Rangkaian Tone Control merupakan salah satu jenis pengatur suara atau nada aktif pada sistem audio. Pada dasarnya tone control atau pengatur nada berfungsi untuk mengatur penguatan level nada bass dan level nada treble. Nada bass adalah sinyal audio pada frekuensi rendah sedangkan nada treble merupakan sinyal audio pada frekuensi tinggi.
Rangkaian Tone Control sederhana memiliki output yang bisa di bilang cukup bagus dan bersih. Sinyal suara yang di hasilkan dari input sebelumnya sudah di atur oleh potensiometer dan kemudian di kuatkan oleh bagian op amp menggunakan transistor yang kemudian di kopling oleh kapasitor yang outputnya akan di atur lagi pada bagian control.
Prinsip kerja dari Rangkaian Tone Control yaitu pada frekuensi rendah atau bass dan frekuensi tinggi atau treble.
Dari pengaturan di atas kemudian di kuatkan lagi pada bagian pengatur akhir menggunakan transistor yang sama. Tegangan yang di hasilkan dari tone control ini adalah mulai dari 9 volt DC sampai dengan 18 volt DC.
Tone Control yang memiliki 4 transistor terbagi dalam 3 bagian utama yaitu bagian penguat depan, bagian pengatur nada (tone control) dan bagian penguat akhir. Pada bagian depan dapat di bangun menggunakan 2 transistor yang di susun dalam penguat 2 tingkat. Kemudian bagian pengatur nada di bangun menggunakan sistem pengatur nada baxandal yang dapat mengontrol nada rendah atau nada tinggi. Kemudian bagian akhir di gunakan penguat 2 tingkat yang di bangun menggunakan transistor.
Rangkaian tone control baxandal merupakan rangkaian penguat dengan jaringan umpan balik (feedback) dan rangkaian filter aktif. Rangkaian baxandal hanya tergantung dari pengaturan potensiometer bass. Batas pengaturan maksimum potensiometer bass merupakan maksimum boost (penguatan maksimal bass) dan batas pengaturan minimum potensiometer bass merupakan maksimum cut (pelemahan maksimum).
Pada saat frekuensi nada bass meningkat, maka akan memberikan efek pada resistor samapai kapasitor sehingga tidak lagi memberikan efek atau respon pada rangkaian. Sehingga frekuensi di atas tidak di pengaruhi oleh posisi potensiometer bass pada maksimum boos dan cut atau di biarkan flat. Untuk nada treble, pada akhir frekuensi tinggi audio kapasitor bertindak seakan short circuit. Maka penguatan akan di atur oleh potensiometer treble.
Prinsip Kerja Pengatur Nada (Tone Control)
Prinsip kerja rangkaian tone control yaitu pada frekuensi rendah atau bass dan frekuensi tinggi atau treble. Dari pengaturan di atas kemudian di kuatkan lagi pada bagian pengatur akhir menggunakan transistor yang sama. Tegangan yang di hasilkan dari tone control ini adalah mulai dari 9 volt DC sampai dengan 18 volt DC.
Berikut ini adalah contoh skema rangkaian tone control sederhana (pasif)
Komponen yang dibutuhkan
- Resistor 6k8, 560, 4k7 ohm
- Capasitor milar 4n7, 10n, 2n2, 15n, 40n dan 100n
- Elco 4,7 uF
- VR (potensio meter) 50K ohm
Skema tersebut merupakan contoh sederhana rangkaian tone control.
Pengertian Band Pass Filter (BPF) atau Tapis Lolos Antara – Band Pass Filter atas sering disingkat dengan BPF adalah filter atau penyaring frekuensi yang melewatkan sinyal frekuensi dalam rentang frekuensi tertentu yaitu melewatkan sinyal yang berada diantara frekuensi batas bawah hingga frekuensi batas atasnya. Dengan kata lain, Band Pass Filter atau Tapis Lolos Atas ini akan menolak atau melemahkan sinyal frekuensi yang berada diluar rentang yang ditentukan tersebut.
Salah satu aplikasi sederhana Band Pass Filter adalah pada penguat audio, pengendali nada (tone control) dan penyaring crossover speaker. Pada rangkaian-rangkaian tersebut, kadang-kadang hanya perlu melewatkan rentang frekuensi tertentu yang tidak dimulai dari 0Hz atau memerlukan sinyal yang berakhir pada suatu titik frekuensi tinggi tertentu.
Sebuah Tapis Lolos Antara atau Band Pass Filter (BPF) Pasif yang dapat meloloskan rentang atau pita frekuensi tertentu ini pada dasarnya dapat dihasilkan dengan cara menggabungkan rangkaian Low Pass Filter (Tapis Lolos Bawah) dan rangkaian High Pass Filter (Tapis Lolos Atas).
Rangkaian Band Pass Filter (Tapis Lolos Antara)
Berbeda dengan Low Pass Filter yang hanya melewatkan sinyal frekuensi rendah dan melemahkan frekuensi tinggi ataupun High Pass Filter yang hanya melewatkan sinyal Frekuensi Tinggi dan melemahkan frekuensi rendah, Band Pass Filter ini mampu melewatkan sinyal pada pita atau “sebaran” frekuensi tertentu atau melewatkan sinyal diantara batas frekuensi yang ditentukan. Rentang Frekuensi yang berada diantara Frekuensi batas atas (Wh) dan Frekuensi batas bawah (Wl) ini biasanya dikenal dengan filter Bandwidth.
Pada umumnya, Bandwidth didefinisikan sebagai rentang frekuensi yang berada diantara dua titik batas frekuensi yang ditentukan (fc), yaitu 3dB dibawah pusat maksimum atau puncak resonansi dan melemahkan frekuensi lain yang berada diluar dua titik batas ini. Frekuensi yang tersebar luas yang biasanya disebut dengan istilah Bandwidth atau BW ini pada dasarnya adalah perbedaan antara Frekuensi Cut Off yang lebih rendah (fc lower) dan poin Frekuensi Cut Off yang lebih tinggi (fc higher). Dengan kata lain, BW = fH – fL. Agar Penyaring atau Filter Band Pass ini dapat berfungsi dengan benar, Frekuensi cut off Low Pass Filter harus lebih tinggi daripada frekuensi cut off High Pass Filter.
Band Pass Filter yang ideal juga dapat digunakan untuk mengisolasi atau menyaring (filter) frekuensi tertentu yang berada dalam pita frekuensi tertentu, misalnya untuk pembatalan derau (noise cancellation). Band Pass Filter umumnya juga dikenal dengan SECOND-ORDER FILTER atau dua kutub, ini dikarenakan Band Pass Filter memiliki dua komponen reaktif yaitu kapasitor dalam desain rangkaiannya. Satu Kapasitor di rangkaian LOW PASS dan satunya lagi di rangkaian HIGH PASS.
Rangkaian Band Pass Filter (BPF) atau Tapis Lolos Antara
Seperti yang disebut sebelumnya, Band Pass Filter atau Tapis Lolos Antara ini pada dasarnya terdiri dari dua Filter yaitu LOW PASS FILTER (Tapis Lolos Bawah) dan HIGH PASS FILTER (Tapis Lolos Atas). Berikut dibawah ini adalah rangkaian dasar dari sebuah Band Pass Filter.
Rumus Band Pass Filter
Rumus atau persamaan yang digunakan pada Band Pass Filter pada dasarnya sama dengan rumus yang digunakan dalam Low Pass Filter dan High Pass Filter. Berikut ini adalah Rumus Band Pass Filter.
f = 1/2πRC
Dimana :
f = Frekuensi dalam satuan Hz π = 3,14 R = Nilai Resistor dalam satuan Ohm (Ω)
C = Nilai Kapasitor dalam satuan Farad (F)
D. LANGKAH KERJA PRAKTIKUM
1. Lengkapilah peralatan dan bahan praktikum yang akan digunakan, periksa terlebih dahulu peralatan dan pastikan komponen dalam keadaan baik dan bekerja.
2. Rakitlah rangkaian power amplifier dan tone control, sesuaikan dengan skema rangkaian seperti pada gambar dibawah, kemudian berikan tegangan dan hidupkan rangkaian sehingga output power amplifier menghasilkan bunyi saat input disentuh dengan tangan.
3. Atur pengaturan nada volume, Bass dan trable pada posisi tengah
4. Hubungkan AFG pada bagian input rangkaian amplifier serta hubungkan ke channel 1 osiloskop dan output pada channel 2 pada osiloskop.
5. Atur input AFG pada posisi 1 KHz dengan amplitude sebesar 50 mVp-p, berapa tegangan output yang dihasilkan? …………….. Vp-p, dan tentukan juga beda fase = ……………
6. Atur volume hingga menghasilkan sinyal output yang dapat terbaca dan tidak cacat …………… Vp-p. berapa besar penguatan dari rangkaian yang anda gunakan adalah …….dB
7. Ulangi langkah 6, aturlah posisi tone control dan ukur tegangan output (volume dan amplitude AFG tidak dirubah). Isilah table pengamatan.
E. ANALISA DAN HASIL PRAKTIKUM
TABEL PENGAMATAN
a. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Minimum, High = Minimum
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 0,5 V | CACAT |
250 Hz | 1,1 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 2,9 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 3,6 V | TIDAK CACAT |
1000 Hz | 3,8 V | TIDAK CACAT |
1500 Hz | 3,6 V | TIDAK CACAT |
2000 Hz | 3,4 V | TIDAK CACAT |
5000 Hz | 1,8 V | TIDAK CACAT |
10000 Hz | 0,9 V | TIDAK CACAT |
15000 Hz | 0,48 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 0,28 V | TIDAK CACAT |
b. Kondisi Potensio Tone control, Bass = Min, High = Tengah
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 0,4 V | CACAT |
250 Hz | 1,5 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 3,2 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 4,4 V | TIDAK CACAT |
1000 Hz | 5,2 V | TIDAK CACAT |
1500 Hz | 6,8 V | TIDAK CACAT |
2000 Hz | 7,2 V | TIDAK CACAT |
5000 Hz | 7,6 V | TIDAK CACAT |
10000 Hz | 7,2 V | TIDAK CACAT |
15000 Hz | 6 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 5,2 V | TIDAK CACAT |
c. Kondisi potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Min
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 3,4 V | CACAT |
250 Hz | 4 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 4,4 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 4,6 V | TIDAK CACAT |
1000 Hz | 4,7 V | TIDAK CACAT |
1500 Hz | 4,3 V | TIDAK CACAT |
2000 Hz | 3,9 V | TIDAK CACAT |
5000 Hz | 3,1 V | TIDAK CACAT |
10000 Hz | 2,9 V | TIDAK CACAT |
15000 Hz | 1,7 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 1,5 V | TIDAK CACAT |
d. Kondisi potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = tengah
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 5,8 V | CACAT |
250 Hz | 6,6 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 7,4 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 9,2 V | TIDAK CACAT |
1000 Hz | 11,2 V | CACAT |
1500 Hz | 11,2 V | CACAT |
2000 Hz | 11,2 V | CACAT |
5000 Hz | 11,2 V | CACAT |
10000 Hz | 11,2 V | CACAT |
15000 Hz | 7,2 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 6 V | TIDAK CACAT |
e. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Min, High = Max
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 0,76 V | CACAT |
250 Hz | 3 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 7,6 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 12 V | CACAT |
1000 Hz | 11 V | CACAT |
1500 Hz | 11 V | CACAT |
2000 Hz | 11,5 V | CACAT |
5000 Hz | 11,5 V | CACAT |
10000 Hz | 11,5 V | CACAT |
15000 Hz | 11,5 V | CACAT |
20000 Hz | 11,5 V | CACAT |
f. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Min
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 12 V | CACAT |
250 Hz | 12 V | CACAT |
500 Hz | 12 V | CACAT |
750 Hz | 12 V | CACAT |
1000 Hz | 12 V | CACAT |
1500 Hz | 12 V | CACAT |
2000 Hz | 8,8 V | TIDAK CACAT |
5000 Hz | 3,6 V | TIDAK CACAT |
10000 Hz | 1,75 V | TIDAK CACAT |
15000 Hz | 1 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 0,6 V | TIDAK CACAT |
g. Kondisi Potensio Tone Control, Bass=Tengah, High=Max
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 6,8 V | TIDAK CACAT |
250 Hz | 7,6 V | TIDAK CACAT |
500 Hz | 8,8 V | TIDAK CACAT |
750 Hz | 11 V | TIDAK CACAT |
1000 Hz | 11 V | CACAT |
1500 Hz | 11,5 V | CACAT |
2000 Hz | 11,5 V | CACAT |
5000 Hz | 11,5 V | CACAT |
10000 Hz | 11,5 V | CACAT |
15000 Hz | 11,5 V | CACAT |
20000 Hz | 11,5 V | CACAT |
h. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High= Tengah
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 13 V | CACAT |
250 Hz | 11,5 V | CACAT |
500 Hz | 11,5 V | CACAT |
750 Hz | 11,5 V | CACAT |
1000 Hz | 11,5 V | CACAT |
1500 Hz | 11,5 V | CACAT |
2000 Hz | 11,5 V | CACAT |
5000 Hz | 11,5 V | CACAT |
10000 Hz | 11,5 V | CACAT |
15000 Hz | 11 V | TIDAK CACAT |
20000 Hz | 9 V | TIDAK CACAT |
i.
Kondisi
Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Max
Frekuensi Input (Vo = 100 mVp-p) | Besar Tegangan output/Vo (Signal Pada Speaker) | Keterangan |
100 Hz | 13 V | CACAT |
250 Hz | 11,5 V | CACAT |
500 Hz | 11,5 V | CACAT |
750 Hz | 11,5 V | CACAT |
1000 Hz | 11,5 V | CACAT |
1500 Hz | 11,5 V | CACAT |
2000 Hz | 11,5 V | CACAT |
5000 Hz | 11,5 V | CACAT |
10000 Hz | 11,5 V | CACAT |
15000 Hz | 11,5 V | CACAT |
20000 Hz | 11,5 V | CACAT |
F. EVALUASI/PENGAYAAN
2. Apa yang terjadi pada saat posisi Volume rangkaian amplifier pada posisi maksimum ?
3.Cari dan jelaskan fungsi-dari peralatan-peralatan Filter audio yang ada disekitar anda dan tuliskan fungsinya
2. Pada saat posisi volume maksimum, yang terjadi yaitu noise atau cacat, itu disebabkan input
dengan output tidak seimbang.
3.
Filter adalah suatu sistem yang dapat memisahkan sinyal berdasarkan frekuensinya; ada frekuensi yang diterima, dalam hal ini dibiarkan lewat; dan ada pula frekuensi yang ditolak, dalam hal ini secara praktis dilemahkan. Hubungan keluaran masukan suatu filter dinyatakan dengan fungsi alih (transfer function).
Magnitude (nilai besar) dari fungsi alih dinyatakan dengan |T|, dengan satuan dalam desibel (dB). Filter dapat diklasifikasikan menurut fungsi yang ditampilkan, dalam term jangkauan frekuensi, yaitu passband dan stopband. Dalam pass band ideal, magnitude-nya adalah 1 (= 0 dB), sementara pada stop band, magnitude-nya adalah nol.
Berdasarkan hal ini filter dapat dibagi menjadi 4.
1. Filter lolos bawah (low pass filter), pass band berawal dari w = 2pf = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.
2. Filter lolos atas (high pass filter), berkebalikan dengan filter lolos bawah, stop band berawal dari w = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.
3. Filter lolos pita (band pass filter), frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah dilewatkan, sementara frekuensi lain ditolak.
4. Filter stop band, berkebalikan dengan
filter lolos pita, frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah
ditolak, sementara frekuensi lain diteruskan.
- · Fungsi-Dari Peralatan-Peralatan Filter Audio
1. audio mixer
Dalam dunia Audio profesional, sebuah mixing console, apakah itu analog maupun digital, atau juga disebut soundboard / mixing desk (papan suara) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi memadukan (lebih populer dengan istilah "mixing"), pengaturan jalur (routing) dan mengubah level, serta harmonisasi dinamis dari sinyal audio. Sinyal - sinyal yang telah diubah dan diatur kemudian dikuatkan oleh penguat akhir atau power amplifier.
yang tidak bagus. Dan mungkin pendengar tidak akan kembali mendengar lagu anda untuk kedua kali nya karena telanjur kecewa dengan kualitas suara audio vokal di lagu anda.
2.Ekualiser
Equalizer ada dalam sistem tata suara dalam dua bentuk : Equalizer grafik dan Equalizer parametrik. Keduanya dipakai dengan filter-filter End-cut.qualizer parametrik mempunyai pemutar paling tidak tiga parameter yakni : frekuensi, Perbesar-potong (boost/cut) dan Q(lebar jalur). Equalizer tersebut lumrah ditemukan berada dalam setiap kanal dalam konsul mixing, namun ada juga yang dibuat terpisah. Equalizer grafik mempunyai penggeser-penggeser yang mengacu pada sebuah kurva dari response terplot pada sebuah grafik.
Pada sistem tata suara biasanya didesain pada tengah-tengah 1/3 oktaf. Filter-filter suara End-cut akan membatasi lebar jalur melewati batasnya, dimana akan mencegah gangguan-gangguan subsonik dan pengaruh RF atau ganggunag-gangguan dari pengatur lampu yang dapat mengganggu sistem suara. Bagian-bagian dari filter-filter End-cut seringkali termasuk dengan equalizer grafik untuk memberikan pengaturan penuh. Sebuah penekan umpan balik (Feedback suppresor) adalah jenis filter yang akan secara otomatis mendeteksi dan menekan umpan balik suara dengan memotong frekunsi suara mana
yang menyebabkannya.
3. Crossover Audio
Crossover Audio adalah kelas elektronik filter yang digunakan pada aplikasi audio. Kebanyakan loudspeaker driver standar tidak bisa mencakup spektrum audio keseluruhan dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi dengan volume relatif bisa diterima serta kurangnya distorsi menjadikan sebagian besar sistem speaker hi-fi menggunakan kombinasi dari beberapa pengeras suara maupun driver, masing mewakili sebuah band frekuensi yang berbeda. Crossover split
G. KESIMPULAN
1. Tone control pada dasarnya berfungsi sebagai pengatur penguatan level nada bass dan level nada treble. Nada bass adalah sinyal audio pada frekuensi rendah sedangkan nada treble adalah sinyal audio pada frekuensi tinggi.
2. Prinsip kerja rangkaian tone control yaitu pada frekuensi rendah atau bass dan frekuensi tinggi atau treble. Dari pengaturan di atas kemudian di kuatkan lagi pada bagian pengatur akhir menggunakan transistor yang sama.
3. Berdasarkan hasil praktikum yang di lakukan dapat di simpulkan bahwa pada saat volume rangkaian di posisikan pada maksimum, bentuk gelombang yang di peroleh atau yang di hasilkan adalah noise atau mengalami cacat.