RSS

Low Noise Tone Control

02 Mar

Seringkali audiophile menganggap bahwa tone control tidak diperlukan dalam reproduksi audio, karena akan mengubah respon fasa dan frekuensi dari sinyal aslinya. Namun kita tidak memutar musik di ruangan kedap suara dan bebas gema. Tiap-tiap ruangan memiliki peredaman yang berbeda-beda terhadap frekuensi. Ada frekuensi yang diredam lebih banyak daripada frekuensi lainnya. Idealnya akustik ruangan yang dimodifikasi agar peredaman terhadap frekuensi merata. Namun hal itu sulit dilakukan dan membutuhkan biaya yang mahal.

Alat untuk mengatasi hal itu mulai dari yang sederhana yaitu tone control atau pengatur nada bass dan treble, equalizer baik grafik maupun parametrix, sampai memakai DSP (Digital Signal Processor) dengan real time analyzer. Tone control sederhana, murah, dan gampang dibuat.

Tone control yang umum beredar di pasaran memakai potensiometer 100K atau 50K yang tentu saja tidak ideal kalau yang diutamakan adalah noise yang rendah (baca artikel di blog ini tentang merancang rangkaian low noise dengan op-amp). Saya merancang tone control dengan potensiometer 10K. Sebenarnya saya ingin memakai potensiometer 1K, namun karena potesiometer 1K susah didapat maka saya memakai yang 10K.

Perubahan nilai potensiometer menjadi 10K mengharuskan juga untuk merubah nilai filter pada bass dan treble nya. Rangkaian ini memakai tone control rancangan Baxandall yang menempatkan filter bass dan treble pada jalur umpan balik. Rangkaiannya ada di bawah ini.

 TONE CONTROL

Dengan memakai potensiometer 10K, impedansi input juga semakin rendah. Pada saat kedua potensiometer diatur 50%, maka impedansi input sekitar 2K, sehingga rangkaian ini memerlukan buffer. U3 adalah pengatur bass dan U4 pengatur treble, harus memakai potensiometer linier. Pengaturan bass dan treble secara terpisah adalah sekitar +-10 dB. Namun kalau keduanya diatur maksimum atau minumum, pengaturan treble sedikit lebih rendah yaitu +-9dB. Umumnya pengaturan bass dan treble pada tone control yang ada di pasaran adalah +-20 dB, ini menurut saya terlalu berlebihan. Jika koreksi bass atau treble yang dibutuhkan terlalu besar, pasti ada sesuatu yang salah pada sound system tersebut.

Di bawah ini gambar respon fasa dan frekuensi pengaturan bass saat potensiometer treble pada posisi 50%.

 SWEEP bass TONE CONTROL

Di bawah ini gambar respon fasa dan frekuensi pengaturan treble saat potensiometer bass pada posisi 50%.

 SWEEP treble TONE CONTROL

Di bawah ini gambar respon fasa dan frekuensi pengaturan bass dan treble secara serempak.

 SWEEP ALL WIPER TONE CONTROL

Op-amp dalam simulasi ini menggunakan NE5532. Namun op-amp lain juga bisa asal noise nya rendah dan slew rate nya lebih besar atau sama dengan 6V/µS. Hasil akhirnya tergantung implementasi tata letak komponen dan disain PCB nya. Rangkaian ini sudah saya coba pada pre-amp saya yang fotonya ada di bawah ini.

pre-amp1

Implementasi 

Pre-amp_tone control

Tone control ini digabung dengan volume control dan pre-amp sederhana.

Pre-amp_tone control bot

Pre-amp_tone control top

Update 9 September 2015

Bagi yang kesulitan untuk mendapatkan potensiometer 10K, bisa diganti dengan potensiometer 50K dengan penyesuaian komponen lainnya sebagai berikut:

ToneControlBiasa

Noise tone control ini tentu saja lebih tinggi daripada versi sebelumnya, karena pemakaian resistor dengan nilai tinggi. Penganturan bass dan treble secara sendiri-sendiri sekitar +-12 dB. Kalau pengaturannya bersamaan, maka pengaturan bass sebesar +-12 dB dan pengaturan treble sebesar +-10 dB.

Untuk pemakaian potensiometer 20K, skematiknya seperti ini:

simple tone control 20K sch

Layout PCB Dari John Widhi

John Widhi mengirimkan layout PCB rancangannya ke saya. Ukurannya 10 cm x 5.5 cm.

TC_top

TC_bottom

John Widhi juga menjual komponen-komponen yang dibutuhkan untuk membuat tone control tersebut.

Implementasi

Salah seorang teman sosial media saya sudah membuat tone control ini dengan amplifier Blameless 100. Atas ijinnya maka saya tampilkan fotonya di sini.

tone control-

tone control + balmeless 100

Review-nya dimuat pada group Facebook “DIY Indonesia”.

 
28 Komentar

Ditulis oleh pada 2 Maret 2014 in Audio

 

Tag: , ,

28 responses to “Low Noise Tone Control

  1. Timi

    29 April 2014 at 01:11

    Gan mau tanya
    Ada daftar komponen-nya gak?
    Thanks b4

     
    • anistardi

      29 April 2014 at 01:44

      Nilai komponennya seperti yang ada di schematic-nya. Op-amp pakai yang low noise dan high slew rate seperti NE5532, OPA2134, LM4562, dsb. Untuk de-coupling catu daya op-amp pakai elco 10uF/25V yang diparalel dengan 100nF ceramic. Untuk capacitor di filter tone control pakai tipe MKP atau MKS. Untuk C4 pakai Silver Mica (ceramic juga boleh). C8 pakai MKP atau MKS atau Bipolar/Nonpolar. C11 pakai Bipolar/NonPolar karena capacitor film 22uF akan sulit didapatkan. Rating tegangan capacitor selain untuk de-coupling catudaya adalah 50V.
      Semua resistor metal film. Besarnya tegangan tergantung tipe op-amp, umumnya +-15V yang teregulasi.

       
  2. kf

    20 Januari 2015 at 22:10

    Pak anis, yang saya tau para audiophile tidak mau menggunakan tone kontrol adalah lebih dikarenakan takut akan mengubah suara aslinya (terjadi pewarnaan).

    Memang dengan tone kontrol, akan diperoleh suara musik yang lebih enak dan lebih bagus dalam lingkungan yang tidak ideal, namun bagaimana untuk mengetahui bahwa hasil koreksi dari tone kontrol mendekati suara aslinya ??

    Menurut saya tone kontrol menjadi sangat bermanfaat bagi para audiophiler jika mereka mempunyai alat untuk mengukur frekuensi respon, sehingga ruangan yang tidak ideal bisa di adjust sedemikian hingga menghasilkan suara yang mendekati aslinya.

     
  3. kf

    20 Januari 2015 at 22:14

    Saya kadang merasa aneh kepada para audiophiler yang tergila2 dengan ampli tabung, padahal ampli tabung sendiri sudah memberikan pewarnaan terhadap sebuah musik, yaitu menjadi lebih WARM, ini inkonsistensi mereka, jadi mau mengejar suara aslinya atau mengejar lebih warm ?

     
  4. kf

    21 Januari 2015 at 11:56

    bagi non audiophiler, tone kontrol bukan untuk adjustmen ruangan, tapi untuk menajdikan suaranya enak sesuai selera, buktinya kalau lagunya beda rekaman atau beda genre, mereka pasti utak-atik lagi tone kontrolnya agar sesuai dengan selera mereka.

    Kalau alasan adjustmen lingkungan, pasti lagu yang berbeda dan rekaman yang beda tidak perlu lagi di adjust.

    Itu yang saya ketahui pak.

     
  5. jhody armand

    2 Maret 2015 at 09:48

    pak,bisa kirim layout nya nggak. Saya masih newbie
    kirim ke armandjhody@gmail.com

     
    • anistardi

      2 Maret 2015 at 10:22

      Justru karena newbie, maka harus belajar bikin layout.

       
  6. Thole Rangga

    26 Maret 2015 at 00:09

    Dari skematic di atas, untuk menambahkan pengatur middle bagaimana pak?? Dan komponen mana saja pak yang bisa di ganti dengan komponen berkualitas Audiophile, , agar suara mnjdi lbh baik menurut saran Pak Anis. Apabila berkenan akan saya email hasil Re-draw/Re-design PCB dari layout asli setelah menggunakan komponen grade A/Audiophile & penambahan pengatur Middle(setelah melalui test bunyi dulu sebelumnya). Terima kasih atas saran dan petunjuknya.

     
    • anistardi

      26 Maret 2015 at 00:22

      Saya ada contoh tone control yang ada pengaturan middle -nya, tapi belum saya simulasikan jadi belum bisa komentar. Kalau ada waktu akan saya coba simulasikan dan disesuaikan dengan rancangan ini.

       
  7. Irwan

    18 Agustus 2015 at 08:02

    Mas, Tone control itu sepertinya macemnya banyak, untuk tone control yang baik itu yang seperti apa ?
    Apakah seperti di Mas Anis ini atau bagaimana ?

     
    • anistardi

      18 Agustus 2015 at 10:37

      Tone control untuk mengkoreksi frekuensi rendah dan tinggi, Selain itu THD nya tidak boleh terlalu tinggi agar tidak mempengaruhi warna suara dan noise nya tidak boleh terlalu besar.

       
  8. vx.red

    12 September 2015 at 20:32

    pak Anistardi saya mau tanya. saya kesulitan mencari potensio 10k, 10pf, 470nf .
    apakah ini bisa di ganti pak ?
    trus knp ya pak kalo bass di putar sapai pol ada suara nguuk dan bassnya agak prek prek ya pak?
    sementara ini potensio 10k saya ganti 50k
    470nf say ganti 100nf
    dan 10pf saya gan 15 pf
    bisa tolong solusinya pak
    kalo hasil suara saya akui bening enak didengar.

     
    • anistardi

      12 September 2015 at 20:46

      Kalau nilai2nya diganti, respon frekuensinya juga berubah. Pemakaian potensio 10K agar noise-nya rendah. Bisa saja, memakai potensio 50K, namun dengan merubah banyak komponen lainnya. Untuk sementara belum saya buat rancangannya. Mungkin dalam beberapa hari ini, akan keluar versi yang tidak low noise. Tunggu saja.

       
  9. vx.red

    12 September 2015 at 21:05

    Thank’s pak anis atas jawabannya

     
  10. vx.red

    19 September 2015 at 07:30

    maaf pak Anistardi klo untuk menambahkan rangkain middlenya gmn ya pak ? mohon maaf pak klo bleh minta tolong discematicnya tambahkan rangkaian middle pak.

     
    • anistardi

      19 September 2015 at 07:32

      Simulasinya sudah saya upload di group facebook “DIY Indonesia”

       
  11. vx.red

    19 September 2015 at 08:28

    oke pak Anis terimakasih banyak. meluncur ke TKP duku

     
  12. Prasi

    8 Desember 2015 at 22:22

    Hi Bimo,
    This is prasi (from diyaudio) from India. I was looking at the tone control schematic here on your website. I had also tried to make a tone control here http://www.diyaudio.com/forums/analog-line-level/275643-tone-control-tl074-4.html. Unfortunately I had hum issues and noise problems. So I was wondering what should be the grounding layout for a stereo integrated amplifier with tone control. your help is much appreciated. Also I want to try out your tone control for my amplifier build with your kind permission and possibly reduce the PCB size a bit. my email is prasipawar@gmail.com.

     
    • anistardi

      8 Desember 2015 at 23:26

      If you use a dedicated trafo (or separated secondary winding) for the tone control, and hum still exist, it is a ground problem on your PCB. Otherwise, you should connect ground of tone control and amplifier only on PSU. See this article for example: http://hifisonix.com/wordpress/wp-content/uploads/2014/12/How-to-wire-up-a-Power-Amplifier_Updated.pdf You can freely use my schematic, but I want you to write my credit on your PCB🙂

       
      • Prasi

        9 Desember 2015 at 01:49

        sure, I will give credits. thanks for the document. One thing I would like to understand is, If your tone control is used in an integrated amp, the grounds of signal input and 15v supply are joined together on the PCB. and on power amplifier, the grounds of signal i/p and power supply are again joined. This will create a loop between grounds of tone control, power amplifier and PSU. pl see send image here http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/277695-grounding-issues-integrated-amp.html.

         
  13. Prasi

    9 Desember 2015 at 09:22

    Hi again,
    When I was designing my tone control, I had requested Mr. Rod Elliot’s suggestions. He was kind enough to reply and told me that,if you have volume and balance controls before the amplifying stages of the tone control, noise will be higher. Something to consider when designing a low noise tone control.
    regards
    prasi

     
    • anistardi

      9 Desember 2015 at 10:27

      You should read this book: Small Signal Audio Design, 2 Edition by Douglas Self

       
  14. John Widhi

    14 Januari 2016 at 22:32

    Ini saya sumbangin parts listnya🙂 ada 2 macem ya sesuai skema di atas juga ada dua macam.

    TC 10k
    R Tone Low Noise :
    4 * 4k7
    6 * 10k
    4 * 560
    2 * 100k
    2 * 3k3
    2 * 1k
    2 * 47
    4 * 22
    C Low Noise :
    4 * 10nF
    4 * 100nF
    2 * 1nF
    2 * 470nF
    2 * 10pF
    2 * 22pF
    4 * 100uF / 25V
    2 * IC NE5532
    3 * Pot 10k

    TC 50k
    R Tone Biasa :
    4 * 2k2
    8 * 15k
    2 * 10k
    2 * 100k
    2 * 3k3
    2 * 1k
    2 * 47
    4 * 22
    C tone Biasa :
    4 * 3n3
    2 * 33nF
    2 * 1nF
    2 * 100nF
    2 * 470nF
    2 * 10pF
    2 * 22pF
    4 * 100uF / 25V
    2 * IC NE5532
    3 * Pot 50k

    Untuk pemilihan opamp sepertinya diserahkan kepada perakitnya sendiri… jadi silakan dicoba-coba sesuka hati…
    Untuk layout yg pakai potensio kecil bisa pakai 2 macam opamp berbeda untuk diaudisi antar kanal.
    Thanks

     
  15. rio

    14 April 2016 at 17:28

    Mohon ijin untuk di cobak dulu??heheh

     
  16. mizix

    5 Juni 2016 at 06:12

    Pagi pak anis, mohon bantuannya untk tone control diatas. Pada potensio nada bass sy ingin diganti dgn nada middle pd frekwensi diatas 1khz. Komponen apa yg hrs sy ganti. Trimakasih

     
    • anistardi

      5 Juni 2016 at 08:49

      C7 dan C10 nilainya diturunkan.

       

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: