Crossover Sistem State Variabel (SV)

Diposting oleh M Ali Muhsinin

Artikel ini dibuat untuk menjelaskan sedikit tentang crossover dengan sistem State Variabel (SV). Saya (penulis) merasa sebenarnya penjelasan tentang SV sistem ini sudah sangat sering dijelaskan. Tapi saya melihat masih banyak sekali yang bingung tentang crossover ini.

Perlu penulis tekankan, bahwa Crossover SV bukanlah crsossover dengan sistem baru. Sistem SV selalu digunakan pada crossover pabrikan Build Up (BU). Crossover produk kami yang menggunakan sistem ini adalah crossover XG3 Series, contohnya XG34MA (4way), atau NSV Series misalnya NSV12.

Namun faktanya sebagian pengguna atau sound enginer otodidak tidak suka dengan sistem yang sangat vital ini. Ya, saya pribadi menyebutnya sangat vital. Karena sistem ini tidak bisa kita tinggalkan.

Lihat skema crossover State Variable (SV) di bawah ini

Kemudian lihat skema crossover Sallen Key (SK) di bawah ini

Dari skema mungkin sepintas lebih simple sistem SV, karena satu rangkaian sudah bisa 2 way. Tapi pada sistem SV setiap satu orde butuh satu op amp. Jadi untuk menaikkan slope harus menambah op amp.

Kembali soal persepsi dalam pemakaian, yang membuat pengguna atau sound enginer otodidak kebingungan adalah potensio freqwensi saling pengaruh.
Saling pengaruh? Mari kita belajar lagi tentang crossover khususnya Sistem SV.

Bagaimana karakteristik dan kelebihan Sistem SV, kok sampai sistem ini menjadi sistem standart?

Sistem SV sesuai namanya yaitu Variable, ada parameter freqwensinya, sehingga cut-offnya bisa dirubah. Namun freqwensi rendah dan tingginya selalu sama. Lebih jelasnya silakan lihatgambar di bawah ini

F1 adalah cut-off (titik potong) kedua output crossover. Jika crossovernya parametrik (freqwensi bisa dirubah) saat low digeser maka high juga harus ikut geser. Sehingga kedua output cut-off selalu sama. Dan inilah karakteristik crossover sistem SV. Dan tidak kita dapat pada sistem Sallen Key (SK).

Dari sini harusnya bisa diketahui, bahwa kelebihan SV adalah freqwensi kedua output tidak akan tumpang tindih maupun terbuang. Tentu ini tidak bisa kita temui pada sistem SK, kecuali anda telaten untuk menyetting masing-masing pot freq sedemikian rupa sampai ketemu cut-off yang sama.

Setiap sistem pasti ada kekurangan

Semua sistem memiliki kelebihan dan kekurangan, tidak terkecuali pada sistem SV ini. Lalu apa kekurangannya?

Misalkan cut-off kita setting di 350Hz, dikarenakan misal karakter box dan speker low hanya sampai di kisaran 330Hz. Namun ternyata misal box atau speaker highnya ada bossting yang cukup dominan di sekitar 300Hz - 400Hz (misal). Tentu hasilnya akan tetap ada freq yang dominan di antara 300Hz - 400Hz (tidak bisa flat). Kalo kita setting cut-off crossovernya di 400Hz tentu lownya tidak mampu merespon di atas 330Hz karena karakter box speaker low tadi hanya sampai 330Hz tentu ada freqwensi yang hilang. Lantas adakah solusinya?

Kita bisa merubah kurva responnya. Jika kita lihat pada gambar di atas, kurva responnya adalah Butterworth (BW) dengan area summing terpotong sebesar -3dB. Pada real tes justru kurva BW memberikan peningkatan sebesar 3dB di area cut off. Tentu ini tidak disarankan. Kita harus merubah atau ganti crossover dengan kurva respon Linkwitz-Riley (LR) dengan cut-off sebesar -6dB.

Apakah ini membantu? tentu sedikit membantu. Asalkan area yang terboosting tidak terlalu besar. Jika yang terboosting terlalu besar tentu kita butuh crossover yang independet/parameter freq terpisah. Disinilah kita membutuhkan DLMS atau crossover digital yang lebih kompleks.

Pada kasus ini apa bisa menggunakan sistem Sallen Key (SK)?
Saya anggap bisa, pada dasarnya untuk 2 way tidak jadi masalah menggunakan SV maupun SK. Karena SK bisa mensetting kedua outputnya (low dan high) sampai cut-off keduanya sama, atau keluaran flat tidak ada freq yang terboosting atau tumpang tindih. Malah menurut saya pribadi SK lebih bisa diandalkan pada kasus ini.

Mungkin timbul pertanyaan, "apakah pada selain 2 way tetap bisa menggunakan SK?"
Tentu bisa. Namun ada yang perlu diperhatikan. Crossover di atas 2 way (misal 3 way atau 4 way) pasti ada out midle. Kita harus memahami bahwa midle (entah itu mid low atau mid high) menggunakan filter band pass filter (BPF), tidak hanya Low Pass Filter (LPF) saja seperti di chenel low atau High Pass Filter (HPF) saja seperti di chenel high. Sehingga, karena pada chenel midle menggunakan BPF yaitu gabungan dari LPF dan HPF maka pada chenel mid harus ada 2 pot freq. Yang satu untuk mengatur cut-off LPFnya dan yang satunya lagi untuk mengatur HPFnya. Silakan lihat gambar di bawah.

Jika sistem ini digunakan pada crossover 3 way atau lebih dr 3 way tentu lebih baik dari pada SV. Keunggulannya setting lebih mudah karena freq masing-masing way tidak saling pengaruh. Dan keluaran tetap bisa flat karena ada 2 pot freq di bagian midle.
Namun ini hanya diterapkan pada produk MAM Audio versi komersial saja.

Kesimpulan

Baik sistem SV maupun SK memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Sistem State Variable (SV) kelebihannya lebih simple, hanya butuh satu pot freq untuk mengatur cut-off F1 (Lihat gambar). Dan kekurangan sistem Sallen Key (SK) adalah harus setting pot freq sendiri-sendiri karena ada 2 pot freq. Namun, kekurangan SV adalah jika menemui kasus seperti yang kit bahas di atas tadi akan terjadi masalah, ada freq yg justru tumpang tindih. Maka di sinilah justru dibutuhkannya sistem SK.

Namun ingat, harus menggunakan SK seperti yang dipakai pada produk komersial tadi. Jika tidak, justru akan jadi masalah seperti yang terjadi pada XG24. Freq terbuang maupun tumpang tindih tidak bisa dihindari.