Wajib Tahu! Cara Mengukur Impedansi Pada LoudSpeaker 4Ohm,8Ohm,Dst

Pada spesifikasi speaker tertulis disana, 8Ω ada juga yang 4Ω atau 2Ω dst. Ukuran spesifikasi ini harus disesuaikan dengan kemampuan power amplifier supaya efektif hasilnya dan tidak rusak baik speaker maupun amplifiernya. Seperti kita ketahui OHM(Ω) adalah satuan nilai hambatan listrik(resistansi) pada resistor sesuai dengan pernyataan hukum ohm, dimana besar arus listrik yang melalui penghantar berbanding lurus dengan tegangan yang diterapkannya. Nah, Resistansi pada suatu penghantar ini satuannya ohm(Ω). Semakin tinggi nilai Ω pada resistor, maka semakin besar hambatan listrik dari resistor tersebut, sehingga ketika arus listrik yang mengalir akan semakin kecil.

Dan hambatan pada reistor ini bisa dikur dengan alat yang namanya Ohm meter. Lalu bagaimana dengan loudspeaker, apakah sama dengan resistansi pada resistor? sama saja karena lilitan atau coil pada loudspeaker memiliki resistansi yang tak terlepas dari hukum Ohm. Tapi ketika kita berbicara nilai IMPEDANSI speaker, maka dalam hal ini tidak sekedar berbicara hambatan listrik!

Bagaimana nilai Ohm (Ω) pada Loudpeaker Itu Dihitung?

Jika kamu adalah orang yang suka teknik elektronika khususnya audio maka wajib mengenal Ohm pada loudspeaker, karena ini pengetahuan ini sangat dibutuhkan ketika menyesesuaikan impedansi speaker terhadap amplifier supaya audio dalam keadaan aman dan terkendali. Karena banyak orang yang masih suka ngawur merangkai banyak sepaker tanpa memperhatikan impedansi ini. Nah, disini Kamu akan saya ajak mengenal apa dan bagaimana Ohm pada Loudpseaker.

Loudspeaker adalah beban induktif

Loudpseaker adalah beban dari ouput amplifer yang dijelaskan dengan nilai Impedansi dengan satuan Ohm.

Loudspeaker memiliki kumparan yang dililit pada inti kumparan yang bekerja berdasarkan prinsip kerja induksi, maka disebut sebagai beban induktif sedangkan pada resistor disebut beban resitif karena bekerja berdasarkan prinsip hambatan yang tidak menyebabkan perubahan faktor daya kecuali manghasilkan panas saja.

Beban induktif(seperti pada loudspeaker) menyerap daya aktif dan daya REAKTIF, menghasilkan daya harmonik yang dapat menurunkan nilai cosphi menjadi lebih kecil dari 1,00. Kumparan yang ada pada beban induktif menyebabkan terhambatnya laju arus, yang mana mengakibatkan pergeseran posisi gelombang arus tertinggal dari gelombang tegangan(lagging).

Loudspeaker memiliki nilai tahanan reaktif

Kumparan pada coil loudspeaker selain memiliki tahanan resitif, juga memiliki nilai tahanan reaktif yang disebut REAKTANSI atau dilambangkan Xl.

Reaktansi ini terjadi sebab lilitan dialiri arus dengan tegangan yang besarnya berubah-ubah/fluktuatif. Tegangan yang berubah-ubah ini mendapatkan reaksi perlawanan dari induktor maka hal itu disebut reaktansi. Nilai reaktansi ini tergantung dari frekwensi perubahan tegangannya. Rumus untuk reaktansi tersebut adalah:

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

Nah jadi kumparan yang dipasang pada tegangan berfluktuasi baik AC atau DC dalam bentuk pulsa, maka akan timbul reaktansi yang satuannya ohm(Ω) juga.

Contoh menghitung reaktansi :
Sebagai contoh umpamanya sebuah kumparan nilainya 200 mH, berapa nilai reaktansinya jika kumparan dipasang pada tegangan dengan frekwensi 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 tahanan pada kumparan yang dipasang pada tegangan yang berfluktuasi seperti pada loudspeaker ini tidak hanya akan terjadi tahanan reaktif (Xl) juga ada nilai tahanan resistif (R) yang terukur dengan alat ohm meter.

Penjumlahan antara R dan Xl inilah yang disebut dengan IMPENDANSI atau juga ditulis dengan lambang Z. Sekarang kita tahu apa itu impendansi yang tertulis pada spesifikasi loudspeaker.
Akan tetapi untuk menjumlha Xl dan R ini tidak bisa dijumlah dengan penjumlahan biasa, karena pada Xl terjadi pergeseran phasa.

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.

Ternyata hasil penghitungan impedansi (Z), tidak terlalu jauh berbeda dengan reaktansi (Xl). Apalagi jika nilai R semakin kecil, maka Z akan mendekati nilai XL.

Contoh menghitung impedansi loudspeaker yang ditemukan dilapangan

Nah sekarang mari coba kita lihat kasus speaker dilapangan, dan sebagai contoh menemukan sebuah loudspeaker dengan spesifikasi teknis sbb:

Hitung reaktansi induktif menggunakan rumus sebelumnya yaitu XL = 2 x phi x f x L

Le = 0.28mH = .000280

F = 1Khz = 1.000Hz

Xl= 2 x 3.14159 x .000280 x 1.000

Xl= 1.759 Ω

Sekarang mari kita tentukan impedansi total (Z)dengan rumus Z = √(^R  + ^Xl).

Z = √(3.0² + 1.759²)

Z = √ (3.0×3.0+1.759×1.759)

Z = √(9+3.094)

Z = √(3.477)

Z = 3.477Ω

Jadi sekarang setelah kita hitung, ternyata benar bahwa speaker yang kita temukan dilapangan sebagai contoh diatas adalah 4Ω atau angka hasil menghitung dengan rumus 3.477Ω yang secara dibulatkan.

Perhitungan diatas adalah secara teknisnya yang penting juga sih untuk diketahui supaya ngerti bahwa betapa penting menghitung dan mematuhi kaidah hukum-hukum yang ada dalam kelistrikan dalam prakteknya. Namun karena seperti yang telah pelajari diatas bahwa nilai reaktansi(Xl) dan nilai impedansi(Z) loudspeaker tidak terpaut jauh, sebagai praktek dilapangan sederhana cukup diukur nilai resistansinya pakai ohm meter(itupun kalau tidak ada tulisan atau spek teknisnya loudspeaker). Tetapi jika ingin membuat loudspeaker sendiri maka teori diatas mungkin sangat penting untuk digunakan 😀 .

Demikian secara singkat penjelasan mengenai bagaimana Impedansi dari Loudspeaker itu diukur atau dihitung. Jadi kesimpulannya Impedansi tidak didapat dengan cara mengukur memakai ohm meter saja, karena kumparan atau coil pada loudspeaker selain memiliki resistansi juga memiliki reaktansi karena berbagai pengaruh yang sudah dijelaskan diatas.

Info penting :  karena sejumlah tahanan yang dirangkai akan berpengaruh dengan nilainya menjadi bertambah atau berkurang tergantung bagaimana cara merangkainya yaitu seri atau pararel, maka ini sama halnya dengan speaker. Biar tidak salah merangkai yang dapat menyebabkan amplifier rusak atau audio tidak maksimal makan ketahui bagaimana cara menghitung ketika merangkai banyak loud speaker dalam 1 channel power amplifier pada artikel ==> Cara Menyambung Banyak Speaker yang Benar pada Audio Sound System

Ohya, cara mengukur impedansi speaker ketika ada crossover akan beda lagi misalnya ini yang terjadi pada tweeter. Nantikan artikel selanjutnya akan bahas mengenai itu!

Semoga mudah dipahami sebagai tambahan wawasan pengetahuan tentang audio khususnya pada loudspeaker.

Salam solder dingin, anget, panas! 😀