www.SAP.or.id

Phono Preamp with Aircraft Power Supply

PH1

Proyek Phono Preamp  ini saya kerjakan atas permintaan seorang kawan yang berasal dari negeri seberang. Secara keseluruhan sejak tahun 2000  sampai saat ini (Juni 2015) saya sudah berkesempatan mengerjakan 4 buah proyek Phono Preamp, yaitu

1.  Yang pertama pada tahun 2000, waktu itu saya membuat full tube phono preamp denggan tabung 12AY7 dan 6SN7, dengan pasif & split RIAA network
2.  Yang kedua pada tahun 2005, waktu itu saya membuat hybrid phono preamp,  2gain stage, stage pertama menggunakan JFET dan stage kedua menggunakan tabung 12AX7
     dengan pasive non split RIAA network
3.  Yang ketiga pada tahun 2007, waktu itu saya membuat solid state phono preamp dengan pasive non split RIAA network
4.  Yang keempat tahun 2015  adalah proyek ini, saya berkesempatan membuat phono stage  full solid state dengan pasive split RIAA network

Dari semua yang pernah lakukan pada proyek tsb, saya berkesimpulan bahwa phono preamp  lebih bagus kalau dibuat dengan transistor  secara keseluruhan daripada menggunakan tabung.

Ada 3  alasan yg membuat saya mengambil kesimpulan  ini yaitu :
1. Phono preamp bukanlah penguat linear seperti halnya preamp ataupun power amp yang memiliki respon frekuensi yang flat, akan tetapi phono preamp harus memiliki respon frekuensi    yang mengikuti kurva respon frekuensi playback  RIAA yang tidak flat akan tetapi memiliki pola tertentu seperti terlihat pada gambar berikut di bawah ini

2

Kurva RIAA

    Dan jika kurva RIAA ini tidak bisa diikuti dengan akurat oleh phono preamp maka sudah pasti kualitas suara hasil reproduksi phono preamp ini akan tidak akurat.    
    Untuk menghasilkan respon frekuensi yang akurat maka diperlukan penguat sinyal yang memiliki impedansi output  dan input yang linier pada seluruh spektrum audio dan juga stabil
    jika  dioperasikan dalam waktu yang lama.
  Dalam hal linieritas dan stabilitas impedansi output dan input ,penguat tabung kalah  bagus kalau dibandingkan dengan penguat transistor,

2. Rangkaian phono preamp harus mampu menyediakan nilai penguatan/gain yang besar
    Phono preamp setidaknya harus menyediakan gain sebesar 1000x  (60db)  untuk catridge Moving Magnet (MC) dan gain sebesar 10000x (80db) untuk catridge Moving coil (MC)
    Nilai gain tsb diatas adalah nilai gain yang besar dalam  aplikasi rangkaian audio, setahu saya tidak ada aplikasi lain dalam audio yg menuntut gain sampai sebesar ini, aplikasi audio
    lain yg membutuhkan gain besar adalah microphone preamp, namun hanya sekitar 1000x tidak perlu sampai 10000x 

    Jika menggunakan rangkaian solid state maka untuk mencapai gain yg sama dibutuhkan lebih sedikit   transistor sedangkan kalau menggunakan tabung, maka akan diperlukan lebih
    banyak tabung untuk mencapai gain yg sama. Padahal makin banyak komponen penguat yg dilalui oleh   sinyal musik makan akan semakin besar distorsi yg akan dihasilkan oleh
    rangkaian phono preamp secara keseluruhan

3. Dampak dari keharusan menghasilkan gain tinggi adalah ikut diperkuatnya noise yang ada di dalam rangkaian phono stage sehingga kemudian muncul dalam level yang lebih besar pada
   output dari phono preamp, secara alami transistor memiliki noise yang lebih rendah  daripada tabung.


Setelah membaca 3 alasan yang saya uraikan di atas  mungkin anda akan mengira saya adalah seorang yang sangat tidak menyukai amplifier tabung, jika memang anda punya penilaian ini, saya ingin membantahnya, terus terang ada kalanya saya lebih suka amplifier tabung,  dan pada dasarnya saya juga memiliki kemampuan merancang amplifier tabung, namun sayangnya phono preamp adalah area dimana amplfier tabung tidak bisa kompetitif terhadap amplifier  transistor.

Pada rancangan phono preamp yang saya buat kali ini ada tiga difrensiasi yang saya lakukan.

Difrensiasi No1

 Yang pertama adalah penggunaan panel depan yang terbuat dari aluminium yg memiliki standar pesawat terbang ( Aircraft Grade Aluminium Plate)
Beruntung sekali rekan yang meminta saya membuat phono stage ini bekerja di perusahaan penerbangan asing, sehingga tidaklah sulit baginya untuk menyediakan aluminium grade pesawat terbang untuk keperluan proyek ini.

3

Aircraft Grade Aluminium Plate

Cukup sering saya melakukan pengeboran aluminium, dan saya tau pasti bahwa serbuk limbah  hasil pengeboran atau penggergajian  aluminium adalah cukup tajam kalau kita meremasnya.
Hal berbeda saya temukan ketika mengebor aluminium pesawat terbang ini yaitu bahwa serbuknya halus dan tidak menusuk tangan ketika diremas.
Dan saya juga menemukan bahwa serbuk almuminium ini cenderung tidak hancur tapi  menyambung seperti spiral, seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini.


4

Limbah  aluminium hasil pengeboran  dari aircraft grade aluimium yg tidak tajam walau diremas


Dengan kualitas tertentu yang dimiliki oleh aluminium pesawat terbang tentunya aluminium ini akan memiliki kemampuan lebih baik dalam menolak gelombang RF yang bisa menggangu performa dari rangkaian Phono stage ini.

Diferensiasi No 2

Diferensiasi kedua yang saya lakukan pada rancangan phono stage ini adalah penggunaan teknik regeneration untuk mendaur ulang listrik 50Hz  kotor dari PLN menjadi listrik dengan frekuensi 400Hz yg sangt bersih, sama seperti frekuensi yang digunakan dalam  system kelistrikan di pesawat terbang,.
Genset pada pesawat terbang tidaklah menghasilkan listrik AC dengan frekuensi 50Hz seperti yang dilakukan oleh PLN untuk disupply ke perumahan, akan tetapi genset dalam pesawat terbang menghasilkan listrik AC dengan frekuensi 400Hz.
Dengan menggunakan listrik AC berfrekuensi 400Hz maka ukuran trafo daya dalam pesawat terbang bisa diperkecil, dan juga dengan menaikkan frekuensi ke 400Hz daripada di 50Hz, maka medan magnet dalam trafo yg digunakan dalam pesawat terbang bisa diperkecil sehingga tidak menggangu peralatan navigasi dalam pesawat terban
g
Kaitan penggunaan frekuensi 400Hz dalam proyek phono preamp ini adalah rangkaian power supply dalam proyek phono preamp ini bisa bekerja lebih mudah dalam meredam noise yang dihasilkan oleh konversi AC DC, dan juga proses pengisian listrik dalam kapasitor catu daya bisa lebih cepat, karena kalau menggunakan listrik langsung dari PLN maka pengisian hanya bisa dilakukan sebanyak 50 kali dalam waktu 1 detik yg sesuai dengan frekuensi 50Hz dari listrik PLN, karena Hz adalah satuan untuk jumlah getaran per detik,  maka 50Hz berarti 50 getaran perdetik atau 50 kali pengisian dalam waktu 1 detik.
Dengan menaikkan frekuensi AC dari power supply menjadi 400Hz maka pengisian kapasitor  dalam power supply bisa naik menjadi sebanyak 400 kali dalam satu detik atau 8 kali lebih cepat daripada pengisian kapasitor  langsung dari  PLN yang hanya 50 kali perdetik. Dampak suara yang saya rasakan dari pemakaian frekuensi 400Hz ini adalah  suara lebih bersih, depth dan image lebih bagus, serta nada bass yang lebih bertenaga dihasilkan oleh phono preamp ini

Diferensiasi No 3
Difrensiasi ketiga yg saya inject dalam proyek phono stage  ini adalah penggunaan osilator sinus berbasis microcontroller.

Saya tidak mau menggunakan menggunakan osilator sinus berbasis RC dengan rangkaian yg mudah di download dari internet dan mudah dibuat bahkan oleh orang yg bukan berpendidikan elektronik namun frekuensinya tidak stabil dan mudah berubah karena waktu dan temperatur.

Untuk proyek Phono Stage ini saya saya menggunakan osilator berbasis microcontroller  yang sangat stabil.  Saya baru berpengalaman selama 4 tahun dalam menggunakan osilator microcontroller   dan fakta yang saya temukan adalah bahwa osilator   yang saya buat sekitar 4 tahun lalu  (2012) sampai saat ini (2016) masih bekerja dengan baik dan frekuensinya tetap akurat, hal berkebalikan saya temukan dengan osilator berbasis RC, jangankan 4 tahun, dalam 1 hari  saja sudah bisa berubah frekuensinya.

Untuk membuat osilator sinus  berbasis microcontroller yang berkualitas baik, selain pengetahuan elektronik ada juga beberapa pengetahuan pemrograman dan kalkulasi matematik yg diperlukan yaitu

1. Pengetahuan tentang menulis program microcontroller dengan bahasa assembler.

2. Beberapa pengetahuan matematik seperti :
    a) Trigonometeri
    b)  Deret Fourier 

    c) Transformasi Lapalce



5

Frekuensi 400Hz seperti yg digunakan dalam pesawat terbang


6

Bentuk Gelombang 400Hz

9




Uji Dengar Phono Preamp
1. Dengar REGA RP1
2. Dengan Technic SP10
3. Dengar Clear Audio Master Solution



Balik Ke Laman utama