Category Archives: Bab 06 Perekam Analog

6.12 Pertimbangan Terakhir

Karena perekam analog dapat menjanjikan kualitas yang tinggi, maka masih banyak aplikasi profesional yang menggunakan sistem analog. Namun, sistem ini juga memiliki kelemahannya, dan untuk memastikan hasil berkualitas tinggi, dibutuhkan beberapa pertimbangan yang mahal:

1. Gulungan kecepatan tinggi: kecepatn pita proporsional terhadap kuantitas partikel magnetik yang lewat dibawah recording head setiap unit waktunya. Semakin tinggi kecepatan, semakin besar jumlah partikel magnetik, sehingga memungkinkan reproduksi sinyal yang lebih akurat.

2. Lebar pita: untuk alasan yang sama, semakin lebar pita, semakin banyak partikel yang terlibat dalam menyimpan sinyal elektrik. Disini kita berbicara tentang multitrack recorder dimana setiap track mendapatkan satu bagian tertentu dari pita.

3. Sistem pereduksi kebisingan: salah satu efek yang paling tidak diinginkan dari pita magnetik adalah suara kebisingan latarbelakang akibat partikel yang memiliki orientasi yang acak, bahkan setelah magnetisasi pita terjadi. Suara kebisingan ini berkurang semakin meningkatnya kecepatan pita karena sifat magnetisasinya (siklus histeresis). Namun, pada kecepatan tertinggi sekalipun, kebisingan masih bisa terdengar sehingga dibutuhkan sistem pereduksi suara.

Kelemahan utama dari sistem pendukung magnetik adalah:

Keausan seiring berlalunya waktu: sifat dari pita magnet cenderung berkurang seiring waktu, sehingga menghambat penggunaan sistem analog untuk arsip penyimpanan yang permanen.

Kalibrasi kontinyu perekam: telah kita lihat bagaimana rapuhnya rancangan dari perekam analog dan kalibrasi terus-menerus yang dibutuhkannya.

Dimensi media magnetik yang dibutuhkan: karena kecepatan gulungannya yang tinggi, suatu reel 18 inci (format yang umum digunakan) bertahan selama 30 menit. Karena lebarnya yang berukuran 2 inci, untuk merekam setengah jam musik, dibutuhkan reel yang sangat besar (khususnya bila kita bandingkan dengan media penyimpanan suara yang lainnya).

Meski tingginya biaya dan kelemahan yang lain, perekam analog masih digunakan di studio rekaman terbaik di seluruh dunia karena kualitasnya yang sangat tinggi.

Iklan

6.11 Pemasangan

Pada bagian ini kita melihat berbagai operasi yang terjadi secara periodis untuk mempertahankan multitrack recorder berada dalam kondisi yang bagus.

Mesin-mesin ini memiliki rangkaian listrik dan bagian mekanis yang perlu dikalibrasi dengan teliti agar mendapatkan reproduksi suara seakurat mungkin. Biasanya kalibrasi bagian elektrik dilakukan dengan menerapkan sinusoid 1 kHz dengan amplitudo 0 Vu kepada input line (nilai tegangan efektif dari 0 Vu pada mesin-mesin tertentu dinyatakan oleh pembuatnya). Sinyal uji ini dilewatkan melalui rangkaian internal yang telah dikalibrasi dan diset pada 0 Vu. Sinyal kemudian disalurkan ke output recorder dan dimonitor di input mixer. Setelah ini selesai dilakukan, kita kemudian merekam pada pita uji coba yang fluksivitasnya bervariasi dan pada berbagai variasi kecepatan yang tersedia. Sekali lagi, rangkaian harus sudah dikalibrasi sehingga sinyal input dan output berada pada 0 Vu. Arus bias juga dikalibrasi agar tidak menjenuhkan pita. Terakhir, perbedaan fase antara head disesuaikan dengan menerapkan square wave pada masing-masing head dan memeriksa outputnya pada osiloskop. Square wave disesuaikan fasenya dengan mengkalibrasi posisi setiap head.

Seperti yang telah dikatakan, selain kalibrasi elektrik, juga ada kalibrasi mekanik yang perlu dilakukan. Posisi head yang salah bisa memunculkan distorsi ketika berkontak dengan pita magnetik.

1. Ketinggian

Semua head harus memiliki ketinggian yang sama; bila tidak sinyal bisa terekam pada satu zona dari pita, tetapi ketika reproduksi head melakukan kontak dengan zona yang berbeda (lebih tinggi atau rendah) yang menghasilkan hilang sinyal yang nyata.

Gambar berikut menunjukkan penyesuaian ketinggian yang salah antara repro head dan recording head:

Gambar 6.11 Ketinggian

2. Zenith

Sudut head bisa menghasilkan distribusi tekanan yang tidak merata pada pita:

Gambar 6.12 Zenith

3. Pembungkusan

Jika head terlalu ke depan dibandingkan dengan posisi pita, pita dapat membungkus head secara berlebihan:

Gambar 6.13 Pembungkusan

4. Azimuth

Sudut head terhadap pita. Axis head harus tegak lurus betul dengan arah pita:

Gambar 6.14 Azimuth

Untuk menerapkan semua pertimbangan operasi ini membutuhkan pengalaman dan keahlian. Niat dari penjelasan ini adalah untuk membuat pembaca menyadari bahwa kualitas suara ditentukan oleh banyak faktor, termasuk beberapa yang mungkin tampak tidak penting. Pada akhirnya, komitmen yang menyeluruh kepada setiap detail ini memberikan hasil yang bagus secara keseluruhan dan memuaskan untuk praktisi dan pendengar.

6.10 Arus Bias

Frekuensi tinggi mengandung energi lebih sedikit sehingga lebih sulit mempolarisasikan partikel pada pita. Ini terjadi ketika partikel belum bergerak sehingga membutuhkan energi yang lebih besar untuk mengalahkan inersianya agar menggerakkan partikel dari keadaan diam. Solusi terhadap fenomena ini adalah menerapkan energi magnetik pada saat partikel sudah dalam keadaan bergerak sehingga memudahkan polarisasinya. Untuk melakukan ini, kita menambahkan suatu arus bias kepada sinyal yang ingin kita rekam. Arus bias adalah arus dengan kandungan frekuensi tinggi yang melebihi daya dengar telinga manusia dan cukup kuat untuk menggerakkan partikel. Diagram berikut menunjukkan sinusoid dengan penambahan arus bias, dan sinyal yang dihasilkan dikirim ke recording head.

Gambar 6.9 Arus bias

Gambar berikut menunjukkan sudut pandang yang berbeda bagaimana arus bias menggerakkan sinyal suara dan memindahkannya ke zona linear pita.

Gambar 6.10 Arus bias dan karakteristik transfer pita magnetik

Arus bias bisa menjadi solusi yang efisien untuk menghapus pita magnetik. Jika kita menerapkan arus bias menggunakan daya magnet paling kuat (dengan menghindari kejenuhan), partikel pada pita terpolarisasi semuanya sehingga mengeliminasi informasi yang berhubungan dengan magnetisasi sebelumnya.

6.9 Histeresis Pita Magnet Yang Bergerak

Ketika pita magnetik termagnetisasi kita perlu mempertimbangkan pergerakan pita itu sendiri. Ketika suatu bagian dari pita termagnetisasi oleh recording head, pita langsung bergerak menjauh dari head. Jadi, gaya magnet yang diterapkan kepada bagian pita tersebut berkurang seiring semakin jauh dari head. Dengan mengurangi gaya magnet yang diterapkan, siklus histeresis berkontraksi hingga akhirnya ambruk pada titik 0.

Gambar 6.8 Histeresis pita magnet bergerak

Ini berarti jika pita tidak bergulung dengan cepat, efek histeresis menghapus magnetisasi begitu magnetisasi diterapkan. Oleh karena itu kecepatan gulungan pita yang cepat meminimasi fenomena yang tidak diinginkan ini.

6.8 Siklus Histeresis

Semua material magnetik yang dikenakan medan magnet bereaksi menurut suatu pola yang dideskripsikan dengan siklus histeresis. Setiap material dengan karakteristik magnet memiliki diagramnya sendiri yang mendeskripsikan tingkah lakunya. Grafik berikut menunjukkan siklus histeresis umum:

Gambar 6.6 Siklus histeresis

A: semua partikel sejajar pada posisi acak
B: pita mengalami kejenuhan positif
C: magnet residual (remnance), pita bergerak menjauhi head r
D: ketiadaan magnet pada pita
E: pita mengalami kejenuhan negatif
F: magnet residual negatif
Br: remnance
Hc: koersivitas, kuantitas medan magnet yang dibutuhkan untuk menghapus pita yang telah jenuh

X-axis memberikan medan magnetik yang diterapkan pada material magnetik (dalam kasus kita, partikel magnet pada pita), Y-axis memberikan remnance. Untuk mendapatkan gambaran lebih jelas mengenai laju magnetisasi, kita umpamakan suatu medan magnet sinusoid diterapkan kepada pita magnetik pada frekuensi tertentu. Grafik berikut menunjukkan sinusoid dimana ditunjukkan titik-titik A, B, C, dst yang berkorespondensi dengan fase yang sama pada diagram histeresis yang selanjutnya akan kita analisa satu demi satu.

Gambar 6.7 Medan magnet yang diterapkan kepada pita

Kita mulai dari titik A yang menunjukkan ketiadaan magnetisasi. Pada kedua diagram terdapat amplitudo sebesar 0. Ketika medan magnetik ditingkatkan dicapai titik B pada sinusoid. Pada siklus histeresis kita melihat reaksi non-linear dari partikel magnetik yang mengikuti gaya yang diterapkan hingga mencapai titik B dimana pita mengalami kejenuhan. Sekarang kita kurangi gaya yang diterapkan dan mengembalikannya ke 0 (titik C). Disini kita memperhatikan tingkat remnance tidak mencapai 0 seiring dengan gaya tetapi pita mempertahankan sejumlah kemagnetannya. Inilah karakteristik khas dari pita magnetik: mampu mengingat magnetisasi bahkan setelah gaya magnetnya sudah tidak ada lagi. Semakin turun pada jalur sinusoid, kita memperhatikan bahwa untuk mengembalikan remnance kembali ke 0 kita butuh menerapkan medan magnetik negatif. Kemudian kita mencapai titik D dimana remnance tidak ada. Jika kita meningkatkan jumlah medan magnetik negatif lebih lanjut hingga mencapai titik E, terjadi kejenuhan negatif. Jika kita mengurangi jumlah medan magnetik negatif kita mencapai titik F (pada titik F terjadi kekurangan medan magnetik), yang dikarakterisasikan oleh remnance negatif. Selanjutnya kita tingkatkan medan magnetik sehingga berhasil membatalkan magnetisasi pita (titik G) dan mengembalikannya ke kejenuhan. Semakin siklus histeresis mirip dengan bujur sangkar (remnance tinggi ketika tidak ada medan magnet yang diterapkan) semakin bagus kualitas pita.

6.7 Karakteristik Transfer Pita Magnetik

Sebelum termagnetisasi, partikel magnet diam di tempat dan membutuhkan sejumlah tertentu energi awal untuk mengatasi inersia (partikel-partikel ini sungguh tidak ingin diganggu). Namun, setelah partikel mulai bergerak, mereka mengikuti sinyal magnetik dengan baik hingga titik kejenuhan. Diagram berikutnya memperlihatkan karakteristik transfer umum dari pita magnetik dan tingkah lakunya ketika suatu medan magnetik diterapkan kepadanya.

Gambar 6.5 Karakteristik transfer pita magnetik

Grafik menunjukkan medan magnet yang diberikan pada X-axis, dan remnance (kuantitas magnetisasi yang telah ditransfer ke pita) pada Y-axis. Bentuk grafik ini bervariasi bergantung kepada frekuensi tetapi tingkah lakunya cenderung sama dengan yang ditunjukkan pada diagram. Ketika kita menerapkan medan magnetik yang lemah, kita berada pada zona non-linear. Ini berarti selama medan magnet tetap rendah, partikel tidak mengalami polarisasi sehingga tetap diam dikarenakan gaya inersianya. Jika kita meningkatkan medan magnet kita memasuki zona kejenuhan, dimana semua partikel pada pita telah terpolarisasi sehingga remnance tetap konstan. Jelas, fenomena yang sama terjadi sebaliknya dengan medan magnet negatif (suara terdiri dari kompresi dan rarefaksi).

6.6 Kuantitas Karakteristik Magnet

Berikutnya kita akan melihat kuantitas fisik yang mendeskripsikan berbagai aspek terkait dengan magnet untuk lebih memahami bagian-bagian berikutnya.

Medan magnet. Teori medan magnet tidak akan dibahas pada kursus ini. Cukuplah mengatakan bahwa medan magnet adalah medan gaya yang diukur dalam Weber (Wb).

Polarisasi. Ini adalah gaya yang diberikan oleh suatu medan magnet pada partikel magnet di pita. Partikel-partikelnya mensejajarkan dirinya dengan arah medan magnet yang diberikan.

Remnance. Ini adalah jumlah magnetisasi yang tersisa pada pita setelah suatu medan magnet diberikan. Laju remnance dalam hubungannya dengan variasi medan magnet dideskripsikan pada diagram yang disebut dengan diagram histeresis.

Penjenuhan pita. Ini terjadi ketika medan magnet yang diberikan kepada pita telah mempolarisasikan semua partikel magnet yang ada sehingga remnance tidak bisa lebih besar lagi.

Koersivitas. Kuantitas medan magnetik yang dibutuhkan untuk menghapus pita magnet yang telah jenuh.

Fluksivitas. Jumlah medan magnet yang dapat disimpan dalam satu pita. Diukur dalam nWb/m (nanoWeber per meter).