1
CLIPPING Audio Plus Centre
Signal g Sinus (Signal ( g Murni)) 2
+ –
Signal ‘merah’ (positif) menggerakkan speaker ke arah depan. Signal ‘hitam’ hitam (negatif) menggerakkan speaker ke arah belakang belakang. Gabungan signal positif dan negatif membentuk gelombang sinus yang menggerakkan speaker ke depan dan ke belakang. Gerakan ini selain menghasilkan suara juga berfungsi untuk mendinginkan voice-coil speaker.
Signal g Clipping pp g 3
Clipping
+ –
Pada waktu signal clipping (membentuk garis horizontal), speaker hampir tidak bergerak kecuali oleh karena momentum. momentum
Signal g Kotak 4
+ –
Dibandingkan signal clipping, garis horizontal pada signal k k lebih kotak l b h panjang.
Voltage g RMS vs Voltage g Puncak 5
Voltage RMS
Voltage Puncak
LLuas kurva k biru bi = luas l kurva k merahh Voltage RMS = 0,707 x Voltage Puncak
6
Voltage RMS Si Signal l Murni M i vs Si Signall K Kotak t k Voltage RMS
Voltage Puncak
Voltage RMS = Voltage Puncak
Kurva merah = signal murni K Kurva hijau hij = signal i l kkotakk Voltage RMS signal murni = 0,707 x Voltage Puncak V lt Voltage RMS signal i l kotak k t k = 1 x Voltage V lt Puncak P k Kesimpulan: Voltage RMS signal murni = 0,707 Voltage RMS signal kotak
Tenaga g Signal g Murni vs Signal g Kotak 7
Misalkan:
Voltage RMS signal murni = 20 Volt (diukur dengan multimeter digital). Signal kotak dengan amplitudo yang sama = 1/0,707 1/0 707 x 20 Volt = 28,3 Volt. Tenaga yang dihasilkan oleh signal murni: P = V2/R = 202 / 4 = 400 / 4 = 100 Watt
Tenaga yang dihasilkan oleh signal kotak: P = V2/R = 28,32 / 4 = 800 / 4 = 200 Watt
Kesimpulan: Tenaga signal kotak = 2 x lipat tenaga signal murni.
Clipping pp g vs Suara 8
Signal sinus (signal murni) menghasilkan suara yang murni tanpa distorsi. Signal clipping dan signal kotak menghasilkan suara yang terdistorsi (dalam bahasa sehariharinya: y sember).)
Besaran Clipping pp g 9
0 db clipping artinya signal murni tanpa clipping sama sekali. 5 db clipping artinya 5 db terakhir dari signal mengalami clipping. 10 db clipping artinya 10 db terakhir dari signal mengalami clipping.
Survei Signal g Clipping pp g 10
Berdasarkan survei yyang g dilakukan oleh Richard Clark dan David Navone: 5 db clipping: sebagian besar pendengar tidak dapat mengetahuinya. mengetahuinya 10 db clipping: setengah dari pendengar dapat mengetahuinya. 15 db clipping: hampir semua pendengar dapat mengetahuinya.
Oleh karena itu itu, 5 db clipping masih dapat ditolerir apabila signal murni (0 db clipping) tidak memberikan suara yang cukup keras untuk menikmati musik.
Penyebab y Kerusakan Speaker p 11
Kerusakan speaker dapat disebabkan oleh 2 hal: Kerusakan
mekanis: biasanya disebabkan oleh pergerakan speaker yang berlebihan. Speaker
tidak ditaruh di dalam box (free air). Speaker ditaruh dalam box ported dan digerakkan pada f k frekuensi i di b bawahh tuning t i port.t Kerusakan
elektris: biasanya disebabkan oleh panas voice coil yang berlebihan akibat arus yang terlalu besar.
Panas p pada Voice-Coil Speaker p 12
Voice coil speaker memiliki nilai tahanan (resistance Voice-coil dan impedance) yang mengakibatkan ‘voltagedrop’ p pada p kedua ujung j g voice-coil. Energi g dari ‘voltage-drop’ tersebut diubah menjadi panas. Gerakan speaker p mengalirkan g udara y yang g cukup p besar di sekitar voice-coil untuk mengurangi panas tersebut. Udara ini akan dipompa keluar-masuk via lubang udara di tengah magnet atau ventilasi di rangka speaker.
Foto Ventilasi Speaker p 13
Lubang udara di g magnet g tengah
Ventilasi di rangka speaker
Batas Thermal Speaker p 14
Batas thermal speaker sebelum mengalami kerusakan elektris ditentukan oleh:
Ketahanan voice-coil terhadap panas. Ketahanan material di sekitar voice-coil terhadap p panas. p Ketersediaan ventilasi untuk aliran udara yang membuang panas dari speaker.
Batas thermal speaker p dinyatakan y dalam satuan Watt,, artinya seberapa besar tenaga signal murni yang bisa diterima oleh speaker tanpa mengalami kerusakan elektris. Contoh:
Speaker dengan batas thermal 50 Watt artinya speaker akan mengalami kerusakan thermal apabila tenaga signal murni yang dialirkan ke speaker lebih besar dari 50 Watt.
15
Hubungan Signal Clipping dengan K Kerusakan k Speaker S k
Pada waktu signal g clipping pp g (membentuk ( garis g horizontal),), speaker nyaris tidak bergerak kecuali akibat momentum.
Pergerakan speaker yang dipicu oleh signal murni, signal clipping, maupun signal kotak relatif hampir sama. sama Pembuangan panas voice-coil dari pergerakan speaker yang dipicu oleh signal murni, signal clipping, maupun signal kotak juga relatif h hampir i sama.
Besarnya tenaga yang dihasilkan oleh signal clipping atau signal g kotak lebih besar daripada p signal g murni namun pembuangan panas voice-coil relatif hampir sama oleh karena itu signal clipping atau signal kotak berpotensi merusakkan speaker. speaker
Kesimpulan p 16
Apabila p speaker p kita memiliki batas thermal yang y g jjauh lebih besar dari keluaran amplifier maka signal clipping tidak akan merusakkan speaker. A bil speaker Apabila k ki kita memiliki iliki batas b thermal h l yang sama dengan keluaran amplifier maka signal clipping untuk jjangka g waktu yang y g lama mungkin g akan merusakkan speaker. Apabila speaker kita memiliki batas thermal yang sama d dengan keluaran k l amplifier lifi maka k signal i l kkotak t k untuk t k jangka waktu yang lama sangat mungkin merusakkan speaker.
Catatan Khusus 17
Walaupun tenaga amplifier dalam bentuk signal clipping dan signal kotak lebih besar dari signal murni dengan g amplitudo p yang y g sama,, namun kekencangan (SPL) yang dihasilkan oleh ketiganya tetap sama karena pergerakan speaker (excursion) tetap sama. Kekencangan
(SPL) dipengaruhi oleh luas area speaker ( (cone area)) dan d jauhnya j h gerakan k speaker k (excursion). ( i )
