PENGERAS SUARA DENGAN MEMBRAN ALAMI KULIT BERBULU

Gelombang suara atau gelombang akustik merupakan gelombang yang ternyata memilki tekanan, intensitas dan energi. Karena memilki energi, lalu prinsip tersebut digunakan untuk mengubahnya menjadi energi lain. Energi lain itu adalah energi listrik. Energi listrik yang muncul setelah melalui membran itu diamplifikasi. Lalu setelah itu dilewatkan lagi ke membran yang berfungsi sebagai pengkonversi sinyal listrik ke getaran. Akibatnya, getaran awal sebelum masuk membran tadi menjadi lebih besar tekanan, intensitas,dan energinya. Prinsip inilah yang melatarbelakangi munculnya pengeras suara (Loudspeakers).
Pengeras suara yang telah ada setelah diteliti ternyata memilki impedansi akustik yang tinggi. Impedansi yang tinggi pada membrane dapat mengakibatkan energi suara yang diteruskan akan mengalami pernurunan tingkat energy. Hal ini dapat mengakibatkan suara yang melalui membran pada pengeras suara itu perlu diamplifikasi yang besar untuk menghasilkan tekanan, intensitas, dan energi suara yang lebih besar. Ternyata dengan mengurangi impedansi pada membrane tersebut dengan amplifier yang sama dapat meningkatkan tekanan, intesitas dan energi yang lebih besar dari Loudspeaker biasa.
Ini ditemukan pada pengeras suara dengan membrane kulit berbulu. Diketahui bahwa membrane kuli berbulu memiliki impedansi lebih rendah dari membrane pengeras suara biasa. Membran kulit alami berbulu sangat tegar dan ulet sehingga mampu mencegah perubahan bentuk akibat tekanan mekanik. Corak dan warna yang alami sesuai dengan dekorasi ruang.
Dahulu telah dilakukan pembuatan pengeras suara dengan menggunakan membrane berupa bahan kertas atau karton telah digunakan untuk membuat membran seperti halnya bahan lain seperti polypropylene, serat polyester, serat kaca, aluminium, magnesium dan titanium. Bahan membran penyuara konvensional seperti aluminium, magnesium, dan titanium memang tegar dan menghasilkan transfer panas yang baik dari kumparan suara. Tetapi membran-membran tersebut mudah berubah bentuk ketika mendapatkan tekanan mekanik baik dari penanganan yang salah misal ditekan keras dengan ujung jari atau penyuara diberi sinyal masukan terlalu besar dan sulit untuk berubah kembali ke bentuk semula.

Telah diketahui sebelumnya bahwa kulit alami telah digunakan untuk membran alat musik seperti drum, tamborin dsb. Dan mampu menghasilkan suara yang baik dan alami.. Demikian juga di akustik, impedansi akustik suatu bahan jika lebih mendekati impedansi akustik udara maka akan menghasilkan transfer daya lebih besar. Membran konvensional seperti kertas, karton, polypropylene, serat kaca dsb, masing-masing mempunyai impedansi akustik yang lebih tinggi dibandingkan dengan membran kulit alami yang mempunyai bulu dipermukaannya.

Dengan mengunakan tabung impedansi maka impedansi akustik bahan membran dapat diukur seperti gambar pada file pendukung. Nilai impedansi akustik Z(0) didapat dari rumus berikut:


2 (r) (r2 – 1) sin 2 k (x1)

Z(0) = Zc [ --------------------------

-------------]

(r2 + 1) + (r2 – 1) cos 2k(x1)

Dimana k = (2pf) / c
Zc = impedansi akustik udara
c = kecepatan suara diudara
f = frekuensi
r = Pmax / Pmin = (1 + r) / (1 – r)
Pmax = tekanan maksimum
Pmin = tekanan minimum
r = koefisien pantulan
x1 = lokasi titik pertama gelombang tegak
Penyuara inovasi ini tersusun atas membran alami kulit berbulu dengan kelenturan yang diperoleh dari sebuah surround pada ujung tepi membran. Surround ini dapat terbuat dari foam, karet, atau camputan keduanya, kain atau bahan lain dan terhubung kesebuah kerangka yang terbuat dari bahan logam atau plastik. Pada bagian tengah membran terhubung dengan sebuah kumparan suara. Sementara medan magnetik disediakan oleh sebuah magnet, t-yoke dan washer.Penyuara mendapatkan isyarat masukan melalui sebuah terminal diteruskan ke kawat kuningan yang terhubung ke kumparan suara.
Ketebalan bulu pengeras suara inovasi ini harus diatur, untuk menghasilkan impedansi akustik yang optimal. Bulu yang kurang tebal atau terlalu tebal akan menyebabkan impedansi akustik membran tidak optimal. Untuk penyuara frekuensi rendah (woofer) digunakan kulit dari sapi atau kerbau tebal, tegar, tidak terlalu ringan agar didapat frekuensi resonansi penyuara yang rendah hingga 30Hz atau dapat dirancang lebih rendah lagi. Untuk midrange digunakan kulit dari kambing karena lebih ringan sehingga penyuara mempunyai jangkauan frekuensi atas lebih baik hingga 10 kHz.

Keuntungan
1. SPL yang dihasilkan lebih besar dari yang biasa karena impedansi yang dipakai oleh membran lebih kecil.
2. Dengan amplifier yang sama dapat menghasilkan suara yang lebih tinggi tingkat intensitas, tekanan dan energinya.
3. Bahan membran kulit ini tetap tegar dan ulet bila mendapat tekanan yang berlebihan.
4. Bahan yang berasal dari kulit ini lebih ekonomis karena mudah didapatkan. Kulit ini juga didapat dari hewan ternak yang bersifat pedaging (menghasilkan daging) sehingga kulitnya tidak digunakan.
5. Ramah terhadap lingkungan, sehingga bila loudspeaker telah rusak limbahnya tidak berbahaya bagi lingkungan.
6. Keindahan bulu yang cukup menarik.

Akan tetapi, dibalik kelebihan tersebut ada sedikit masalah, walaupun tampak begitu bermanfaat terdapat satu kekurangan yaitu lifetime yang tidak lama. Hal ini karena terdapat kecendrungan untuk benda organik dalam mengurai. (referensu : www.bic.web.id)