√ Apa itu Impedansi pada Speaker? Serta Cara Mengukurnya

Baca Cepat Buka

Finoo.id – √ Apa itu Impedansi pada Speaker? Serta Cara Mengukurnya. Untuk hampir semua pembicara atau headphone yang dapat kalian beli, kalian akan menemukan spesifikasi impedansi yang diukur dalam ohm (diwakili sebagai Ω). Jarang sekali kemasan dan panduan produk yang disertakan menjelaskan makna impedansi atau mengapa hal tersebut penting bagi kalian.

Impedansi ini seperti genre musik rock ‘n’ roll yang hebat. Memahami segala sesuatu tentangnya memang rumit, tetapi kalian tidak perlu memahami semuanya untuk “mengerti”nya.

Pengertian Impedansi

Impedansi adalah parameter yang mengukur resistansi pada sumber arus bolak-balik (AC). Jadi, secara sederhana, impedansi merupakan bentuk resistansi yang lebih kompleks dan akurat terhadap arus AC. Meskipun keberadaan impedansi dalam speaker tidak langsung memengaruhi kualitas secara keseluruhan, namun secara otomatis dapat memengaruhi kinerja keseluruhan sistem audio.

Speaker mobil umumnya memiliki impedansi sekitar 4 ohm, sementara speaker home audio biasanya memiliki nilai 8 ohm. Jika dianalisis lebih lanjut, satuan ohm pada impedansi sama dengan satuan untuk tahanan atau resistor, meskipun keduanya memiliki peran yang sangat berbeda dalam konteks ini.

Perbedaan impedansi dengan resistansi

Secara umum, impedansi merujuk pada perhitungan total dalam ohm dari seluruh rangkaian elektrikal untuk sinyal langsung, termasuk resistansi, reaktansi, kapasitansi, dan semua faktor mekanikal yang menyebabkan hambatan dalam transfer energi dalam sebuah sistem. Ini dapat diartikan bahwa sebagian besar driver biasanya memiliki nilai impedansi dasar yang mencakup resistansi DC dari voice coil dan pergerakan mekanikal.

Dalam konteks hambatan, terdapat istilah sendiri, yaitu Hambatan = Resistensi (R), sedangkan Impedansi dilambangkan dengan Z. Meskipun keduanya menggunakan satuan yang sama, yaitu OHM.

Impedansi tidak hanya sekadar hambatan. Ia merupakan hasil gabungan reaksi antara hambatan (R atau resistansi) dan kapasitans elektronik (C atau kapasitansi). Dalam literatur elektronika Indonesia yang lebih tua, impedansi pernah diusulkan untuk diberi nama “REAKTANSI,” mungkin untuk menyoroti bahwa impedansi adalah hasil reaksi bersama antara hambatan dan kapasitansi.

Bagaimana Impedansi Speaker Mempengaruhi Kualitas Suara

Impedansi pada speaker dapat memiliki dampak signifikan pada kualitas suara. Speaker dengan impedansi yang lebih rendah dapat menarik daya lebih besar dari amplifier, mungkin menghasilkan tingkat volume yang lebih tinggi atau rentang dinamis yang lebih luas.

Meskipun demikian, hal ini tidak berarti bahwa impedansi yang lebih rendah selalu menghasilkan kualitas suara yang lebih baik. Impedansi yang terlalu rendah dapat memberikan beban berlebih pada amplifier, berpotensi menyebabkan distorsi atau bahkan kerusakan.

Di sisi lain, speaker dengan impedansi yang lebih tinggi mungkin menghasilkan volume yang lebih rendah untuk pengaturan amplifier tertentu. Namun, ini juga dapat mengurangi tekanan pada amplifier, menghasilkan suara yang lebih bersih dan bebas distorsi.

Efek impedansi pada suara speaker

Impedansi memiliki kaitan dengan arus. Semakin besar impedansi, semakin kecil arus yang dapat mengalir, dan sebaliknya. Besarnya arus yang dapat mengalir ternyata mempengaruhi daya maksimal yang dapat dihasilkan oleh suatu rangkaian. Oleh karena itu, daya maksimal ini ternyata berhubungan dengan volume kekuatan suara maksimal yang dapat dihasilkan.

Cara mengukur impedansi speaker

Jika kalian memiliki minat dalam teknik elektronika, terutama di bidang audio, maka penting bagi kalian untuk memahami konsep Ohm pada loudspeaker. Pengetahuan ini menjadi krusial ketika kalian menyesuaikan impedansi speaker dengan amplifier untuk memastikan audio berada dalam kondisi aman dan terkendali. Banyak orang cenderung sembarangan merangkai banyak speaker tanpa memperhatikan aspek impedansi ini. Oleh karena itu, di sini saya akan membantu kalian memahami apa itu dan bagaimana konsep Ohm pada loudspeaker.

Loudspeaker Adalah Beban Induktif

Loudspeaker merupakan beban output dari amplifier yang diukur dengan nilai impedansi dalam satuan Ohm.

Loudspeaker memiliki kumparan yang terlilit pada inti kumparan, beroperasi berdasarkan prinsip induksi, sehingga disebut sebagai beban induktif. Sementara pada resistor, disebut sebagai beban resistif karena bekerja berdasarkan prinsip hambatan, yang hanya menghasilkan panas tanpa mengubah faktor daya, kecuali menghasilkan panas.

Beban induktif, seperti pada loudspeaker, menyerap daya aktif dan daya reaktif, menghasilkan daya harmonik yang dapat mengurangi nilai cosphi menjadi kurang dari 1,00. Kumparan pada beban induktif menyebabkan hambatan terhadap laju arus, mengakibatkan posisi gelombang arus tertinggal dari gelombang tegangan (lagging).

Loudspeaker Memiliki Nilai Tahanan Reaktif

Kumparan pada coil loudspeaker tidak hanya memiliki tahanan resistif, tetapi juga memiliki nilai tahanan reaktif yang disebut reaktansi atau dilambangkan dengan Xl.

Reaktansi ini muncul karena lilitan kumparan dialiri arus dengan tegangan yang berubah-ubah atau fluktuatif. Perubahan tegangan ini menyebabkan reaksi perlawanan dari induktor, sehingga disebut sebagai reaktansi. Nilai reaktansi ini bergantung pada frekuensi perubahan tegangan. Rumus untuk menghitung reaktansi tersebut adalah:

Xl = 2 x phi x f x L
phi = 3,14
f = frekwensi satuannya Herz
Le = induktansi satuannya Henry atau H

Jadi, ketika kumparan terpasang pada tegangan yang berfluktuasi, baik itu dalam bentuk arus bolak-balik (AC) atau arus searah (DC) dalam bentuk pulsa, akan muncul reaktansi yang diukur dalam satuan ohm (Ω) juga.

Contoh menghitung reaktansi :

Sebagai contoh, misalkan sebuah kumparan memiliki nilai 200 mH, berapa nilai reaktansinya jika kumparan dipasang pada tegangan dengan frekuensi 50 kHz? Maka:

Le = 10 mH = 0,2 H
f = 50 kHz = 50.000Hz

Jadi mari kita hitung dengan rumus reaktansi :

Xl = 2 x 3,14 x 50.000 x 0,2
Xl = 62,8 Ω

Mengenal IMPEDANSI Berdasarkan Pemahaman Diatas

Nilai resistansi pada kumparan yang terpasang pada tegangan yang berfluktuasi, seperti pada loudspeaker, tidak hanya melibatkan resistansi reaktif (Xl), tetapi juga melibatkan nilai resistansi resistif (R) yang dapat diukur dengan alat ohm meter.

Penjumlahan antara R dan Xl inilah yang disebut sebagai IMPEDANSI atau dilambangkan dengan Z. Sekarang, kita memahami arti dari impedansi yang tercantum dalam spesifikasi loudspeaker. Namun, perlu diingat bahwa penjumlahan Xl dan R tidak dapat dilakukan secara langsung, karena pada Xl terjadi pergeseran fasa.

Rumus impendansi :

Z = √(R² + Xl²)

Jika pada contoh diatas kumparan bernilai 200 mH itu mempunyai nilai R sebesar 10 Ω. Maka:

Z = √(10 x 10)+(62,8 x 62,8)
Z = √(100 + 3943.84)
Z = √4043.84
Z = 63,59 Ω.

Hasil perhitungan impedansi (Z) ternyata tidak terlalu berbeda dengan reaktansi (Xl), terutama ketika nilai resistansi (R) semakin kecil. Dalam situasi ini, impedansi (Z) akan mendekati nilai Xl.

Baca Juga :

Penutup

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa impedansi pada speaker merupakan parameter kritis yang memengaruhi kinerja audio secara keseluruhan.

Pemahaman mendalam terhadap konsep ini sangat penting, terutama ketika mengintegrasikan speaker dengan amplifier.

Dengan mengetahui apa itu impedansi pada speaker, kita dapat mengoptimalkan pengaturan audio, menghindari distorsi, dan memastikan bahwa sistem audio berfungsi dalam kondisi yang aman dan optimal.

Impedansi bukan sekadar nilai resistansi, melainkan juga mencakup aspek reaktif yang memainkan peran krusial dalam menyajikan suara berkualitas.

Sebagai penutup, pemahaman yang baik tentang impedansi pada speaker akan membantu kita mengapresiasi dan meningkatkan pengalaman mendengarkan audio.

Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang √ Apa itu Impedansi pada Speaker? Serta Cara Mengukurnya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca artikel kami.