Proses pembuatan alat musik synthesizer tidak lepas dari kegagalan dan perbaikan. Alat musik synthesizer yang dibuat mengalami beberapa revisi minor yaitu pergantian beberapa nilai komponen dan penambahan beberapa komponen pasif. Namun ada revisi yang cukup besar yaitu penambahan modul linear to exponential converter yang digunakan untuk merubah kurva tegangan kontrol (CV) VCF dan VCA. Berikut adalah pembahasan revisi alat musik synthesizer yang dikerjakan.
4.1.1. Revisi VCO
Terdapat dua macam revisi pada rangkaian VCO, yaitu penambahan coupling resistor dan penambahan resistor sebagai pembagi tegangan. Coupling resistor VCO adalah resistor yang digunakan untuk membatasi arus keluaran IC VCO AS3340 (OUT_VCO pada gambar 4.1), membatasi arus keluaran IC op amp yang digunakan sebagai rangkaian penyangga IC VCO AS3340, dan membatasi arus yang masuk ke IC Bilateral Switch CD4066 sebagai
selector gelombang keluaran. Resistor pembagi tegangan dihubungkan ke output setiap IC Bilateral Switch terhadap ground bekerja bersama resistor yang dihubungkan ke output
rangkaian penyangga berbasis op amp dan input bilateral switch. Skema rangkaian dapat dilihat pada gambar 4.1.
Resistor R1 pada gambar 4.1 ditambahkan pada rangkaian VCO karena terjadi pembebanan pada VCO yang menyebabkan keluaran gelombang segitiga salah satu dari 8 IC VCO yang digunakan pada modul VCO rusak karena tidak ada rangkaian penyangga di dalam IC VCO AS3340 pada bagian output gelombang segitiga. Selain itu terjadi pembebanan berlebih pada IC AS3340 ketika switch pemilih jenis gelombang keluaran aktif yang menyebabkan kemasan IC AS3340 menjadi sangat panas dan dapat menyebabkan IC tersebut tidak dapat digunakan sama sekali. Setelah penambahan resistor R1, pembebanan IC VCO berkurang drastis, suhu IC VCO stabil, dan frekuensi IC VCO tidak berkurang banyak ketika semua switch pemilih jenis gelombang keluaran pada kondisi aktif. Untuk pengembangan selanjutnya, resistor R1 dapat ditingkatkan lagi nilainya supaya pembebanan dapat semakin diminimalisir.
Resistor R2 pada gambar 4.1 ditambahkan ke dalam rangkaian VCO karena terjadi pembebanan pada IC CD4066 dan IC op amp sebagai penyangga yang menyebabkan IC mudah overheat dan pecah karena arus yang melaluinya melampaui batasnya. Resistor R3 digunakan sebagai pembagi tegangan bersama dengan R2 karena terjadi masalah sinyal tetap dapat melewati IC CD4066 meskipun switch pemilih jenis keluaran dalam kondisi terbuka (open circuit). Hal tersebut terjadi karena Bilateral Switch tidak memutus hubungan secara keseluruhan, tetapi resistansinya sangat besar yaitu diatas 10MΩ. Pembagi tegangan digunakan untuk mengatenuasi sinyal secara drastis ketika pin tegangan kontrol CD4066 berada di logika rendah. Ketika pin tegangan kontrol CD4066 berada di logika tinggi, atensuasi sinyal sangat kecil sehingga pengaruh rangkaian pembagi tegangan pada rangkaian
bilateral switch tidak terasa.
4.1.2 Penambahan Gain VCO
Pada modul VCO, gain mixer setelah switch pemilih jenis gelombang keluaran ditambah sebanyak 3,33x. Hal tersebut dilakukan karena output modul VCO tidak sekeras
output modul Noise Generator dengan kondisi semua potensiometer pada modul mixer 3
channel berada di posisi 100%. Penambahan gain modul VCO dilakukan dengan mengganti resistor feedback RF4 menjadi 100kΩ dari nilai awalnya yaitu 33kΩ. Penambahan gain modul VCO sebanyak 3,33x tetap mempertimbangkan amplitudo sinyal sehingga sinyal tidak menyentuh tegangan saturasi dari semua rangkaian amplifier dan filter pada alat musik
4.1.3. Pengurangan Gain Noise Generator
Pengurangan gain pada modul noise generator dilakukan karena amplitudo sinyal derau atau noise sudah menyentuh tegangan saturasi amplifier yang ada pada modul noise
generator. Selain itu, tegangan RMS terukur sekitar 2V lebih tinggi dari tegangan RMS
modul VCO. Sehingga pengurangan gain noise generator juga digunakan untuk menyamakan tegangan RMS antara modul VCO dan modul noise generator sehingga tingkat kekerasan suara terdengar sama. Dalam rangka mengurangi gain, maka resistor R146 pada gambar 3.5 diganti menjadi 22kΩ yang semula 100kΩ, sehingga terjadi atenuasi sebanyak 4,54x.
4.1.4. Penggantian Kapasitor Filter
Kapasitor pada filter yang dimaksud adalah kapasitor C1 dan C2 pada gambar 3.26, serta kapasitor C7 pada gambar 3.27. Pengubahan kapasitor pada LPF dan HPF dilakukan untuk menambah jangkauan respon filter. Nilai kapasitor diubah menjadi 220pF dari yang semulanya 470pF. Jangkauan filter menjadi seperti perhitungan berikut:
fc = 𝑅𝐴1 𝑥 𝑔𝑚 (𝑅𝐴1+𝑅1) 2𝜋𝐶1 = 220Ω 𝑥 27.307 mΩ −1 (220Ω + 220kΩ) 2𝜋 𝑥 220𝑝𝐹 = 19.735,011 Hz (2.28) fc = 𝑅𝐴 𝑥 𝑔𝑚 (𝑅𝐴+𝑅) 2𝜋𝐶 = 220Ω 𝑥 106.67Ω −1 (220Ω + 220kΩ) 2𝜋 𝑥 220𝑝𝐹 = 77,091 Hz (2.28)
4.1.5. Modul Linear to Exponential Converter
Modul linear to exponential converter digunakan untuk mengubah kurva tegangan kontrol VCF dan VCA supaya lebih nyaman didengar oleh telinga manusia. Modul linear to
exponential converter pada filter digunakan karena pendengaran manusia menangkap
perubahan frekuensi dengan rata secara logaritmik. Itulah sebab sumbu x pada spectrum
analyzer menggunakan skala logaritmik. Demikian juga untuk modul linear to exponential converter pada VCA. Otak manusia menangkap respon kekerasan suara secara logaritmik,
sehingga banyak potensiometer pada amplifier menggunakan tipe logaritmik. Maka modul VCA diberi modul linear to exponential converter agar terdengar lebih baik/ Modul tersebut dihubungkan secara seri diantara VCF controller dan modul VCF untuk bagian VCF, serta dihubungkan secara seri diantara VCA controller dan modul VCA untuk bagian VCA. Rangkaian modul linear to exponential dibuat menggunakan software simulasi Micro Cap 12, lalu menerapkannya pada alat musik synthesizer yang dibuat. Rangkaian modul tersebut seperti pada gambar 4.2 dibawah. [15]
Gambar 4.2 Rangkaian Linear to Exponential Converter
Modul seperti pada gambar 4.2 biasa digunakan pada VCO, namun juga dapat digunakan pada modul VCA dan VCF. Modul linear to exponential converter yang digunakan di alat musik synthesizer ini sedikit berbeda dengan yang ada pada gambar 4.2. Perbedaannya antara lain tidak ada rangkaian high frequency compensation seperti yang berwarna kuning pada gambar 4.2. Selain itu rangkaian ini tidak memilki input linear seperti konektor J3 pada gambar 4.2. Exponential input yang digunakan di modul ini hanya berjumlah 1 dan memiliki nilai resistor input 220kΩ. Pada alat musik synthesizer yang dibuat, potensiometer R1 diposisikan pada 100% sehingga kurva arus keluarannya tidak seperti ekspektasi, namun alat musik ini sudah jauh lebih nyaman untuk didengarkan.
4.1.6. Penambahan Gain Output Mixer
Penambahan gain modul output mixer dilakukan karena tingkat kekerasan alat musik
synthesizer yang dibuat secara keseluruhan masih kurang dibandingkan dengan alat musik synthesizer bermerk. Untuk memperbesar gain, resistor feedback R12 seperti pada skema output mixer pada gambar 3.36 diganti menjadi 100kΩ dari yang sebelumnya 33kΩ.