PERANCANGAN SISTEM PENYUARA DENGAN CACAT MINIMAL
Oleh
Vino Rinaldy H.
NIM: 612009030
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
i
INTISARI
Perancangan sistem penyuara dengan cacat minimal dengan penggunaan
dua penyuara yaitu
tweeter
Morel Supremo dan
woofer
Dynaudio 17wlq diawali
dengan pengukuran tanggapan frekuensi penyuara pada kotak dan impedansi
penyuara. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui selisih kepekaan dan fase
antara
tweeter
dan
woofer.
Serta impedansi penyuara yang bersifat induktansi
pada frekuensi tinggi yang dapat menjadi penyebab cacat.
Untai L-pad dan tapis lolos atas orde 3 untuk
tweeter
sedangkan untai
Zobel dan tapis lolos bawah orde 2 untuk
woofer
direalisasikan. Untai L-pad pada
tweeter
untuk mengurangi kepekaannya sehingga setara dengan
woofer
. Untai
Zobel pada
woofer
untuk menghilangkan sifat induktansi impedansi
woofer
pada
frekuensi tinggi. Penggunaan tapis dengan orde berbeda pada
woofer
dan
tweeter
untuk meminimalkan selisih fase dan magnitudo.
Dari hasil pengukuran didapatkan kepekaan sistem penyuara 88 dB/1W
dengan tanggapan magnitudo
±
3 dB dari 40 Hz sampai 20 kHz. Tanggapan fase
diperoleh selisih fase <45
°
pada daerah titik potong
crossover
. Impedansi sistem
penyuara didapatkan nilai 4
Ω
.
ii
KATA PENGANTAR
Ucapan syukur dan terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat
dan penyertaanNya dalam perjalanan menempuh perkuliahan hingga akhirnya
penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
Terimakasih Papa Edy Hartanto dan Mama Sri Rahayu, untuk setiap doa,
kasih sayang, kepercayaan, dan semua yang telah kalian beri atau bahkan
korbankan. Terima kasih juga kepada kakak Aldo, adik Claudia, sang kekasih
Indah Permatasari, dan teman-teman Semarang yang selalu memberi dukungan
dalam doa, semangat, dan penghiburan.
Ketika penulis berstatus sebagai mahasiswa baru tanpa kenal siapapun di
FTEK perjalanan kuliah terasa membosankan bahkan penulis berfikir untuk
pindah. Hingga akhirnya bertemu Fefe, Gusbud, Inka(dono), Tepen, Hendry,
Mikelek, Kevin, dan teman-teman X-pengging serta teman-teman angkatan yang
selalu menemani hari-hari dalam perjalanan perkuliahan.
Masa skripsi menjadi masa-masa unik. Kelalaian akan batas surat tugas
membuat “panik” penulis. Dukungan pembimbing Pak Matias dan Pak Gunawan
dengan ikhlas dan sepenuh hati hingga akhirnya penulis dapat menyesaikan tugas
akhir ini dengan tepat waktu. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada
pembimbing khususnya dan dosen-dosen yang telah mendidik penulis dalam
menempuh gelar sarjana teknik.
Salatiga, Juni 2015
iii
DAFTAR ISI
INTISARI ...i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR SIMBOL ... vii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Gambaran Tugas dan Spesifikasi Alat ... 3
1.3. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II. LANDASAN TEORI ... 6
2.1. Cacat Amplitudo dan Fase ... 6
2.2. L-pad ... 9
2.3. Zobel ... 10
2.4. Crossover ... 12
2.4.1. Orde 1 ... 13
2.4.2. Orde 2 ... 14
2.4.3. Orde 3 ... 15
BAB III. PERANCANGAN ... 17
3.1. Gambaran Sistem Penyuara dan Kotak yang Digunakan ... 18
3.2. Pengukuran Parameter Penyuara pada Kotak ... 20
3.3. Perancangan L-pad ... 26
3.4. Perancangan Zobel ... 29
3.5. Perancangan
Crossover
... 31
3.5.1. Selisih Fase Minimal antara
Woofer
dan
Tweeter
... 32
3.5.2. Selisih Fase Akibat Letak
Woofer
dan
Tweeter
pada Panel Depan
Kotak yang Rata ... 32
iv
BAB IV. PENGUJIAN SISTEM PENYUARA ... 44
4.1. Pengujian Untai L-pad ... 44
4.2. Pengujian Zobel ... 46
4.3. Pengujian
Crossover
/ Sistem Penyuara ... 47
4.4. Pembandingan dengan
Crossover
Focal ... 51
BAB V. PENUTUP ... 53
5.1 Kesimpulan ... 53
5.2 Saran Pengembangan ... 54
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bode plot tanggapan magnitudo penyuara ... 7
Gambar 2.2 Bode plot tanggapan fase penyuara ... 8
Gambar 2.3 Skema selisih jarak kumparan suara antar penyuara terhadap pendengar ... 8
Gambar 2.4 Skema untai L-pad ... 9
Gambar 2.5 Untai pencocokan dan persamaan kumparan suara ... 11
Gambar 2.6 Impendasi penyuara tanpa dan dengan untai Zobel ... 12
Gambar 2.7 Konfigurasi untai crossover orde 1 paralel. ... 13
Gambar 2.8 Konfigurasi untai crossover orde 2 paralel. ... 15
Gambar 2.9 Konfigurasi untai tapis lolos atas orde 3 ... 16
Gambar 2.10 Konfigurasi untai tapis lolos bawah orde 3 ... 16
Gambar 3.1 Blok diagram perancangan sistem penyuara ... 18
Gambar 3.2 Skema kotak penyuara yang digunakan. ... 19
Gambar 3.3 Kotak penyuara yang digunakan ... 19
Gambar 3.4 Skema selisih jarak kumparan suara antar penyuara terhadap pendengar ... 20
Gambar 3.5 Impedansi woofer Dynaudio 17wlq ... 21
Gambar 3.6 Impedansi tweeter Morel Supremo ... 21
Gambar 3.7 T/S parameter woofer Dynaudio 17wlq ... 22
Gambar 3.8 Skema kondisi pengukuran akustik ... 23
Gambar 3.9 Kondisi pengukuran akustik ... 23
Gambar 3.10 Tanggapan magnitudo woofer ... 24
Gambar 3.11 Tanggapan fase woofer ... 25
Gambar 3.12 Tanggapan magnitudo tweeter ... 25
Gambar 3.13 Tanggapan fase tweeter. ... 26
Gambar 3.14 Simulasi perbedaan tanggapan magnitudo woofer dan tweeter ... 27
Gambar 3.15 Skema untai L-pad. ... 27
Gambar 3.16 Simulasi tanggapan magnitudo tweeter dengan untai L-pad. ... 28
Gambar 3.17 Simulasi impedansi tweeter dengan untai L-pad ... 29
Gambar 3.18 Skema untai Zobel pada woofer ... 30
Gambar 3.19 Simulasi untai Zobel pada woofer. ... 31
vi
Gambar 3.21 Tanggapan fase woofer + tweeter ... 33
Gambar 3.22 Tanggapan magnitudo woofer + tweeter polaritas dibalik ... 34
Gambar 3.23 Tanggapan frekuensi woofer + tweeter polaritas dibalik ... 34
Gambar 3.24 Simulasi tanggapan magnitudo woofer +tweeter tanpa selisih jarak. ... 35
Gambar 3.25 Simulasi tanggapan fase woofer+tweeter tanpa selisih jarak. ... 35
Gambar 3.26 Input koordinat jarak antar penyuara pada kotak ... 36
Gambar 3.27 Gambaran input sumbu x,y,z pada simulasi ... 37
Gambar 3.28 Simulasi tanggapan magnitudo dengan penyesuaian posisi penyuara ... 38
Gambar 3.29 Simulasi tanggapan fase dengan penyesuaian posisi penyuara ... 38
Gambar 3.30 Fase woofer dan tweeter setelah diaplikasikan selisih jarak pada simulasi 38 Gambar 3.31 Gambaran selisih fase antara woofer dan tweeter ... 39
Gambar 3.32 Gambaran selisih fase antara woofer dan tweeter dengan polaritas terbalik.39 Gambar 3.33 Skema untai tapis lolos bawah orde 2 ... 40
Gambar 3.34 Skema untai tapis lolos atas orde 3 ... 41
Gambar 3.35 Simulasi tanggapan frekuensi sistem penyuara ... 42
Gambar 3.36 Simulasi tanggapan frekuensi sistem dengan polaritas tweeter terbalik .... 43
Gambar 4.1 Untai L-pad yang telah dirancang ... 44
Gambar 4.2 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo untai L-pad pada tweeter ... 45
Gambar 4.3 Hasil pengukuran impedansi untai L-pad pada tweeter ... 46
Gambar 4.4 Untai zobel pada woofer yang telah dirancang ... 46
Gambar 4.5 Hasil pengukuran impedansi dengan untai Zobel pada woofer ... 47
Gambar 4.6 Untai tapis lolos atas dan L-pad pada tweeter ... 48
Gambar 4.7 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo tweeter dengan L-pad dan tapis lolos atas orde 3 ... 48
Gambar 4.8 Untai tapis lolos atas dan Zobel pada woofer ... 49
Gambar 4.9 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo dengan perancangan pada woofer 49 Gambar 4.10 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo dengan perancangan pada woofer dan tweeter ... 50
Gambar 4.11 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo crossover Focal ... 51
Gambar 4.12 Hasil pengukuran tanggapan magnitudo crossover Focal dengan polaritas tweeter terbalik ... 52
vii
