3.14 Memahami prinsip kerja rangkaian crossover

Pada dasarnya, sebuah crossover dapat membagi sinyal masukan menjadi dua ataupun lebih output dari berbagai rentang frekuensi yang berbeda sehingga tweeter, speaker, dan subs akan mendapatkan sesuai rentang frekuensi yang dirancangkan untuk bermain. Frekuensi di luar setiap rentang yang ditunjuk akan dilemahkan ataupun diblokir. Pada bab berikut ini akan dibahas tentang prinsip kerja rangkaian crossover.

MENGAMATI

Lakukan pengamatan terhadap fungsi crossover dalam sistem audio! Apa yang terjadi jika crossover tidak ada di dalam sebuah sistem audio?

A. MENGENAL CROSSOVER

Sebuah sistem speaker perlu crossover dari beberapa jenis apa pun. Set speaker į komponen datang dengan crossover tempel terpisah, banyak yang memilih dengan tingkat tweeter. Setiap full-range, speaker coaxial - dengan tweeter yang dipasang di depan woofer cone - sudah memiliki jaringan Crossover kecil dibangun ke suatu tempat di speaker.

1. Definisi Crossover

Crossover adalah alat untuk filter atau membagi frekuensi. Tujuan utama pemakaian crossover adalah agar frekuensi yang masuk ke speaker dapat sesuai dengan spesifikasi speaker yang terinstalasi. Contohnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Sebagai contoh, sebuah speaker midrange/midbass dengan spesifikasi 40 Hz-5000 Hz berarti speaker ini tidak diperbolehkan kemasukan frekuensi 40 Hz ke bawah (35-30- 25 Hz dan seterusnya) dan juga tidak boleh kemasukan frekuensi tinggi di atas 5000 Hz (6000-7000-8000 Hz dan seterusnya). Alasannya, speaker dengan spesifikasi di atas hanya dapat bekerja optimal pada rentang frekuensi antara 40 Hz sampai dengan 5000 Hz. Sebuah crossover dapat diaplikasikan dalam sistem aktif dan pasif. Dalam sistem aktif berarti pembagian frekuensinya atau pengaturan LPF (Low Pass Filter) dan HPF (High Pass Filter) di-setting sebelum masuk ke power amplifier, sedangkan dalam sistem pasif pengaturan LPF (Low Pass Filter) dan HPF (High Pass Filter) diaplikasikan setelah power amplifier.

2. Fungsi Crossover

Agar nada yang masuk ke dalam speaker sesuai dengan rentang kerjanya, digunakanlah crossover. Jadi, fungsi crossover adalah memblokir nada yang tidak diinginkan masuk ke dalam speaker. Jika speaker tidak menggunakan crossover, terdapat dua kemungkinan yang akan terjadi pada speaker. Pertama, speaker tetap bekerja, namun suara yang dikeluarkan jelek atau bahkan terdengar tidak jelas. Kedua, speaker langsung rusak. Umumnya, speaker yang langsung rusak jika tidak dipasang crossover adalah tweeter karena konus speaker ini sangatlah kecil. Sementara untuk speaker woofer, suara bass yang akan terasa bercampur dengan suara vokal dan nada tinggi jika tidak menggunakan crossover (untuk sistem 3-Way).

3. Jenis Crossover

Crossover pada umumnya dibagi menjadi dua, yaitu crossover aktif dan crossover pasif. Harga crossover pasif lebih murah dibandingkan dengan crossover aktif. Di antara kedua jenis crossover ini, crossover aktif juga lebih rumit dibandingkan dengan crossover pasif.

a. Crossover Aktif

Crossover ini umum digunakan pada sound system. Crossover ini memiliki model yang berbeda dari crossover pasif karena sistem pemasangannya yang berbeda. Misalnya, Anda mempunyai crossover aktif 2 way maka syaratnya Anda harus mempunyai 2 buah power amplifier dan 2 buah speaker. Jika Anda ingin memasang crossover untuk membagi nada, sebaiknya menggunakan crossover pasif saja karena crossover aktif banyak mengeluarkan biaya. Berikut ini urutan memasang crossover aktif.

Jadi urutan pemasangan adalah Crossover → power amplifier → speaker

b. Crossover Pasif

Crossover pasif ini umum digunakan pada audio mobil, audio rumahan, dan lain-lain. Biaya yang dikeluarkan untuk crossover jenis ini cukup murah dibanding crossover aktif sehingga kebanyakan audio rumah menggunakan crossover jenis ini. Crossover ini tidak membutuhkan banyak power amplifier karena pemasangan crossover ini sesudah power amplifier. Jadi, power amplifier tidak disambung langsung dengan speaker, tetapi masuk dulu ke crossover pasif ini lalu dibagi ke speaker yang mempunyai karakter yang berbeda.

Jadi, pemasangan crossover pasif ini sesudah power. Power amplifier → crossover pasif → speaker.

INFO

Berikut kekurangan dan kelebihan crossover pasif.

1. Kelebihan

Dari segi harga, Passive Crossover lebih murah dan lebih mudah dalam pensetingan dan pemasangan. Modul ini dipasang di dalam Enclose (box) Speaker.

2. Kekurangan

Crossover pasif terdiri dari komponen Resistor, Lilitan dan Capacitor. Level suara dari Amplifier kadang terjadi Drop sehingga sinyal dari Amplifier tidak maksimal masuk ke Loudspeaker. Pola ini dikarenakan sinyal suara telah dibatasi oleh komponen Resistor dan Coil yang dibumikan (grounding). Sumber: https://www.adsanjaya.com/

4. Cara Kerja Rangkaian Crossover

Pada dasarnya, loudspeaker terdiri atas tiga jenis berikut.

a. Speaker bass (speaker woofer) menggunakan frekuensi 200 Hz–700 Hz.

b. Speaker middle (speaker mid-range) menggunakan frekuensi antara 700 Hz–3 kHz.

c. Speaker treble (tweeter speaker) menggunakan frekuensi antara 3 kHz - 16 kHz.

Cara kerja rangkaian crossover sangat sederhana. Rangkaian crossover bagian bass akan membuang nada middle dan treble sehingga yang tertinggal hanyalah nada bass saja. Nada bass inilah yang kemudian diteruskan ke speaker bass atas speaker woofer. Demikian pula untuk cara kerja rangkaian crossover bagian middle dan treble.

Pada bagian middle, rangkaian crossover akan membuat nada bass dan nada treble sehingga hanya tertinggal nada middle saja. Nada middle inilah yang diteruskan ke speaker middle. Pada bagian treble, crossover akan membuang nada bass dan middle dan menyalurkan nada treble ke tweeter. Cara kerja rangkaian crossover intinya hanya meneruskan nada tertentu saja ke loudspeaker, sedangkan nada yang tidak dibutuhkan akan dibuang.

5. Skema Rangkaian Crossover

Berikut ini skema rangkaian crossover aktif dan crossover pasif. a. Rangkaian Crossover Aktif

Rangkaian crossover aktif ini cocok digunakan untuk sistem audio HiFi dengan menggunakan LM833 penguat operasional ganda. Crossover aktif ini membagi sinyal audio yang masuk kompleks menjadi dua band, frekuensi output rendah dan frekuensi output tinggi. Kedua band tersebut secara terpisah diperkuat oleh dua tahap power amplifier yang disetel untuk band frekuensi rendah dan yang lain disetel ke masing-masing tahap frekuensi (bi-amping).

Rangkaian crossover ini menggunakan semikonduktor nasional LM833. LM833 ialah sebuah penguat operasional ganda (op-amp) khusus yang dirancang untuk aplikasi audio. Rangkaian ini memerlukan empat op-amp, jadi dua IC LM833 yang digunakan di sini. Rangkaian dapat dibagi menjadi dua bagian, bagian filter high pass dan bagian low pass filter. IC2b membentuk tatanan sirkuit butterworth pass filter rendah pertama dan output frekuensi rendah tersedia di pin output (PINI). Output frekuensi tinggi tersedia di pin 8 dari ICIA. Rangkaian dapat diaktifkan menggunakan pasokan ganda +15/-15 V DC. R dan C dapat diubah untuk mendapatkan frekuensi crossover yang berbeda.

b. Rangkaian Crossover Pasif

Rangkaian crossover sebenarnya hanya terdiri atas rangkaian penyaring frekuensi. Adapun komponen yang digunakan hanyalah lilitan dan kapasitor. Berikut ini skema rangkaian crossover pasif beserta daftar komponen.

TUGAS Mengekplorasi

Carilah informasi tentang jenis crossover yang cocok digunakan dalam sistem audio sederhana! Gunakan referensi dari berbagai sumber Seperti Internet atau buku-buku!
Carilah User manual Crossover DBX 234/234XL, pelajari.

Keterangan Materi dan tugas silahkan ditulis pada buku, Perencanaan dan instalasi sistem audio video.

Kemudian jangan lupa upload pada classom kelas XII TAV