Laporan Tone Control [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK AUDIO VIDEO “ Tone Control ”



Oleh: Hengky Yalandra 14065004 Pendidikan Teknik Elektronika



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2016



TONE CONTROL A. Tujuan: Setelah praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu: 1. Merakit rangkaian Tone Control (Pengatur Nada) dan Power Aplifier. 2. Mengetahui fungsi rangkaian Tone Control pada sistem audio 3. Mengetahui karakteristik kerja rangkaian Tone Control pada sistem audio 4. Melihat respon frekuensi dan penguatan yang dapat dilakukan oleh rangkaian Tone Control. B. Alat dan Bahan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Osiloskop Dual Beam Multimeter AFG Kit Power Amplifier + Tone Control Loudspeaker Kabel listrik Audio Player



= 1 set = 1 set = 1 set = 1 set = 1 buah = secukupnya = 1 set



C. Teori Pendukung Rangkaian penguat audio yang baik yaitu rangkaian yang mampu memperkuatkan sinyal pada range frekuensi audio yaitu frekuensi 20 Hz sampai 20 KHz dan pada saat melakukan penguatan tanpa terjadinya cacat dengan nois yang sekecil mungkin. Range frekuensi ini juga tergantung dari kemampuan dari loudspeaker. Jika loudspeaker bekerja pada frekuensi Full Range (20 Hz – 20 Khz) ini sangat baik sekali, karena akan di dapat nada yang dinamis pada frekuensi full range. Tapi jika hanya frekuensi tertentu saja yang mampu di reproduksi oleh loudspeaker, maka penggunaan tone control memungkinkan untuk membatasi frekuensi tertentu. Tone control merupakan rangkaian pengatur nada yang terdiri dari rangkaian filter, yaitu Low Pass Filter (LPF) dan Figh Pass Filter (HPF) maupun Band Pass Filter. Sebelum sinyal dikuatkan oleh rangkaian Power Aplifier, rangkaian tone control bekerja dengan mengatur nada yang akan dilewatkan pada rangkaian power amplifier, sehingga akan di dapatkan nada sesuai dengan respon frekuensi pada loudspeaker dan akan di dapatkan hasil (suara) pada loudspeaker yang sesuai dengan keinginan pengguna. Input (Sumber Suara) Tape/CD/MP3



Pre-Amp (Penguat Awal)



Filter Audio (Tone Control)



Penguat Daya (Power Amplifier)



Gambar 1. Blok Rangkaian Audio Amplifier Sederhana



Tone kontrol adalah jenis rangkaian pengatur suara atau nada aktif pada sistem audio. Tone control pada dasarnya berfungsi sebagai pengatur penguatan level nada bass dan level nada treble. Nada bass adalah sinyal audio pada frekuensi rendah sedangkan nada treble adalah sinyal audio pada frekuensi tinggi.



Rangkaian Tone Control sederhana memiliki sinyal suara yang dihasilkan sudah diatur oleh potensiometer dan kemudian dikuatkan oleh bagian op amp menggunakan transistor yang nantinya di kopling oleh kapasitor yang outputnya akan diatur pada bagian control. Komponen yang terdapat pada bagian output yang bisa di bilang cukup bagus dan bersih. Prinsip kerja rangkaian tone control yaitu pada frekuensi rendah atau bass dan frekuensi tinggi atau treble. Dari pengaturan di atas kemudian di kuatkan lagi pada bagian pengatur akhir menggunakan transistor yang sama. Tegangan yang di hasilkan dari tone control ini adalah mulai dari 9 volt DC sampai dengan 18 volt DC. Tone Control yang memiliki 4 transistor terbagi dalam 3 bagian utama yaitu bagian penguat depan, bagian pengatur nada (tone control) dan bagian penguat akhir. Pada bagian depan dapat di bangun menggunakan 2 transistor yang di susun dalam penguat 2 tingkat. Kemudian bagian pengatur nada di bangun menggunakan sistem pengatur nada baxandal yang dapat mengontrol nada rendah atau nada tinggi. Kemudian bagian akhir di gunakan penguat 2 tingkat yang di bangun menggunakan transistor. Rangkaian tone control baxandal merupakan rangkaian penguat dengan jaringan umpan balik (feedback) dan rangkaian filter aktif. Rangkaian baxandal hanya tergantung dari pengaturan potensiometer bass. Batas pengaturan maksimum potensiometer bass merupakan maksimum boost (penguatan maksimal bass) dan batas pengaturan minimum potensiometer bass merupakan maksimum cut (pelemahan maksimum). Pada saat frekuensi nada bass meningkat, maka akan memberikan efek pada resistor samapai kapasitor sehingga tidak lagi memberikan efek atau respon pada rangkaian. Sehingga frekuensi di atas tidak di pengaruhi oleh posisi potensiometer bass pada



maksimum boos dan cut atau di biarkan flat. Untuk nada treble, pada akhir frekuensi tinggi audio kapasitor bertindak seakan short circuit. Maka penguatan akan di atur oleh potensiometer treble. Selanjutnya definisi dan fungsi setiap komponen pada rangkaian tone control satu per satu sangat utama mengingat ini merupakan rangkaian tingkat tinggi. Komponen yang pertama adalah Sumber tegangan dengan fungsi sebagai pemasok energy listrik dan menjadi sumber arus listrik itu sendiri. Resistor tentunya akan berperan sebagai pemberi nilai hambatan sebagai filter atau penyaring arus listrik yang lewat. Kapasitor akan memiliki fungsi sebagai pengatur lalu lintas arus listrik yang lewat agar di dapat aliran yang stabil. Lalu kita beralih pada potensiometer yang berperan sebagai pengatur sinyal suara yang dihasilkan. Berikutnya kita memiliki speaker , perangkat ini merupakan alat yang bertindak sebagai indikator suara. Pada rangkaian ini setiap komponen memiliki fungsi yang amat sangat penting seperti yang sudah dijelaskan. Komponen – komponen tersebut memiliki hubungan yang saling ketergantungan satu sama lain. Dengan adanya link yang menghubungkan komponen satu dengan lainya secara tepat maka sebuah rangkaian pengatur nada yang berkualitas akan dapat diciptakan. Rangkaian ini juga dapat ditemukan dalam bentuk IC. Rangkaian tone control sederhana biasa dijumpai pada perangkat elektronik seperti pada tape, radio, dan Televisi, dan lain sebagainya. Tone control pasif Tone control yang paling sederhana adalah tone control pasif yang hanya terdiri dari potentiometer, resistor dan kondensator. Pengaturan nada hanya sebatas cut terhadap nada-nada tinggi. Pada tone control yang seperti ini tidak terjadi boost dan tidak terjadi penguatan sinyal. Gambar di atas memperlihatkan tone control pasif. Jika posisi pengaturan VR minimum maka nilai resistansinya adalah maksimal, sehingga kondensator C praktis dikatakan tidak berpengaruh terhadap sinyal audio yang melintas di antara input dan output. Apabila posisi VR maksimum, maka resistansinya minimal (atau nol) sehingga C menghubung singkat ke ground sebagian sinyal pada frekwensi-frekwensi tertentu. Frekwensi-frekwensi yang dihubung singkat oleh C adalah frekwensifrekwensi tinggi dalam spektrum audio di mana reaktansi kapasitansi C adalah kecil terhadapnya. Reaktansi kapasitansi C (disymbolkan dengan Xc) adalah : Untuk frekwensi-frekwensi tinggi audio, lazimnya nilai C adalah dalam besaran puluhan hingga ratusan nanoFarad. Semakin besar nilai C semakin lebar jalur frekwensi tinggi audio yang akan di-cut. Tone control aktif Tone control yang lengkap adalah tone control aktif yang menerapkan fungsi komponen aktif seperti transistor atau IC. Di dalam tone control aktif terjadi boost dan cut dan terjadi pula penguatan level sinyal. Umumnya sebuah tone control aktif mempunyai dua penyetelan nada, yaitu penyetelan boost dan cut untuk nada-nada rendah (bass) serta penyetelan boost dan cut untuk



nada-nada tinggi (treble). Nada-nada rendah adalah range frekwensi audio pada kisaran 250Hz ke bawah, dengan frekwensi senter antara 60 atau 80Hz. Dan nadanada tinggi berada pada kisaran 3kHz ke atas dengan frekwensi senter antara 5 atau 10 kHz. Kadang-kadang tone control dilengkapi pula dengan pengaturan untuk nada-nada tengah (midrange) dengan frekwensi senter 1khz. Dengan adanya pengaturan-pengaturan nada ini sinyal audio dari pre-amp diperbaiki. Jika ada kekurangan pada range frekwensi tertentu yang mungkin kurang menonjol maka dilakukan boost, dan jika ada yang malah terlampau menonjol maka dilakukan cut. Hal ini dilakukan karena adanya kemungkinan pick-up sumber yang berbeda-beda tanggapan frekwensinya. Selain itu juga karena adanya “selera” pendengaran bagi setiap orang yang mungkin berbeda-beda pula.



Selain berfungsi utama sebagai pengatur nada, sebuah unit tone control secara keseluruhan juga berfungsi sebagai penguat tegangan sinyal audio agar mencapai level yang cukup untuk diberikan kepada power-amplifier (penguat daya). Apabila level tegangan sinyal maksimal yang dipersyaratkan oleh power-amplifier tidak tercapai, maka power-amplifier pun tidak akan maksimal mengeluarkan daya-nya kepada speaker. D. Langkah Kerja Praktikum 1. Lengkapilah peralatan dan bahan praktikum yang akan digunakan, periksa terlebih dahulu peralatan dan pastikan komponen dalam keadaan baik dan bekerja. 2. Rakitlah rangkaian Power Amplifier dan Tone Control, sesuaikan dengan skema rangkaian seperti pada gambar di bawah, kemudian berikan tegangan dan hidupkan rangkaian sehingga output power amplifier menghasilkan bunyi saat input disentuh dengan tangan.



Gambar 2. Skema Power Amplifier dengan Tone Control 3. Atur pengaturan nada volume, Bass dan trable pada posisi tengah.



4. Hubungkan AFG pada bagian input rangkaian amplifier serta hubungkan ke chanel 1 osiloskop dan output pada chanel 2 pada osiloskop



5. Atur input AFG pada posisi 1 KHz dengan amplitudo sebesar 50 mVp-p, berapa tegangan output yang dihasilkan ? 2 Vp-p, dan tentukan juga beda fase.



6. Atur volume hingga menghasilkan sinyal output yang dapat terbaca dan tidak cacat 2Vp-p. Berapa besar penguatan dari rangkaian yang anda gunakan ...............dB 7. Ulangi langkah 6, aturlah posisi tone control dan ukur tegangan output (Volume dan Amplitudo AFG tidak dirubah). Isilah tabel pengamatan berikut ini: a. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Minimum, High = Minimum Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p) 100 Hz 250 Hz 500 Hz 750 Hz 1000 Hz 1500 Hz 2000 Hz 5000 Hz 10000 Hz 15000 Hz 20000 Hz



Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker) 1V 1,5 V 1,7 V 1,8 V 1,6 V 1,3 V 1V 400 mV 140 mV 60 mV 40 mV



Keterangan Tidak sefasa Tidak sefasa Sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa Tidak sefasa



b. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Min, High = Tengah Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 1V Tidak sefasa 250 Hz 1,5 V Tidak sefasa 500 Hz 1,6 V Tidak sefasa 750 Hz 2V Tidak sefasa 1000 Hz 2V Sefasa 1500 Hz 2V Sefasa 2000 Hz 2V Tidak sefasa 5000 Hz 1,6 V Tidak sefasa 10000 Hz 1,3 V Tidak sefasa 15000 Hz 1V Tidak sefasa 20000 Hz 1V Tidak sefasa



c. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Min Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 1,3 V Tidak sefasa 250 Hz 1,5 V Tidak sefasa 500 Hz 1,7 V Tidak sefasa 750 Hz 1,7 V Tidak sefasa 1000 Hz 1,6 V Tidak sefasa 1500 Hz 1,2 V Tidak sefasa 2000 Hz 1V Tidak sefasa 5000 Hz 0,4 V Tidak sefasa 10000 Hz 0,14 V Tidak sefasa 15000 Hz 0,07 V Tidak sefasa 20000 Hz 0,05 V Tidak sefasa



d. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Tengah Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 1,4 V Tidak sefasa 250 Hz 1,7 V Tidak sefasa 500 Hz 1,8 V Tidak sefasa 750 Hz 1,9 V Tidak sefasa 1000 Hz 1,9 V Tidak sefasa 1500 Hz 1,5 V Tidak sefasa 2000 Hz 1,4 V Tidak sefasa 5000 Hz 1,1 V Tidak sefasa 10000 Hz 0,9 V Tidak sefasa 15000 Hz 0,75 V Tidak sefasa 20000 Hz 0,55 V Tidak sefasa



e. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Min, High = Max Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 1 V Tidak sefasa 250 Hz 1,5 V Tidak sefasa 500 Hz 2 V Tidak sefasa 750 Hz 2,4 V Tidak sefasa 1000 Hz 2,8 V Tidak sefasa 1500 Hz 3,4 V Tidak sefasa 2000 Hz 3,9 V Tidak sefasa 5000 Hz 4,8 V Tidak sefasa 10000 Hz 4,4 V Tidak sefasa 15000 Hz 3,8 V Tidak sefasa 20000 Hz 3,6 V Tidak sefasa



f. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Min Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 3V Tidak sefasa 250 Hz 3,5 V Tidak sefasa 500 Hz 2,5 V Tidak sefasa 750 Hz 1,9 V Tidak sefasa 1000 Hz 1,4 V Tidak sefasa 1500 Hz 1V Tidak sefasa 2000 Hz 0,9 V Tidak sefasa 5000 Hz 0,5 V Tidak sefasa 10000 Hz 0,2 V Tidak sefasa 15000 Hz 0,06 V Tidak sefasa 20000 Hz 0,05 V Tidak sefasa



g. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Max Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 1,6 V Tidak sefasa 250 Hz 1,6 V Tidak sefasa 500 Hz 1,8 V Tidak sefasa 750 Hz 2V Tidak sefasa 1000 Hz 2,6 V Tidak sefasa 1500 Hz 3V Tidak sefasa 2000 Hz 3,8 V Tidak sefasa 5000 Hz 5V Sefasa 10000 Hz 4,5 V Tidak sefasa 15000 Hz 4V Tidak sefasa 20000 Hz 3V Tidak sefasa



h. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Tengah Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 100 mV Tidak sefasa 250 Hz 120 mV Tidak sefasa 500 Hz 380 mV Tidak sefasa 750 Hz 320 mV Tidak sefasa 1000 Hz 360 mV Tidak sefasa 1500 Hz 400 mV Sefasa 2000 Hz 440 mV Sefasa 5000 Hz 420 mV Sefasa 10000 Hz 340 mV Sefasa 15000 Hz 320 mV Sefasa 20000 Hz 240 mV Sefasa



i. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Max Frekuensi Input Besar Tegangan Output / Vo Keterangan (Vo= 100mVp-p) (Signal Pada Speaker) 100 Hz 600 mV Tidak sefasa 250 Hz 540 mV Tidak sefasa 500 Hz 530 mV Tidak sefasa 750 Hz 450 mV Tidak sefasa 1000 Hz 360 mV Sefasa 1500 Hz 320 mV Sefasa 2000 Hz 300 mV Tidak sefasa 5000 Hz 440 mV Tidak sefasa 10000 Hz 500 mV Tidak sefasa 15000 Hz 540 mV Tidak sefasa 20000 Hz 630 mV Tidak sefasa



E. Evaluasi / Penugasan 1. Apa yang terjadi pada saat posisi Volume rangkaian amplifier pada posisi maksimum ?  Pada saat posisi volume maksimum, yang terjadi yaitu noise atau cacat, itu disebabkan input dengan output tidak seimbang 2. Cari dan jelaskan fungsi-dari peralatan-peralatan Filter audio yang ada disekitar anda dan tuliskan fungsinya   Fungsi-Dari Peralatan-Peralatan Filter Audio 1. audio mixer Dalam dunia Audio profesional, sebuah mixing console, apakah itu analog maupun digital, atau juga disebut soundboard / mixing desk (papan suara) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi memadukan (lebih populer dengan istilah "mixing"), pengaturan jalur (routing) dan mengubah level, serta harmonisasi dinamis dari sinyal audio. Sinyal - sinyal yang telah diubah dan diatur kemudian dikuatkan oleh penguat akhir atau power



amplifier yang tidak bagus. Dan mungkin pendengar tidak akan kembali mendengar lagu anda untuk kedua kali nya karena telanjur kecewa dengan kualitas suara audio vokal di lagu anda. 2. Ekualiser Equalizer ada dalam sistem tata suara dalam dua bentuk : Equalizer grafik dan Equalizer parametrik. Keduanya dipakai dengan filter-filter Endcut.qualizer parametrik mempunyai pemutar paling tidak tiga parameter yakni : frekuensi, Perbesar-potong (boost/cut) dan Q(lebar jalur). Equalizer tersebut lumrah ditemukan berada dalam setiap kanal dalam konsul mixing, namun ada juga yang dibuat terpisah. Equalizer grafik mempunyai penggeser-penggeser yang mengacu pada sebuah kurva dari response terplot pada sebuah grafik. Pada sistem tata suara biasanya didesain pada tengah-tengah 1/3 oktaf. Filter-filter suara End-cut akan membatasi lebar jalur melewati batasnya, dimana akan mencegah gangguan-gangguan subsonik dan pengaruh RF atau ganggunag-gangguan dari pengatur lampu yang dapat mengganggu sistem suara. Bagian-bagian dari filter-filter End-cut seringkali termasuk dengan equalizer grafik untuk memberikan pengaturan penuh. Sebuah penekan umpan balik (Feedback suppresor) adalah jenis filter yang akan secara otomatis mendeteksi dan menekan umpan balik suara dengan memotong frekunsi suara mana yang menyebabkannya. 2. Crossover Audio Crossover Audio adalah kelas elektronik filter yang digunakan pada aplikasi audio. Kebanyakan loudspeaker driver standar tidak bisa mencakup spektrum audio keseluruhan dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi dengan volume relatif bisa diterima serta kurangnya distorsi menjadikan sebagian besar sistem speaker hi-fi menggunakan kombinasi dari beberapa pengeras suara maupun driver, masing mewakili sebuah band frekuensi yang berbeda. Crossover split F. Kesimpulan Dari praktikum yang di lakukan dapat di simpulkan bahwa pada saat volume rangkaian di posisikan pada maksimum, bentuk gelombang yang di peroleh atau yang di hasilkan adalah noise atau mengalami cacat. Prinsip kerja rangkaian tone control yaitu pada frekuensi rendah atau bass dan frekuensi tinggi atau treble. Tone control pada dasarnya berfungsi sebagai pengatur penguatan level nada bass dan level nada treble. Nada bass adalah sinyal audio pada frekuensi rendah sedangkan nada treble adalah sinyal audio pada frekuensi tinggi.