Pre-Amp HEAD

a.    Pengertian PRE-AMP HEAD

Preamp head adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi menguatkan sinyal listrik audio dari head tape. Sinyal ini diperoleh dari gesekan pita magnetik dengan lilitan head yang akan menghasilkan fluktuasi pada lilitan head, sehingga timbul GGL yang merupakan sinyal listrik suara. Sinyal yang didapatkan dari head ini masih sangat lemah, sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu dan disesuaikan impedansinya sebelum masuk ke perangkat pengatur audio selanjutnya.

Ada berbagai macam jenis dan type preamp head. Semua dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan kebutuhan yang diinginkan. Ada yang dibangun dengan transistor, ada pula yang dengan IC opamp atau penguat lainya. Type penguatan pun bermacam-macam. Tetapi pada intinya adalah menguatkan semua frekuensi sinyal (full range), agar didapatkan bandwidth output yang lebar sehingga memudahkan untuk pemilihan penguatan pada frekuensi tertentu. Salah satu contoh jenis penguatan yang digunakan dalam preamp adalah non-inverting amplifier.

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 1 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting.

Dengan menggunakan aturan 1 (Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )) dan aturan 2 (Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)), kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :
vin = v+
v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1.

            Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.
Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa : iout + i(-) = iR1

Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh

iout = iR1 dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh (vout – vin) / R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi : vout = vin (1 + R2/R1)

b.    Rangkaian dan Prinsip Kerja Dari Rangkaian PRE-AMP HEAD

Prinsip kerja dari rangkaian preamp head ini adalah sbb : rangkaian yang digunakan adalah Opamp non-inverting amplifier, yang mana sinyal input dan outputnya adalah satu fasa. Rangkaian ini juga menggunakan feedback yang digunakan untuk menstabilkan tegangan outputnya. Adanya kapasitor pada feedback menyebabkan bandwidth respon semakin lebar.

Penguatan yang dihasilkan dari preamp head ini bervariasi. Mulai dari 3,9 kali sampai 36,2 kali. Penguatan terbesar terjadi pada frekuensi 300 Hz. Pada frekuensi tinggi, penguatan cenderung menurun.

Blok Diagram Tape Recorder

c.    Prinsip Kerja Tape Recorder

1.     Sinyal dari Microfon diperkuat oleh penguat perekam. Blok oscilator bias frekuensi tinggi menghasilkan tegangan frekuensi tinggi untuk pragmentasi pita supaya proses merekam terhindar dari cacat.

2.     Dari celah udara kepala rekam keluar medan magnetis dengan seirama dengan sinyal dari mikrofon.

3.     Pada pita rekam terjadilah bidang-bidang rekam (zone) magnetis karena adanya induksi dari kepala rekam. Selama merekam, pita bergerak beraturan melalui muka celah udara kepala rekam.

4.     Sebelum terjadi proses pada point 2 dan 3, Pita rekam telah dilewatkan dari head hapus dimana menghasilkan frekuensi tinggi yaitu sekitar lebih dari 1 KHz. Dengan melewati pita rekam ini, seluruh fluks magnetis yang tertanam pada pita rekam telah dihapus.

5.     Pita yang telah mengandung rekaman magnetis apabila bergerak beraturan dengan kecepatan yang sama pada waktu merekam, maka oleh zone-zone magnetis diimbaskan tegangan imbas pada kepala reproduksi. Sinyal ini diperkuat oleh penguat Reproduksi dan oleh Loudspeaker diubah menjadi getaran mekanik. Inilah yang disebut keadaan “Main Ulang”.

6.     Blok Oscilator Hapus berfungsi sebagai Oscilator pembangkit frekuensi tinggi guna menghapus pita dari rekaman yang terdahulu.

 

d.    Perbedaan Antara Head dan Stereo

Head terdiri dari head type stereo dan mono, perbedaan diantara keduanya adalah : Mono adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan suara yang hanya dari satu saluran saat stereo menggunakan 2 atau lebih saluran untuk memberikan pengalaman seperti berada di ruangan yang sama di mana suara itu dibuat. Mendengarkan suara stereo memungkinkan Anda untuk membedakan mana suara datang dari arah mana yang sangat mirip dengan berada di ruang yang sama dengan suara itu dibuat. Ini menyediakan pendengar dengan pengalaman yang jauh lebih alami dibandingkan dengan mana suara itu berasal dari satu arah.

Penggunaan yang paling menonjol dari suara stereo dalam musik di mana beberapa sumber suara yang hadir. Ketika Anda mendengarkan bermain band dan Anda memiliki telinga yang tajam, Anda dapat membedakan suara yang dibuat oleh setiap instrumen. Inilah yang stereo mencoba untuk meniru dengan menggunakan berbagai saluran dan apa mono benar-benar mampu melakukannya. Inilah sebabnya mengapa semua stasiun radio yang siaran musik penggunaan stereo, menggunakan mono hanya akan menghasilkan suara rendah.

Mono masih banyak digunakan saat ini dalam situasi di mana stereo hanya membutuhkan bandwidth dan tidak memberikan keuntungan. Sebuah contoh yang baik untuk ini adalah di komunikasi suara seperti di radio talk dan panggilan telepon. Dalam kasus ini, satu-satunya sumber yang diinginkan dari suara mulut pembicara, memanfaatkan dua saluran ini hanya akan berarti bandwidth yang lebih besar diambil yang kontraproduktif.

Peralatan yang diperlukan untuk merekam suara stereo juga sedikit lebih rumit dan mahal dibandingkan dengan peralatan untuk mono. Merekam suara mono hanya membutuhkan mikrofon tunggal dan data yang mengakuisisi secara otomatis disimpan dalam pita magnetik atau dikonversi ke format digital untuk penyimpanan. Dengan stereo, Anda akan memerlukan mikrofon bersama dengan beberapa peralatan yang dibutuhkan untuk sambatan saluran ganda bersama dalam rangka untuk membuat aliran suara tunggal yang pemain bisa pecah ke dalam saluran asli. Inilah sebabnya mengapa kebanyakan genggam perekam suara hanya dapat merekam suara dalam rekaman stereo mono karena tidak benar-benar dibutuhkan untuk aplikasi.

Ringkasan:

1.    Suara mono hanya menggunakan satu saluran sementara suara stereo menggunakan dua saluran atau lebih.

2.    Stereo memberikan pengalaman mendengar yang lebih alami dibandingkan dengan mono.

3.    Stereo sangat penting untuk menyiarkan dan mendengarkan musik sejak Mono memberikan kualitas suara yang tidak memadai.

4.    Mono digunakan secara luas di radio bicara dan komunikasi bergerak sejak stereo tidak benar-benar memberikan manfaat praktis dalam situasi.

5.    Rekaman mono kurang rumit dibandingkan dengan rekaman stereo.

6.    Kebanyakan genggam perekam suara hanya dapat merekam dalam mono.

Pesawat cassette recorder pada dasarnya dibagi menjadi 2 (dua) bagian, yaitu: bagian mekanik dan rangkaian elektronika.

Secara prinsip bagian mekanik berfungsi untuk memproses pita tape secara mekanik agar mempunyai kecepatan yang konstan dari awal hingga akhir kaset. Pada bagian mekanik juga terdapat head. Tape recorder komersial yang dijual umumnya terdiri dari 2 jenis perekam magnetic (head), yaitu head kombinasi (Rec/Play Head) dan head hapus (erase Head).

Pada mekanik tape terdapat beberapa tombol yang digunakan untuk pengoperasian taperecorder, yaitu:

1.    Play, digunakan untuk menjalankan tape agar berfungsi main ulang (play back),

2.    Open/Eject, digunakan untuk membuka pintu rumah tape kaset,

3.    Pause, digunakan untuk menghentikan sementara puataran motor sehingga kaset akan berhenti,

4.    Fast Forward (FF), digunakan untuk memutar cepat kaset ke arah depan (menggulung maju),

5.    Rewind (RWD), digunakan untuk memutar kaset kea rah belakang (menggulung mundur),

6.    Record (RC), yang digunakan untuk menjalankan tape agar berfungsi untuk merekam dan pada saat pengoperasiannya harus bersamaan dengan tombol Play.

Rangkaian elektronika secara prinsip terdiri dari blok:

1.    Pre amp head (yang mendapat sinyal masukan dari keluaran head yang terdapat pada mekanik tape).  Pre amp head berfungsi untuk menguatkan sinyal-sinyal listrik lemah hasil kerja dari head juga untuk meningkatkan perbabdingan sinyal terhadap noise (S/N ratio). Pada system audio S/N yang baik adalah yeng bernilai tinggi yang berarti bahwa sinyal yang akan diproses harus jauh lebih besar dari pada noise yang dihasilkan. Noise merupakan sinyal pengganggu yang tidak diinginkan, secara praktis semua pesawat yang menggunakan semikonduktor pasti akan menghasilkan noise yang disebut sebagai noise intrinsic, sedangkan noise yang berasal dari luar disebut sebagai noise ekstrinsik.

2.    Pengatur nada, berfungsi untuk mengatur nada, baik nada rendah, tengah maupun tinggi. Secara garis besar daerah pembagian nada dalam teknik audio dikenal nada rendah dari frekuensi 20 Hz – 500 Hz dan pengatur nada yang mengatur frekuensi rendah disebut bass control dan sinyalnya direproduksi oleh loudspeaker jenis woofer. Nada tengah frekuensi 500 Hz – 5 kHz dan pengaturnya disebut sebagai middle cpmtrol serta direproduksi oleh loudspeaker jenis midrange (middle speaker/squaker) sedangkan frekuensi tinggi dari 5 kHz – 20 kHz dan pengaturnya disebut sebagai treble control dan loudspeaker yang mereproduksinya disebut sebagai tweeter. Rangkaian pengatur nada umumnya menggunakan tone control atau equalizer.

Pada tone control terdapat beberapa tombol pengatur lainnya, yaitu:

1.    Volume control yang berfungsi untuk mengatur level amplitude sinyal yang berefek oada pengaturan keras dan lemah suara,

2.    loudness control yang berfungsi untuk mengatur kedalaman suara serta kadang dilengkapi filter untuk menyaring noise,

3.    balance control, yang berfungsi untuk mengatur keseimbangan kanal kanan dan kiri pada system stereo.

4.    Penguat akhir, berfungsi untuk menguatkan daya-daya sinyal audio yang telah diatur pada rangkaian pengatur nada.

5.    Loudspeaker berfungsi untuk mengubah sinyal-sinyal listrik menjadi sinyal suara mekanis yang dapat didengarkan oleh kita (audiens).

e.    Prinsip Record dan Play-Back

Untuk merekam kaset, langkah pertama adalah penghapusan rekaman sudah ada sebelumnya.. Untuk mencapai hal ini, bias osilator menghasilkan arus yang digunakan untuk memberi makan menghapus kepala ini menghapus setiap magnet yang mungkin sudah hadir dalam rekaman.

Langkah berikutnya tergantung pada apakah mesin adalah perekam stereo atau mono.. Mono Sebuah perekam akan mencatat dengan dua lagu, satu untuk setiap sisi dari tape recorder stereo A menggunakan empat lagu, satu untuk setiap saluran di setiap sisi.

Pencatatan dan kepala pemutaran ditempatkan sedemikian rupa sehingga satu sisi menggunakan trek pertama dan ketiga, sedangkan dua sisi dan keempat menggunakan trek kedua (lihat ilustrasi di bawah). Dengan cara ini, ketika rekaman itu diserahkan kepada pihak lain, sebaliknya dua trek yang digunakan untuk merekam dan playback.

            Proses rekaman relatif sederhana.. Suara atau musik dimasukkan ke dalam mikrofon, yang kemudian diubah menjadi listrik saat ini dan diperkuat sebagai disc dengan rekaman sinyal tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sebuah elektromagnet yang disebut kepala rekaman. Memvariasikan arus listrik yang menghasilkan berbagai derajat dan pola-pola magnet dalam rekaman itu. Playback justru sebaliknya. Rekaman itu. magnetisme, karena melewati pemutaran kepala, listrik menginduksi arus di elektromagnet sinyal ini kemudian diperkuat dan direproduksi melalui speaker.

Lihat ilustrasi di bawah untuk penjelasan dari proses :

 

Adalah penting untuk menyadari bahwa menempatkan sebuah magnet dekat dengan tape akan menyebabkan penghapusan.