Cara Menyambung Banyak Speaker yang Benar pada Audio Sound System

Bagaimana cara menyambung banyak loudspeaker?  Kita boleh menggunakan speaker lebih dari 1 unit untuk 1 unit power amplifier. Pada intinya kita hanya butuh speaker yang memiliki impedansi yang seusai dengan power amplifier kita. Biasanya output sebuah power amplifier tertulis, kita ambil contoh : Output 100watt ~ 8Ω , yang artinya amplifier tersebut sanggup mendorong daya hingga 100wat dengan speaker 8Ω. Dan biasanya angka 8Ω adalah angka beban operasional yang aman yang disarankan untuk amplifier tersebut. Jadi jika kita menginginkan menggunakan speaker lebih dari satu untuk sebuah power amplifier, maka ada rumus penghitungannya supaya impedansi total dari jumlah speaker yang dipakai sama dengan yang direkomendasikan oleh pabrik pembuat ampifiernya.

Sebelum saya menjelaskan tatacara dan rumusnya, penting untuk dimengerti dulu apa tujuan kita menggunakan speaker lebih dari 1 unit, ada 3 tujuan utama menurut saya yaitu termasuk :

1. Menginginkan penyebaran suara audio yang lebih luas
2. Menyesuaikan antara daya keluaran amplifier terhadap daya speaker
3. Menyesuaikan hambatan/impedansi speaker yang ideal dengan kebutuhan power amplifier

Pertama pastikan dulu apa tujuan kamu menggunakan lebih banyak speaker, setidaknya ada 1 alasan dari ke-3 poin alasan diatas. Pada umumnya awam mengira bahwa semakin banyak speaker maka semakin bagus karena suaranya tambah keras. Pendapat seperti itu tentu salah, karena speaker adalah bagian yang tak terpisahkan dari keseluruhan komponen power amplifier. Sama halnya dengan Transistor final yang dipararel menjadi lebih dari 1 set, menambahkan speaker lebih dari 1 unit juga harus pakai perhitungan matang agar hasilnya efektif, termasuk menghemat anggaran dan tentu saja harus aman. Lalu bagaimana cara yang baik dan benar?

Dalam dunia elektronika hal sekecil apapun membutuhkan perhatian yang baik termasuk speaker, kualitas kabel speaker, panjang kabel speaker, hingga polaritas speaker. Tapi kali ini saya hanya fokus soal menyambung speaker lebih dari satu. Speaker itu sama dengan tahanan. 2 buah atau lebih speaker yang ber-hambatan sama akan berbeda ketika dibuat kedalam 1 rangkaian(pararel/seri), bisa lebih sedikit atau lebih banyak total hambatannya.

Terlalu besar atau terlalu kecil nilai hambatan/impedansi speaker akan sangat berpengaruh terhadap kualitas audio, bahkan bisa berakibat buruk terhadap amplifier.

Nah untuk mari kita belajar bersama-sama dalam postingan ini agar bisa mengoptimalkan sound system karya kita agar aman dan bisa memberikan hasil yang seperti kita harapkan.

Baca juga : Modifikasi Power OCL 150 Watt menjadi 400 Watt dengan tegangan 60VDC

Agar hasilnya bisa optimal dan terhindar dari kerusakan power, maka sambunglah loudspeaker audio kamu dengan cara yang benar.

Apa akibatnya jika kurang tepat perhitungan ketika menggunakan banyak speaker? Power amplifier tidak akan menghasilkan daya yang optimal, bahkan transistor final amplifier bisa kepanasan(overheat), akan membuatnya cepat rusak terutama jika sistem pendinginannya kurang bagus.

Perlu diketahui bahwa yang perlu dihitung disini adalah nilai hambatan speakernya, bukan  diameternya 12″, atau 15″, dsb, yaitu 2Ω, 4Ω, atau 8Ω. Semakin kecil impedansi speaker umumnya akan semakin besar daya output yang dihasilkan, tapi juga akan semakin besar kebutuhan arus pada power amplifier. Setiap amplifier juga berbeda-beda, ada yang mendukung 2Ω dan ada yang tidak. Untuk itu banyak hal yang harus dipahami tentang merangkai speaker ini.

Karena yang paling diperhatikan dalam menyambung banyak speaker adalah impedansinya bukan inch, maka berapapun jumlah speaker total yang penting bisa memberikan impedansi yang diperlukan untuk mendapatkan daya maksimal yang diinginkan. Nah, yang dibutuhkan disini adalah soal cara merangkainya agar bisa menghasilkan impedansi yang diinginkan tersebut dari banyak speaker.

Lalu pertanyaan berikutnya adalah : ” Apakah bisa tidak terbatas jumlah speakernya asalkan impedansi yang dibutuhkan terpenuhi berarti nggak masalah?”

Semua kembali lagi terhadap kebutuhan kita. jadi kita tidak bisa semerta-merta mengatakan berapapun jumlah speaker tidak masalah asal total impedansi sesuai dengan yang dianjurkan power amplifier. Ada hal lain yang juga perlu diperhatikan, yaitu berapa kekuatan ouptut maksimal dari power amplifiernya – karena semakin banyak speaker juga akan semakin besar kebutuhan daya dari amplifier untuk bisa mendorongnya.

Rumusnya hitung-hitungannya bagaimana? Hanya tinggal dijumlahkan saja. Misalnya ada 4 unit speaker 100 watt, maka jika dirangkai(seri maupun pararel) akan menghasilkan : 100wx4unit = 400watt.  Artinya output maksimal power-amplifier harus 400watt supaya hasilnya sesuai dengan yang diharapkan. Sebagai contoh : Power dengan final sanken 2 set, tegangan 60VDC dengan arus 10 ampere akan menghasilkan daya sebesar 400 watt dengan beban speaker sebesar 4Ω. Kesimpulan:  berapapun jumlah speaker,  asalkan memiliki total daya dorong maksimal 400 watt total, maka tak masalah.

Oke, kembali kepada pokok bahasan alias to the point yaitu menyambung banyak speaker yang benar untuk sound system.

Dengan mengikuti asumsi bahwa kebanyakan power ampli didesain untuk diberi beban speaker 2, 4, atau 8Ω, maka disini saya akan menggambar beberapa skema untuk kebutuhan tersebut. Dan penjelasan satu lagi : Kita bisa merangkainya secara seri maupun pararel sesuai kebutuhan – atau kombinasi seri dan pararel.

Cara merangkaikan 2 unit speaker :

Keterangan : Jika masing-masing speaker 8Ω, maka jika diseri akan menjadi 16Ω. Dan ketika di pararel, maka akan menjadi 4Ω. Jika daya masing-masing speaker 200 watt, maka akan mampu untuk diangkat power yang memiliki kekuatan TR final hingga 200 watt.

Baca juga : Cara Membuat Box Speaker PLANAR, Skema & kelebihannya

Cara merangkaikan 4 unit loudspeaker

A : 4 LS Secara pararel

Keterangan gambar : Diatas adalah cara merangkai 4 unit speaker secara pararel. Jika masing-masing spekaer memiliki impedansi 8Ω, maka total hasil akan menjadi 2Ω. Namun impedansi 2Ω akan berisiko, karena TR Final akan sangat panas meskipun daya total keluaran akan menjadi lebih besar.

Cara ini bisa kamu pakai asalkan mampu menghitung kekuatan driver power yang sesuai untuk speaker 2Ω, namun speaker 2Ω umumnya digunakan untuk power class D.

B: Kombinasi seri dan pararel

Keterangan gambar : Jika memakai cara merangkai 4 unit speaker 8Ω secara kombinasi seperti gambar diatas, maka kamu akan mendapatkan impedansi total sebesar 8Ω. Ini cukup ideal untuk power ampli pada umumnya dimana yang berada antara 4-8Ω. Bagaimana cara menghitungnya? Baca terus, dibawah saya telah berikan contoh menghitung rangkaian speaker.

Mini scoop merupakan Jenis boks salon yang cocok untuk speaker 4Ω dan power ampli berdaya besar, pelajari skema dan cara membuat boks speaker mini scoop 12″.

KHUSUS: Cara merangkai speaker double coil

Karena ada yang bertanya, maka saya update untuk speaker double coil:

Speaker double coil umumnya dibuat untuk subwoofer pada audio mobil maupun home theatre dan sebagainya. Speaker jenis ini memiliki 2 buah spul atau koil, sehingga memiliki 4 buah pin yang masing-masing bisa dirangkai sesuai dengan kebutuhan kita. Umumnya jika kita membeli jenis speaker ini, maka didalam box sudah disertakan cara merangkainya agar tidak terjadi kesalahan, namun jika kamu tidak memiliki panduan merangkainya, maka disini akan saya bagikan caranya untuk kamu.

Biasanya sudah ada keterangan pada body speaker double coil yaitu 2Ω/4Ω/8Ω yang artinya mendukung untuk 2Ω, 4Ω, dan 8Ω, tergantung bagaimana cara kita merangkai masing-masing coilnya. Kebanyakan orang pakai 4Ω jika power-amplinya terbatas, karena itu yang paling optimal ketika kita berbicara tentang speaker double coil. Sekali lagi harus sesuai dengan kebutuhan, misalnya power ampli subbass kita hanya berdaya 250 watt rms dengan ketentuan impedansi speaker minimal 4Ω, maka cukup kita gunakan hanya coil sebelah saja, dan coil yang satunya dinganggurkan atau tidak dikoneksikan/NC. Jika Power kita 500 watt dan hanya memiliki 1 speaker double coil, maka kita akan merangkai seri(gambar kedua dan ketiga pada gambar pertama) , tapi kita akan menggunakan yang 8 Ω(gambar ke 3) apabila power ampli kita tidak mampu untuk 2Ω.

Namun jika power kita adalah 1000 watt rms, maka kita perlu menggunakan 2 unit speaker double coil yang setiap coilnya maksimal 250 watt.

Hanya menggunakan 1 unit speaker double coil:

Umumnya digunakan yang 4Ω, bisa pakai 8Ω jika powernya 500watt dengan asumsi percoilnya maksimal 250watt. Jangan gunakan 2Ω jika powernya tidak mampu untuk 2Ω.

Menggunkan 2 unit speaker double coil

Gambar yang pertama diatas sama dengan speaker berdaya dorong 1000 watt, jika masing-masin coil 250 watt. Untuk gambar yang kedua(1Ω)  tidak perlu dipakai karena mungkin masih butuh dirangkai lagi dengan beberapa double coil lagi untuk mendapatkan 4 Ω atau 2Ω jika power ampli lebih dari 1000watt.

Cara merangkai jika lebih banyak speaker dan rumus-rumusnya:

Sama seperti menghitung nilai resistor jika dipararel atau seri, yaitu menggunakan rumus :

Secara seri :

Ztotal = Z1+Z2+Z3+Z4

Secara pararel

1/Ztotal = 1/Z1+1/Z2+1/Z3

Keterangan :
Ztotal = Total Impedansi speaker
Z1 = Speaker ke 1
Z2 = Speaker ke 2
Z3 = Speaker ke 3
Dalam rumus Resistor, R = Nilai hambatan sebuah resistor, namun dalam loudpeaker maka R kita ganti menjadi impedansi loudspeaker dengan lambang Z.

Contoh kasus & Penggunaan rumus penghitungan 6 unit speaker kombinasi seri dan pararel :

Misalnya saya memiliki 6 unit speaker yang masing-masing tertulis impedansi 8Ω dan power max 100 watt. Pertanyaannya saya akan merangkainya untuk didorong 1 channel amplifier. Pertama kita coba dulu membuat 2 skenario yang paling memungkinkan dulu :

Skenario pertama saya akan merangkainya kombinasi seri pararel, speaker saya yang berjumlah 6 buah akan saya bagi menjadi  2 blok,  yang masing-masing blok berisi 3 speaker dan saya rangkai seri. Maka pertamakali saya hitung dulu berapa impedansi speaker saya perbloknya :

Rumus rangkaian seri 3 buah speaker :  Ztotal = Z1+Z2+Z3

Ztotal =  8Ω+8Ω +8Ω

Ztotal = 24Ω total.

Dan blok 2 yang berisi 3 speaker saya rangkai seri juga, hasilnya sudah tentu sama karena semuanya memiliki impedansi 8Ω yaitu  2 Ω.

Sekarang rangkaian speaker blok 1 dan speaker blok 2 sudah saya ketahui, yaitu masing-masing memiliki impedansi 24Ω,. Nah langkah selanjutnya adalah mengkombinasikan kedua blok rangkaian seri tersebut secara pararel.

Ini yang namanya kombinasi seri pararel. Marilah kita hitung sama-sama dengan memasukkannya kedalam rumus penghitungan hambatan pararel:

Rumus rangkaian pararel :  1/Ztotal = 1/Z1+1/Z2

1/Ztotal = 1/24+1/24

1/Ztotal = 1/0.0416666666666667 + 1/0.0416666666666667

1/Ztotal = 1/0.0833333333333333

= 12 Ω total

Jadi hasilnya adalah 12Ω total.

Ternyata untuk skenario yang pertama saya buat hasil hitungannya menunjukkan impedansi 12 Ω total. Sayangnya impedansi 12Ω ini saya anggap tak sesuai, karena amplifier saya akan maksimal kalau mendorong speaker 4Ω – 8Ω. Oleh karena itu kemudian saya membuat skenario yang kedua, kali aja cocok. Yaitu sbb :

Skenario yang kedua ini masih tetap menggunakan rangkaian speaker kombinasi seri pararel, namun bedanya disini saya akan membaginya menjadi 3 blok; yaitu masing-masing blok akan berisi 2 unit speaker yang saya rangkai seri. Maka : Blok 1 berisi 2 speaker yang saya rangkai seri, begitu juga dengan blog 2 dan blok 3 – karena speaker saya ada 6 unit.

Rumus rangkaian seri 2 unit speaker :  Ztotal = Z1+Z2

Ztotal = 8+8

Ztotal = 16Ω total

Ternyata per-blok menunjukkan impedansi 16Ω dirangkai seri. Karena ada 3 blok, maka rumus penghitungan pararelnya kita masukkan kedalam rumusnya seperti berikut:

1/Ztotal = 1/16+1/16+1/16

1/Ztotal = 0.0625+0.0625+0.0625

1/Ztotal = 1/0.1875

= 5,3Ω total

Dari kedua skenario saya merangkai speaker 8Ω yang sebanyak 6 unit diatas, ternyata saya mendapatkan angka 12Ω total(percobaan skenario yang pertama), dan angka 5,3Ω total( skenario percobaan yang ke 2).

Dan karena telah diketahui bahwa output amplifier saya hanya mendukung untuk speaker dengan impedansi 4Ω – 8Ω, maka tentu saja saya memutuskan untuk menggunakan skema rangkaian 6 unit speaker pada skenario ke 2 – yang hasil rangkaianya adalah sebesar 5,3Ω total.

CATATAN KECIL:

• Bahwa untuk bisa menemukan impedansi yang diharapkan, kita bisa mencoba beberapa percobaan seperti saya yang telah membuat 2 skenario rangkaian diatas – yang akhirnya saya menemukan cara merangkai yang tepat.
• Karena 6 unit speaker tersebut diketahui memiliki kekuatan power-max 100watt, jadi kalau ada 6 unit speaker maka ada berapa watt? kita hanya tinggal mengalikan saja dengan jumlahnya.  6 X 100 = 600watt. Jadi secara keseluruhan untuk mendorong ke 6 speaker tersebut saya membutuhkan power amplifier yang berdaya output max 600watt.
  

Demikian contoh-contoh cara menghitung rangkaian speaker. Semoga kamu bisa memahami cara penyampaian saya diatas yang kayanya rada-rada belepotan. Cukup sulit juga ya ternyata menjelaskannya, hehe …. Tapi kalau ada yang tidak jelas silahkan ditanyakan melalui kolom komentar.

Lalu bagaimana jika ternyata saya memiliki speaker  yang tiap bijinya memiliki impedansi yang berbeda?

Kita bisa menggunakan cara seri kombinasi pararel atau pararel+pararel. Kelompokkan saja dulu speaker yang memiliki impedansi sama.

Contoh: Saya  memiliki 4 unit speaker, yang 2 unit masing-masing 4 Ω, dan yang 2 unit lagi memiliki impedansi masing-masing 8Ω.

Diketahui impedansi 4 unit speaker, 4Ω, 4Ω, 8Ω, dan 8Ω. Saya akan mencoba menggunakan cara kombiasi seri dan pararel. Skenario saya adalah : 2 unit speaker yang 4Ω saya rangkai seri dulu(blok1), kemudian yang 2 unit 8Ω saya pararel(blok2) – jadi saya akan membaginya menjadi 2 blok. Mari kita masukkan kedalam rumus untuk masing-masing blok dulu:

Blok 1(seri)

Rumus : Ztotal = z1+z2

Ztotal = 4+4

Ztotal = 8Ω

Diketahui blog 1 = 8Ω

Blok 2(pararel)

Rumus 1/Ztotal = 1/z1+1/z2

1/Ztotal = 1/8+1/8

1/Ztotal = 0.125+0.125

1/Ztotal = 1/0.25

= 4Ω

Jadi dari ke 4 speaker saya yang masing-masing memiliki impedansi 4Ω, 4Ω, 8Ω, 8Ω, setelah saya rangkai kombinasi seri pararel dengan cara diatas hasilnya adalah 4Ω total.

CATATAN:

Menjadikan satu-kesatuan beberapa speaker yang memiliki impedansi berbeda tetap aman, asalkan impedansi total sesuai dengan output yang disarankan oleh amplifiernya. Namun untuk menghasilkan kualitas audio yang baik serta lebih efisien, sebaiknya menggunakan speaker yang memiliki impedansi yang sama jika lebih dari 1 unit.

Lalu apa tujuan dari menggunakan loudspeaker lebih dari 1 untuk 1 unit power?…

Yang jelas, lebih banyak speaker maka akan semakin besar kemampuan dayanya. Artinya dapat dipakai untuk beban power ampli yang lebih besar demi menghasilkan sound yang lebih mantab menggelegar namun tetap aman dari kerusakan yang tidak diharapkan, baik itu kerusakan power dan speaker itu sendiri.

TIPS:

Meskipun loudspeaker akan tetap berbunyi walaupun kutubnya terbalik , namun suara yang dihasilkan tidak akan sempurna. Hal ini yang dikatakan phase kebalik, yang ditandai dengan jeduknya speaker akan menendang kedalam, normalnya keluar. Lalu cara untuk mengetahui kebalik atau tidak bagaimana?….

• Biasanya speaker sudah ada tanda dikutubnya yaitu negatif atau positif, namun jika loudspeaker sudah berada didalam box maka cara termudahnya badalah menggunakan batu baterai 1,5 – 3 volt. Caranya, alirkan strum baterai ke kutub/pin speaker, apabila daun speaker terdorong keluar maka itu sudah betul; mengenai mengetahui mana positif negatifnya mengacu pada kutubnya baterai. Atau kamu juga bisa membeli alatnya untuk mengetahui phase loudspeaker.
• Untuk menghindari kerusakan, gunakan impedansi 4 atau 8 Ω sesuai dengan kebutuhan daya dan power ampli. Untuk impedansi 2Ω tidak disarankan apabila kamu belum mengerti betul tentang spesifikasi dan class power ampli yang digunakan sebagai pendorongnya. Bagaimana jika lebih dari 8 Ω?…. semakin besar impedansi, maka potensi daya yang dihasilkan power akan semakin kecil. Tak hanya itu, jika terlalu besar justru bisa menyebabkan power ampli kepanasan dan bisa merusak TR final bahkan banyak komponen yang lainnya.

Demikian cara-cara merangkai banyak speaker untuk sound system, baik seri maupun pararel. Semoga bermanfaat!