DIY audio

Stasiun Sudirman

2011-08-26T16:15:00.002+07:00

At 11 mm

gudang revisited

2011-08-07T22:37:00.006+07:00

Ndak terasa sudah 1 tahun yang lalu posting.
Tadi sore kebetulan masuk gudang, ndak terasa juga sudah hampir 4 tahun gantung solder,nampak barang barang from the past from my yesteryear life.

2A3 yang diselimuti sarang laba2

2SJ74 yang sudah sempat diukur satu per satu dan diomprokin begitu saja ......

6550C pushpull, sk170&sj74 yg sudah di matching dan pemutar piring item.

where is my good old day ........

2010-08-09T07:41:00.002+07:00

sejak minggu kemaren sudah semangat untuk melanjutkan test terhadap si Upil ini, tetapi apa daya hari Sabtu harus ngantor, minggu ternyata cukup banyak agenda dari Menteri Keuangan shg tdk terasa sudah keburu malem ....... terpaksa keinginan untuk mainan upil harus ditunda sampe minggu depan ...

Upil Genderuwo

2010-08-02T21:56:00.005+07:00

Akhirnya setelah bertahun2 absen dr dunia persilatan, akhirnya kesampaian juga ketemu teman2 lama dan teman baru di Padepokan Mbintaro. Pak PJ, Pak DeWA, Pak Jimmy, Pak Tikno ( maaf pak, sampe pangling ) dan lain2. Juga banyak rekan yg baru ketemu, yg rata2 menanyakan ... umur heheheee ....
Mohon maaf kalo klo ada yg menyangka saya sudah sepuh, juga mohon maaf buat yg jadi nampak lebih tua dr usianya :-) jadi untuk umur biar saja seperti itu.

Singkat cerita, sy diberi amanat oleh pak Prof. Atok utk melakukan review terhadap upil ini. Suatu kehormatan bagi sy yg cuma lulusan SD Inpres diberi kepercayaan oleh beliau untuk melakukan review. Mohon maaf sebelumnya krn reviewnya telat krn kebetulan load pekerjaan di kantor sedang menumpuk, maklum kuli ... :(

Sabtu malam pulang kondangan langsung bongkar gudang, krn ruang dengar sy sdh berubah fungsi, terpaksa ruang tamu dipinjam dulu. Nyonya dan anak saya hanya bisa berkomentar " wah ... si Babe kumat lagi .... "

Sesuai saran prof, upil diletakan di tempat koneksi yg tdk di solder spt IEC, RCA, Potensio. Pengujian pertama dilakukan pada koneksi RCA dr CD-Pre-Power.

RCA dr pre ke power, perubahan cukup signifikan terasa pada bagian mid dan high. suaranya terdengar lebih rapih shg suara terdengar lebih detail, efek sybilance cukup berkurang. Pada section Low nyaris tdk terasa perubahan apapun. Pada posisi ini si Upil sy berikan nilai C.

RCA dr CDP ke Pre, ternyata kuping pangsit saya tdk bisa merasakan apa2, tidak ada bedanya dipasang upil atau tidak. Nilainya mungkin E- hehehee ....

iseng2 si Upil sy pasang di speaker diantara wofer dan tweeter, hasilnya ternyata luar biasa. mid high terasa makin bening, sybilance makin terasa berkurang. Vocal juga makin open dng sedikit mengorbankan ketebalan vocal. Yg agak aneh mid-low terasa lebih gesit, padahal saat di pasang di rca efek ini tdk terasa. Mungkin krn suaranya lebih rapih shg detail pada masing2 region bisa lebih disimak. Pada bagian low end, nyaris tdk ada pengaruh apa2. Mungkin krn luas permukaan si Upil yg cuma se-upil shg tdk memberikan efek pada frekuensi bawah. So far pada posisi ini si Upil mendapat nilai B+ / A-

tidak terasa, hari minggu sudah berlalu, peralatan siap kembali ke gudang. Untuk minggu depan akan dicoba memasang si Upil pada kabel power serta jeroan preamp.

Review akan dipublikasikan sesempetnya :-)

posisi si upil, maaf kurang jelas krn cuma pake HP motretnya.

CCS part 2

2009-12-15T13:14:00.003+07:00

Sebelum dilanjutken, perlu digaris bawahi bahwa tulisan ini merupakan kumpulan diskusi audio designer disebuah group ( lupa namanya ) sekitar thn 2004-2005.
Saya mah cuma alumni SD INPRES, ... nggak nyampe otaknya.
Jadi kalo bingung jangan tanya sama saya yah...
Judul diskusi wis kelalen, mungkin CCS vs Choke ?

=========================================================================
Detailed characteristics of a CCS:
1. A CCS can not swing above B+.

1.1 A CCS has a minimum voltage that can appear across it for it to
function or it will clip like an amp hitting the voltage rail. This minimum voltage can vary from a couple volts or tens of volts. For the coming example, lets call it 18 volts. This 18 volts has to be added to B+.

1.2 Half the peak to peak AC swing of the tube also needs to be added to
B+ to keep the CCS from clipping. (I like to add this voltage in assuming the tube is unloaded.) So if you are getting 400V pp out of the tube, B+ goes up another 200V for a total of 218V.

1.3 The B+ now has to have margin in it for line voltage variation. If B+ drops 50V because of low ac line, that is 50V less peak voltage the CCS can deliver, meaning the CCS will clip at a lower power out. This can be improved by using and "active load" CCS or cured by adding margin to B+ to cover line variations.

2. A CCS does not have a DCR. The closest thing to DCR is the minimum voltage drop needed for the CCS to work.

3. A CCS has an AC parallel resistance that is fairly flat with voltage
and frequency and is usually many times higher than the parallel resistance of an inductor. This AC resistance can be from 100's of kohm to >10,000 megohms.

4. The AC parallel capacitance of a CCS can be the same as an inductor or
so small the 6 inch wire to the CCS has more capacitance.

5. A CCS does not really have inductance. If it did, it would be infinite (megahenries). The effective impedance of some CCS will vary with voltage, but seldom with frequency. The amount depends on the design of the CCS.

6. A CCS delivers the same current all the time. That's why it is a CCS. A CCS can be designed to have a very slow turn on of the delivered current. This is something you can't do with an inductor.

7. CCS usually need heat sinking. NEVER believe the marketing rating for the power of a solid state CCS part. Transistor's power ratings are specified with the transistor attached to chilled, water cooled heat sinks that hold the surface of the transistor at 25C no matter how many watts are lost in the part.

7.1 Here's a problem with heat sinking CCS's. Many metal tab transistor
will arc over to the mounting screws (even with good insulating bushings and thermal mounting insulators) in the low hundreds of volts. If there is a burr on the heat sink, all bets are off. That burr is a failure just waiting to happen. (Don't use the blue silicon insulators, they tear so easily it isn't funny.) Use TO-220 fullpaks or TO-247 packages, these failure mostly go away.

7.2 Modern switch mode FETs can't be used in the linear region anywhere
near rated power. They internally have problems with current hogging. Fairchild Semiconductor has a article about this that I can't find back. Buy your
CCS FET based on smallest drain capacitance, highest voltage rating and in a minor part, the smallest Rtheta junction to case. This usually happens in the highest Rds-on part (4 ohm), not the lowest (0.8 ohm).

7.3 CCS usually have a "safe operating area" (SOA) that has to be watched. Bipolar devices have more SOA problems than FETs, but Bipolar devices have lower drain capacitance than FETs.

7.4 Remember, Silicon does not have a sense of humor. When it says 300V rating. At 301V peak instantaneous, the part can violently die. (The parts I have measured from on-semi had 15 to 20% margin at room temp.) When a tube says 300V rating, it means the DC bias point can be 300V and the ac peaks can go higher.

8. Most CCSs have very little or no magnetic pick up. Yes I can design one that would, but I'd have to try to do it.

9. Most CCS can have some capacitive coupling issues, but it is easy to
make the parasitic capacitance of a CCS 100 times or more better than an inductor.

10. Most CCS won't be sensitive to vibration, but with the wrong choice in parts they can be sensitive to vibration.

11. A well designed CCS will have an excellent transient and overload response. A poorly designed one won't. A CCS is an amplifier circuit in it's own right. Good ones make the music made by the amp sing, bad ones make it belch.

12. CCS can have current distortion. When measured in uA, you'd have to
Try to design one didn't work significantly better than an inductor. When measured in THD, they don't look as good. That is because the fundamental current change is almost zero! Example: 1 uA distortion (50%) on a 2 uA fundamental is bad when it comes to THD, but it works better than 150 uA (3%) distortion on a 5 mA fundamental.

Other notes using CCS

A. For a simple tube, you can CCS the plate or CCS the cathode. You can't CCS both. It is impossible to exactly match CCSs. So if you put a 1.0000 mA CCS on the plate and a 1.0001 mA CCS on the cathode, the bias point won't be right.

B. On a long tail pair, you can CCS two of the three connection, but not all three. You can CCS both plates or CCS one plate and the tail or just CCS the tail.

Warning. . .Inductor Distortion Soap Box:
The current distortion from an inductor must be specified in uA at each harmonic with a given drive voltage and frequency, not in THD. Most of the inductor's distortion is from the iron, not the air gap or other effects.
Increasing the air gap and keeping the copper the same (which drops the inductance) will make the THD look better, but the uA of third harmonic distortion does not significantly change. This is because the fundamental current flow has increased and the distortion components stayed about the same. The fallacy here is the fundamental current has increased causing the tube to makes more distortion because the load line is more elliptic etc but the tube still has the same amount of distortion current flowing in it from the inductor as it did before.

Now if the copper is redesigned so the inductance (and core material and size stays the same) but with a larger air gap, now the lower THD is good because the harmonic distortion in uA is now lower. The penalty for this change is a higher DCR and higher temperature rise.

== end of discussion ====

Not part 2

2009-12-14T11:15:00.001+07:00

No one wants to die. Even people who want to go to heaven don't want to die to get there. - Steve Jobs

Day 11 .. CCS anyway part 1.

2009-12-14T10:58:00.005+07:00

Day 11.

Amazing ... I've been here for 11 days, still lost in hole and still figure it out what am I doing here.
==================================================================================
CCS stands for a Constant Current Source. This means the current through
the device is constant no matter what the voltage across the device does.
(That is until you blow it up.)

A CCS can be made to deliver a constant current from DC on up to very high
frequencies or they can be made to look like a resistor at DC and turn to
constant current between 0.1 to 100 Hz (sort of like an inductor). Some
people call the ones that are a resistor at DC an "active load." I lump
them both under CCS's.

A big thing is a CCS on the plate of a tube requires a higher B+ than a
tube with an inductor on the plate. A CCS on the plate of a tube can operate
with the same B+ when the tube has resistor on the plate for bias.

In my book, a good CCS always sounds better than a resistor for bias. A
goodCCS usually sounds better than a typical inductor.

--- End of the simple explanation, on to the details. ---
--- Al, you may not be happy if you keep reading ;-] ---

Detailed characteristics of an inductor:
1. Can swing voltages above B+.

2. DC series resistance causes the B+ to need to be a bit higher to bias
up the tube.

3. Has AC parallel resistance (that varies with voltage and frequency)

4. Has AC parallel capacitance that can affect the load line at high
frequencies. This capacitance is fairly flat in value with voltage and
frequency.

5. Inductance (impedance = j * 2 * pi * frequency * L). The inductance
varies with voltage and frequency causing the impedance to vary with
voltage and frequency.

6. The inductance will vary with current and can drop to zero at too high
of a current.

7. An inductor usually has enough surface area that it cools itself
without needing added heat sinking.

8. An inductor suffers from magnetic coupling (both in to and out of the
part) with adjacent iron

9. An inductor can suffer from capacitive coupling (in and out again) with
adjacent parts and wiring.

10. An inductor can be sensitive to vibration.

11. Has a fairly well defined transient response

12. Generates current distortion that when multiplied by the plate
resistance of the tube, turns into a voltage distortion.

to be continue ....... mbuh kapan.

Meteran Reset

2008-12-28T23:04:00.001+07:00

Meterannya kok re-set yach ? apa karena gratisan ?

Trafo untuk Power SS

2008-11-10T07:17:00.002+07:00

Dari kiri ke kanan,

Custom made, 10A cocok untuk bikin power Class A. Satu trafo cukup utk membuat 2 kanal ampli dengan daya hingga 2 x 20 watt. Sudah ditest dng tarikan arus 8A kontinyu dan trafonya cuma anget doank.
Tamura 6A shielded, ada beberapa tap tegangan ttp yg inget cuma 27V-0-27V. High performance tranformer
Trafo abal-abal 5A, no comment heheheee .... tapi cukup untuk bikin GC

The Art of LM317 - Coda

2008-09-19T17:40:00.013+07:00

Selain dari nilai C yang optimal, ada 1 hal penting yang harus diperhatikan dalam mengoptimalkan LM317 yang seringkali terlewatkan yaitu membaca datasheet dari LM317.

Disana terdapat beberapa syarat supaya regulator ini bekerja optimal seperti penempatan R adj dan penggunaan C bypass pada C input.

Grounding yg optimal bisa dilihat dr ilustrasi berikut

Disini C3 , C4 dan load menggunakan jalur ground terpisah dng grounding C input ( C1 ) dan C adj. C2 sbg bypass dari C1 harus berada sedekat mungkin dng LM317.

Detail selengkapnya tentang C2 bisa dibaca di datasheet.

Juga dari graphic Fig 6 di datasheet dapat dilihat bahwa untuk mendapatkan regulasi yg baik, beda tegangan masukan dan keluaran harus berada antara 4V - 10V. Ini berati jika kita menginginkan output sebesar 12V, maka setidaknya tegangan yg masuk ke LM317 adalah 16V sampai 22V.

Selain itu, dari penelitian yg dilakukan oleh rekan2 DIYer yg memiliki test equipment yg memadai, arus yg dikonsumsi minimal adalah 10mA supaya regulasi dapat berjalan dengan baik. Jadi jika LM317 digunakan untuk mensuplai rangkaian yg hanya mengkonsumsi dibawah 10mA, maka hasilnya akan kurang memuaskan.

Blahhh ..... akhirnya kelar juga dah.

Tengkyu telah membaca

The Art of LM317 part 2

2008-09-19T17:40:00.012+07:00

Part 2.

tanpa pake basa basi, berikut adalah sedikit modifikasi yang dilakukan pada rangkaian LM317

Perubahan yg dilakukan adalah hanya mengubah nilai C3 yaitu dari 470 uF ke 10 uF sementara yang lainnya tetap sama.

Hasilnya memang tidak membabat peak impedance yang ada tetapi menggeser ke frekuensi yang lebih tinggi yaitu dikisaran 60 KHz.

Sekarang bagaimana jika C3 adalah 47uF ? hasilnya adalah peak impedance hanya bergeser ke

kisaran 30 KHz

Dari hasil simulasi ini maka jika kita akan melakukan "tune-up" terhadap LM317, maka hasil yang signifikan akan diperoleh dengan mengutak-ngatik nilai C3. Dari pengalaman, sebaiknya C3 nilainya tdk lebih besar dari 22uF.

Dalam simulasi, perubahan nilai dari C4 ( sbg bypass C3 ) tidak menunjukan hasil yg signifikan tetapi pada kenyataannya akan mengubah suara highnya dan disini rekans bisa coba nilai antara 10 n - 100 n.

Dari hasil diskusi di beberapa forum DIY, LM317 justru kurang suka dng penggunaan elco berkualitas tinggi. Hasil maksimal justru diperoleh dengan menggunakan elco murmer yg high ESR. Tetapi tidak menutup kemungkinan justru rekan2 akan cocok dng karakter dari penggunaan elco yg audiophile approve

Mudah2an simulasi ini ada gunanya bagi rekans semua.

Pada kesempatan lain, saya akan coba melakukan simulasi "Tebak-tebak buah Manggis" yg merupakan hasil intepretasi dari penjelasan John Curl mengenai PSU dengan menggunakan LM317 .... kalo sempet heheeeee ......

Hasil tebak-tebakan ini sdh diaplikasikan pada preamp SS dng hasil yg mak nyusssss .....
Lebih baik dari preamp Aikido yg selama ini jadi andalan.
apakah ini karena PSUnya atau rangkaian pre SS nya ? entahlah ... yg jelas sy nggak mau ambil pusing, yg penting hasilnya mak nyusssss .....

Terima kasih sudah membaca

The art of LM 317

2008-09-18T16:01:00.005+07:00

Sebagai regulator, secara spec. memiliki banyak keunggulan dibandingkan dng LM 78XX ( 7805, 7806 dll ) yg sudah uzur. Jika kita bandingkan kedua datasheetnya maka akan dengan mudah kita temukan banyak kelebihan dari LM317 shg seharusnya akan menghasilkan suara yg jauh lebih baik jika kita aplikasikan di rangkaian audio

Tetapi pada kenyataannya, saat psu dng jantung LM317 diaplikasikan hasilnya sangat jauh dari apa yg diharapkan. Mulai dari suara yg terlalu steril ( lhoooo ... bukannya steril itu bagus ? ) terlalu kaku dan yg sangat terdeteksi oleh kuping adalah mid yg terasa ter kompressss ( EYD-nya yg benar apa yah ? ). Mungkin bisa diibaratkan spt vocal yg keluar dari penyanyi yg sedang diinjak punggungnya heheee ....

Iseng2 dng menggunakan program simulasi, kita coba cari apa gerangan penyebabnya. Rangkaian yg digunakan adalah aplikasi LM317 yg sangat umum digunakan.

Tegangan pada rangkaian ini di set pada 12V dc dan R 120 ohm pada rangkaian yg paling belakang mensimulasikan load sebesar 100mA

Setelah mencoba berbagai macam parameter yg mungkin menjadi kambing hitam atas kinerja LM317 yg mengecewakan, ada hasil yg menarik saat dilakukan simulasi terhadap impedance dari rangkaian diatas. Hasilnya bisa dilihat sbb :

Weleh ...... hasil yg sangat menarik dan cocok dijadikan kambing hitam atas buruknya kinerja LM317 pada aplikasi di audio. Ada peak impedance pada rentang frekuensi antara 7KHz - 11KHz dimana frek. ini merupakan bandwidth dari telinga kita. Tidak heran suara vocal yg dihasilkan seperti suara orang kehabisan nafas.

Lantas apakah ini bisa diperbaiki ? nanti kita coba saja di part. 2 heheheee ...... capek euy ngetik kebanyakan ..

### Hasil simulasi ini tentu saja boleh dipercaya boleh saja tidak, mau percaya boleh, yg ndak percaya jangan sewot hehehee .....

Little Horn

2008-07-13T21:11:00.005+07:00

My little horn speaker, using Tangband W3-871S

this horn will work best with power amp. under 10 watt, either tube or solid state

Meteran

2008-07-10T17:22:00.002+07:00

Iseng2 coba pasang meteran, siapa tau bisa.

sepertinya gambar terlalu banyak disini, loadnya jadi lama banget.
blogspot nggak bisa simpan file kah ?

Lagi 6GK5

2008-03-24T07:57:00.000+07:00

Hasil testing menunjukan emisi masih diatas 90% hanya saja grid leakage rada2 gede.

Mainan baru

2008-03-14T11:30:00.000+07:00

Dapat mainan baru ... tabung 6GK5 merk Sylvania sebanyak 5 biji.
Single triode 7 pin .... blah soketnya nggak punya.

Loadline tabung 76

2008-02-18T16:35:00.000+07:00

Gambar dibawah ini adalah loadline untuk tabung 76 dengan menggunakan B+ sebesar 300V dan R load sebesar 33K Ohm.

Tabung 76 menspesifikasi anode plate between 100VDC/2.5mA (dibawah ini ada cutoff) dan 250VDC/5mA (max) sehingga dari situ bisa ditentukan operating point akan berada dikisaran garis berwarna hijau. Mana yg paling pas, silakan dilakukan eksperiment untuk mendapatkan suara yg diinginkan.

Dengan loadline resistor 33K maka akan diperoleh gain sebesar 12dB.

Menentukan loadline tabung

2008-01-15T12:01:00.000+07:00

Artikel ini pernah dimuat di sebuah majalah audio thn 2006-an, mudah2an masih ada gunanya buat yang membaca.

CARA MUDAH BERMAIN TABUNG UNTUK RANGKAIAN AUDIO

Bagi seorang DIYer, terutama yang gemar merakit peralatan audionya sendiri dengan menggunakan tabung hampa, tentunya merupakan suatu kepuasan tersendiri apabila bisa merancang sendiri, bukan sekedar mencontoh rangkaian yang sudah ada dari peralatan audio yang terkenal.

Selain itu, keuntungan lain yang bisa diperoleh jika dapat merancang sendiri adalah DIYer dapat memanfaatkan tabung-tabung yang kurang umum dan jarang digunakan oleh pabrik peralatan audio. Biasanya tabung-tabung seperti ini harganya cukup murah dan seringkali menghasilkan suara yang baik.

Bagi DIYer yang memiliki latar belakang di bidang elektronik, tentunya ini bukan masalah. Tetapi bagi yang tidak, tentunya ini bukan persoalan yang mudah.

Kita bisa saja membaca berbagai macam text book yang ada seperti Radiotron Designer Handbook yang bisa dianggap sebagai textbook yang paling lengkap membahas mengenai tabung. Namun bagi yang awam, baru membaca beberapa halam saja mungkin akan sakit kepala karena akan berhadapan dengan berbagai macam rumus-rumus matematika yang rumit yang akhirnya akan menyurutkan minat untuk belajar.

Apakah tidak ada cara yang lebih mudah ? tentu saja ada !!

Dalam tulisan ini, akan dibahas bagaimana cara menentukan titik operasi sebuah tabung dengan menggunakan datasheet yang ada. Agar lebih mudah dipahami, maka digunakan tabung triode yang mudah dijumpai dipasaran dan yang harganya cukup terjangkau supaya bisa dicoba oleh semua kalangan.

PENTING

Rangkaian yang akan dibahas disini menggunakan tegangan tinggi yang berbahaya. Rangkaian ini aman untuk dibuat apabila faktor keselamatan dan keamanan diutamakan. Beberapa istilah tetap menggunakan bahasa Inggris untuk menghindari kebingungan pembaca karena istilah-istilah tersebut sudah umum digunakan.

TABUNG TRIODE

Merupakan tabung yang paling sederhana, terdiri dari Plate atau Anoda, Katoda, Grid dan Filament atau biasa disebut Indirectly Heated Triode atau disingkat IHT. Pada beberapa tabung tertentu, katoda merangkap juga sebagai filament. Tabung jenis ini biasa disebut juga Directly Heated Triode atau sering disingkat DHT.

Berikut schema dari sebuah tabung triode.

Secara singkat dapat dijelaskan cara kerja tabung triode yaitu saat anoda memiliki tegangan positip, katoda memiliki tegangan yang jauh lebih rendah sehingga memiliki elektron yang jauh lebih banyak dibandingkan anoda. Keadaan seperti ini membuat elektron meloncat dari katoda ke anoda. Besar jumlah elektron yang meloncat tersebut diatur oleh grid. Untuk dapat membuat elektron tersebut meloncat, maka diperlukan energi yang diberikan oleh filament.

Triode voltage – amplifier circuit

Pada gambar 2 dibawah ini merupakan contoh rangkaian yang paling umum dijumpai dalam suatu rangkaian tabung. Rangkaian ini biasa disebut triode voltage – amplifier atau juga ada yang menyebutnya sebagai Grounded Cathode – Amplifier atau Common Cathode - stage.

Keterangan :

B+ = Tegangan

Ra = Resistor Anoda / load

Rg = Resistor Grid

Rk = Resistor Katoda

Ck = kapasitor bypass ( optional )

Sebelum melangkah lebih lanjut, ada baiknya dibahas dahulu tabung yang akan digunakan. Tabung yang akan digunakan adalah 12AU7 atau ECC82 sebagai equivalennya. Tabung ini dipilih karena sangat mudah dicari dan harganyapun relatif terjangkau.

Tabung ini adalah dual triode, dimana dalam satu tabung terdapat 2 buah tabung triode.

Tabung jenis ini bisa digambar sebagai berikut :

Schema dari sebuah tabung triode berikut lokasi pinnya. Urutan pin dibaca dengan kondisi bagian bawah tabung menghadap ke muka

Dari datasheet diketahui beberapa parameter yang diperlukan dalam merancang sebuah rangkaian sebagai berikut :

Plate Dissipation : 2.75 W

Tegangan maksimum pada anoda : 300 V

Arus maksimum : 20 mA

Gm ( S ) : 2.2

Mu ( m ) : 17

R plate ( Rp) : 7700 Ohm

Sekarang, mari kita mulai merancang sebuah rangkaian triode voltage – amplifier.

Metode Loadline

Dalam metode ini, pertama-tama harus ditentukan besarnya nilai Resistor pada anoda ( Ra ). Berdasarkan pengalaman, nilai optimal untuk Ra adalah 2 –3 kali R plate. Rp diketahui 7700 Ohm, jika dipilih Ra sebesar 3 kali Rp, maka akan didapat 23.100 Ohm. Nilai resistor terdekat yang umum dijumpai adalah 22 K Ohm.

Setelah mendapatkan nilai Ra, maka berikutnya kita harus membuat loadline pada kurva plate karakteristik. Rumus yang diperlukan untuk membuat loadline adalah :

V = I R

V : Tegangan

I : Arus

R : Resistan / tahanan

Tegangan yang akan kita gunakan adalah 250 VDC. Gambar berikut adalah kurva plate yang telah dibuat loadlinenya.

Pada Y axis ( mA ), I = 250 / 22K diperoleh hasil 11.3 mA sedangkan pada X axis ( V ), kita bayangkan dengan suplai tegangan 250V dengan arus 0 mA maka tegangan setelah Ra adalah tetap 250V karena tidak adanya beban. Jadi pada kurva plate karakteristik kita dapat menarik garis antara titik 11 mA ada Y axis dan 250 V pada X axis. Garis inilah yang kita sebut sebagai loadline.

Langkah berikutnya, kita menentukan titk operasi dengan memilih tegangan grid sepanjang loadline yang telah kita buat dimana dalam hal ini –6 V. Pada titik ini, maka akan diperoleh titik operasi Va = 150 Volt dan Ia = 4 mA. Dengan data ini, maka kita dapat dengan mudah menentukan besarnya nilai resistor katoda ( Rk ) yaitu : 6 V / 4 mA = 1500 Ohm. Untuk resistor grid ( Rg ) umumnya bisa kita pilih dengan nilai antara 20K – 1M Ohm. Rg ini menentukan besarnya nilai input impedance dan nilai yang dipilih disini adalah 100 K. Khusus untuk resistor anoda, rating yang digunakan harus sesuai. Tegangan yang lewat pada resistor tersebut adalah 250V-150V = 100V yang dikalikan dengan arus yang lewat yaitu 4mA maka akan diperoleh hasil 0.4 watt sehingga penggunaan resistor yang 1 watt sudah cukup. Jangan gunakan yang ½ watt karena terlalu beresiko jika arus yang ditarik ternyata melebihi 4mA. Juga apabila rating yang digunakan terlalu pas, maka resistor tersebut akan menjadi cepat panas dan menurunkan kualitas suara.

Penggunaan kapasitor untuk membypass Rk bukanlah sesuatu yang mutlak. Nilai yang biasa digunakan berkisar antara 47 uF hingga 470 uF. Hanya yang perlu diingat, kapasitor yang digunakan haruslah yang berkualitas tinggi karena jika tidak, kualitas suara yang dihasilkan akan menurun dibanding dengan tidak menggunakan kapasitor ini. Selain itu, penambahan kapasitor akan meningkatkan gain hampir 2 kali lipat.

Dari hasil perhitungan yang sudah dilakukan, maka hasilnya akan seperti pada gambar dibawah ini :

Dari rangkaian pada gambar 5, maka akan diperoleh hasil penguatan ( gain ) yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Dari rumus tersebut dihasilkan gain sebesar (17 x 22000) / (7700 + 22000) = 12.6 kali atau 22 dB.

Output impedance ( Z out ) dapat dihitung dengan rumus dibawah dengan hasil perhitungan sebesar 5,700 Ohm.

Apabila tidak menggunakan kapasitor bypass pada katoda ( Ck ), maka gain atau penguatan yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus :

yang akan menghasilkan penguatan sebesar 6,6 kali atau 16 dB.

Dengan penguatan sebesar 6 kali, maka jika grid diberikan tegangan sinus sebesar 1 V maka akan diperoleh tegangan output sebesar 6V.

Output impedance ( Z out ) dapat dihitung dengan rumus dibawah dengan hasil perhitungan sebesar 13,463 Ohm.

Dari hasil perhitungan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa gain / penguatan yang akan dihasilkan oleh rangkaian diatas hasilnya tidak akan pernah melebihi nilai mu ( m ) dari tabung tersebut. Juga dari rumus diatas dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar R anoda yang digunakan, maka gain yang diperoleh akan semakin besar. Para pembaca dapat melakukan perhitungan sendiri dengan membuat loadline baru misalkan dengan menggunakan resistor anoda 47 K atau yang lebih tinggi.

Mungkin tulisan ini masih tidak mudah dipahami, tetapi cobalah dibaca beberapa kali karena anda pasti akan dapat memahaminya. Single Triode voltage-amplifier ini bisa langsung dijadikan preamplifier jika tabung yang digunakan memiliki tahanan anoda yang rendah sehingga output impedancenya ( Z Out ) tidak terlalu tinggi. Salah satu contohnya adalah tabung 12B4. Untuk tabung dengan tahanan plate yang cukup tinggi seperti 12AU7, maka disarankan untuk menambahkan Cathoda Follower untuk menurunkan output impedancenya. Bahkan rangkaian sederhana ini bisa langsung diterapkan untuk merancang bagian input pada sebuah power amplifier. Untuk merancang bagian tabung outputnya, metode loadline ini juga dapat diterapkan, hanya saja mungkin penerapannya sedikit lebih rumit.

Dalam kesempatan lain, akan diterangkan juga mengenai cara merancang Cathoda Follower, bagian output power amplifier dan tentu saja tidak ketinggalan mengenai catu daya. Tentunya kesemua itu akan lebih mudah dipahami apabila penggunaan metode loadline pada rangkaian yang sederhana ini sudah benar-benar dipahami.

Jika ini sudah benar-benar dikuasi, para DIYer tidak perlu lagi kuatir akan harga tabung tertentu yang semakin mahal. Apappun tabungnya, maka kita akan dapat menjadikannya menjadi sebuah peralatan audio yang berkualitas. Mengapa ? karena kita mampu !!

Selamat berkarya,

Banuaji - DIYer

closed box calculation

2007-11-30T09:37:00.000+07:00

Ini adalah salah satu tulisan saya ttg perhitungan membuat kotak speaker system closed box yg pernah dimuat di majalah Audiolifestyle beberapa bulan lalu ( persisnya lupa )

Maap kalo formatnya ndak bagus, susah amat seh bikinnya. pas di edit dng di posting hasilnya beda. Ude gitu koneksinya byar-pet pula ...

mudah2an bermanfaat

MERANCANG SPEAKER SISTEM KOTAK TERTUTUP ( SEALED BOX )

Sistem speaker kotak tertutup ( sealed box ) memang tidak sepopuler sistem vented atau banyak yang menyebutnya bass reflek. Beberapa kalangan ada yang menyebut sistem ini sebagai accoustic suspension dimana volume udara yang terdapat didalam kotak berfungsi sebagai suspensi bagi speaker tersebut.

Namun bukan berarti sistem tertutup ini tidak bagus, beberapa keunggulan dari sistem ini adalah bass yg bebas boomy, tight dan lebih murni karena tidak terpengaruh oleh bass yang keluar dari port seperti pada sistem bass reflek. Sistem ini biasanya banyak digunakan sebagai monitor speaker pada studio agar mendapatkan respon frekuensi yang flat dan meminimalisir terjadinya pewarnaan suara. Salah satu contoh monitor speaker yang menggunakan sistem ini adalah sang legendaris LS3/5A yang hingga saat ini masih memiliki banyak sekali penggemar yang fanatik. Juga ada speaker high end yang berharga US$15,000.00 –an yang menggunakan sistem ini.

Sebenernya sulit juga menerjemahkan istilah asing yang sudah biasa digunakan seperti sealed box. Mau disebut kotak tertutup atau kotak rapat ? atau kotak tertutup rapat ? kemudian vented box harus diterjemahkan menjadi apa, kotak celah ? Dalam hal ini saya akan menggunakan istilah kotak tertutup.

Dalam tulisan ini beberapa istilah dalam bahasa Inggris tidak diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia untuk menghindari kesalahan dalam penerjemahan istilah

Speaker memiliki parameter yg umum disebut T/S parameter. Hanya saja untuk mengukur T/S parameter ini juga bukan perkara mudah bagi sebagian DIYer kita. Dari parameter tersebut dapat ditentukan apakah speaker tersebut lebih cocok digunakan pada sistem kotak tertutup atau bass reflek. Tulisan ini dibuat karena berdasarkan pengamatan, sebagian besar speaker yang ada di pasaran memiliki parameter yang lebih cocok bila menggunakan sistem kotak tertutup. Salah satu indikasinya adalah nilai Qts yang tinggi dan secara fisik memiliki ukuran magnet yang relatif kecil. Nilai Qts diatas 0.5 mengindikasikan bahwa biasanya speaker tersebut memang dirancang untuk kotak rapat, walaupun tidak semua speaker yang dibuat untuk kotak tertutup memiliki Qts diatas 0.5.

Permasalahannya sekarang adalah berapa volume kotak yang diperlukan supaya hasilnya optimal ? Bila kotak terlalu besar, maka nada rendah yang dihasilkan kurang terasa tenaganya tetapi jika terlalu kecil suaranya akan terasa meledak-ledak dan tanggapan frekuensi rendah yang dihasilkan berkurang. Pendek kata, baik terlalu besar atau terlalu kecil maka nada rendah yg kita harapkan justru tidak akan dihasilkan dengan baik. Akan tetapi muncul masalah lain sebagian besar speaker di pasar lokal nyaris tidak ada yang mencantumkan spesifikasinya dengan lengkap. Biasanya hanya mencantumkan ukuran diameter, Impedansi nominal serta daya maksimalnya seperti 8”, 8 Ohm, 200 watt. Itu saja.

Beruntung saya menemukan sebuah buku terbitan lama yang masih memuat teknik membuat speaker tertutup dengan cara konvensional tanpa harus menggunakan T/S parameter tetapi hanya menggunakan patokan diameter speaker. Buku tersebut adalah :

Designing, Building & Testing Your Own Speaker System

By David B. Weems

Dalam buku tersebut diberikan grafik volume yang dibutuhkan oleh speaker kotak tertutup berdasarkan diameter speaker sebagai berikut :

X axis = Diameter speaker Y axis = volumo kotak ( dalam satuan Liter )

Grafik diatas menunjukan batas atas dan batas bawah volume yang diperlukan dalam satuan liter. Sebagai contoh, pada speaker berdiameter 6” - 6.5” yang banyak beredar di pasaran, maka volume yang dibutuhkan adalah antara 8,8 liter hingga 12.7 liter.

Grafik ini diharapkan akan sangat berguna bagi banyak perakit / DIYer yang ingin membuat sistem speaker yang baik dengan menggunakan bahan yang ada di pasaran lokal tanpa perlu harus membeli dari luar negeri yang sudah tentu membutuhkan dana yang tidak sedikit. Untuk mengirim sepasang speaker ukuran 6.5” dari Amerika ke Indonesia setidaknya menghabiskan biaya US$ 60 hanya untuk ongkos kirimnya saja, belum termasuk bea masuk dan berbagai pajak lainnya.

Menentukan volume kotak dengan menggunakan T/S parameter

Jika kita ingin menentukan volume kotak berdasarkan T/S parameter, maka kita akan sering melihat simbol Q. Dalam konteks loudspeaker, Q adalah rasio antara energi yang tersimpan dengan mekanisme pengeluaran energi. Q yang tinggi mengindikasikan jumlah energi yang tersimpan lebih tinggi dibandingkan mekanisme pengeluaran energi tersebut sehingga energi yang dikeluarkan lebih sedikit. Q ada yang mekanis dan biasanya disebut Qms dan ada pula yang electrical atau disebut Qes. Kombinasi dari keduanya biasa disebut Total Q atau disingkat Qts.

Saat loudspeaker kita gabungkan dengan kotak, maka kita akan bertemu lagi dengan Q dari kotak tersebut atau banyak yang menyebutnya sebagai Qtc. Nilai dari Qtc inilah yang akan digunakan sebagai faktor penentu berapa besar volume kotak yang akan kita rancang.

Dari grafik dibawah dapat dilihat nilai Qtc yang biasa digunakan serta perbedaan yang akan ditimbulkan dari besarnya nilai Qtc yang akan dipilih.

Dari grafik tersebut dapat kita lihat bahwa dengan Qtc 0.707 akan menghasilkan tanggapan nada yang flat, sedangkan Qtc sebesar 1,4 akan memberikan nada rendah yang lebih kuat tetapi akan mengalami rolloff lebih cepat. Sementara apabila dipilih Qtc sebesar 0,5 akan menghasilkan kotak yang frekuensi rendahnya tidak terlalu kuat tetapi akan memberikan tanggapan nada rendah yang lebih dalam.

Berapa nilai Qtc yang paling baik ? tentunya jawabannya sangat tergantung dari banyak faktor dan yang terpenting adalah tergantung dari jenis musik yang disukai.

Bagi yang menggemari musik Jazz, Classic, atau musik yang banyak detailnya, maka kotak dengan Qtc dibawah 1,2 akan lebih cocok sementara bagi para penggemar music disco, techno ataupun rock mungkin lebih baik memilih kotak dng Qtc diatas 1.2 karena akan menghasilkan suara bass yang lebih kuat

Selain Q, dalam pembahasan dibawah ini akan juga sering dijumpai istilah F₃. Yang dimaksud dengan F₃ disini adalah titik rolloff frekuensi saat berada di posisi –3dB.

Sebelum menentukan volume kotak, perlu diperoleh beberapa parameter sebagai berikut yang bisa diperoleh dari pabrik yang membuat speaker tersebut atau diukur sendiri :

Fs = Free Air Resonance Frequency

VAS = Equivalent Volume

Qts = Total Q-Factor dari speaker

Sebagai contoh akan digunakan speaker merk Scanspeak seri 18W/8535-00 yang merupakan speaker yang dibuat khusus untuk sistem kotak tertutup. Dari data yang diberikan oleh pabrik diperoleh parameter sebagai berikut :

FS = 26 Hz, VAS = 72 Ltr, Qts = 0.38

Dari data ini bisa dilihat bahwa tidak selalu speaker untuk sistem kotak tertutup harus memiliki Qts diatas 0.5.

Setelah didapat parameter yang diperlukan, maka langkah pertama yang perlu dilakukan adalah memilih nilai Qtc yang diinginkan. Nilai Qtc yang diberikan diatas bukanlah harga mati, kita bisa memilih berapapun yang diinginkan misalkan dipilih nilai Qtc sebesar 0.9

Mula-mula kita tentukan dulu nilai f₃ dari Qtc yang telah dipilih dengan rumus sebagai berikut :

Kemudian dihitung Resonansi kotak ( Fc ) dari kotak tersebut dengan rumus :

Dan dihitung juga F₃ dari Fc (resonansi kotak) tersebut dengan rumus :

Setelah itu kita tentukan nilai a ( Alpha ) dengan rumus sebagai berikut :

Setelah itu baru dapat dihitung berapa ukuran volume kotak yang diinginkan dengan rumus :

Sebenarnya untuk mempersingkat perhitungan, bisa saja langsung menggunakan rumus terakhir yaitu Vb = Vas / a, tetapi dengan begitu tidak akan diketahui berapa frekuensi dari box yang akan dibuat karena banyak pabrik yang merekomendasikan volume kotak yang digunakan berdasarkan F₃ dari resonansi kotak ( Fc).

Dengan rumus-rumus tersebut diatas, maka sudah dapat dihitung berapa besar volume kotak yang harus dibuat. Selain rumus untuk menghitung F₃dari Qtc_,rumus yang lain sangat mudah dibuat dengan kalkulator atau program spread sheet yang ada.

Untuk menghindari kesalahan dalam menghitung F_3,maka bisa digunakan tabel dibawah yang diambil dari buku karangan Vance Dickason yang berjudul “Loudspeaker Design Cookbook” edisi ke 6.

Qtc	F₃
0.500	1.55380
0.577	1.27250
0.707	1.00000
0.800	0.89720
0.900	0.82950
1.000	0.78620
1.100	0.75670
1.200	0.73580
1.500	0.69930

Sumber : Loudspeaker Design Cookbook, Dickason, V., Audio Amateur Press, 6^th Edition, pp. 30.

Dari hasil perhitungan dengan menggunakan program spreadsheet, maka akan didapat hasil sebagai berikut :

Speaker : Scanspeak 18W/8535-00

Qtc	F₃ dari Qtc	Alpha	Fc ( Hz )	F₃ dari Fc	Vb ( Liter )
0.500	1.5538	0.73130	34.2105	53.1563	98.4545
0.577	1.2725	1.30560	39.4789	50.2370	55.1470
0.707	1.000	2.46156	48.3737	48.3737	29.2498
0.800	0.8972	3.43213	54.7368	49.1099	20.9782
0.900	0.8295	4.60942	61.5789	51.0797	15.6202
1.000	0.7862	5.92521	68.4211	53.7926	12.1515
1.200	0.7358	8.97230	82.1053	60.4131	8.0247
1.500	0.6993	14.58172	102.6316	71.7703	4.9377

Berdasarkan hasil perhitungan ini dapat dilihat bahwa penentuan volume kotak speaker sistem kotak tertutup dengan menggunakan metode grafik yang dibuat oleh David B. Weems menggunakan Qtc yang berkisar antara 0.9 – 1.0. Jadi para DIYer tidak perlu ragu untuk menggunakan grafik tersebut dalam menentukan volume kotak sistem tertutup ini.

Apabila angka dalam tabel tersebut dibuat grafiknya dengan bantuan program simulasi didapat hasil seperti pada gambar dibawah ini :

Qtc 0.5 - merah Qtc 1.2 - biru

Qtc 0.9 - Hijau Qtc 1.5 - Abu-abu

Konstruksi Kotak

Sesuai dengan hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka volume kotak yang harus dibuat jika menggunakan Qtc 0.9 adalah sekitar 15 liter. Tidak ada aturan baku mengenai bentuk kotak yang harus dibuat, namun dari beberapa penelitian yang dilakukan oleh para pakar, bentuk yang paling mudah dibuat dengan hasil yang cukup bagus adalah bentuk segi empat dan yang paling buruk adalah bentuk kubus dimana semua ukuran tinggi, lebar dan kedalamannya sama.

Selain bentuk, penggunaan bracing pada bagian dalam kotak juga sangat dianjurkan. Bracing ini berfungsi sebagai penguat dari kotak dan sebagai pencegah timbulnya gelombang tegak ( standing waves ) yang dapat mengacaukan suara yang dihasilkan oleh speaker. Gelombang tegak ini dapat diatasi dengan penggunaan bracing serta menggunakan bahan peredam seperti glasswool ataupun busa yang banyak tersedia di toko-toko yang menjual komponen elektronik. Pemasangan glasswool sebaiknya cukup tebal pada setiap dinding dalam kotak kecuali pada dinding depan yang tidak perlu dilapisi peredam. Banyaknya bahan peredam yang dimasukan dapat disesuaikan dengan selera. Jika suara bas yang dihasilkan terlalu keras, maka perlu ditambahkan peredamnya namun jika suara basnya terlalu teredam atau bahkan nyaris hilang, berarti perlu dikurangi.

Namun perlu diperhatikan, penambahan bahan peredam akan membuat volume kotak bertambah sekitar 10 % sehingga volume 15 liter perlu dikurangi 10% menjadi 13.5 liter.

Pada foto dibawah ini bisa dilihat konstruksi kotak bagian dalam untuk pemasangan bahan peredam serta bracing yang digunakan.

Foto 1. konstruksi bagian dalam kotak milik John Marsh

Untuk demensi perbandingan panjang – lebar – dan kedalaman, beberapa pakar menyarankan ratio ( perbandingan ) yang tepat agar diperoleh pancaran suara yang baik. Ada yang menyarankan 2.6 : 1.6 : 1 dan ada pula yang menyarankan perbandingan 2 : 1.4 : 1 serta beberapa perbandingan lainnya.

Sebagai contoh, untuk volume kotak sebesar 15 liter, maka bisa kita tentukan ukuran tinggi – lebar –kedalaman dengan menggunakan rasio 2 : 1 : 1.4 sebagai berikut :

Ditentukan lebar 18 cm ( 1 ), tinggi 18 cm x 2 = 36 cm ( 2 ), kedalaman 18 cm x 1.4 = 25 cm.. Perlu diingat, ini adalah ukuran dalam kotak, jadi belum termasuk ketebalan bahan untuk membuat kotak.

Ketebalan kayu yang akan digunakan sebaiknya digunakan yang tebalnya diatas 1.5 cm yang dimaksudkan untuk mendapatkan kotak yang kokoh dan bebas getaran. Kayu yang umum digunakan adalah partikel board atau ada yang menyebutnya MDF atau jenis multiplek.

Pemasangan speaker pada kotak juga perlu diperhatikan. Jika memungkinkan, ada baiknya kotak dibuat sedemikian rupa sehingga chassis speaker rata dengan kotak atau biasa disebut flush mounting. Ini sangat besar pengaruhnya terhadap pancaran suara yang sangat menentukan kualitas suara yang dihasilkan. Berikut contoh kotak berikut pemasangan speaker pada kotak yang dibuat oleh Tony Gee, seorang DIYer asal Belanda.

Foto 2. Pemasangan speaker pada kotak – milik Tony Gee

Jangan ragu-ragu untuk membuat speaker sistem kotak tertutup karena dengan perhitungan yang baik kualitas suara yang dihasilkan tidak akan mengecewakan. Juga berdasarkan pengalaman, rata-rata speaker lokal yang banyak beredar ternyata lebih cocok menggunakan kotak tertutup daripada sistem kotak bass reflek ( vented box ).

Banuaji

DIYer

DIY audio

2007-11-29T08:56:00.000+07:00

Orang bloon sedang belajar bikin blog.
dasar orangnya pancen goblog, nggak mudeng-mudeng cemano bikinnya.

yo wis .. coba tes dulu.