Thursday, June 27, 2013

TITIK PERPOTONGAN FREKUENSI (CROSSOVER BAGIAN I)

TITIK PERPOTONGAN FREKUENSI (CROSSOVER BAGIAN I)
Oleh Emir F. Widya

Seorang soundman di sebuah club di Padang menunjuk sub woofer JBL SRX 4719 dan mengatakan “Mana crossover di dalamnya? Kalian ke manakan crossover di dalamnya.. ?”. Pernahkah subwoofer pasif diberikan crossover pasif di dalamnya? Apa sebenarnya pengertian crossover? Apa itu crossover pasif? Apa itu crossover aktif?

Kurang Pengertian
Memang ada beberapa merek yang kurang kita kenal membuat subwoofer pasif dan menambahkan crossover pasif di dalamnya. Akan tetapi ternyata crossover pasif ini tidak menolong banyak, malah menghabiskan power. Pendapat semacam ini sebenarnya karena kita kurang mengerti crossover secara lebih mendalam.
Banyak orang salah mengartikan pemberian crossover di dalam subwoofer dianggap bermanfaat, tetapi malah merugikan, karena menghambat suara dan membuat panas crossover pasif tersebut saja. Di samping itu kemiringan filter yang di dapat juga kurang memuaskan, hanya sebanyak 18 dB per oktaf saja.




Gambar A. Jajaran subwoofer Tee Box Padang

Tanpa Suara Hentakan

Ketidak hadiran suara hentakan dari sebuah subwoofer, dapat disebabakan oleh berbagai faktor, di antaranya adalah sebagai berikut :

• Penempatan subwoofer yang salah, di sudut ruangan sehingga bergaung.
• Pemilihan jenis subwoofer yang salah, tidak sesuai peruntukkannya, atau desain subwoofer yang salah.
• Selisih fasa antara subwoofer dengan speaker full range pada titik perpotongan frekuensi (crossover point).
• Kecuraman dari filter pada titik perpotongan frekuensi.
• Komponen atau isi dari subwoofer yang tidak sesuai dengan box maupun peruntukkannya.
• Polaritas subwoofer atau speaker full range yang salah.
• Posisi pendengar berada di tempat yang salah, pada area di mana suara rendah justru saling menghilangkan (canceling).
• Jumlah dan jarak antar subwoofer.
• Besarnya power dan karakter power ampli yang kita pergunakan.

Masih banyak lagi faktor lainnya yang dapat kita kumpulkan mengenai permasalahan suara sebuah subwoofer. Saat ini penulis hanya akan memfokuskan kita pada langkah yang paling utama, yaitu pada polaritas dari subwoofer dan fullrange saja, untuk permasalahan lainnya akan penulis bahas pada kesempatan berikutnya.

Polaritas Acuan
Mengapa harus polaritas? Bagaimana dengan polaritas subwoofer? Apakah polaritas subwoofer harus sama dengan polaritas speaker full range? Atau haruskah polaritas subwoofer terbalik dari polaritas speaker full range? Ini semua adalah pertanyaan yang timbul pada saat kita akan memasang sebuah subwoofer dan sebuah speaker full range, polaritas siapakah yang akan kita jadikan acuan? Apa itu polaritas? Polaritas adalah posisi kutub positif dan kutub negatif dari kabel yang menghantarkan arus maupun sinyal antar alat sound sistem, apakah posisi sambungan terseubut akan membuat komponen speaker bergerak maju atau malah bergerak mundur. Daun speaker siapa yang harus bergerak maju? Apakah daun woofer speaker full range? Apakah daun woofer subwoofer? Atau kedua-duanya?
Dari sekian banyak kasus dan pengalaman penulis, penulis hanya akan memusatkan perhatian pda polaritas woofer dari speaker full range secara khusus. Mengapa demikian? Woofer pada speaker full range adalah komponen yang menghasilkan suara rendah. Pada umumnya sasaran utama sound sistem yang kita set adalah menghasilkan suara vokal yang terdengar jelas dan tebal. Coba perhatikan apa yang terjadi apabila polaritas woofer speaker full range kita balikkan? Apa yang akan terjadi? Suara vokal yang akan paling banyak terpengaruhi adalah suara vokal laki-laki. Suara vokal laki-laki akan terdengar kurang tebal, ini sebagai akibat fasa pada suara rendah menjadi terbalik. Akibatnya adalah telinga kita dipaksa mendengarkan suara yang dihasilkan woofer speaker full range sececara terbalik, inilah yang membuat suara rendah vokal laki-laki menjadi terdengar tipis. Mengapa demikian? Ini perlu penjelasan panjang lebar, penulis akan menuliskannya di lain kesempatan.
Bagaimana caranya untuk mengetahui posisi polaritas sebuah komponen? Untuk mengetahui polaritas dengan mudah dan cepat, gunakanlah alat pengecek polaritas (polarity checker). Alat ini akan memberikan tanda hijau apabila daun woofer tersebut bergerak maju.


Catatan Penting :Perhatikan polaritas konektor XLR dari setiap alat yang anda rangkai, apakah mixer, power, dan lain-lain, termasuk polaritas tone generator dari alat pengecek polaritas. Alat-alat sound system pada saat ini telah megacu kepada penggunaan pin nomor 2 sebagai kutub +, sedangkan alat-alat sound system sebelum peraturan ini dikeluarkan menggunakan pin nomor 3 sebagai kutub + pada konektor XLR-nya. Jangan lupa untuk mengecek polaritas konektor XLR pada tone generator dari alat pengecek polaritas.

Cara lainnya untuk mengecek polaritas woofer adalah dengan menggunakan baterai 9 volt, akan tetapi cara ini akan sangat menyulitkan. Karena untuk melihat pergerakkan daun woofer dengan mata kita akan sangat sulit, apakah woofer yang kita cek daunnya bergerak maju atau bergerak mundur.

Berlatih Mendengarkan Penggabungan Suara Yang Benar
Proses selanjutnya adalah anda hanya perlu mendengarkan suara yang dihasilkan dari penggabungan antara suara subwoofer dan speaker full range. Apabila suara rendah bertambah (summing), atau mungkin juga frekuensi respon tetap dalam kondisi flat (tanpa penambahan atau pengurangan). Dapat dikatakan subwoofer sudah dalam posisi polaritas yang benar dengan speaker full range. Namun jika polaritas subwoofer berada pada posisi yang salah, maka suara rendah akan terdengar tertekan (canceling) pada frekuensi tertentu. Tentu saja cara ini memerlukan kepekaan telinga anda, dan anda harus melatih telinga anda untuk mendengarkan fenomena yang terjadi ini. Apabila anda memiliki RTA (real time analyzer), maka melalui RTA, anda akan dapat melihat apa yang terjadi dengan lebih jelas.
Suara yang bagaimanakah sebenarnya yang kita cari? Tentu saja kita harus mendapatkan suara yang semakin bertambah (summing), atau justru malah yang saling menghilangkan (canceling) antara subwoofer dan suara rendah yang dihasilkan oleh speaker full range. Pada frekuensi berapa penambahan ini akan terjadi? Efek ini pada umumnya terjadi tidak jauh dari area di sekitar titik perpotongan frekuensi yang telah kita pilih. Sebagai contoh, apabila anda menaruh titik perpotongan frekuensi pada frekuensi 100 Hz, maka efek saling menambah akan berada pada frekuensi setelah 100 Hz, demikian pula apabila kita balik polaritas dari subwoofer maka efek saling menghilangkan akan juga timbul pada frekuensi setelah 100 Hz. Perhatikan Gambar B. tidak terjadi efek saling menghilangkan pada rentang frekuensi rendah setelah titik perpotongan frekuensi pada frekuensi 90 Hz.




Gambar B. Frekuensi respon yang benar antara subwoofer dan full range.
Efek saling menghilangkan atau penambahan pada frekuensi rendah, justru terjadi tidak pada rentang frekuensi subwoofer (yang berada di bawah titik perpotongan frekuensi). Gangguan ini justru terjadi pada rentang frekuensi rendah dari speaker full range. Mengapa demikian? Energi subwoofer umumnya lebih besar dari pada energi speaker full range, sehingga sangat jarang sekali area rentang frekuensi subwoofer yang terpengaruh, kecuali subwoofer dan speaker full range berada pda tingkat kekuatan yang sama. Kemungkinan lainnya adalah disebabkan karena distorsi harmonik yang timbul dari suara subwoofer itu sendiri yang mengakibatkan efek saling menghilangkan pada rentang frekuensi rendah yang berada pada rentang frekuensi rendah speaker full range.

Saling Menambahkan
Suara hentakan yang kita dengar, terdapat di antara frekuensi 100 Hz hingga 125 Hz. Frekuensi ini dihasilkan baik oleh subwoofer, maupun speaker full range. Hanya saja apabila terjadi efek saling menghilangkan terjadi pada frekuensi ini maka suara hentakan akan tenggelam oleh frekuensi lainnya yang terdengar lebih menonjol. Ini disebabkan karena energi subwoofer lebih besar dari energi suara rendah speaker full range, efek saling menghilangkan (canceling) justru terjadi di antara rentang frekuensi tersebut.
Besar harapan penulis apa yang harusnya menjadi dasar pemasangan subwoofer dapat kita pahami sekarang, bahwa suara hentakan tidak hanya bersumber dari suara subwoofer saja. Melainkan berasal dari penggabungan antara suara yang dihasilkan oleh subwoofer dan suara rendah yang dihasilkan oleh speaker full range. Polaritas memainkan peranan penting dalam menghasilkan suara hentakan, kesalahan pada polaritas dapat mengakibatkan hilangnya suara favorit kita ini.

Penulis adalah pemilik dari 7 Konsultan & Kontraktor Tata Suara dan membantu untuk PT. Kairos Multi Jaya.

SETTING EQUALIZER 2

1. Bagaimana cara meng-eq suatu system
Kembali kepada konsep equalisasi adalah untuk mengembalikan suara kepada bentuk awalnya. Hanya saja telinga manusia memiliki respon yang berbeda-beda terhadap suara, bergantung kepada kualitas pendengarannya dan rasa seni orang tersebut. Untuk membuat equalisasi menjadi obyektif maka kita semua perlu “melihat” sinyal yang dihasilkan speaker. Salah satu alat yang dapat kita gunakan adalah RTA (Real Time Analyzer), alat ini dapat memperlihatkan respon yang diterima dari sumber sinyal yang diterimanya.

Alat ini akan memperlihatkan spektrum suara (rentang frekuensi suara yang dapat diterima oleh alat tersebut) yang dimulai dari 1 oktaf, 1/3 oktaf, 1/6 oktaf, hingga 1/24 oktaf. Cara kerja alat ini adalah dengan mengolah sinyal yang diterimanya dan memilah-milahnya menjadi frekuensi-frekunsi yang tersedia pada alat tersebut. Grafik yang kita lihat dapat berupa dot (lampu-lampu LED), batang, atau hanya berupa garis pada titik puncak frekuensi yang terukur. Sumbu horizontalnya / sumbu x menunjukkan frekunsi dalam satuan Hz dan sumbu vertikalnya / sumbu y menunjukkan kekerasan (gain) dalam satuan dB.
Teknologi ini dikembangkan sejak tahun 1970, dan semakin berkembang di tahun 1980-an, pada era ini diciptakan RTA yang samplingnya / analisisnya berdasarkan FFT (Fast Fourier Transfer). RTA ini lebih akurat dibandingkan dengan RTA yang hanya mengukur berdasarkan arus sinyal elektronik yang masuk ke dalam alat tersebut .


2. Kelemahan RTA
RTA memang sangat berguna, akan tetapi ada beberapa keterbatasan RTA sebagai berikut (Bob McCarthy, 2003) :

• Informasi RTA terbatas, tidak mengenal pantulan, padahal respon yang ia tampilkan adalah suara asli ditambah dengan pantulan, fasa speaker, dan berapa lama sinyal tersebut dalam perjalanan hingga diterima oleh microphone.
• RTA tidak memberikan informasi apakah sinyal yang ia terima serupa dengan sinyal yang masuk ke dalam speaker. Ia hanya menggambarkan energi akuistik yang diterima oleh microphone / di sekitar microphone. Jadi spektrum yang kita lihat dalam bentuk lembah atau gunung kemungkinan adalah pantulan, atau sinyal yang saling menguatkan (summation) atau bahkan sinyal yang saling menghilangkan (canceling).

Kedua hal tersebut dapat terjadi sebagai akibat interaksi antara speaker dan ruangan.
Menurut saya masih ada lagi hal-hal lain sebagai berikut :

• RTA sangat tergantung kepada kualitas microphone yang kita gunakan untuk mengukur, dan kualitas kabel yang kita pergunakan.
• Jika kita menggunakan RTA program dalam komputer sound card kita memberikan andil yang cukup besar dalam mengaburkan hasil ukur.

RTA hanya dapat mengkoreksi masalah yang timbul tetapi tidak dapat menyelesaikannya.

3. Kapan harus menggunakan RTA dan kapan tidak?
Kapan kita tidak boleh menggunakan RTA secara langsung :

• Jika anda menghadapi ruangan dengan multi speaker atau speaker dalam jumlah banyak maka yang anda harus lakukan adalah menyeragamkan waktu tempuh setiap speaker dengan men-delay-nya terlebih dahulu.
• Jika anda menghadapi masalah akuistik ruang yang cukup parah, software apapun untuk mengetes system tidak akan dapat digunakan. Selesaikan dulu masalah akuistik!!
• System anda memiliki perkabelan yang buruk!! Managemen kabel hasur diperbaiki terlebih dahulu, dan menggantik kabel-kabel dengan respon suara yang kurang baik.


4. Langkah-langkah meng-eq suatu system
Agar system kita dapat di equalisasi dengan baik maka kita perlu memperhatikan beberapa hal sebagai berikut (Dennis A. Bohn, 1997) :

• Jauhkan sejauh mungkin speaker dari sudut ruangan.
• Minimalkan pantulan speaker, dengar suara aslinya. Banyak gereja manaruh speaker di kiri dan kanan ruangan, akibatnya speaker akan memantulkan suara ke dinding.
• Jika anda menghadapi masalah akuistik ruang yang cukup parah, software apapun untuk mengetes system tidak akan dapat digunakan. Selesaikan dulu masalah akuistik!!

Latihlah telinga anda untuk mengenal frekuensi-frekuensi suara yang sering harus kita eq, atau sering menimbulkan masalah. Lakukanlah latihan sebagai berikut :

• Pilih sumber suara yang kita kenal, sebagai contoh CD lagu kesukaan anda atau suara anda sendiri.
• Set eq parametrik di mixer dalam posisi flat.
• Bypass kompressor yang dipasang pada jalur speaker yang akan kita gunakan, karena dapat mengaburkan penilaian kita, terlalu

Interaksi antara ruangan dan suara dari speaker adalah kasus yang sukar di selesaikan sebelum memposisikan kembali speaker.

Penulis adalah pemilik dari 7 Konsultan & Kontraktor Tata Suara dan saat ini juga menjadi konsultan sound system untuk Kairos Multi Jaya. Penulis dapat dihubungi di : tujuh10@hotmail.com

Daftar Pustaka:

1. Equalizing the Room, Bob McCarthy, bobmcc1@mindspring.com 2003.
2. Dennis A. Bohnn, Signal Processing Fundamentals, Rane Technical Note, 1997.