RT60 audio

RT60 untuk studio

Reverb Time (RT) didefinisikan secara umum sebagai “waktu yang dibutuhkan oleh suara untuk menghilang sepenuhnya”. Pengukuran yang biasa digunakan adalah RT60, yaitu waktu yang dibutuhkan hingga suara berkurang 60dB.

RT yang ideal bervariasi tergantung ukuran dan material ruangan. Tetapi umumnya adalah 0,3 detik. Di dalam studio, RT untuk pidato yang baik adalah berkisar 0,2-05 detik, sedangkan untuk musik klasik sebaiknya berkisar 0,6-0,8 detik..

Dalam desain studio, sebaiknya RT frekuensi mid sekitar 0,3 detik. Sedangkan untuk frekuensi low dan high boleh lebih panjang sedikit. – Paul White

Desain Box Speaker

Speaker box dengan dinding non-paralel (berhadapan tegak lurus) memiliki masalah yang lebih sedikit dibandingkan dengan yang berbentuk persegi sempurna. Tetapi para pembuat box menyukai box paralel karena penanganan dan konstruksinya lebih mudah.

Bila harus membuat box dalam bentuk persegi sempurna, maka gunakan rasio perbandingan dimensi box 0,62 : 1 : 1,62. Rasio ini adalah “RASIO EMAS” sejak jaman purba. Rasio ini memastikan bahwa semua gelombang frekuensi suara akan beresonansi sempurna di dalam box. – KBapps.com

X-over

Speaker memproduksi beragam gelombang suara dengan bergerak 60 kali maju mundur per-detik untuk menghasilkan frekuensi rendah, hingga 20.000 kali maju mundur per-detik untuk menghasilkan frekuensi tinggi.

Ini adalah kerja keras yang luar biasa, tetapi speaker melakukannya setiap kali memainkan musik. Alat yang mengatur kerja speaker agar bergerak cepat dan bergerak lambat adalah driver. Itu sebabnya mengapa boks speaker dilengkapi driver spesialis treble untuk menggerakkan tweeter, dan driver spesialis bass untuk menggerakkan sub-woofer. Jadi pekerjaan utama cross-over (X-over) adalah membagi-bagi frekuensi dan mengirimkannya ke driver yang sesuai.

Tetapi X-over bekerja lebih lagi. Driver speaker membutuhkan banyak bantuan. Mereka sensitif terhadap beberapa frekuensi, sehingga proses ekualisasi (EQ) akan sangat bermanfaat bagi mereka. Tweeter juga lebih sensitif dari woofer dan butuh di-seimbangkan (balance) dengan woofer agar tidak terlalu keras. Karena itu, tugas kedua X-over adalah untuk memanipulasi sinyal yang dikirimnya ke driver sehingga :

-Sinyal dalam frekuensi sesuai dengan tiap driver sehingga suara yang dihasilkan maksimal

-Driver-driver yang berdekatan berbagi tugas dengan sesuai (tweeter tidak mengambil jatah frekuensi woofer, woofer tidak mengambil jatah frekuensi sub-woofer, dst.)

-Output driver yang berbeda-beda diseimbangkan sehingga menghasilkan kekerasan sama.

Masih ada lagi ! X-over mempengaruhi timing (waktu) bunyi driver sehingga sesuai dengan bunyi driver lainnya. Sungguh sebuah kerja keras ! - www.aperionaudio.com

Kerja Crossover (X-over)

Crossover membentuk sejumlah frekuensi untuk tiap driver speaker dengan tiga jenis filter : Kapasitor, Koil (Induktor) dan Resistor. Mari kita lihat apa kerja masing-masing filter ini.

Resistor : Bila ampli mengirim 10 watt power ke 8 ohm tweeter, dan kita menempatkan 8 ohm resistor secara seri di antaranya, maka power yang tiba di tweeter hanyalah 2,5 watt. Karena dengan resistor seri @ 8 ohm, maka tegangan akan menurun jadi 5 watt. Kemudian power sebesar 2,5 watt akan digunakan oleh resistor, jadi tweeter hanya mendapatkan sisa tenaga 2,5 watt dari sumber 10 watt power ampli. Sudah jelas kekerasan akan berkurang 6 dB (Ingat rumus : bila daya berkurang separuh, maka terjadi penurunan 3 dB).

Kapasitor dan Induktor : Sebuah kapasitor yang ditempatkan secara seri dengan speaker, akan memblokir frekuensi rendah dan melewatkan frekuensi tinggi. Sebuah induktor berfungsi sebaliknya. Blokir frekuensi akan terjadi secara berangsur-angsur (roll-off) dalam bentuk penurunan 6dB/oktaf (1^st order), 12dB/oktaf (2^nd order), atau 3^rd order (18 dB/oktaf), atau yang curam 4^th order (24 dB/oktaf). Karakter penurunan ini dibedakan atas jenis Bessel, Butterworth, Linkwitz-Riley. Butterworth terkenal lembut, Linkwitz-Riley memotong tajam, sedangkan Bessel memiliki karakter phase-shift yang unik

Desain crossover bukanlah hal yang mudah. Sangat-sangat sulit. Tetapi ingat rahasia utama para desainer speaker “Bukan teori yang penting, tetapi bunyi speaker yang penting”. Desainer bermain-main dengan berbagai tombol crossover hingga menghasilkan bunyi yang diinginkan. Walaupun demikian, pengetahuan teori juga mempengaruhi kelihaian bermain-main ini. Tetapi proses utamanya adalah secara berulang-ulang “memainkan tombol - mendengarkan” hingga speaker kita mendapat acungan jempol -  aperionaudio.com dan ASG EAW.com

RMS vs PMPO

RMS (Root Mean Square) dan PMPO (Peak Music Power Output) sama-sama menunjukkan power rating, namun keduanya tidak dapat diperbandingkan. Selain tidak ada standard pengukuran PMPO yang baku, metode pengukurannya juga berbeda-beda.

Namun sebagai ancar-ancar biasanya power PMPO adalah mark up 20 sampai 40 kali lebih besar dibandingkan power RMS. Jika tertulis 1000 W PMPO bisa saja power sebenarnya sama dengan 25 W - 50 W RMS.

Pencantuman power rating tentu saja untuk menunjukkan sampai dimana kemampuan tingkat kebisingan yang bisa dihasilkan. Tentu ini hanyalah sebuah angka yang menunjukkan kemampuan maksimum perangkat audio tersebut.

Jika dianalogikan dengan mobil, ini tidak beda dengan catatan spesifikasi kecepatan yang tertera dapat mencapai 220 km/jam. Namun apakah kecepatan maksimum demikian bisa tercapai, adalah hal yang lain. Tentu bisa tercapai dengan syarat kondisi-kondisi tertentu. Jalan aspal lebar dan mulus, tidak ada tanjakan, mesin masih baru, bahan bakar dengan oktan tinggi, oli yang tepat, grip serta tekanan ban ideal, suhu mesih ideal, berat mobil efisien, ringan dan ideal, lalu cuaca harus cerah, tidak ada angin apalagi hujan dan yang penting lagi pengemudinya harus punya nyali sekelas pembalap formula 1. Kalau tidak, mobil paling pol dapat dipacu mencapai 140 km/jam dan ini juga sebenarnya sudah mendebarkan.

Demikian juga dengan sistem audio, dengan volume yang sedang-sedang saja dengan alunan yang harmonis kiranya anda sudah cukup puas. Belum tentu anda tega meng-umbar volume audio anda sekencang-kencangnya sampai kaca-kaca jendela rumah anda pecah semua – disadur dari www.audiorakitan.com

Subwoofer elektrostatik pertama

Subwoofer elektrostatik dikembangkan pertama kali tahun 1960 an oleh Ken Kreisel, untuk mengatasi komplain pelanggan di toko high end “Miller Kreisel (MK)” yang dimilikinya bersama Jonas Miller di Los Angeles. Para pelanggan komplain karena mereka merasa kehilangan nada-nada rendah di speaker elektrostatik buatan MK.

Penggunaan subwoofer untuk rekaman pertama kali dilakukan tahun 1973 dalam mixing album Steely Dan “Pretzel Logic” dengan operator Roger Nichols. Subwoofer dipesan oleh Walter Becker dan Donald Fagen dari tim Steely Dan. Sejak saat itu Sattelite Subwoofer MK laris dipesan banyak studio rekaman dan digunakan sebagai sistem referensi utama studio. Beberapa pelanggan sistem audio MK sistem audio adalah rumah produksi audio film Dolby, DTS, dan THX.

Subwoofer biasanya menampilkan nada 20 – 200 Hz melalui cone speakernya. Pemisahan stereo sangat sulit didengarkan di subwoofer karena karakter nada low yang omni-directional. Itu sebabnya Audio System biasanya hanya menjual satu subwoofer + beberapa speaker mid high. Nada low hanya bisa terasa terpisah dalam bentuk earphone -  MKsoundsystem. com dan cramster.com

Mana lebih nonjok : 1 buah Sub 21inch atau 2 buah Sub 18inch ?

Ini sebuah pertanyaan yang populer dan sulit dijawab dengan sangat tepat. Ada banyak faktor berpengaruh seperti : power amplifier, jenis, dan ukuran box speaker. Tetapi secara umum, dengan power yang cukup, dua buah akan berbunyi lebih jernih dan menonjok lebih kuat karena kombinasi dua cone akan menghasilkan tekanan udara lebih besar. Bagaimanapun juga, sub 21 inch akan bersuara lebih deep (dalam) – Bill Crutchfield

Instalasi Speaker Double Voice Coil

Speaker Double Voice Coil (DVC) adalah speaker dengan 2 gulungan coil di atas former yang sama. Mereka diletakkan saling bertumpang-tindih dengan terminal yang berbeda. 

Keuntungan utama speaker DVC adalah semata-mata di fleksibilitas pemasangan kabelnya. Speaker DVC memiliki alternatif instalasi seri, paralel, dan independen.

Speaker DVC lebih banyak digunakan di sistem Car/Home audio karena kebanyakan amplifier audio tipe ini tidak dapat monobridge. Jadi kekuatan ampli dapat disatukan di monobridge melalui instalasi speaker DVC.

Keuntungan lainnya adalah speaker dapat diubah-ubah hambatannya. Bila tadinya speaker SVC (Single Voice Coil) hambatannya 8 ohm, maka di speaker DVC (masing-masing Coil 4 ohm) dapat diubah jadi 2 ohm (bila sistem kabel paralel) atau menjadi 8 ohm (bila sistem kabel seri).

Dengan dimungkinkannya fleksibilitas kabel dan hambatan ini, maka kini dimungkinkan untuk merangkai beberapa speaker menjadi satu dengan power yang sama, sehingga didapatkan performa speaker yang lebih baik – JL Audio Inc.

Surround Sound

Sistem Surround sudah ada lebih dari 60 tahun. Jaman tahun 1930an film selalu menggunakan 3 channel tabir suara (Left-Center-Right) hasil riset Bell Labs. Pada tahun 1941 Disney dalam film Fantasia nya menyajikan tambahan speaker di belakang. Jadi ada 4 speaker sekarang.

Sistem 4 channel LCRS (Left-Center-Right-Mono Surround) meluas penggunaannya setelah Dolby Stereo menjadi sistem standar film tahun 1960an.

Dengan berkembangnya teknologi digital di tahun 1980an, jumlah surround channel ditambah jadi dua dan ditambah subwoofer LFE (Low Frequency Effect). Kini semuanya menjadi 6 channel dengan sistem Surround 5.1. Di akhir 1990an, Sony telah menciptakan sistem surround 7.1.

Dalam surround system, semua speaker di low-cut pada 80 Hz. Sedangkan LFE di high-cut pada 120 Hz dengan penambahan headroom 10 dB.

Keuntungan sistem surround dibandingkan sistem stereo 2 speaker adalah : tidak ada lagi yang dinamakan sweet-spot (titik dimana suara terdengar paling jelas dan enak). Seluruh ruangan menjadi sweet-spot sekarang.

Selain itu, penempatan speaker tidak lagi menjadi krusial. Di sistem stereo, pergeseran speaker sedikit saja akan membawa banyak perbedaan. Hal ini tidak terjadi di sistem surround – Bobby Owsinski “Mastering Handbook”

Perhitungan SPL berbahaya

Frekuensi yang berbahaya bagi telinga kita adalah 2 – 20 kHz. Bila kita mendengarkan frekuensi tersebut dengan level di atas 100 dB SPL terus menerus selama lebih dari 2 jam, maka kita dapat mengalami hearing loss (tuli).

Kita dapat menghindari hal ini dengan cara mengukur SPL speaker kita. Masalahnya adalah, angka dB SPL yang muncul di SPL meter kita biasanya adalah angka total jumlah dB dari seluruh frekuensi yang muncul.

Jadi kita harus mengetahui cara untuk mengetahui berapa total SPL yang dihasilkan oleh frekuensi berbahaya (2 kHz ke atas) tersebut, agar terhindar dari hearing loss.

Untuk menjawab hal ini, maka gunakan fasilitas WEIGHTING di SPL meter. Ada tiga macam weighting : C weighting (mencakup frekuensi 20 Hz – 20 kHz), A weighting (mencakup frekuensi 1 kHz ke atas), Z weighting atau Flat (mencakup seluruh frekuensi).

Jadi, jangan lupa mengukur SPL  A weighting untuk mengetahui seberapa berbahaya nya sound yang kita hasilkan – disadur dari artikel YP Hadi Sumoro Kristianto

Speaker yang lebih baik

Mana berbunyi lebih baik ? Speaker A dengan tanggapan frekuensi (frequency response) 45 Hz – 18kHz atau speaker B 20 Hz – 25kHz ? Faktanya adalah, data di atas sama sekali tidak cukup untuk menggambarkan kualitas suara speaker. Mari kita lihat lebih detil.

Hal yang paling penting dari speaker bukannya lebar tanggapan frekuensi nya, tetapi kemampuannya untuk mereproduksi semua suara pada level yang persis sama seperti waktu suara itu direkam. Anda pasti tidak mau sang speaker merubah mix suara yang direkam. Suara tersebut akan berbunyi tidak natural di speaker tersebut.

Angka tanggapan frekuensi akan berbicara lebih banyak bila juga menyertakan angka toleransi kekerasan (Amplitude tolerance) seperti contoh “40Hz–20kHz, +/- 3dB”. Angka ini memperlihatkan bahwa penyimpangan suara yang terjadi antar frekuensi adalah 3 desibel dari angka rata-rata tengah. Artinya, bisa jadi frekuensi 100Hz berbunyi 10dB, frekuensi 1kHz berbunyi 12dB, frekuensi 1,3kHz 13dB, 6,3kHz 8dB dst. Penyimpangan yang terjadi tidak melebihi 3dB atau + 3dB.

Speaker dengan angka berikut “40Hz-20kHz,  +/- 8dB” sudah jelas kalah flat dibandingkan speaker di atas – Paul Dicomo

Speaker vs Ampli

Banyak orang bertanya : “Dapatkah speaker saya menggunakan power ampli ini ?” atau “Apakah power ampli ini akan menjebol speaker saya ?”.

Faktanya adalah setiap speaker dapat dibunyikan oleh amplifier apa saja. Masalah akan timbul waktu sang pengguna menjadi terlalu bernafsu. Saat itulah si ampli dipaksa berbunyi sekeras-kerasnya hingga suara clipping (terdistorsi).

Kecuali kita mendengar speaker dari jauh, maka kita tidak akan dapat mendengar distorsi clipping tersebut. Terutama sekali bila SPL kita diatas 90dB, maka telinga kita akan overload dan tidak dapat mendeteksi adanya distorsi clipping.

Perlu kita ingat bahwa 1 watt power mampu membunyikan speaker sebesar 88dB dalam jarak 1 meter (SPL = 88 dB). Bagaimana halnya dengan ampli 10 watt ? 50 watt ? atau 500 watt sekaligus ? Tentu kita tidak dapat mendengar distorsi clipping dalam watt power sebesar itu.

Agar mudah mendengar clipping, mainkan lagu kesayangan anda dan menjauh dari speaker. Bila perlu, matikan subwoofernya. Maka anda akan dapat mendengar bunyi clipping tersebut - Babin Perry

Berapa total SPL dari 2 buah Speaker @ 60dB ?

Berapa total SPL yang dihasilkan oleh 2 buah speaker @ 60dB ?

2 buah sumber suara koheren (serupa / identik) dengan SPL yang sama hanya akan menghasilkan peningkatan 3 dB. Jadi jawaban pertanyaan di atas adalah 63 dB untuk total SPL dua buah speaker tersebut.

Hal ini terjadi karena penambahan SPL tidak bersifat linear seperti 1+1 = 2, tetapi bersifat logaritmik. Rumus lengkapnya tercantum di artikel asli Bapak Hadi Sumoro.

Dengan rumus logaritma yang sama, maka bila sebuah speaker 65 dB dijumlahkan dengan speaker 88 dB, maka total SPL yang dihasilkan hanyalah 88 dB. Makin banyak perbedaan SPL antara 2 speaker, akan menghasilkan makin sedikitnya penambahan. Perbedaan 10 dB akan didominasi oleh speaker yang lebih keras. - disadur dari artikel YP. Hadi Sumoro Kristianto

Speaker dengan tutup belakang dan sistem Line Array

Tahukah anda, bahwa pada awalnya box speaker tidak mempunyai tutup di belakang nya ?

Adalah DR. Harry Ferdinand Olson di akhir tahun 1930 an yang menganjurkan bahwa speaker harus mempunyai tutup di belakang kabinetnya agar suara yang out-phase dari belakang speaker tidak bercampur dengan suara dari depan speaker. 

DR Olson juga adalah orang pertama yang mengemukakan tentang efek speaker Line Array yang dapat mengarahkan suara melalui perbanyakan frekuensi, dalam bukunya Acoustical Engineering di tahun 1957.

DR. Olson  sejak dari kecil sudah menunjukkan bakatnya yang luar biasa di bidang engineering. Pada usia 27 tahun dia bergabung dengan RCA, dan kemudian tahun 1931 bersama Les Anderson menciptakan mic legendaris RCA 44 dan RCA 77 yang banyak digunakan stasiun radio dan televisi kemudian. DR Olson adalah juga tokoh penemu polar Cardioid dan ShotGun.

Beliau juga memegang lebih dari 100 hak paten penemuan di berbagai bidang di antaranya : tahun 1931 Paten Velocity Microphone, 1932 Paten Unidirectional Cardioid Microphone, 1935 Paten Double Voice Coil Loudspeaker, 1940 Paten Multiple Flare Horn, 1941 Paten Shotgun Microphone, 1942 Paten Multiple Loudspeakers, 1949 Paten Air Suspension Loudspeaker, 1950 Paten Synthetic Reverberation, 1950 Paten Functional Sound Absorbers, 1951 Paten Single Element Cardioid Microphone, 1953 Paten Noise Discriminator - Threshold Type, 1958 Paten Electronic Music Synthesizer (MARK II Sound Syntesizer), 1961Paten Speech Analyzer, 1961 Electronic Sound Absorber, 1961 Paten Music Composing Machine, 1963 Paten Stereophonic Loudspeaker, 1964 Paten Stereophonic Disk System, dan banyak lagi.

DR. Olson juga menulis lebih dari 130 artikel dan buku yang hingga sekarang tetap dijadikan dasar pegangan ahli-ahli akustik. Diantaranya bukunya adalah Elements of Acoustical Engineering (1940), Dynamical Analogies (1942), Musical Engineering (1952), Acoustical Engineering (1957), dan Music, Physics and Engineering (1966).

Terima kasih DR. Olson atas jasamu di dunia audio engineering - Wikipedia dan TECnology Hall of Fame 2005.

Posisi speaker

Dalam praktek sehari-hari, biasanya speaker FOH (Front of House) ditempatkan di depan penonton - di kanan kiri panggung. Alasan utamanya adalah untuk mendapatkan efek stereo yang baik.

Tetapi efek stereo bukanlah hal yang utama diinginkan dalam setting live musik. Alasannya adalah karena penonton kita tersebar dimana-mana (off center : tidak di tengah). Menjadikan FOH kita stereo berarti memperlakukan penonton di sebelah kiri dan sebelah kanan secara berbeda / tidak adil. Lain halnya dengan musik rekaman, maka sound stereo adalah hal yang wajib ditampilkan.

Mengapa FOH tidak kita tempatkan di samping kiri dan kanan penonton saja ? Atau di belakang penonton kiri dan kanan ? Untuk menjawab hal ini, maka kita harus pertama-tama mengingat bahwa telinga lebih mengarah ke samping dibandingkan ke depan. Lain halnya dengan mata, mata menghadap ke depan secara langsung.

Mengingat posisi telinga kita seperti ini, maka kita dapat mempertimbangkan untuk menempatkan speaker FOH di samping kanan dan kiri penonton agak ke depan. Rasanya kualitas suaranya akan lebih baik daripada menempatkannya speaker FOH di depan penonton.

Biasanya feedback juga akan berkurang karena speaker jauh dari panggung. Coba saja – JS

Sebaran suara Subwoofer

Bila kita menyelidiki dengan menggunakan software sound system atau perhitungan matematika, kita akan mendapati bahwa sebuah subwoofer akan menyebarkan bunyi secara omni (rata ke segala arah) dan bukan directional (terarah hanya ke arah tertentu).

Tetapi kenyataan di lapangan sangat berbeda. Banyak pakar audio mendapati bahwa telinga mereka menangkap radiasi bunyi secara omni tidak terjadi pada subwoofer. Bunyi di belakang subwoofer berbeda dengan bunyi di samping atau di depannya.

Mengapa hal ini terjadi ? Karena adanya frekuensi harmonik. Kita ingat bahwa selalu terjadi dua frekuensi dalam sebuah bunyi tunggal : frekuensi fundamental dan frekuensi harmonic. Misalnya bunyi frekuensi tunggal 90Hz. Suara 90Hz akan menghasilkan frekuensi fundamental 90Hz sekaligus bunyi frekuensi harmonik 180Hz, 270Hz, 360Hz dst (kelipatan 90). Jadi telinga kita akan mendengar beberapa frekuensi sekaligus bila nada tunggal 90Hz dibunyikan.

Frekuensi fundamental 90Hz tadi akan tersebar secara omni. Tetapi frekuensi harmonik akan tersebar tidak secara omni. Bisa berbentuk cardioid atau lainnya. Hasilnya kita akan mendengar bunyi yang berbeda di depan atau samping atau belakang subwoofer – Jeff Berryman

Frekuensi High yang menurun

Salah satu karakteristik udara adalah menyerap energi frekuensi tinggi (high). Makin tinggi frekuensi makin besar serapan udara. Karena itu, semakin jauh dari speaker, kekerasan nada-nada high biasanya menurun (attenuate).

Serapan frekuensi ini akan semakin meningkat bila suhu udara semakin panas atau kelembaban udara semakin berkurang. Serapan frekuensi high ini tidak terlalu terasa bila dalam ruangan (indoor) karena jarak tidak terlampau jauh. tetapi akan sangat terasa di outdoor. Penelitian kami memperlihatkan bahwa frekuensi 10kHz berkurang 14dB pada jarak 91,4 meter.

Pesan kami : jangan menaikkan volume frekuensi High bila hal ini terjadi. Menaikkan volume akan memaksa amplifier dan speaker bekerja lebih keras. Untuk mengatasi hal ini, gunakan speaker tambahan (speaker delay) di area yang kehilangan bunyi High ini - ElectroVoice