SISTEM SIARAYA (PA SYSTEM)

Sebuah sistem siaraya atau biasa juga disebut PA system (public address system) adalah sebuah sistem elektronik yang boleh meningkatkan kelantangan suara manusia, sumber akustik samada muzik mahupun bunyi  yang telah dirakam.

Sistem ini digunakan untuk membuat hebahan, menyampaikan mesej-mesej tertentu dan memainkan muzik.

Sistem siaraya boleh dibahagikan kepada dua kategori:
1.         Sistem kecil (low impedance)- untuk tempat atau ruangan yang kecil seperti bilik mesyuarat, surau dan restoran.

2.         Sistem besar (hight impedance)- untuk tempat atau ruangan yang luas seperti stadium, pasaraya, auditorium dan sebagainya.

Pada asasnya kita memerlukan tiga peralatan asas sistem siaraya iaitu:
1. Sumber input seperti mikrofon, pemain DVD, pemain CD dan seumpanya
2. PA Amplifier sebagai penguat
3. Pembesar suara

*biasanya mixer digunakan sebagai medium perantaraan sumber input dan amplifier

Penguat untuk PA System (amplifier)

Pada dasarnya  amplifier hanya mempunyai dua terminal iaitu positif (+ve) dan negatif (-ve) untuk disambungkan ke speaker. Amplifier akan mengeluarkan isyarat atau voltan untuk menggerakkan coil pada speaker bagi menghasilkan bunyi.

Namun demikian terdapat juga amplifier yang mempunyai banyak terminal seperti COM, 4Ω, 25V, 70V dan 100V sebagaimana rajah dibawah

Biasanya semua amplifier mempunyai cara yang sama untuk berfungsi. Jika dipasang speaker dengan jarak 10 meter ia akan menghasilkan 100% output dan bunyi yang maksimum. Namun apa akan terjadi sekiranya jarak speaker ditingkat ke 20 meter atau 30 meter. Sudah tentu peratus outputnya akan menurun kepada 80% atau 60% dan bunyinya juga akan semakin perlahan disebabkan oleh kejatuhan voltan atau dipanggil voltage drop

Bagaimana cara untuk mengatasi masalah ini? Biasanya keluaran amplifier 22V/4 Ω itu digunakan untuk jarak atau ruang yang dekat atau sempit sahaja. Namun jika penggunaan jarak speaker yang dipasang jauh voltan 22V ini perlu ditingkatkan seperti kepada 70V atau 100V dengan menggunakan transformer, tetapi perlu dipasang matching tranformer pada speaker bagi menurunkan semula voltan kepada 22V. Bagi speaker jenis high impedance, matching transformer ini memang telah sedia terpasang

Sistem seperti ini tidak lagi memerlukan kabel yang terlalu besar walaupun memerlukan pemasangan speaker pada jarak yang jauh. Sistem ini dikenali juga sebagai sistem Constant voltage atau high impedance. Galangan atau impedance pada speaker sentiasa stabil kerana dikawal oleh impedance pada matching transformer. Kelebihan lain sistem ini ialah sambungannya mudah diselarikan kepada banyak speaker. Walaubagaimanapun terdapat kelemahan dari segi kualiti bunyi kerana frekuensi respon pada matching transformer hanya membenarkan frekuensi dalam julat mid-range sahaja. Terdapat juga kesan suara tererut (distortion)

Bila kita perlu menggunakan terminal 4Ω, 70V atau 100V?
Mari kita lihat contoh berikut. Kita menggunakan amplifier jenis TOA 240 watt.

Terdapat tiga terminal OUTPUT yang akan disambung ke speaker iaitu COM-4Ω/31V, COM-70V/21Ω dan COM-100V/42Ω. Bagi terminal OUTPUT COM-4Ω/31V adalah untuk sambungan speaker low impedance iaitu speaker tanpa matching transformer, di mana nilai galangan (impedance) speaker tidak boleh lebih kecil dari impedance yang tertera di terminal amplifier iaitu tidak boleh lebih kecil dari 4Ω.

Bagi terminal COM-70V/21Ω dan COM-100V/42Ω pula hanya boleh disambungkan kepada speaker high impedance iaitu speaker yang mempunyai matching transformer. Nilai impedance pada speaker tidak boleh lebih kecil dari nilai yang tertera pada terminal amplifier.

Contoh: Jika kita ada empat horn speaker 25W dengan nilai impedance 16Ω setiap satu. Bagaimana sambungannya, apakah faktor yang perlu diambilkira?

Pertamanya speaker ini adalah jenis low impedance (16Ω), keduanya nilai impedancenya lebih kecil dari 21Ω. Jadi pemasangannya mestilah di terminal COM-4 Ω/31V.

Mari kita kira berapakah kuasa yang diperlukan oleh empat speaker ini jika semuanya disambung secara selari

Kuasa = Voltan²/Impedance  speaker

Dimana jumlah Impedance                  = 16Ω/4   (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                  = 4Ω

Oleh itu Kuasa              =31²/4
                                        =240.25W   – nilai kuasa sebanyak ini diperlukan oleh speaker.
Sesuai atau tidak? Jawapannya sesuai kerana nilai kuasa amplifier ialah 240W.

Mari kita lihat jika kita menggunakan dua horn speaker disambung selari.
Kuasa = Voltan²/Impedance  speaker

Dimana jumlah Impedance                  = 16Ω/2   (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                  = 8Ω

Oleh itu Kuasa              =31²/8
                                        =120 W   – nilai kuasa sebanyak ini diperlukan oleh speaker.
Dua speaker ini hanya memerlukan kuasa sebanyak 120W sahaja dari amplifier.
Masih boleh digunakan tetapi kadar pelarasan volume tidak boleh dilaras terlalu tinggi atau lebih dari separuh kerana ia akan merosakkan speaker. (Penyelesaiannya kita boleh mennggunakan External Resistor dengan nilai yang sesuai)

Mari kita lihat jika kita menggunakan 6 horn speaker disambung selari.
Kuasa = Voltan²/Impedance  speaker

Dimana jumlah Impedance                  = 16Ω/6   (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                  = 2.66Ω

Oleh itu Kuasa              =31²/2.66
                                        =361.28 W   – nilai kuasa sebanyak ini diperlukan oleh speaker.
Sesuai atau tidak? Jawapannya tidak sesuai kerana nilai kuasa amplifier hanyalah 240W.(Jika pemasangan seperti ini dilakukan amplifier akan panas dan terbakar)

Mari kita lihat jika kita menggunakan 1 horn speaker disambung kepada terminal high impedance 100V.
Kuasa = Voltan²/Impedance  speaker

Dimana jumlah Impedance                  = 16Ω/1   (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                  = 16Ω

Oleh itu Kuasa              =100²/16
                                        =625 W   – nilai kuasa sebanyak ini diperlukan oleh speaker.
Sesuai atau tidak? Jawapannya tidak sesuai kerana nilai kuasa amplifier hanyalah 240W.(Jika pemasangan seperti ini dilakukan amplifier akan panas dan terbakar. Penyelesaiannya perlu memasang matching transformer pada speaker tersebut)

Mari kita lihat jika kita menggunakan 9 horn speaker 400Ω (high impedance) disambung secara selari kepada terminal high impedance 100V/42Ω.

Kuasa = Voltan²/Impedance  speaker

Dimana jumlah Impedance                 = 400Ω/9 (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                 = 44Ω

Oleh itu Kuasa              =100²/44
                                         =227 W   – nilai kuasa sebanyak ini diperlukan oleh speaker.
Sesuai atau tidak? Jawapannya sesuai kerana nilai kuasa amplifier ialah 240W.

Boleh atau tidak jika speaker ini dipasang pada terminal 70V/21Ω? Mari kita kira terlebih dahulu nilai kuasa yang dikeluarkan oleh amplifier.

Dimana jumlah Impedance                 = 400Ω/9 (kiraan boleh guna kaedah perintang selari)
                                                                 = 44Ω

Oleh itu Kuasa              =70²/44
                                        =111.4 W  – boleh digunakan tetapi penggunaan kuasa amplifier tidak maksimum