Megafon

Untuk perusahaan telekomunikasi di Rusia, lihat MegaFon.

Sebuah megafon yang sedang dipegang oleh seorang kakek.

Megafon (kadang disebut sebagai Toa karena berasal dari merek bernama TOA) adalah pengeras suara genggam yang menggunakan pengarah suara berbentuk corong untuk meningkatkan efisiensi elemen-elemen pengirim suara, khususnya elemen diafragma yang digerakkan oleh sebuah electromagnet. Corong itu sendiri merupakan bagian yang pasif dan tidak memperbesar suara dari elemen pengeras suara, tetapi berguna untuk mereproduksi suara untuk menggetarkan udara. Corong ini bisa dipandang sebagai transformer akustik yang menyediakan impedansi yang sama antara diafragma padat yang berhubungan dan udara dengan kepadatan rendah. Hasil dari proses ini adalah keluaran suara yang lebih baik.

Bagian sempit dari corong yang ada di dekat pengeras suara disebut ‘leher’ dan bagian luas yang berada jauh dari pengeras suara biasa disebut ‘mulut’. Corong digunakan untuk memperluas batasan frekuensi yang rendah dari pengeras suara. Saat menempel pada corong, pengeras suara mampu menghasilkan kembali suara tengah lebih kuat. Besarnya corong dan ukuran ‘mulut’ menentukan batas rendahnya frekuensi. Pada pengeras suara genggaam ini, ukuran ‘leher’ hanya berpengaruh pada desain. Corong pada pengeras suara ini dapat meningkatkan jarak frekuensi hingga 5 oktaf.

Corong digunakan untuk memodifikasi karakteristik penciptaan gelombang suara. Cakupan horizontal adalah faktor penentu utama dari lebarnya corong. Sedangkan, cakupan vertikal adalah faktor penentu utama dari tinggi corong. Kerja poros on dan off akan berbeda tergantung pada bentuk dari corong ini. Bentuk dan desain dari pengeras suara genggam ini harus disesuaikan dengan gangguan yang mungkin terjadi dalam proses pengiriman suara, seperti distorsi atau fron gelombang.

Cara kerja

Corong akustik mengubah variasi bertekanan tinggi dengan perpindahan kecil menjadi variasi bertekanan rendah dengan perpindahan besar, dan sebaliknya. Proses ini dilakukan secara bertahap. Seringnya, hal-hal yang berhubungan dengan eksponen dapat meningkatkan area silang dari corong. Kecilnya wilayah silang dari ‘leher’ corong membatasi jalannya udara, yang menyajikan impedansi tinggi, ke pengeras suara. Hal ini memungkinkan pengeras suara untuk mengembangkan tekanan tinggi untuk perubahan tertentu. Oleh karena itu, gelombang suara yang ada di ‘leher’ corong memiliki tekanan tinggi dan perpindahan kecil. Bentuk runcing dari corong memungkinkan gelombang suara secara berangsur-angsur mengurangi tekanan dan meningkatkan perpindahan hingga gelombang suara mencapai ‘mulut’ corong dimana gelombang suara menjadi bertekanan rendah dan berperpindahan tinggi.

Pengeras suara genggam elektronik memiliki cara kerja yang sama dengan pengeras suara genggam manual, yaitu dengan mengganti diafragma secara mekanik dengan pengeras suara piezoelectric. Pengeras suara dengan desain modern biasanya memiliki khas bercorong kerucut, berhubungan dengan eksponen, dan tractrix runcing. Pada saat pengeras suara genggam digunakan untuk berbicara, semakin rendah rata-rata nyala, maka semakin rendah pula frekuensi yang dihasilkan oleh corong.

Pengeras suara genggam modern dengan keluaran tinggi juga membuat ‘leher’ corong menjadi lebih kecil daripada diafragma kerucut. Hal ini disebut perbandingan “pemuatan” atau “pemadatan” corong. Perbadingan pemadatan adalah wilayah kerucut dibagi wilayah ‘leher’ corong. Khusus untuk bas dan frekuensi jarak tengah, perbandingan pemadatan adalah mulai dari (1,5 - 1) pemadatan rendah, pemadatan normal (2 – 1), sampai ke pemadatan tinggi (3,5 – 1). Keluaran suara frekuensi tinggi kadang-kadang memiliki pemadatan tinggi sampai 10 – 1.

Semakin tinggi pemadatan, maka semakin tinggi pula kemampuan corong untuk menggabungkan diafragma dengan udara pada mulut corong dan meningkatkan efisiensi sampai perbandingan pemadatan menjadi sangat tinggi. Jika pemadatan menjadi sangat tinggi maka corong akan mulai membatasi pergerakan kerucut. Pada titik ini, keluaran suara maksimum dari corong (pada distorsi tertentu) akan dikurangi. Untuk menunjukkan hal ini dengan jelas, letakkan sebuah pengeras suara genggam menghadap ke lantai. Perbandingan pemadatan akan menjadi sangat tinggi, namun keluaran suara dari belakang pengeras suara akan sangat kecil.

Sejarah

Ilmu matematika dan fisika dari cara kerja pengeras suara genggam dikembangkan selama bertahun-tahun dan kemudian berhasil menjadi sebuah alat yang canggih sebelum Perang Dunia II.

Dalam sejarah tercatat bahwa penemuan Megafon pertama kali dalam sejarah manusia adalah pada abad ke 17 di tahun 1600an oleh Athanasius Kircher, seorang dari Serikat Yesuit Jerman.

Pengeras suara pertama yang paling terkenal adalah yang terdapat di fonograf mekanik, dimana pencatat nada menggerakan jarum logam yang berat dan kemudian jarum tersebut akan memicu getaran dalam diafgragma logam kecil, yang bertindak sebagai pemicu dari pengeras suara genggam. Sebuah contoh yang terkenal adalah pengeras suara genggam yang dapat didengar oleh anjing Nipper RCA.

Pengeras suara tersebut meningkatkan pemuatan sehingga bisa mendapatkan gabungan energi dari diafragma dan udara. Dengan demikian, variasi tekanan akan menjadi lebih kecil seiring dengan pertambahan volume dan pergerakkan suara keatas corong. Amplifikasi mekanik semacam ini sangat diperlukan pada masa reproduksi suara pre-elektrikal untuk mencapai tahap dimana suara dapat digunakan.

jenis pengeras suara genggam yang paling tua dan paling sederhana adalah Kerucut . Alat ini masih digunakan oleh kelompok pemandu sorak dan penjaga pantai sebagai pengeras suara pasif. Karena sisi yang berbentuk kerucut menggambarkan lingkaran yang sempurna dan suara yang dipancarkan, kerucut menjadi tidak memiliki fase atau distorsi amplitudo dari gelombang suara. Pengisian akustik yang terdapat dalam kerucut tidak menambahkan batas frekuensi rendah. Batas frekuensi ini dianggap telah cukup rendah untuk tujuan yang paling modern, dengan keluaran energi nyata dari kerucut ini kurang dari keseluruhan desain sebelumnya.

Referensi

• Ballou, Glen; Cliff Henricksen (1987). "Loudspeakers, Enclosures, and Headphones". Handbook for Sound Engineers: The New Audio Cyclopedia. Indianapolis, Indiana: Howard W. Sams & Co.. ISBN 0-672-21983-2.
• Eargle, John M.; Chris Foreman (2002). "Radiating Elements". JBL Audio Engineering for Sound Reinforcement. JBL Pro Audio Publications. ISBN 0-634-04355-2.
• Eargle, John M. (2003). "Horn Systems". Loudspeaker Handbook, 2nd edition. Springer. ISBN 1402072831.
• The Quadratic Throat Waveguide: A White Paper On An Invention by Charles E. Hughes of Peavey Electronics Corporation. (2000) John Murray, Peavey Electronics.
• Villafasari, R. 2003. Fisika Mekanik. Penerbit Mutiara Sumber Widya: Jakarta

Pranala luar

• Media tentang Megaphones di Wikimedia Commons
• Impedansi
• Controlling Public Protest: First Amendment Implications An article about restrictions that may legally be imposed on public protests (including use of bullhorns), by Daniel L. Schofield, S.J.D., published in the November 1994 issue of the FBI's Law Enforcement Bulletin.