (AUDIO AMPLIFIER)

Disusun oleh:

Miftahul Hoir (125514013)

Adam Fatchur R. (125514231)

M. Ari afrizal (135514053)

Hanif Mutiarasti (135514062)

Kelas : Elkom A - 2012

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha

Esa. Berkat limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayah-Nya,

sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah ini.

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik

Audio Video. Terima kasih kepada semua komponen yang telah membantu

dalam proses menyelesaikan makalah ini, baik secara langsung maupun

tidak langsung. Dengan adanya makalah ini, diharapkan dapat

memberikan pengetahuan dan manfaat bagi kita semua agar dapat

dijadikan sebagai referensi pada perkembangan berikutnya.

Akhirnya kepada Allah jualah penulis mohon taufik

hidayah, semoga usaha kami ini mendapat manfaat yang baik.Serta

mendapat ridho dari Allah SWT.Amin ya rabbal alamin.

Terima kasih

Teknik Audio Video : Penguat AudioII

Surabaya, 17 Maret

2015

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................II

DAFTAR ISI .................................................III

BAB I PENDAHULUAN

a. LATAR BELAKANG ..................................1

b. TUJUAN ..........................................4

c. RUMUSAN MASALAH..................................4

BAB II PEMBAHASAN

a. DEFINISI PENGUAT AUDIO (AMPLIFIER) ..............5

b. CARA KERJA AUDIO AMPLIFIER.......................5

Teknik Audio Video : Penguat AudioIII

c. KLASIFIKASI PENGUAT AKHIR .......................7

d. TEKNOLOGI AUDIO .................................24

BAB III PENUTUP

a. SIMPULAN ........................................36

b. DAFTAR PUSTAKA ..................................37

Teknik Audio Video : Penguat AudioIV

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada sistem audio, spektrum frekuensi dapat dibagi menjadi

tiga wilayah, yaitu bass, middle, dan treble. Untuk keperluan

tertentu, ketiga wilayah nada tersebut diatur sedemikian rupa

sehingga sesuai dengan karakteristik ruangan atau sesuai dengan

keinginan si pendengar musik. Sebuah pengatur nada biasanya

ditambahkan untuk melengkapi penguat audio sehingga didapatkan

respon frekuensi seperti yang diinginkan. Pengatur nada tersebut

berfungsi untuk memperbesar (boost) atau memperlemah (cut)

sinyal-sinyal audio pada frekuensi tertentu. Pengatur nada aktif

dibuat menggunakan filter yang diberi penguat dengan umpan balik

negatif.

Pada sistem kontrol, pengertian umpan balik berarti

pengembalian hasil dari keluaran kepada masukan dari suatu

sistem. Konsep umpan balik ini sangat penting dalam teori sistem

kontrol karena akan menentukan karakteristik dan mempengaruhi

kestabilan dari sistem kontrol tersebut. Sistem audio dapat

dipandang sebagai sebuah sistem kontrol yang juga memiliki

parameter-parameter seperti gain, frequency response, dan lain-

lain. Pada sistem audio, terdapat fenomena natural feedback

dimana sinyal suara yang dikeluarkan dari speaker akan masuk

Teknik Audio Video : Penguat Audio1

kembali ke dalam sistem dan mempengaruhi karakteristik dan

performa dari sistem tersebut. Ada banyak sistem kontrol umpan

balik yang dirancang supaya acoustic feedback yang muncul di

dalam sistem bisa dimanfaatkan untuk memperoleh respon tertentu

dari sistem. Untuk menghasilkan nada rendah, tersedia loud-

speaker khusus yang disebut sebagai woofer. Beberapa penguat

audio dilengkapi dengan penguat khusus untuk frekuensi rendah ini

karena konstruksi dari diafragma woofer itu sendiri yang cukup

tebal disamping ukuran coil dari loud-speaker woofer yang juga

tergolong besar sehingga diperlukan daya lebih untuk menggerakkan

diafragma tersebut hingga dihasilkan bunyi nada rendah yang cukup

keras.

Pada umumnya loud-speaker tipe wooferini hanya menghasilkan

suara dengan frekuensi rendah di atas 100 Hz. Jika hendak

memperkuat suara dengan frekuensi dibawah 100 Hz, biasanya

digunakan loud-speaker tipe subwoofer.

Ada dua fenomena yang sering terjadi, yaitu kotak yang disediakan

untuk subwoofer ini menjadi sedemikian besar atau sistem penguat

untuk subwoofer menjadi sangat kompleks dan berlebihan. Keduanya

disebabkan karena tanggapan frekuensi rendah yang dihasilkan

belum seperti yang diinginkan. Hal ini terjadi karena pada

kebanyakan sistem penguat subwoofer, sinyal umpan balik diambil

sebelum loud-speaker subwoofer. Sedangkan loud-speaker subwoofer

itu sendiri juga memiliki karakteristik yang akan mempengaruhi


tanggapan frekuensi suara yang akan dihasilkan. Pada makalah ini

akan disajikan salah satu implementasi teori umpan balik pada

sistem audio.

Umpan balik yang diberikan pada amplifier diperoleh dari

sinyal akustik yang diubah menjadi sinyal listrik menggunakan

sebuah transducer. Makalah ini disusun dengan urutan sebagai

berikut. Di bagian awal akan dijelaskan teori dasar dari sistem

berumpan balik dan respon filter yang diharapkan. Kemudian

dilanjutkan dengan perencanaan dan implementasi sistem. Di bagian

akhir akan disajikan hasil-hasil pengujian dan ditutup dengan

kesimpulan.

Umpan Balik (Feedback)

Secara umum, skema dasar sebuah sistem penguat berumpan balik

dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Sistem amplifier dengan umpan balik

Jika sinyal yang masuk sebelum komparator disebut sebagai

Xs, perbedaan sinyal antara sinyal yang masuk sebelum

komparator dan sinyal terumpan balik ke masukan disebut sebagaiTeknik Audio Video : Penguat Audio

3

Xd (sinyal selisih), sinyal umpan balik disebut sebagai Xf, dan

sinyal keluaran disebut sebagai Xo, maka hubungan dari keempat

sinyal tersebut dinyatakan sebagai berikut.

Xd = Xi = Xs – Xf ..............................(1)

dimana:

Xf = B x Xo .......................................(2)

Xo = A x Xi ........................................(3)

Dengan mensubstitusikan persamaan 1 yaitu :

Xd = Xi = Xs - Xf disubstitusikan dengan Xf = B x Xo, didapat

penguatan dari umpan balik sebesar:

AB ≡ Xo / Xs ≡ BA / 1+.......................(4)

D (desensitifitas) atau perbedaan balik antara penguat dengan

umpan balik didefinisikan:

D = 1+ AB ........................................(5)

Impedansi dari penguat umpan balik dapat dicari menggunakan:

ZiB = Zi x (1 + BA) = Zi x D .............(6)

ZoB = Zo / 1 + BA ..............................(7)

dimana:

ZiB = Impedansi masukan umpan balik.


ZoB = Impedansi keluaran umpan balik.

Untuk menghitung penguatan umpan baliknya di-gunakan rumus:

................(8)

Jika│AB│<│A│, maka umpan-balik dikatakan nega-tif, atau

degeneratif. Jika AB│> │A│, maka umpan-balik dikatakan positif,

atau regeneratif. Pada umpan balik negatif, sinyal yang

dihasilkan mengalami perbedaan sudut fasa dengan sinyal

masukannya. Pada umpan balik positif, sinyal output sefasa

dengan sinyal inputnya.

Berdasarkan konfigurasi penguat dengan umpan baliknya, dikenal

ada empat macam konfigurasi umpan balik: series input-series

output (SISO), series-input parallel output (SIPO), parallel

input-series output(PISO), dan parallel input-parallel

output(PIPO).

Pada umpan balik negatif, memang terjadi penurunan pada

penguatan tegangannya (persamaan 4). Tetapi, karakteristik

positif yang dihasilkan adalah impedansi input yang lebih

tinggi (sehingga mengurangi efek pembebanan sumber sinyal),

tanggapan frekuensi yang lebih baik (dengan bandwidth dikalikan

penguatan total yang selalu konstan), serta penguatan yang

lebih stabil (lebih kebal terhadap pengaruh perubahan


eksternal). Sedangkan pada umpan balik positif, penguat akan

cenderung mengalami osilasi. Itu sebabnya kebanyakan umpan

balik positif digunakan sebagai osilator. Pada beberapa sistem,

umpan balik positif ini tidak diinginkan keberadaannya. Contoh-

nya pada sistem amplifier yang kurang dikontrol dengan baik,

jika sebuah loudspeaker dipasang berhadapan langsung dengan

microphone, seringkali terdengar noise dengan frekuensi

tertentu.

B. Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui

pengertian tentang “Amplifier” serta mengetahui lebih banyak

tentang klasifikasi penguat audio.

C. Rumusan Masalah

1. Apakah definisi penguat audio (amplifier)?

2. Bagaimana cara kerja pada penguat audio?

3. Sebutkan klasifikasi tentang penguat audio (amplifier)!


BAB II

PEMBAHASAN

A. Definisi Penguat Audio (Amplifier)

Penguat audio (amplifier) secara harfiah diartikan dengan

memperbesar dan menguatkan sinyal input. Tetapi yang sebenarnya

terjadi adalah, sinyal input di replika (copied) dan kemudian di

reka kembali (re-produced) menjadi sinyal yang lebih besar dan

lebih kuat. Dari sinilah muncul istilah fidelitas (fidelity) yang

berarti seberapa mirip bentuk sinyal keluaran hasil replika

terhadap sinyal masukan. Ada kalanya sinyal input dalam

prosesnya kemudian terdistorsi karena berbagai sebab, sehingga

bentuk sinyal keluarannya menjadi cacat.

Sistem penguat dikatakan memiliki fidelitas yang tinggi (high

fidelity), jika sistem tersebut mampu menghasilkan sinyal

keluaran yang bentuknya persis sama dengan sinyal input. Hanya

level tegangan atau amplituda saja yang telah diperbesar dan

dikuatkan. Di sisi lain, efisiensi juga harus diperhatikan.

Efisiensi yang dimaksud adalah efisiensi dari penguat itu yang

dinyatakan dengan besaran persentasi dari power output

dibandingkan dengan power input. Sistem penguat dikatakan

memiliki tingkat efisiensi tinggi (100 %) jika tidak ada rugi-

rugi pada proses penguatannya yang terbuang menjadi panas.


B. Cara Kerja Penguat Audio

Audio Amplifier adalah sebuah alat yang berfungsi memperkuat

sinyal audio dari sumber-sumber sinyal yang masih kecil sehingga

dapat menggetarkan membran speaker dengan level tertentu sesuai

kebutuhan.

Gambar 2. Blok Audio Amplifier

a. Input Sinyal

Input sinyal dapat berasal dari beberapa sumber, antara

lain dari CD/DVD Player, Tape, Radio AM/FM, Microphone, MP3

Player, Ipod, dll. Masing-masing sumber sinyal tersebut

mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Bagian Input sinyal

harus mampu mengadaptasi sinyal sinyal tersebut sehingga sama

pada saat dimasukkan ke penguat awal/ penguat depan (pre-amp).

b. Penguat Awal / Penguat Depan (Pre-amp)


https://abisabrina.files.wordpress.com/2010/10/blok-audio-amplifier.jpg

Penguat depan berfungsi sebagai penyangga dan penyesuai

level dari masing-masing sinyal input sebelum dimasukkan ke

pengatur nada. Hal ini bertujuan agar saat proses pengaturan

nada tidak terjadi kesalahan karena pembebanan/loading. Penguat

depan harus mempunyai karakteristik penyangga/buffer dan

berdesah rendah.

c. Pengatur Nada (Tone Control)

Pengatur nada bertujuan menyamakan (equalize) suara yang

dihasilkan pada speaker agar sesuai dengan aslinya (Hi-Fi).

Pengatur nada minimal mempunyai pengaturan untuk nada rendah

dan nada tinggi. Selain itu ada juga jenis pengatur nada yang

mempunyai banyak kanal pengaturan pada frekuensi tertentu yang

biasa disebut dengan Rangkaian Equalizer. Prinsip dasar

pengaturan nada diperoleh dengan mengatur nilai R/C resonator

pada rangkaian filter.

d. Penguat Akhir (Power Amplifier)

Penguat Akhir adalah rangkaian penguat daya yang bertujuan

memperkuat sinyal dari pengatur nada agar bisa menggetarkan

membran speaker. Penguat akhir biasanya menggunakan konfigurasi

penguat kelas B atau kelas AB. Syarat utama sebuah penguat

akhir adalah impedansi output yang rendah antara 4-16 ohm) dan

efisiensi yang tinggi. Karena kerja dari penguat akhir sangat


berat maka biasanya akan timbul panas dan dibutuhkan sebuah

plat pendingin untuk mencegah kerusakan komponen transistor

penguat akhir karena terlalu panas.

e. Speaker

Speaker berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi sinyal

suara. Semakin besar daya sebuah speaker biasanya semakin besar

pula bentuk fisiknya. Secara umum speaker terbagi menjadi tiga,

yaitu Woofer (bass), Squaker (middle), dan tweeter (high).

Impedansi speaker antara 4 ohm, 8 ohm dan 16 ohm. Saat ini ada

juga speaker yang disebut dengan subwoofer, yaitu speaker yang

mampu mereproduksi sinyal audio dengan frekuensi yang sangat

rendah dibawah woofer.

f. Power Supply

Power Supply merupakan rangkaian pencatu daya untuk semua

rangkaian. Secara umum power supply mengeluarkan dua jenis

output, yaitu output teregulasi dan tidak teregulasi. Output

teregulasi dipakai untuk rangkaian pengatur nada dan penguat

awal, sementara rangkaian power supply tidak teregulasi dipakai

untuk rangkaian power amplifier.

C. Klasifikasi Penguat akhir


a. Po-amp System OTL

OTL (Output TransformerLess) adalah system audio po-amp

yang tidak menerapkan transformator impedansi di jalur keluaran

(output) nya, akan tetapi menerapkan kondensator kopel untuk

melimpahkan sinyal audio kepada speaker. System ini

memperbaharui system OT dan mempunyai keunggulan dalam hal

tanggapan frekwensinya. Perangkat system Hi-fi (high fidelity)

generasi awal dibuat dengan amplifier system ini. System ini

menjadi system yang paling populer dan paling banyak digunakan

dalam keperluan daya audio kecil. Banyak perusahaan pembuat

parts elektronik mengeluarkan produk-produk IC audio dengan

system OTL, baik untuk keperluan mono amplifier ataupun untuk

keperluan stereo amplifier dengan daya output yang bervariasi.

Rancangan po-amp OTL menggunakan Supply tegangan tunggal

dan besar tegangan supply bisa sangat bervariasi, mulai dari 3V

hingga 80V. Biasanya semakin besar tegangan supply maka

semakin besar pula daya audio yang mampu dihasilkannya. Dalam

masalah efisiensi, system ini masih di bawah system OT karena

system OTL umumnya beroperasi dalam klas “AB”.

Di dalam po-amp system OTL transistor-transistor driver

selalu komplementer (berpasangan), yaitu yang satu transistor

NPN dan satunya lagi transistor PNP di mana kedua transistor

yang berbeda jenis ini mempunyai karakteristik yang sama dalam

hal VCE max, hFE, dan lain-lainnya. Untuk po-amp dengan daya

yang lebih besar, dilengkapi dengan transistor-transistor akhirTeknik Audio Video : Penguat Audio

11

(transistor power) yang bisa merupakan dua transistor yang

komplementer pula (NPN dan PNP berpasangan) namun bisa juga

hanya dua transistor yang sejenis.

Titik tegangan tengah dalam po-amp OTL Untuk memahami

system OTL lebih lanjut, perhatikanlah gambar rangkaian

berikut.

Gambar 3. Rangkaian Po-Amp OTL

Pada gambar tampak po-amp OTL 4,5W yang diambil dari sebuah

radio-tape mobil keluaran lama. Titik X adalah titik di mana di

situ terdapat tegangan DC sebesar kira-kira setengah dari

tegangan supply (Vcc). Dalam skema ini karena tegangan supply-

nya 12V maka pada titik X tegangannya sekitar 6V. Ini adalah

salah satu ciri dari penguat OTL, yaitu mempunyai tegangan


http://4.bp.blogspot.com/-uBdPSVyUpmA/VJSqybKY3RI/AAAAAAAACfI/7UWjSyDcGiQ/s1600/OTL%2Bpo-amp%2B2%2Bsmall.gif

setengah dari tegangan supply di titik X. Karena itu ketidak

beresan sebuah po-amp OTL biasanya bisa diketahui dari titik X

ini, misalnya tegangannya mendekati nol atau terlalu besar

hingga mendekati tegangan supply.

Pada titik X ini dipasang kondensator bernilai besar (C5)

untuk meng-kopel/melewatkan sinyal audio yang berbentuk AC

kompleks yang telah dikuatkan oleh po-amp kepada speaker.

Tegangan di titik X ditentukan oleh besarnya arus kolektor (Ic)

T2, sedangkan arus kolektor T2 ini adalah sebesar hFE kali arus

yang diambil oleh basis (Ib) T2.

Dengan tulisan didefinisikan : Ic = hFE x Ib. Semakin besar

Ic akan semakin kecil tegangan di titik X, atau semakin besar

Ib akan semakin kecil tegangan di titik X karena Ib yang

membesar akan membesarkan Ic pula. Arus basis T2 dipasok

melalui resistor VR1. Dengan VR1 yang berbentuk variable

(trimpot) maka tegangan di titik X bisa ditetapkan dengan

pengaturan VR1 (disetel-setel sehingga tegangan di titik X

kira-kira 6V dari ground). VR1 juga menyelenggarakan unpan

balik negatif yang menentukan faktor penguatan sinyal secara

keseluruhan.

Arus stasioner bagi transistor daya

Setiap po-amp baik dalam klas A, klas B atau klas AB selalu

mempersyaratkan adanya arus stasioner (arus bias) bagi

transistor-transistor dayanya. Dalam po-amp OTL seperti contohTeknik Audio Video : Penguat Audio

13

di atas, arus stasioner ditentukan oleh besarnya tegangan di

antara kedua basis transistor T3 dan T4. Tegangan itu juga

adalah tegangan D1 bersama dengan R6. Karena itu besar

resistansi R6 ikut mempengaruhi arus stasioner. Ada kalanya R6

berbentuk trimpot sehingga arus stasioner bisa ditetapkan

dengan menyetel-nyetel trimpot ini. D1 berperan sebagai sensor

panas karena sifat dioda yang merosot tegangan maju-nya (Vfd)

apabila terkena panas pada suhu-suhu tertentu. Dioda ini

ditempatkan dekat dengan T3 dan T4. Apabila T3 dan T4 menjadi

semakin panas hingga batas tertentu, D1 akan mengadopsi panas

ini sehingga tegangan maju dioda mulai merosot. Akibatnya

tegangan di antara kedua basis T3 dan T4 juga akan sedikit

turun sehingga arus stasioner kedua transistor menjadi

diturunkan juga. Karena setelan arus stasioner jadi mengecil,

konsumsi arus T3 dan T4 ketika menguatkan sinyal juga akan

mengecil. Dengan demikian terjadi stabilisasi agar transistor-

transistor daya tidak mengalami panas yang berlebihan yang bisa

mengakibatkan kerusakan.

Penguatan sinyal audio di dalam system OTL

T1 adalah transistor penguat penyangga yang memberikan

sinyal audio dari kolektornya melalui kondensator kopel C2Teknik Audio Video : Penguat Audio

14

kepada basis transistor T2. Sinyal yang telah dikuatkan lalu

muncul di kolektornya T2. Sinyal ini kemudian dikuatkan lagi

oleh transistor T3 dan T4 yang merupakan dua transistor

komplementer. Dalam skema di atas kedua transistor ini

berperan sebagai driver sekaligus juga sebagai transistor daya

(transistor akhir).

T3 dan T4 bekerja bergantian namun setiap transistor menangani

setengah putaran lebih sedikit dari gelombang sinyal audio

(bandingkan dengan system OT yang setiap transistor dayanya

menangani setengah gelombang saja). T3 menangani belahan

positif dan T4 menangani belahan yang negatifnya.

Setiap lebih dari setengah putaran gelombang yang telah

dikuatkan oleh T3 dan T4 maka ia akan muncul di titik X saling

mengisi sebagai perubahan-perubahan tegangan sesuai dengan

bentuk sinyal audionya. Perubahan-perubahan tegangan di titik X

ini akan utuh berbentuk seperti sinyal AC audio sebagaimana

bentuk sinyal audio yang dimasukkan ke jalur input po-amp,

namun dengan amplitudo yang sudah jauh lebih besar karena telah

dikuatkan. Sinyal ini kemudian dikopel/dilewatkan oleh

kondensator C5 untuk diberikan kepada speaker.

Setengah tegangan supply di titik X yang merupakan tegangan DC

tidak terhubung singkat ke speaker oleh C5, karena sebagaimana

telah diketahui bahwa sifat kondensator adalah meluluskan

(melewatkan) tegangan-tegangan AC sedangkan terhadap tegangan


DC ia menyekat atau tidak meluluskan (tentang ini lihat dalam :

Pengenalan Parts/Komponen elektronik – Kondensator).

Adapun R11 berperan sebagai pengumpan balik positif dari

jalur keluaran ke emitor T1. Umpan balik ini memperbaiki

tanggapan frekwensi po-amp secara keseluruhan. Ada kalanya

untai umpan balik terdiri dari resistor-resistor dan

kondensator yang memperbaiki tanggapan frekwensi pada range

tertentu yang diinginkan. C3 yang dipasang antara basis dan

kolektor T2 berfungsi sebagai high-cut bagi frekwensi-frekwensi

tinggi di atas frekwensi audio. Kondensator ini harus selalu

ada karena jika ditiadakan akan menyebabkan ketidak-stabilan

po-amp karena cenderung berosilasi pada frekwensi tinggi.

Jika ini terjadi akibatnya adalah kerusakan pada transistor-

transistor daya karena terbebani lebih.

Nilai kapasitansi C3 harus diperhitungkan dengan tepat

sesuai kondisi kerja po-amp. Jika terlalu kecil dikhawatirkan

rentan terjadi osilasi, dan jika terlalu besar akan berefek

ikut teredamnya frekwensi-frekwensi tinggi audio. Daya keluaran

(power output) sebuah po-amp OTL bisa diperkirakan dengan

pendekatan :

Po = Vx² / 1,4RL

Po adalah daya keluaran (power output) dalam Watt

Vx adalah setengah tegangan supply efektif, dalam VoltTeknik Audio Video : Penguat Audio

16

RL adalah impedansi speaker, dalam Ohm.

Yang dimaksud setengah tegangan supply efektif untuk Vx

adalah setengah tegangan supply terukur ketika po-amp menarik

arus untuk mengeluarkan daya maksimal. Jadi, yang dimaksud di

sini bukanlah setengah dari tegangan maksimum (Vmax). Untuk

mudahnya, besar tegangan supply efektif bisa dirujuk kepada

besar tegangan AC sekunder dari trafo power supply. Jika

tegangan dari trafo power supply yang digunakan adalah 32V,

maka tegangan efektif adalah kira-kira tidak jauh dari itu atau

secara praktis bisa dikatakan sama. Maka setengah tegangannya

adalah 16V.

Dalam prakteknya, Po akan mengalami penurunan dengan faktor

pembagi 1,45 dikarenakan adanya kerugian-kerugian di dalam

proses penguatan po-amp untuk menghasilkan daya maksimal.

Contoh hitungan :

Sebuah po-amp OTL dengan tegangan supply tertulis (Vmax)

sebesar 85V. Berapakah daya maksimalnya jika dibebani speaker

berimpedansi 8 Ohm?

Tergangan efektif = Vmax / 1,41 = 60V, berarti Vx = 30V

Po = 900 / 11,2 = 80W

Dalam prakteknya, Po maksimal adalah : 80 / 1,45 = 55,4W.


Gambar 4. Po-Amp sistem OTL

Gambar (a) di atas

adalah contoh sebuah

po-amp OTL dari IC.

Perhatikanlah titik X

yang selalu terhubung

dengan kaki positif

kondensator kopel ke

speaker (C4).

C3 dan R1 dipasang

untuk mencegah

terjadinya osilasi po-

amp ketika bekerja

menguatkan frekwensi-

frekwensi audio.

Pada gambar (b) di

atas diperlihatkan

contoh lain skema

rangkaian po-amp OTL

dengan daya yang lebih

besar (16W). Pola rangkaian serupa dengan contoh po-amp

bertransistor sebelumnya, hanya saja sedikit lebih kompleks.

Transistor daya (transistor akhir) menggunakan jenis yang

sama, yaitu NPN D313. Driver adalah komplementer, yaitu MPS

3569 (NPN) dan MPS 4355 (PNP). Penyetelan tegangan tengah diTeknik Audio Video : Penguat Audio

18

http://2.bp.blogspot.com/-e0eX3AWVFNA/VJStUjvrdNI/AAAAAAAACfY/T-mHcAzbyH8/s1600/OTL%2Bpo-amp%2Blengkap%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

titik X dilakukan oleh VR 50k, sedangkan arus stasioner

ditentukan oleh besarnya resistor yang diseri dengan dioda D

(pada gambar besarnya 270 Ohm).Umpan balik positif dilakukan

oleh untaian resistor 100k, 10k dan kondensator 473.

b. Power Amplifier system OCL

Keterbatasan po-amp system OTL salah satunya adalah

sulitnya untuk dikembangkan sebagai penguat “super-power”

(berdaya sangat besar). Hal ini disebabkan karena menerapkan

supply tegangan tunggal dan juga karena selalu ada keperluan

terhadap kondensator kopel kepada speaker yang harus memenuhi

syarat-syarat tertentu. Jika tegangan supply semakin

ditinggikan, maka kondensator kopel ini harus mampu bertahan

terhadap tegangan yang tinggi pula. Begitu juga kondensator

perata (smoothing condensator) pada rangkaian power supply-nya.

Po-amp system OCL (Output CapacitorLess) memperbaiki

kelemahan ini. Ia adalah system power amplifier yang tidak

lagi menerapkan kondensator kopel di jalan output-nya.

Transfer sinyal audio dari output kepada speaker dimungkinkan

tanpa menggunakan kondensator adalah dengan menerapkan supply

tegangan terbelah (split power supply). Perhatikanlah gambar

berikut :


Gambar 5. Po-amp OCL

Gambar di

samping adalah

contoh sebuah

po-amp system

OCL 20W.

Po-amp ini

memerlukan dua

polaritas

tegangan supply,

yaitu polaritas

- (negatif) dan

polaritas + (positif). Jadi, dengan demikian ada tiga sambungan

dari power supply, yaitu sambungan - (negatif), sambungan +

(positif) dan sambungan ground (0 Volt).

Titik X adalah titik tengah di antara tegangan supply + dan

-. Berbeda dengan system OTL

di mana pada titik tengah ini

terdapat tegangan DC setengah

dari tegangan supplynya, pada system OCL di titik tengah X ini

tidak ada tegangan DC, atau bertegangan nol Volt terhadap

ground. Itulah sebabnya bisa langsung disambungkan ke speaker

tanpa memerlukan kondensator kopel.


http://1.bp.blogspot.com/-llOYnDVMT84/VJNZEHbQ5yI/AAAAAAAACXo/3YMkhSq5FSc/s1600/Tiger%2BOCL%2Bpo-amp%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

Ini menjadi ciri khas po-amp OCL, di mana pada titik

tengahnya (sambungan ke speaker) tidak terdapat tegangan DC

(pengukuran dalam keadaan tanpa sinyal input). Ketidak beresan

sebuah po-amp OCL juga bisa dilihat langsung dari sini, yaitu

apabila pada titik tengahnya terdapat tegangan DC, entah

berpotential negatif ataupun positif terhadap ground.

Sebuah po-amp OCL biasa didahului dengan sebuah penguat

differential di bagian inputnya. Pada gambar di atas T1 dan T2

membentuk sebuah penguat differential, sehingga dengan demikian

terdapat dua jalur input, yaitu jalur input melalui basis T1

dan jalur input melalui basis T2. Emitor kedua transistor ini

saling terhubung secara langsung yang menyebabkan satu

transistor dengan transistor yang lainnya menjadi saling

pengaruh-mempengaruhi. Basis T1 merupakan non-inverting input

(jalur masukan yang tidak menjungkirkan), sedangkan basis T2

merupakan inverting input (jalur masukan yang menjungkirkan).

Sinyal audio dimasukkan melalui non-inverting input dan

dikuatkan oleh po-amp sehingga muncul di jalur keluaran/output

(titik X) dengan fase yang sama. Sinyal audio yang telah

dikuatkan ini kemudian sebagian diumpan balikkan lagi ke

inverting input melalui R4. Efeknya adalah berkurangnya

penguatan T1 dan juga penguatan po-amp secara keseluruhan.

Jadi, melalui R4 ini diselenggarakan umpan balik negatif.

Semakin besar level umpan balik maka akan semakin kecil faktor

penguatan.Teknik Audio Video : Penguat Audio

21

Akan tetapi apabila level umpan balik semakin dikecilkan

untuk mendapatkan faktor penguatan yang sangat besar, ini akan

beresiko menjadi labilnya po-amp dan bisa menyebabkan osilasi.

Karena itu umpan balik ini diperhitungkan sedemikian rupa

sehingga po-amp tetap mempunyai penguatan yang besar namun

terbebas dari kecenderungan labil.

Level umpan balik ditentukan oleh nilai resistansi R4 dan R3.

R4 biasanya bernilai sama dengan R2 (resistor-resistor basis).

Semakin besar nilai resistor-resistor ini maka akan semakin

besar faktor penguatan. Jika dikecilkan maka akan semakin

mengecil pula faktor penguatan.

Namun R3 yang semakin kecil justeru akan memperbesar

penguatan. Jika R3 diperbesar maka akan mengecilkan faktor

penguatan. Demikianlah keadaan-keadaannya dalam penguat

differential.

T3 adalah sumber arus bagi emitor T1 dan T2. Arus yang

dipasok oleh T3 untuk emitor T1 dan T2 besarnya adalah tetap

karena adanya D1 dan D2 pada basisnya. Peran sumber arus ini

dalam banyak rancangan kadang hanyalah sebuah resistor. Namun

dengan diterapkannya sumber arus menggunakan transistor,

keuntungannya adalah bagi sinyal-sinyal AC audio ia menjadi

perlawanan yang cukup besar (hingga bilangan Mega Ohm) dan ini

menjadikan lebih baiknya state pengaruh-mempengaruhi antara T1

dan T2 sebagai sebuah kesatuan penguat differential.


Gambar 6. Po-amp OCL dengan IC

Sebagaimana po-amp OTL, pendekatan untuk mengetahui besar

daya keluaran maksimum adalah :

Po = Vx² / 1,4RL

Po adalah daya keluaran (Power output) dalam Watt

Vx adalah setengah tegangan supply efektif, dalam Volt

RL adalah impedansi speaker dalam Ohm.

Yang dimaksud setengah tegangan supply efektif untuk Vx

adalah setengah tegangan dari supply positif dan negatif ketika

po-amp menarik arus untuk mengeluarkan daya maksimal. Jadi,

yang dimaksud di sini bukanlah setengah dari tegangan supply

maksimum (Vmax). Untuk mudahnya, besar tegangan supply efektif

bisa dirujuk kepada besar tegangan AC sekunder dari trafo power

supply. Jika tegangan dari trafo power supply yang digunakan

adalah 2x25V (CT), maka tegangan efektif adalah kira-kira tidak

jauh dari itu, yakni 50V. Maka setengah tegangannya adalah

25V.

Dalam

prakteknya, Po

mengalami

penurunan dengan

faktor pembagi

1,45 dikarenakanTeknik Audio Video : Penguat Audio

23

http://3.bp.blogspot.com/-XExsMt3pnCg/VJNbD8zKP8I/AAAAAAAACX0/zrUYbXzYJKI/s1600/tda2030%2BOCL%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

adanya kerugian-kerugian di dalam proses penguatan po-amp untuk

menghasilkan daya maksimal. Mengenai bagian-bagian lainnya dari

Po-amp OCL ini, sepertinya tidak perlu dijelaskan lagi di sini

karena pada prinsipnya memang tidak jauh berbeda dengan apa

yang ada pada Po-amp OTL.

pada gambar tampak contoh sebuah po-amp OCL yang

menggunakan IC. Po-amp ini sempat populer sebagai amplifier

speaker aktif di banyak rancangan. Dalam gambar hanya

diperlihatkan satu kanal, untuk versi stereo adalah dua kali

dari itu.

Dengan gambar yang diperlihatkan, po-amp ini bisa langsung

difungsikan sebagai amplifier audio untuk PC (Personal

Computer) berdaya besar. Meskipun tanpa ada fasilitas

pengaturan nada (tone control), akan tetapi hasilnya tetap

cukup baik karena fungsi pengaturan nada pada PC sebenarnya

telah tersedia di dalam program media playernya.

Perhatikanlah bahwa fungsi R1 dan R3 adalah sama dengan R2 dan

R4 pada skema po-amp OCL bertransistor sebelumnya. Umpan balik

negatif diselenggarakan oleh R3, R2 dan C2.

D1 dan D2 dipasang hanyalah sebagai protektor saja, tidak

mempengaruhi kinerja IC dalam menguatkan sinyal audio. R4 dan

C5 berfungsi untuk mencegah terjadinya osilasi ketika po-amp

bekerja menguatkan frekwensi-frekwensi audio.


c. Power amplifier system BTL BTL adalah singkatan dari Bridge TransformerLess, yaitu system

power amplifier yang menerapkan system jembatan dan meniadakan

peran transformator impedansi di dalam melimpahkan daya

outputnya kepada speaker.

Prinsip po-amp BTL

Apabila pada dua buah penghantar yang pada masing-masingnya

terdapat tegangan AC sebesar Vx terhadap ground (jalur 0 Volt)

namun satu sama lain saling berlawanan fasa 180 derajat, maka

besar tegangan AC di antara

kedua penghantar itu adalah

sebesar 2Vx.

Jika pada penghantar 1

ada tegangan ac sebesar 3V

terhadap ground (0V), dan

pada penghantar 2 juga ada

tegangan ac sebesar 3V

terhadap ground namun berlawanan fasa dengan tegangan pada

penghantar 1, maka di antara penghantar 1 dan penghantar 2

terdapat tegangan ac sebesar 6V.


http://2.bp.blogspot.com/-kA1H1U9hEeU/VJIjV2E6BsI/AAAAAAAACXI/lBcwys4numM/s1600/BTL%2B2%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

Gambar 7. Po-amp BTL


Perhatikan gambar di atas. Ketika pada penghantar 1

tegangan ac sedang mengayun ke arah positif, pada penghantar 2

tegangan mengayun ke arah negatif.

Inilah yang dimaksud berlawanan fasa 180

derajat, yaitu bertolak belakang.

Apabila tegangan-tegangan AC itu adalah dua sinyal audio

yang dihasilkan oleh dua power amplifier, maka di antara kedua

output power amplifier itu terdapat sinyal audio dengan level

tegangan yang dua kali lipat besarnya. Karena tegangannya

menjadi dua kali lipat, maka daya keluaran pun menjadi berlipat

ganda juga karena sebagaimana telah diketahui bahwa daya adalah

perkalian antara tegangan dengan arus.

Dua power amplifier yang bisa diaktifkan sebagai po-amp BTL

adalah po-amp system OTL ataupun po-amp system OCL. Kedua po-

amp haruslah kembar, yaitu masing-masingnya mempunyai

karakteristik yang benar-benar sama. Jika tidak, maka akan

terjadi kepincangan dan akan menghasilkan cacat audio yang

cukup besar.

Mengkonfigurasikan dua po-

amp menjadi po-amp BTL biasanya

dilakukan dengan membalik fasa

sinyal masukan untuk diumpankan

kepada salah satu po-amp. LihatTeknik Audio Video : Penguat Audio

26

http://2.bp.blogspot.com/-8WDC_75_VeE/VJIi2GVk-UI/AAAAAAAACXA/GXfpF3QzQBc/s1600/BTL%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

gambar di samping, pada po-amp A1 sinyal masukan diumpankan ke

jalan masuk non-inverting (yang tak menjungkirkan) sehingga

sinyal keluaran akan sefasa dengan sinyal masukan.

Pada po-amp A2 sinyal masukan diumpankan kepada jalan masuk

inverting (yang menjungkirkan) sehingga sinyal keluarannya akan

berbeda fasa (terbalik) dengan sinyal masukan. Hasilnya adalah

di antara keluaran kedua po-amp (out1 dan out2) terdapat sinyal

keluaran yang saling berlawanan fasa.

Daya keluaran po-amp BTL

Telah diulas dalam tulisan sebelumnya tentang pendekatan

untuk mengetahui besarnya daya keluaran sebuah po-amp OTL atau

OCL berdasarkan tinggi tegangan supply dan impedansi speaker

yang dibebankan kepadanya. Ketika dua po-amp OTL atau OCL

dirangkai sebagai penguat BTL, daya yang dihasilkan akan lebih

besar sekitar 3,5 kali lipat.

Pendekatan untuk mengetahui besarnya daya yang dihasilkan po-

amp BTL adalah :

Po = (2Vx)² / 1,4RL

Di mana Po adalah daya keluaran (power output), Vx adalah

setengah tegangan supply efektif, dan RL adalah impedansi

speaker. Dengan adanya kerugian-kerugian maka hasil aktualnya

masih harus dibagi lagi dengan faktor 1,45. Apa yang didapatkan

dari perhitungan di atas bukan suatu yang mutlak, akan tetapi

hanyalah pendekatan secara umum untuk mengetahui seberapa besarTeknik Audio Video : Penguat Audio

27


daya yang “mungkin” bisa dihasilkan dengan besar tegangan

supply sedemikian. Akan tetapi pada akhirnya faktor rancangan

po-amp merupakan hal yang sangat menentukan besarnya daya

keluaran yang dihasilkan.

Beberapa contoh power amplifier BTL

Berikut adalah beberapa

contoh po-amp BTL dengan

sedikit penjelasannya.

Gambar (a) di samping

adalah rangkaian po-amp BTL

dari dua buah IC po-amp OTL

TDA2003. Rangkaian ini

diadopsi dari salah satu

audio mobil lama merk Sony,

daya keluarannya sekitar 15W.

Sinyal audio diumpankan

ke jalan masuk non-inverting

IC pertama (pin 1),

keluarannya akan sefasa

dengan sinyal input. R2

menyelenggarakan umpan balik

negatif (umpan balik yang

melemahkan) yang diberikan

kepada jalan masuk invertingTeknik Audio Video : Penguat Audio

28

http://1.bp.blogspot.com/-wwrhckk7Hlw/VJIhqi93UzI/AAAAAAAACW4/cTcAlWQpddE/s1600/BTL%2Bamp%2Blengkap%2Bsmall.gif%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

(pin 2) melalui C2. R2 bersama-sama dengan R1 akan menentukan

faktor penguatan po-amp secara keseluruhan. Karena itu nilai

R2 dan R1 ditentukan sedemikian rupa agar penguatan sesuai

dengan yang diinginkan.

Pada IC kedua jalan masuk non-inverting (pin 1) diground-kan.

Input sinyal audio diambil oleh jalan masuk invertingnya (pin

2) dari titik “a” (lihat gambar), karena pada titik “a” ini

terdapat sinyal audio dari keluaran IC pertama karena adanya

umpan balik negatif lewat R2. Hasilnya, pada keluaran IC kedua

terdapat sinyal audio yang berlawanan fasa dengan yang

dikeluarkan oleh IC pertama.

Besar tegangan sinyal keluaran dari IC kedua haruslah sama

besar dengan besar tegangan sinyal keluaran IC pertama agar

bisa dicapai pelimpahan daya yang maksimal kepada speaker.

Maka R6 dan R5 yang menjadi penentu faktor penguatan bagi IC

kedua ditetapkan nilainya sedemikian rupa.

Pada gambar rangkaian di atas tidak terlihat adanya kondensator

kopel pada jalan keluaran setiap IC, padahal padanya terdapat

tegangan DC setengah dari tegangan supply. Namun karena

speaker disambungkan kepada kedua jalan keluaran IC (tidak ada

sambungan speaker ke ground), maka kondensator kopel yang

bersifat menyekat tegangan DC tidak diperlukan. Antara pin 4

IC pertama dan pin 4 IC kedua terdapat tegangan DC sebesar nol

Volt.


Gambar (b) di atas memperlihatkan rangkaian po-amp BTL yang

dibangun oleh IC po-amp stereo LA 4440. Rangkaian diadopsi dari

datasheet IC yang bersangkutan, daya keluaran maksimal yang

dihasilkan adalah 19W pada tegangan supply efektif 15V dengan

beban 4 Ohm.

Input non inverting penguat kedua diground-kan, sedangkan

masukan sinyal audio bagi penguat kedua diambil oleh input

invertingnya dari input inverting penguat pertama, sebab di

sini terdapat sinyal audio dari keluaran penguat pertama karena

adanya resistor internal yang menyelenggarakan umpan balik

negatif bagi penguat pertama. Bandingkanlah dengan ulasan

sebelumnya tentang titik “a”.

Pada gambar (c) di atas adalah contoh rangkaian BTL dari

dua buah po-amp OCL. Di sini tidak disertakan detil nilai-

nilai komponennya, hanya pola rangkaiannya saja. Perhatikanlah

bahwa input po-amp kedua diground-kan dan input sinyal audio

bagi po-amp kedua diambil dari jalur keluaran (output) po-amp

pertama melalui Rz. Sinyal audio ini lalu dimasukkan ke input

inverting penguat kedua. Dalam konfigurasi BTL yang dibangun

dari dua po-amp OCL, biasanya nilai Rz ditetapkan sama dengan

nilai Rx1 dan Rx2.

Secara umum, rangkaian BTL dari dua po-amp OCL merupakan

rangkaian po-amp yang mampu mengeluarkan daya yang paling besar

dengan kwalitas yang tetap terjaga dibandingkan pola-polaTeknik Audio Video : Penguat Audio

30

rangkaian yang lainnya.Hal yang mungkin kurang disukai orang

ketika membangun rangkaian BTL berdaya besar adalah karena

kritisnya terhadap kemungkinan terjadinya osilasi. Dua buah

po-amp OCL yang nampak bekerja normal-normal saja ketika dalam

konfigurasi stereo, ketika dirangkai sebagai satu penguat BTL

ternyata banyak mengalami masalah. Merangkai sebuah penguat BTL

memang memerlukan pelajaran dari pengalaman-pengalaman yang

tersendiri, tidak semudah merangkai penguat-penguat biasa.

D. TEKNOLOGI AUDIO

DOLBY

Dolby Digital merupakan teknologi untuk

menghasilkan suara surround digital. Teknologi ini biasanya

digunakan dalam pemrosesan dan pembentukkan data audio untuk

film-film di bioskop atau film-film pada media kepingan

seperti DVD. Dolby Digital dikembangkan oleh Dolby

Laboratories.

Untuk mengoptimalkan teknologi Dolby Digital, dibutuhkan

minimal 5 speaker full range dan 1 speaker low-frequency

(subwoofer). Konfigurasi ini disebut sebagai konfigurasi 6-

channel.

Awalnya disebut Dolby Stereo Digital sampai tahun 1994.

Kecuali untuk Dolby TrueHD, kompresi audio lossy. Penggunaan

pertama dari Dolby Digital untuk memberikan suara digital di


http://id.wikipedia.org/wiki/Speaker

http://id.wikipedia.org/wiki/DVD

http://id.wikipedia.org/wiki/Suara

http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi

bioskop dari cetakan film 35mm. Sekarang juga digunakan untuk

aplikasi lain seperti siaran TV, DVD, Blu-ray dan konsol game.

Bagaimana cara kerja DOLBY NOISE REDUCTION

Pengurangan Dolby noise adalah bentuk preemphasis dinamis

yang digunakan selama perekaman, ditambah bentuk deemphasis

dinamis yang digunakan selama pemutaran, yang bekerja sama

secara erat untuk meningkatkan rasio signal-to-noise.

Sementara Dolby A beroperasi di seluruh spektrum, sistem lain

secara khusus menekankan rentang frekuensi terdengar di mana

rekaman desis latar belakang, sebuah artefak dari proses

rekaman yang mirip dengan white noise, yang paling terlihat

(biasanya di atas 1 kHz, atau dua oktaf di atas Tengah C).

The Dolby preemphasis meningkatkan tingkat rekaman sinyal

audio lebih tenang pada frekuensi yang lebih tinggi selama

perekaman, efektif menekan rentang dinamis yang bagian dari

sinyal, sehingga suara lebih tenang di atas 1 kHz menerima

dorongan proporsional lebih besar. Sebagai rekaman itu

direkam, amplitudo relatif dari sinyal di atas 1 kHz digunakan

untuk menentukan berapa banyak pra-penekanan untuk menerapkan

- sinyal tingkat rendah didorong oleh 10 dB (Dolby B) atau 20


dB (Dolby C). Sebagai sinyal meningkat amplitudo, kurang dan

kurang pra-penekanan diterapkan sampai pada "tingkat Dolby" (0

VU), tidak ada modifikasi sinyal dilakukan.

Suara demikian direkam pada tingkat lebih tinggi secara

keseluruhan pada pita relatif terhadap tingkat kebisingan

keseluruhan rekaman, membutuhkan formulasi tape untuk

melestarikan sinyal ini khusus direkam tanpa distorsi. Pada

pemutaran, proses yang berlawanan diterapkan (deemphasis),

berdasarkan komponen sinyal relatif di atas 1 kHz. Jadi

sebagai bagian ini sinyal penurunan amplitudo, frekuensi yang

lebih tinggi semakin lebih tajam dilemahkan, yang juga

menyaring konstan kebisingan latar belakang pada pita kapan

dan di mana itu akan menjadi yang paling nyata.

Dua (pra dan de-penekanan) proses dimaksudkan untuk

membatalkan satu sama lain sejauh program aktual yang tercatat

yang bersangkutan. Hanya de-penekanan diterapkan pada sinyal

yang masuk dan kebisingan selama pemutaran. Setelah pemutaran

de-penekanan selesai, suara jelas dalam sinyal output

berkurang, dan proses ini tidak harus menghasilkan efek nyata

pada pendengar (selain mengurangi kebisingan tentu saja).

Pemutaran tanpa pengurangan kebisingan menghasilkan suara

terasa lebih cerah, namun.


Kalibrasi sirkuit perekaman dan pemutaran karena itu

penting untuk reproduksi yang setia dari isi program asli, dan

ini mudah diimbangi dengan kualitas rekaman yang buruk,

rekaman kotor / kepala playback, atau menggunakan yang tidak

pantas tingkat Bias / frekuensi untuk formulasi tape, serta

kecepatan tape, saat merekam atau duplikasi. Hal ini dapat

memanifestasikan dirinya sebagai teredam terdengar pemutaran,

atau "bernapas" dari tingkat kebisingan sebagai sinyal

bervariasi.

Pada beberapa peralatan konsumen high end, Dolby kontrol

kalibrasi termasuk: untuk merekam, nada referensi di tingkat

Dolby dapat direkam untuk tingkat pemutaran kalibrasi yang

akurat pada transportasi lain; di pemutaran, nada mencatat

sama harus menghasilkan output yang sama, seperti yang

ditunjukkan oleh logo Dolby menandai pada 0 VU di VU meter

(s). (Dalam peralatan konsumen Dolby Tingkat didefinisikan

sebagai 200nWb / m;. Kaset kalibrasi yang tersedia untuk

membantu pengaturan tingkat yang benar) Untuk akurat off-the-

rekaman pemantauan selama perekaman pada 3-kepala deck, kedua

proses harus digunakan sekaligus, dan sirkuit disediakan untuk

mencapai hal ini dipasarkan di bawah rubrik "Double Dolby".


Jenis teknologi DOLBY :

DOLBY A

Dolby A adalah sistem perusahaan pertama pengurangan

kebisingan, disajikan pada tahun 1966. Hal itu dimaksudkan

untuk digunakan di studio rekaman profesional, di mana ia

menjadi biasa, mendapatkan penerimaan luas pada saat yang sama

yang multitrack recording menjadi standar. Sinyal input dibagi

menjadi pita frekuensi oleh empat filter dengan 12 dB per

oktaf lereng, dengan frekuensi cutoff (3 dB turun poin)

sebagai berikut: low-pass pada 80 Hz; band-pass dari 80 Hz

sampai 3 kHz; a-pass tinggi dari 3 kHz; dan satu lagi tinggi-

pass pada 9 kHz. (The susun kontribusi dari dua band high-pass

memungkinkan pengurangan kebisingan yang lebih besar dalam

frekuensi atas.) Rangkaian compander memiliki ambang -40 dB,


dengan perbandingan 2: 1 untuk kompresi / ekspansi 10 dB. Hal

ini memberikan sekitar 10 dB noise reduction meningkat menjadi

kemungkinan 15 dB pada 15 kHz, menurut artikel yang ditulis

oleh Ray Dolby di JAES (Oktober 1967) dan Audio (Juni / Juli

1968).

Seperti dengan "B" sistem, pencocokan yang benar dari

kompresi dan ekspansi proses penting. Kalibrasi ekspansi

(decoding) Unit untuk pita magnetik menggunakan tingkat fluks

185 nwb / m, yang merupakan level yang digunakan pada kaset

kalibrasi industri seperti dari Ampex; ini diatur ke 0 VU di

pemutaran tape recorder dan Dolby Tingkat pada unit

pengurangan kebisingan. Dalam catatan (kompresi atau encoding)

modus nada karakteristik (Dolby Tone) yang dihasilkan di dalam

unit pengurangan kebisingan diatur ke 0 VU di tape recorder

dan 185 nwb / m pada pita.

Dolby A juga melihat beberapa digunakan sebagai metode

pengurangan kebisingan dalam suara optik untuk gambar gerak.

DOLBY B

Dolby B dikembangkan setelah Dolby A dan disajikan pada

tahun 1968, sebagai sistem Band sliding tunggal menyediakan

sekitar 9 dB noise reduction (A-weighted), terutama untuk

kaset. Itu jauh lebih sederhana dari Dolby A dan karena ituTeknik Audio Video : Penguat Audio

36

jauh lebih murah untuk menerapkan dalam produk konsumen.

Rekaman Dolby B dapat diterima ketika diputar ulang pada

peralatan yang tidak memiliki sebuah decoder Dolby B, seperti

pemutar kaset paling murah. Namun, Dolby B memberikan

pengurangan kebisingan kurang efektif daripada Dolby A,

umumnya dengan faktor lebih dari 3 dB.

Dari pertengahan 1970-an, Dolby B menjadi standar pada

kaset musik rekaman komersial terlepas dari fakta bahwa

beberapa peralatan low-end tidak memiliki decoding sirkuit,

meskipun memungkinkan untuk pemutaran diterima pada peralatan

tersebut. Kebanyakan kaset pra-rekaman menggunakan varian ini.

DOLBY FM

Pada awal 1970-an, beberapa diharapkan Dolby NR menjadi

normal dalam siaran radio FM dan beberapa tuner dan amplifier

yang diproduksi dengan sirkuit decoding. Pada tahun 1971 WFMT

mulai mengirimkan program dengan Dolby NR, dan segera sekitar

17 stasiun siaran dengan pengurangan kebisingan, tetapi pada

tahun 1974 itu sudah menurun Dolby FM didasarkan pada Dolby

B., tetapi digunakan dimodifikasi 25 mikrodetik pra-penekanan

waktu yang konstan dan frekuensi selektif pengaturan

companding untuk mengurangi kebisingan.


Sebuah sistem yang sama bernama Tinggi Com FM diuji di

Jerman antara Juli 1979 dan Desember 1981 oleh IRT. Hal ini

didasarkan pada sistem compander broadband Telefunken Tinggi

Com, tetapi tidak pernah diperkenalkan secara komersial pada

siaran FM

DOLBY C

Dolby C diperkenalkan pada tahun 1980. Ini menyediakan

sekitar 15 dB noise reduction (A-tertimbang). Hal ini dibangun

dengan menggabungkan efek dari dua sistem Dolby B bersama

dengan ekspansi ke frekuensi yang lebih rendah. Rekaman yang

dihasilkan terdengar jauh lebih buruk ketika diputar ulang

pada peralatan yang tidak memiliki Dolby C pengurangan

kebisingan. Beberapa kekerasan ini dapat diatasi dengan

menggunakan Dolby B pada pemutaran. Dolby C pertama kali

muncul di deck kaset akhir yang lebih tinggi pada 1980-an.

Pertama yang tersedia secara komersial dek kaset dengan Dolby

C adalah 6150C NAD, yang datang ke pasar di ca. 1981. Ini juga

digunakan pada peralatan video profesional untuk track audio

dari format kaset video Betacam dan Umatic SP.

DOLBY SR

The Dolby SR (Spectral Recording) sistem, yang

diperkenalkan pada tahun 1986, kedua sistem pengurangan

kebisingan profesional perusahaan. Ini adalah pendekatanTeknik Audio Video : Penguat Audio

38

pengurangan kebisingan jauh lebih agresif daripada Dolby A. Ia

mencoba untuk memaksimalkan sinyal yang terekam setiap saat

menggunakan serangkaian kompleks filter yang berubah sesuai

dengan sinyal input. Akibatnya, Dolby SR jauh lebih mahal

untuk diterapkan daripada Dolby B atau C, tetapi Dolby SR

mampu menyediakan hingga 25 dB pengurangan kebisingan dalam

rentang frekuensi tinggi. Hal ini hanya ditemukan pada

peralatan rekaman profesional.

Dalam industri film, sejauh menyangkut distribusi cetakan

film, Dolby A dan tanda SR mengacu pada Dolby Surround yang

tidak hanya metode pengurangan kebisingan, tetapi yang lebih

penting mengkodekan dua saluran audio tambahan pada soundtrack

optik standar, memberikan kiri, tengah, kanan, dan surround.

Cetakan SR yang cukup baik kompatibel dengan peralatan

Dolby A tua. The Dolby SR-D menandai mengacu pada kedua analog

Dolby SR dan digital soundtrack Dolby Digital pada satu cetak.

DOLBY S

Dolby S diperkenalkan pada tahun 1989. Hal itu dimaksudkan

bahwa Dolby S akan menjadi standar pada kaset musik pra-

rekaman komersial dalam banyak cara yang sama bahwa Dolby B

telah di tahun 1970-an, tapi itu datang ke pasar ketikaTeknik Audio Video : Penguat Audio

39

Compact Cassette sedang digantikan oleh Compact Disc sebagai

format musik pasar massal yang dominan. Dolby Labs mengklaim

bahwa sebagian besar anggota masyarakat umum tidak bisa

membedakan antara suara CD dan kaset Dolby S dikodekan. Dolby

S hanya muncul di high-end peralatan audio dan tidak pernah

digunakan secara luas.

Dolby S jauh lebih tahan terhadap pemutaran masalah yang

disebabkan oleh suara dari mekanisme transportasi rekaman dari

Dolby C. Demikian juga, Dolby S juga diklaim memiliki

kompatibilitas pemutaran dengan Dolby B dalam rekaman Dolby S

bisa dimainkan kembali pada yang lebih tua Dolby peralatan B

dengan beberapa keuntungan yang direalisasikan. Hal ini pada

dasarnya adalah menebang versi Dolby SR dan menggunakan banyak

teknik pengurangan kebisingan yang sama. Dolby S mampu 10 dB

noise reduction pada frekuensi rendah dan hingga 24 dB noise

reduction pada frekuensi tinggi.

DOLBY HX PRO

Dolby HX-Pro diciptakan pada tahun 1980 dan dipatenkan pada

tahun 1981 (EP 0046410) oleh Jørgen Selmer Jensen dari Bang &

Olufsen. B & O segera berlisensi HX-Pro untuk Dolby

Laboratories, menetapkan masa prioritas beberapa tahun untuk

digunakan dalam produk konsumen, untuk melindungi mereka

sendiri Beocord 9000 kaset tape deck.Teknik Audio Video : Penguat Audio

40

Pita magnetik secara inheren non-linear di alam karena

hysteresis dari bahan magnetik. Jika sinyal analog yang

direkam langsung ke pita magnetik, reproduksinya akan sangat

terdistorsi karena ini non-linearitas.

Untuk mengatasi hal ini, sinyal frekuensi tinggi, yang

dikenal sebagai bias dicampur dengan sinyal rekaman, yang

"mendorong" amplop sinyal ke daerah linier.

Jika sinyal audio mengandung konten frekuensi tinggi yang

kuat, khususnya dari instrumen perkusi seperti topi tinggi,

ini menambah bias konstan menyebabkan kejenuhan magnetik pada

pita. Dolby HX Pro secara otomatis mengurangi sinyal bias

dengan adanya sinyal frekuensi tinggi yang kuat, sehingga

memungkinkan untuk merekam pada tingkat sinyal yang lebih

tinggi, yang mengarah ke nama: HX = Headroom ekstensi.

HX-Pro hanya berlaku selama perekaman; sinyal ditingkatkan

untuk rasio kebisingan tersedia tidak peduli tape deck rekaman

itu diputar kembali, dan karena itu HX-Pro bukanlah sistem

pengurangan kebisingan, dalam cara yang sama seperti Dolby A,

B & C.


Dolby Stereo Optical Playback In The Cinema

Sebuah Dolby Digital soundhead dengan scanner CCD yang

dipasang ke proyektor, kemudian akan membaca informasi

digital ini.

Dolby Pro Logic II

Sistem ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari Dolby

Pro Logic (yang dikenal juga dengan Dolby Pro Logic I).Teknik Audio Video : Penguat Audio

42

Bedanya, sistem Dolby Pro Logic II dapat men-decode 5 kanal

surround (left, right, center, left surround dan right

surround) dari rekaman stereo. Lima kanal surround dapat di

decode dari 2 kanal stereo apa saja dan tidak tergantung

apakah rekaman ini telah di encode dengan format Dolby

Surround apa tidak. Suara surround yang dihasilkan adalah

suara surround stereo.

SDDS (SONY DINAMIC DIGITAL SOUND)

Sistem SDDS [ Sony Dinamic Digital Sound] dari Sony ini

memiliki 6 atau 8 kanal suara [right,left right center,center,left

center,sub woofer,right surround dan left surround],beberapa film layar

lebar menggunakan format SDDS terutama film-film produksi Sony

Entertainment. Reader dan decoder khusus untuk ini di

tambahkan pada proyektor pemutar film.


Format SDDS sampai saat ini secara eksklusif hanya ada untuk

film bioskop saja dan belum di adopsi untuk konsumen

rumahTentu saja hingga kini SDDS belum di support banyak pemutar DVD

Home Theater.

Pengujian power rating RMS

Musik adalah gelombang sinusoidal yang frekuensi dan besar

tengangannya tidak konstan melainkan naik turun sesuai dengan

alunan musiknya. Tegangan ini bisa negatif dan bisa juga

positif. Standard pengukuran spesifikasi rating daya keluaran

sistem audio adalah dengan menginjeksi sinyal sinusoidal pada

inputnya. Dengan menggunakan frekuensi pada rentang 20 Hz – 20

KHz. Ini adalah rentang frekuensi suara yang dapat didengar

oleh manusia. Beberapa pabrikan melakukan test hanya pada

frekuensi 1 KHz saja. Pengukuran yang lebih fair adalah dengan

menginputkan sinyal pink noise yaitu sinyal gabungan dari banyak

frekuensi pada rentang 20Hz – 20kHz. Lalu volume suara

dinaikkan sampai terjadi cacat distorsi pada gelombang

keluarannya. Cacat distorsi ini dikenal dengan sebutan THD

(Total Harmonic Distorsion) yaitu sampai terjadinya clipping pada

puncak gelombang keluar yang dihasilkan. Gambaran gelombang

ini mudah diketahui dengan menggunakan osiloskop. Batasan


inilah yang menjadi acuan batas maksimum dari power yang dapat

dihasilkan oleh suatu sistem audio.

Cacat distorsi atau clipping dapat disebabkan oleh batasan

dari sistem penguat (amplifier), batasan komponen dan juga

batasan dari sistem power supply. Batasan power supply menjadi

penting, sebab ini merupakan sumber energi dari suara yang

dihasilkan. Jika volume suara makin menggelegar tentu saja

diperlukan power supply yang stabil untuk mencapainya. Jika

sudah diketahui sampai dimana tegangan keluar maksimum, maka

akan diketahui berapa nilai tegangan puncak (peak) yang dapat

dihasilkan tanpa cacat (atau hampir cacat). Karena gelombang

sinus naik turun, tentu tidak dengan serta merta nilai

tegangan peak yang diambil untuk menghitung nilai power rating

sistem audio tersebut. Melainkan dengan menggunakan nilai

tegangan RMS (Root Mean Square). Kalau diterjemahkan ini adalah

tegangan rata-rata akar kuadrat yaitu representasi tegangan DC

dari sinyal AC (sinusoidal). Tengangan sinusoidal ini secara

matematis adalah Vt=Vp sin (wt), Vp adalah tegangan puncak dan

w = 2pf . Dengan pendekatan rumus integral sinus kuadrat

diperoleh tegangan rata-rata VRMS = Vp/Ö2 atau kira-kira

= 0.707 Vp. Dengan demikian power atau daya dapat dihitung

dengan PRMS = (VRMS)2/R. Beberapa pabrikan masih mentolerir besar

distorsi 1 % – 10 %. Standard pengujian yang benar akan

mencantumkan nilai atau rentang frekuensi uji dan besar nilai

toleran distorsi. Misalnya dengan mencantumkan padaTeknik Audio Video : Penguat Audio

45

spesifikasi teknisnya 50 W RMS 1% THD atau 65 W RMS 10% THD

plus dengan catatan pada frekuensi berapa hasil uji dilakukan.

Power rating PMPO

Musik pada kenyataannya bukanlah gelombang sinusoidal yang

konstan. Melainkan gabungan dari beberapa harmonisasi

gelombang yang terkadang keras dan terkadang pelan. Dalam satu

alunan musik barangkali hanya 40% yang keras. Dengan asumsi

demikian, maka tentu power supply dari sistem audio yang

bersangkutan akan masih mampu mensuplay arus lebih besar.

Sistem akan masih dapat memberikan tegangan peak yang lebih

tinggi dan halhasil adalah penunjukkan power yang lebih besar.

Dari sinilah muncul istilah PMPO (Peak Music Power Output).

Pabrikan bisa saja mengasumsikan persentasi sinyal musik

secara berlainan misalnya hanya 10% – 20 %. Bahkan yang sangat

ekstreem adalah lebih kecil dari 1 %, serta pengujiannya

dilakukan dengan menggunakan sinyal input yang berupa sinyal

kejut hanya beberapa milisecond saja. Dengan cara ini tentu

saja sistem dengan penguatannya yang maksimum akan mampu

menghasilkan tegangan peak yang sangat tinggi tanpa cacat

distorsi. Tegangan ini dapat mencapai misalnya 63 VAC, yang

jika dihitung powernya adalah P = 632/8, kira-kira = 500 PMPO.

Tentu saja keadaan ideal ini tidak akan tercapai pada kondisi

sebenarnya. Pengukuran PMPO bukanlah suatu standard industri


atau dengan kata lain tidak ada standard pengukuran yang baku.

Istilah ini menurut hemat penulis adalah bahasa iklan untuk

keperluan komersial. Tujuannya agar sistem terlihat lebih

garang dan tentu saja dapat mendongkrak penjualan yang lebih

banyak. Untuk itu sebagai konsumen pembeli, harus kritis dan

teliti. Misalnya jika disebutkan power sistem audio incaran

tertulis 4500 W PMPO. Kalau diteliti mungkin ini total

penjumlahan untuk 5 kanal yaitu kanal depan kiri dan kanan,

kanal belakang kiri dan kanan serta satu kanal sub woofer.


BAB III

PENUTUP

SIMPULAN

Penguat audio (amplifier) adalah, sinyal input di replika (copied)

dan kemudian di reka kembali (re-produced) menjadi sinyal yang

lebih besar dan lebih kuat. Sedangkan beberapa perangkat yang

berpengaruh terhadap penguat audio adalah sebagai berikut:

a. Input Sinyal

b. Penguat Awal/Penguat Depan (Pre-amp)

c. Pengatur Nada (Tone Control)

d. Penguat Akhir (Power Amplifier)

e. Speaker

f. Power Supply

Macam-macam penguat akhir tiga diantaranya adalah OTL, OCL, dan

BTL.

OTL (Output TransformerLess) adalah system audio po-amp yang

tidak menerapkan transformator impedansi di jalur keluaran (output)

nya, akan tetapi menerapkan kondensator kopel untuk melimpahkan

sinyal audio kepada speaker.


Po-amp system OCL (Output CapacitorLess) adalah system power

amplifier yang tidak lagi menerapkan kondensator kopel di jalan

output-nya dengan menerapkan supply tegangan terbelah (split power

supply).

BTL adalah singkatan dari Bridge TransformerLess, yaitu system

power amplifier yang menerapkan system jembatan dan meniadakan

peran transformator impedansi di dalam melimpahkan daya outputnya

kepada speaker.

Teknnologi dolby ternyata ada dolby a, dolby b, bolby sr,

dolby hx pro dolby fm, dolby s, dolby c dengan mempunyai fungsi

yang berbeda dan setiap teknologi memiliki kelebihan dan

kekurangan.

DAFTAR PUSTAKA

Katsuhiko Ogata. ìModern control engineering, 4th edition.

Upper Saddle River, 2002.

Robert Boylestad, Louis Cashelsky. ìElectronic Devices and

Circuit Theory, 8th edition. Prentice Hall Inc., 2002.


Roland E. Thomas. The Analysis and Design of Linear Circuits,

5th edition. John Wiley & Sons Inc., 2006.

Robert F. Coughlin, Frederick Driscoll. Opera-tional Amplifier

and Linear Integrated Circuit, 6nd edition. Prentice Hall Inc.,

2000.

James Boyk, Gerald Jay Sussman. Small-Signal Distortion in

Feedback Amplifiers for Audio.

Eberhard Hansler and Gerhard Schmidt. Acoustic Echo and Noise

Control. John Wiley & Sons Inc, 2004.

Johan L. Nielsen, U. Peter Svensson. Perfor-mance of some time-

varying systems in control of acoustic feedback. The Journal of

The Acoustical Society of America, 1999.

Jan Scheuing, Bin Yang. Frequency shifting for acoustic

feedback reduction. European DSP Education and Research

Symposium (EDERS) 2006, M¸nchen, April 2006.

www.its.caltech.edu/~musiclab/feedback-paper-acrobat.pdf,

diakses pada tanggal 15 Maret 2015.

www.sandielektronik.com/2014/06/tekhnik-audio-power-amplifier-

btl.html, diakses pada 20 maret 2015


http://www.sandielektronik.com/2014/06/tekhnik-audio-power-amplifier-btl.html

http://www.sandielektronik.com/2014/06/tekhnik-audio-power-amplifier-btl.html

http://www.its.caltech.edu/~musiclab/feedback-paper-acrobat.pdf

http://teknologi.inilah.com/read/detail/2145560/mengenal-

teknologi-dolby-digital/16268/dolby-sr diakses pasa 30 maret

2015


http://teknologi.inilah.com/read/detail/2145560/mengenal-teknologi-dolby-digital/16268/dolby-sr

http://teknologi.inilah.com/read/detail/2145560/mengenal-teknologi-dolby-digital/16268/dolby-sr

MAKALAH POWER AMPLIFIER

Documents

Transcript of MAKALAH POWER AMPLIFIER