- Mengetahui pengertian dari microphone.
- Mengetahui pengaplikasian dari microphone.
- Mengetahui rangkaian dari aplikasi microphone.
Microphone atau Mikrofon merupakan komponen penting dalam perangkat Elektronik seperti alat bantu pendengaran, perekam suara, penyiaran Radio maupun alat komunikasi lainnya seperti Handphone, Telepon, Interkom, Walkie Talkie serta Home Entertainment seperti Karaoke. Pada dasarnya sinyal listrik yang dihasilkan Microphone sangatlah rendah, oleh karena itu diperlukan penguat sinyal yang biasanya disebut dengan Amplifier. Untuk mengenal lebih jauh dengan Microphone yang hampir setiap hari kita gunakan ini. Berikut ini adalah penjelasan cara kerja microphone (mikrofon) secara singkat :
- Saat kita berbicara, suara kita akan membentuk gelombang suara dan menuju ke Microphone.
- Dalam Microphone, Gelombang suara tersebut akan menabrak diafragma (diaphragm) yang terdiri dari membran plastik yang sangat tipis. Diafragma akan bergetar sesuai dengan gelombang suara yang diterimanya.
- Sebuah Coil atau kumpuran kawat (Voice Coil) yang terdapat di bagian belakang diafragma akan ikut bergetar sesuai dengan getaran diafragma.
- Sebuah Magnet kecil yang permanen (tetap) yang dikelilingi oleh Coil atau Kumparan tersebut akan menciptakan medan magnet seiring dengan gerakan Coil.
- Pergerakan Voice Coil di Medan Magnet ini akan menimbulkan sinyal listrik.
- Sinyal Listrik yang dihasilkan tersebut kemudian mengalir ke Amplifier (Penguat) atau alat perekam suara.
3. Rangkaian
Jenis-jenis Microphone (Mikrofon)Berdasarkan Teknologi atau Teknik Konversinya dari Energi Akustik (Suara) menjadi Energi Listrik, Mikrofon dapat dibagi menjadi beberapa jenis diantaranya adalah sebagai berikut :
- Dynamic Microphone, yaitu Microphone yang bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnetik.
- Condenser Microphone, yaitu Microphone yang diafragmanya terbuat dari bahan logam dan digantungkan pada pelat logam statis dengan jarak yang sangat dekat sehingga keduanya terisolasi menyerupai sebuah Kapasitor. Condenser Microphone disebut juga Capacitor Microphone.
- Electret Microphone, yaitu Microphone jenis Condenser yang memiliki muatan listrik sendiri sehingga tidak memerlukan pencatu daya dari luar.
- Ribbon Microphone, yaitu Microphone yang menggunakan pita tipis dan sensitif yang digantungkan pada medan magnet.
- Crystal Microphone atau Piezoelektris Microphone, yaitu Microphone yang terbuat dari Kristal Aktif yang dapat menimbulkan tegangan sendiri ketika menangkap getaran sehingga tidak memerlukan pencatu daya dari luar.
Cara Kerja Mikrofon
Mikrofon merupakan salah satu transduser (perangkat yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya) dimana mikrofon mengubah energi akustik (gelombang suara) menjadi energi listrik (sinyal audio).
Ada berbagai tipe mikrofon dimana masing-masing tipe menggunakan metode yang berbeda dalam mengkonversi energi, namun semua tipe mikrofon tersebut memiliki satu kesamaan yaitu diafragma. Diafragma merupakan sebuah material tipis (berupa kertas, plastik atau alumunium) yang bergetar ketika terkena gelombang suara. Pada mic genggam yang umum seperti pada gambar di bawah ini, diafragma terletak di dalam kepala mikrofon.
Ketika diafragma bergetar, komponen lain dalam mikrofon ikut bergetar. Getaran ini dikonversi menjadi arus listrik yang kemudian menjadi sinyal audio.
Catatan : dalam sistem audio, loudspeaker juga termasuk transduser yang berfungsi mengubah energi listrik kembali menjadi energi akustik.
Tipe-tipe Mikrofon
Ada berbagai tipe mikrofon yang sering digunakan, namun secara umum mikrofon dikelompokkan berdasarkan dua faktor berikut :
(1) Jenis teknologi konversi yang mereka gunakan
Pengelompokan mikrofon dengan mengacu pada metode teknis yang digunakan untuk mengkonversi suara menjadi arus listrik. Teknologi yang paling umum adalah dinamis (dynamic) , kondensor (condenser), pita (ribbon ) dan kristal (crystal). Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan dan masing-masing biasanya lebih cocok untuk jenis aplikasi tertentu.
(2) Area aplikasi atau kegunaan mikrofon tersebut
Beberapa tipe mic dirancang untuk penggunaan umum dan dapat digunakan secara efektif untuk berbagai kebutuhan, sebagian lainnya dibuat secara khusus dan hanya cocok digunakan sesuai peruntukkannya yang spesifik. Untuk membedakan mic berdasarkan kegunaan dapat dilihat dari karakteristiknya seperti directional properties, frequency response dan impedance.
Mic Level & Line Level
Arus listrik yang dihasilkan mikrofon sangat kecil dan biasa disebut mic level. Mic level diukur menggunakan satuan milivolt. Agar berfungsi, sinyal yang sangat kecil ini harus diperkuat (amplified) menjadi line-level (sekitar 0,5 – 2 V). Dalam bentuk sinyal yang lebih kuat, line level merupakan standar kekuatan sinyal yang digunakan untuk peralatan-peralatan pengolah audio serta perangkat-perangkat umum seperti CD player, tape, VCR dan lain-lain.
Proses amplifikasi atau penguatan sinyal dari mic level ke line level ini umumnya terjadi dalam beberapa cara berikut :
- Beberapa mikrofon sudah dilengkapi built-in amplifier berukuran kecil yang dapat memperkuat sinyal menjadi high mic level atau line level.
- Mic dihubungkan melalui amplifier kecil yang biasa disebut line amp.
- Menggunakan sound mixer yang memiliki amplifier-amplifier kecil di setiap channel. Atenuator akan mengakomodir mikrofon-mikrofon dengan level yang beragam untuk disesuaikan hingga menjadi line level yang seragam.
- Sinyal audio dikirim melalui power amplifier yang khusus berfungsi untuk memperkuat sinyal agar dapat terdengar melalui loudspeaker.
Dynamic Microphones (Mikrofon Dinamis)
Mikrofon dinamis bersifat fleksibel (versatile) dan ideal digunakan untuk berbagai kebutuhan. Umumnya memiliki desain yang sederhana dengan beberapa bagian yang dapat dilepas. Mic jenis ini juga relatif kokoh dan lebih tahan banting. Sangat cocok digunakan untuk suara dengan level volume yang sangat tinggi seperti alat-alat musik tertentu atau amplifier. Mikrofon dinamis tidak memiliki amplifier internal dan biasanya tidak memerlukan baterai atau daya eksternal.
Cara Kerja Mikrofon Dinamis
Seperti pada pelajaran sains, jika sebuah magnet didekatkan ke kumparan kawat maka arus listrik akan dihasilkan pada kawat tersebut. Menggunakan prinsip elektromagnetik ini, mikrofon dinamis menggunakan kumparan kawat dan magnet untuk menghasilkan sinyal audio.
Diafragma melekat pada kumparan. Ketika diafragma ini bergetar karena merespon gelombang suara yang masuk maka kumparan akan bergerak menjauh dan mendekat dari magnet. Peristiwa ini menciptakan arus pada kumparan yang disalurkan dari mikrofon ke kabel. Secara umum, konfigurasinya seperti pada gambar di bawah ini.
Seperti sudah disebutkan sebelumnya, loudspeaker memiliki fungsi yang berlawanan dari mikrofon yaitu mengubah energi listrik menjadi gelombang suara. Kinerja loudspeaker ini dapat menggambarkan dengan tepat kinerja mikrofon dinamis yang pada dasarnya merupakan kebalikan dari loudspeaker. Jika anda melihat gambar penampang dari speaker akan jelas terlihat kemiripan dengan gambar diatas. Bahkan pada beberapa sistem interkom, speaker juga digunakan sebagai mikrofon.
Condenser Microphones (Mikrofon Kondensor)
Kondensor berarti kapasitor, yaitu sebuah komponen elektronik yang menyimpan energi dalam bentuk medan elektrostatik. Sebetulnya istilah kondensor sendiri sudah jarang digunakan tapi sudah terlanjur melekat sebagai nama untuk mikrofon jenis ini, yang menggunakan kapasitor untuk mengubah energi akustik menjadi arus listrik.
Mikrofon kondensor membutuhkan daya dari baterai ataupun sumber eksternal lain. Sinyal audio yang dihasilkan lebih kuat dibandingkan mikrofon dinamis. Karena cenderung lebih sensitif dan responsif dibanding mikrofon dinamis, maka mikrofon kondensor lebih cocok untuk menangkap detail-detail kecil pada suara. Sebaliknya mikrofon ini tidak ideal bekerja pada volume tinggi karena tingkat sensitifitasnya rentan terhadap distorsi.
Cara Kerja Mikrofon Kondensor
Sebuah kapasitor terdiri dari dua buah plat dengan tegangan listrik diantara keduanya. Pada mic kondensor, salah satu plat terbuat dari material yang sangat ringan dan berfungsi sebagai difragma. Ketika terkena gelombang suara, plat diafragma ini akan bergetar menyebabkan terjadinya perubahan jarak antar kedua plat sehingga menyebabkan terjadinya perubahan kapasitansi. Lebih jelas, ketika kedua plat saling merapat, kapasitansi akan meningkat dan terjadi penambahan arus. Ketika kedua plat saling menjauh, kapasitansi akan berkurang dan terjadi pelepasan arus.
Agar kapasitor bekerja, dibutuhkan tegangan listrik. Listrik dapat berasal dari baterai di dalam mic ataupun dari sumber eksternal lain.
Microphone Impedance (Impedansi Mikrofon)
Dalam penggunaan mikrofon, salah satu pertimbangan yang sering disalahpahami atau diabaikan adalah nilai impedansi mikrofon (microphone impedance). Mungkin karena impedansi tidak dianggap sebagai salah satu faktor yang penting karena mikrofon masih tetap dapat dioperasikan baik menggunakan nilai impedansi terbaik atau tidak. Walaupun demikian, untuk memastikan anda mendapatkan audio dengan kualitas terbaik dan paling handal, sebaiknya anda tahu bagaimana menggunakan faktor impedansi ini dengan benar.
Secara singkat dapat dikatakan bahwa impedansi redah lebih baik daripada impedansi tinggi.
Apakah Impedansi Itu?
Impedansi adalah istilah elektronik yang mengukur jumlah oposisi yang dimiliki sebuah perangkat terhadap arus AC (misalnya sinyal audio). Secara teknis dapat dikatakan bahwa impedansi adalah efek gabungan dari kapasitansi, induktansi dan resistansi pada sinyal. Huruf Z sering digunakan sebagai lambang yang mewakili kata impedansi, contohnya : Hi-Z atau Low-Z.
Impedansi diukur menggunakan satuan ohm, yang ditunjukan dengan simbol Ω (omega). Jadi jika sebuah mikrofon memiliki spesifikasi 600 Ω artinya ia memiliki sebuah impedansi 600 ohm.
Apa Arti Impedansi Mikrofon?
Semua mikrofon memiliki satu spesifikasi yang mengacu pada impedansinya. Anda akan sering menemukan bahwa mikrofon dengan kabel hard-wired dan plug 1/4” memiliki impedansi tinggi, sedangkan mic dengan kabel audio terpisah dan konektor XLR memiliki impedansi rendah.
Ada tiga klasifikasi umum untuk impedansi mikrofon :
Beberapa mikrofon memiliki kemampuan untuk memilih nilai impedansi yang berbeda.
- Low Impedance (kurang dari 600Ω)
- Medium Impedance (600Ω - 10,000Ω)
- High Impedance (lebih besar dari 10,000Ω)
Memilih Nilai Impedansi
Mikrofon impedansi tinggi biasanya cukup murah. Salah satu kelemahan utama mikrofon jenis ini adalah kinerjanya kurang baik jika menggunakan kabel yang relatif panjang. Dengan kabel sepanjang 5 – 10 meter saja mikrofon impedansi tinggi sudah mulai menghasilkan kualitas suara yang rendah (terutama hilangnya frekuensi-frekuensi tinggi). Mic ini memang bukan pilihan yang baik untuk keperluan pekerjaan yang serius.
Meskipun tidak sepenuhnya dapat diandalkan namun nilai impedansi merupakan salah satu pertimbangan untuk menilai kualitas keseluruhan sebuah mikrofon.
Mikrofon impedansi redah lebih baik dan lebih banyak dipilih daripada impedansi tinggi.
Alat dan Bahan :
1. Buzzer
2. Resistor
3. Transistor
4. Kapasitor
5. Sounder
Prinsip Kerja Rangkaian :
Pada rangkaian mic sederhana ini, mic akan aktif jika ada gelombang suara yang diberikan. Gelombang suara yang diterima dan menjadi tegangan listrik berupa AC. Arus AC ini akan menuju kapasitor C1, resistor R1, dan resistor R3. Arus dari kapasitor C1 akan menuju resistor R2 dan kaki basis transistor Q1 sehingga mengaktifkan transistor Q1. Arus yang melewati resistor R2 dan R3 akan masuk ke terminal kolektor transistor Q1. Arus dari transistor Q1 akan keluar menuju output berupa speaker dan ground. Karena pada rangkaian ini terdapat 2 kali penguatan, maka sumber input juga akan melewati resistor R4 dan R5. Arus yang melewati resistor R4 akan masuk ke terminal basis transistor Q2, sedangkan arus yang melalui resistor R5 akan masuk ke terminal kolektor transistor Q2. Arus pada transistor Q2 akan keluar menuju output berupa speaker dan ground.
4. Video
5. Link Download
Download Rangkaian [di sini]
Download Video [di sini]
Download Data Sheet Speaker[di sini]
Download HTML [di sini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar