Daftarkan email anda untuk mendapatkan update terbaru dari kami.

Language

News &Updates

Mengenal Mikrofon, Tipe dan Cara Kerjanya.

21 Februari 2016

Cara Kerja Mikrofon

Mikrofon merupakan salah satu transduser (perangkat yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya) dimana mikrofon mengubah energi akustik (gelombang suara) menjadi energi listrik (sinyal audio).

Ada berbagai tipe mikrofon dimana masing-masing tipe menggunakan metode yang berbeda dalam mengkonversi energi, namun semua tipe mikrofon tersebut memiliki satu kesamaan yaitu diafragma.  Diafragma merupakan sebuah material  tipis (berupa kertas, plastik atau alumunium) yang bergetar ketika terkena gelombang suara. Pada mic genggam yang umum seperti pada gambar di bawah ini, diafragma terletak di dalam kepala mikrofon.

Ketika diafragma bergetar, komponen lain dalam mikrofon ikut  bergetar. Getaran ini dikonversi menjadi arus listrik yang kemudian menjadi sinyal audio.

Catatan : dalam sistem audio, loudspeaker juga termasuk transduser yang berfungsi mengubah energi listrik kembali menjadi energi akustik.

Tipe-tipe Mikrofon

Ada berbagai tipe mikrofon yang sering digunakan, namun secara umum mikrofon dikelompokkan berdasarkan dua faktor berikut :

(1) Jenis teknologi konversi yang mereka gunakan

Pengelompokan mikrofon dengan mengacu pada metode teknis yang digunakan untuk mengkonversi suara menjadi arus listrik. Teknologi yang paling umum adalah dinamis (dynamic) , kondensor (condenser), pita (ribbon ) dan kristal (crystal). Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan dan masing-masing biasanya lebih cocok untuk jenis aplikasi tertentu.

(2) Area aplikasi atau kegunaan mikrofon tersebut

Beberapa tipe mic dirancang untuk penggunaan umum dan dapat digunakan secara efektif untuk berbagai kebutuhan, sebagian lainnya dibuat secara khusus dan hanya cocok digunakan sesuai peruntukkannya yang spesifik.  Untuk membedakan mic berdasarkan kegunaan dapat dilihat dari karakteristiknya seperti  directional properties, frequency response dan  impedance

Mic Level & Line Level

Arus listrik yang dihasilkan mikrofon sangat kecil dan biasa disebut mic level. Mic level diukur menggunakan satuan milivolt. Agar berfungsi, sinyal  yang sangat kecil ini harus diperkuat (amplified) menjadi line-level (sekitar 0,5 – 2 V). Dalam bentuk sinyal yang lebih kuat, line level merupakan standar kekuatan sinyal yang digunakan untuk peralatan-peralatan pengolah audio serta perangkat-perangkat umum seperti CD player, tape, VCR dan lain-lain.

Proses amplifikasi atau penguatan sinyal dari mic level ke line level ini umumnya terjadi dalam beberapa cara berikut :

  • Beberapa mikrofon sudah dilengkapi built-in amplifier berukuran kecil yang dapat memperkuat sinyal menjadi high mic level atau line level.
  • Mic dihubungkan melalui amplifier kecil yang biasa disebut line amp.
  • Menggunakan sound mixer yang memiliki amplifier-amplifier kecil di setiap channel. Atenuator akan mengakomodir mikrofon-mikrofon dengan level yang beragam untuk disesuaikan hingga menjadi line level yang seragam.
  • Sinyal audio dikirim melalui power amplifier yang khusus berfungsi untuk memperkuat sinyal agar dapat terdengar melalui loudspeaker.

Dynamic Microphones (Mikrofon Dinamis)

Mikrofon dinamis bersifat fleksibel (versatile) dan ideal digunakan untuk berbagai kebutuhan. Umumnya memiliki desain yang sederhana dengan beberapa bagian yang dapat dilepas. Mic jenis ini juga relatif kokoh dan lebih tahan banting. Sangat cocok digunakan untuk suara dengan level volume yang sangat tinggi seperti alat-alat musik tertentu atau amplifier. Mikrofon dinamis tidak memiliki amplifier internal dan biasanya tidak memerlukan baterai atau daya eksternal.

Cara Kerja Mikrofon Dinamis

Seperti pada pelajaran sains, jika sebuah magnet didekatkan ke kumparan kawat maka arus listrik akan dihasilkan pada kawat tersebut. Menggunakan prinsip elektromagnetik ini, mikrofon dinamis menggunakan kumparan kawat dan magnet untuk menghasilkan sinyal audio.

Diafragma melekat pada kumparan. Ketika diafragma ini bergetar karena merespon gelombang suara yang masuk maka kumparan akan bergerak menjauh dan mendekat dari magnet. Peristiwa ini menciptakan arus pada kumparan yang disalurkan dari mikrofon ke kabel.  Secara umum, konfigurasinya seperti pada gambar di bawah ini.

Seperti sudah disebutkan sebelumnya, loudspeaker memiliki fungsi yang berlawanan dari mikrofon yaitu mengubah energi listrik menjadi gelombang suara. Kinerja loudspeaker ini dapat menggambarkan dengan tepat kinerja mikrofon dinamis yang pada dasarnya merupakan kebalikan dari loudspeaker. Jika anda melihat gambar penampang dari speaker akan jelas terlihat kemiripan dengan gambar diatas. Bahkan pada beberapa sistem interkom, speaker juga digunakan sebagai mikrofon. 

 

Condenser Microphones (Mikrofon Kondensor)

Kondensor berarti kapasitor, yaitu sebuah komponen elektronik yang menyimpan energi dalam bentuk medan elektrostatik.  Sebetulnya istilah kondensor sendiri sudah jarang digunakan tapi sudah terlanjur melekat sebagai nama untuk mikrofon jenis ini, yang menggunakan kapasitor untuk mengubah energi akustik menjadi arus listrik.

Mikrofon kondensor membutuhkan daya dari baterai ataupun sumber eksternal lain. Sinyal audio yang dihasilkan lebih kuat dibandingkan mikrofon dinamis. Karena cenderung lebih sensitif dan responsif dibanding mikrofon dinamis, maka mikrofon kondensor lebih cocok untuk menangkap detail-detail kecil pada suara. Sebaliknya mikrofon ini tidak ideal bekerja pada volume tinggi karena tingkat sensitifitasnya rentan terhadap distorsi.

Cara Kerja Mikrofon Kondensor

Sebuah kapasitor terdiri dari dua buah plat dengan tegangan listrik diantara keduanya. Pada mic kondensor, salah satu plat terbuat dari material yang sangat ringan dan berfungsi sebagai difragma. Ketika terkena gelombang suara, plat diafragma ini akan bergetar menyebabkan terjadinya perubahan jarak antar kedua plat sehingga menyebabkan terjadinya perubahan kapasitansi. Lebih jelas, ketika kedua plat saling merapat, kapasitansi akan meningkat dan terjadi penambahan arus. Ketika kedua plat saling menjauh, kapasitansi akan berkurang dan terjadi pelepasan arus.  

Agar kapasitor bekerja, dibutuhkan tegangan listrik. Listrik dapat berasal dari baterai di dalam mic ataupun dari sumber eksternal lain.

 

Electret Condenser Microphone (Mikrofon Kondensor Elektret)

Mikrofon kondensor elektret menggunakan kapasitor khusus yang sudah memiliki tegangan listrik permanen yang dipasangkan pada proses produksi. Mirip-mirip sebuah magnet permanen sehingga tidak memerlukan daya dari luar lagi untuk bekerja.  Namun demikian, mic kondensor elektret yang bagus biasanya dilengkapi sebuah pre-amplifier yang masih membutuhkan daya untuk bekerja.

Directional Properties

Setiap mikrofon memiliki properti atau karakteristik yang disebut directionality (directional properties). Properti ini menggambarkan sensitivitas mikrofon terhadap suara dari arah yang berbeda-beda. Ada mikrofon yang mampu menangkap suara dari semua arah dengan kualitas yang sama, ada yang hanya mampu menangkap suara dari satu arah atau kombinasi arah tertentu.

Directional properties pada mikrofon dikelompokan dalam tiga kategori utama :

(1) Omnidirectional

Kemampuan untuk menangkap suara dengan kualitas yang sama dari semua arah

(2) Unidirectional

Kemampuan untuk menangkap suara lebih dominan dari salah satu arah. Pada kategori ini termasuk juga mikrofon cardioid dan hypercardioid.

(3) Bidirectional

Mampu menangkap suara dari dua arah yang berlawanan.

Pada mikrofon-mikrofon tertentu biasanya dilengkapi representasi grafis pada  buku manual atau materi promosinya untuk menggambarkan properti directionality dari mikrofon tersebut agar mudah dipahami. Representasi grafis ini biasa disebut polar pattern.  Berikut adalah beberapa contoh umum polar pattern yang menggambarkan directionality pada mikrofon.

Omnidirectional

Menangkap suara sama secara merata dari semua arah

Kegunaan : Untuk merekam kebisingan sebuah ambien, untuk situasi dimana suara datang dari berbagai arah, untuk situasi dimana mic harus diam di satu posisi sementara sumber-sumber suara bergerak.

Catatan : Untuk situasi-situasi tertentu mic omnidirectional dapat sangat bermanfaat, namun menangkap suara dari semua arah biasanya jarang anda butuhkan.  Menangkap suara dari semua arah terlalu luas dan tidak fokus. Jika anda ingin merekam suara dari subyek atau area tertentu, kemungkinan besar anda akan kewalahan dengan kebisingan lainnya disekitar.

Cardioid

Cardioid yang berarti “berbentuk hati” ini merupakan salah satu pola menangkap suara pada mikrofon.  Suara yang ditangkap kebanyakan dari arah depan dan sedikit area dibagian samping.

Kegunaan : Mengutamakan suara dari arah kemana mic diarahkan namun masih tersedia area untuk pergerakan mic dan kebisingan ambien.

Catatan :

  • Mic tipe cardioid sangat fleksibel dan ideal untuk pemakaian umum. Kebanyakan mic genggam bersifat cardioid
  • Ada banyak variasi pola cardioid (termasuk hypercardioid yang dijelaskan di bawah)

Hypercardioid

Merupakan versi berlebihan dari pola cardioid. Sangat terarah dan menghilangkan sebagian besar suara dari samping dan belakang.  Karena desain hypercardioid yang tipis dan panjang, mikrofon tipe ini sering disebut mikrofon shotgun.

Kegunaan : untuk mengisolasi suara hanya dari satu subjek atau satu arah ketika ada banyak kebisingan disekitar, untuk menangkap suara dari subjek di kejauhan.

Catatan :

  • Dengan menghilangkan kebisingan ambien, suara dari satu arah kandang menjadi kurang wajar. Memasukkan rekaman audio dari mic lain akan membantu (misalnya suara latar yang konstan dengan volume rendah)
  • Perlu berhati-hati untuk menjaga konsistensi suara. Apabila mic tidak selalu terarah ke subjek maka anda akan kehilangan audio.
  • Bentuk shotgun dapat meningkatkan sensitivitas ke area belakang.

Bidirectional

Menggunakan pola angka delapan dan mampu menangkap suara secara merata dari dua arah yang berlawanan.

Kegunaan : Situasi yang membutuhkan bentuk polar pattern seperti ini memang jarang ditemukan. Salah satu kemungkinan adalah ketika anda akan mewawancara dua orang yang saling berhadapan dimana mic berada diantara keduanya.

Variable Directionality

Beberapa mikrofon memberikan beberapa pilihan directionality dimana anda dapat memilih untuk menggunakan pola omni, cardioid atau shotgun.

Biasanya fitur seperti ini bisa anda temukan pada mikrofon kamera video, tujuannya agar anda dapat menyesuaikan directionality mengikuti sudut dan arah zoom.

Meskipun fitur ini tampak sangat berguna, biasanya mikrofon denga n fitur variable zoom tidak mampu bekerja dengan baik dan sering menimbulkan suara ketika melakukan zooming. Menggunakan beberapa buah mic yang berbeda biasanya akan memberikan hasil yang jauh lebih baik.

Microphone Impedance (Impedansi Mikrofon)

Dalam penggunaan mikrofon, salah satu pertimbangan yang sering disalahpahami atau diabaikan adalah nilai impedansi mikrofon (microphone impedance).  Mungkin karena impedansi tidak dianggap sebagai salah satu faktor yang penting karena mikrofon masih tetap dapat dioperasikan baik menggunakan nilai impedansi terbaik atau tidak.  Walaupun demikian, untuk memastikan anda mendapatkan audio dengan kualitas terbaik dan paling handal, sebaiknya anda tahu bagaimana menggunakan faktor impedansi ini dengan benar.

Secara singkat dapat dikatakan bahwa impedansi redah lebih baik daripada impedansi tinggi.

Apakah Impedansi Itu?

Impedansi adalah istilah elektronik yang mengukur jumlah oposisi yang dimiliki sebuah perangkat terhadap arus AC (misalnya sinyal audio). Secara teknis dapat dikatakan bahwa impedansi adalah efek gabungan dari kapasitansi, induktansi dan resistansi pada sinyal. Huruf Z sering digunakan sebagai lambang yang mewakili kata impedansi, contohnya : Hi-Z atau Low-Z.

Impedansi diukur menggunakan satuan ohm, yang ditunjukan dengan simbol Ω (omega). Jadi jika sebuah mikrofon memiliki spesifikasi 600 Ω artinya ia memiliki sebuah impedansi 600 ohm.

Apa Arti Impedansi Mikrofon?

Semua mikrofon memiliki satu spesifikasi yang mengacu pada impedansinya. Anda akan sering menemukan bahwa mikrofon dengan kabel hard-wired dan plug  1/4” memiliki impedansi tinggi, sedangkan mic dengan kabel audio terpisah dan konektor XLR memiliki impedansi rendah.

Ada tiga klasifikasi umum untuk impedansi mikrofon :

  1. Low Impedance (kurang dari 600Ω)
  2. Medium Impedance (600Ω - 10,000Ω)
  3. High Impedance (lebih besar dari 10,000Ω)

Beberapa mikrofon memiliki kemampuan untuk memilih nilai impedansi yang berbeda.

Memilih Nilai Impedansi

Mikrofon impedansi tinggi biasanya cukup murah. Salah satu kelemahan utama mikrofon jenis ini adalah kinerjanya kurang baik jika menggunakan kabel yang relatif panjang.  Dengan kabel sepanjang 5 – 10 meter saja mikrofon impedansi tinggi sudah mulai menghasilkan kualitas suara yang rendah (terutama hilangnya frekuensi-frekuensi tinggi).  Mic ini memang bukan pilihan yang baik untuk keperluan pekerjaan yang serius.

Meskipun tidak sepenuhnya dapat diandalkan namun nilai impedansi merupakan salah satu pertimbangan untuk menilai kualitas keseluruhan sebuah mikrofon.

Mikrofon impedansi redah lebih baik dan lebih banyak dipilih daripada impedansi tinggi.

Related News