“Kami menggunakan pendekatan yang berbeda dalam mendesain kabel dibanding dengan pembuat kabel lain.” Begitu kata Mark Markel, presiden direktur Analysis-Plus Inc yang berdomisili di Miami. “Dalam mendesain kabel kami selalu menguji dengan menggunakan instrument dan computer untuk mengukur karakter, besaran dan property kabel. Hal ini kami lakukan untuk menghindari kabel yang membawa karakter atau selera pendesain kabel.” Begitu tambahnya untuk meyakinkan saya. Demikianlah cuplikan koresponden saya melalui email dengan Mark.

Mark Markel adalah seorang electrical engineer, dibantu oleh Dr. Sun seorang fisikawan yang menurut Mark, Dr. Sun adalah seorang jenius. Mereka pada tahun 1993 membentuk perusahaan Analysis-Plus Inc. Sebelum nya pekerjaan mereka adalah konsultan teknologi tinggi dalam bidang elektromagnetic. Mereka sering mendapat tugas dari NASA, Motorolla, Mitsubishi USA untuk meneliti dan mengembangkan teknologi baru dan canggih. Sampai akhirnya mereka menemukan kabel Hollow Oval. Penemuan ini sempat di tawarkan ke Monster Cable. Tetapi penawaran mereka tidak begitu dihiraukan oleh Monster Cable, akhirnya dengan semangat wirausaha yang besar mereka berdua berjuang untuk membuat perusahaan sendiri dan ternyata mereka sukses.

Braided Hollow Oval Cable berbeda dengan kabel penampang bundar, kabel solid core, kabel persegi dan lain-lain. Bradied Hollow Oval sanggup menghilangkan kelemahan kabel – kabel yang disebut diatas sehingga Kabel Hollow Oval dapat memberikan performa prima dengan harga jauh dibawah kabel dengan performa yang sama.

Mark memberi contoh: “Misalnya beberapa perusahaan kabel terkemuka berpendapat bahwa kapasitansi yang rendah adalah factor terpenting sebuah kabel. Dengan asumsi kapasitansi rendah menyajikan frekuensi tinggi lebih baik. Untuk merendahkan factor kapasitansi perusahaan tersebut memperbesar jarak antar konduktor tetapi menyebabkan meningkatnya factor induktansi. Kapasitansi rendah tercapai tetapi sayangnya karena induktansi yang tinggi memberi efek samping meningkatnya noise dan terblokirnya sinyal listrik. Kedua efek samping tsb jelas-jelas menurunkan kualitas sinyal.”

“Contoh lainnya,” tambahnya: “perusahaan kabel berpromosi bahwa mereka mengunakan dua poros polimer untuk mengurangi factor resistasi konduktor. Tapi tidak didukung dengan fakta yang kongkrit dalam penjelasan teknologi kabel tersebut. Ada juga kabel high end yang mengklaim “kabel flat, tidak ada tekukan, tidak ada induktansi.” Semua slogan tersebut tidak didapat dibuktikan secara ilmiah.”

Saya terkejut dan penasaran dengan pemaparan Mark. Setelah membujuk Mark dengan ulet dan pantang mundur. Akhirnya dia memberikan resep dapurnya untuk pembaca majalah Avi di Indonesia sebagai berikut.

Kabel dengan Konduktor Solid Berpenampang Bundar dan Permasalahannya.

Lebih dari 80% kabel yang beredar di pasaran memakai konduktor berpenampang bundar. Sayangnya konduktor berpenampang bundar memiliki beberapa masalah serius seperti: skin effect, current bunching.

Fenomena Efek Permukaan (skin effect):

Permasalahan utama berpangkal atas asumsi kebanyakan disainer kabel high end bahwa sinyal audio adalah arus sinyal DC. Arus DC adalah arus homogen yang tidak memiliki perbedaan frekuensi sedangkan arus audio memiliki kompleks sinyal seperti: frekuensi, amplitude, velocity dll. Permasalahannya resistansi konduktor meningkat tajam seiring dengan meningkatnya frekuensi dari sinyal audio. Masalah kedua adalah semakin tinggi frekuensi audio maka arus audio cendurung berjalan di permukaan konduktor. Fenomena ini disebut efek permukaan. Masalah ini menyebabkan perbedaan fase antara frekuensi tinggi dan rendah, ketidak efisien konduktor dimana pada konduktor yang tebal ada bagian yang tidak dilalui arus sinyal audio sama sekali dan energi arus audio yang terbuang karena ketidak efisien penyaluran sinyal audio. Lihat gambar 1. Dimana sinyal audio berkumpul pada permukaan konduktor.

Gambar 1

Fenomena Kumpulan Arus (current bunching) atau sering disebut Proximity Effect. Fenomena terjadi pada kabel dengan dua konduktor yang diletakan berdempetan satu dan lain yang dipisahkan dengan bahan isolasi (dielektrik). Disaat sepasang konduktor diumpan arus audio. Arus yang meninggalkan sumber mempunyai kecenderungan berkumpul mendekati arus yang kembali ke sumber. Jika frekuensi dinaikan maka kecenderungan arus yang berkumpul semakin merapat. Fenomena ini menyebabkan resistensi kabel semakin meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi. Untuk mendapatkan nada tinggi yang transparan diperlukan diameter konduktor yang besar. Hal ini menciptakan ketidak efisien bahan kabel. Untuk jelasnya lihat gambar 2. Warna merah sinyal audio yang cenderung berkumpul berdekatan satu dan lain. Sedangkan warna biru adalah konduktor yang tidak dilalui sinyal audio sama sekali.

Gambar 2

Kabel dengan Konduktor Solid Berpenampang Persegi dan Permasalahan.

Untuk mengatasi masalah skin efek dan bunching efek, beberapa perusahaan kabel mengembangkan kabel dengan konduktor berpenampang persegi.

Kelemahan konduktor padat berpenampang persegi adalah memiliki 4 sudut yang tajam yang dapat menciptakan medan listrik tegangan tinggi. Dalam jangka waktu yang panjang dapat menyebabkan keausan pada isolator kabel (dielektrik). Pendek kata konduktor solid persegi kualitas and karakternya sangat sensitive terhadap penekukan.

Jika terlalu sering ditekuk, konduktor material mengalami tegangan yang hal tersebut menyebabkan distorsi, noise dll.

Gambar 3

Kabel dengan Konduktor Berpenampang Hollow Oval dan Keunggulannya.

Setelah melakukan beribu kali uji coba yang rumit menggunakan dengan computer simulasi terhadap tegangan kabel, konduktifitas, induktansi, kapasitansi, fase frekuensi, dll. Tim desain dan engineer Analysis Plus mendapatkan solusi inovatif yaitu kabel braided hollow oval.

Tim engineer Analysis Plus berkomentar bahwa dari hasil pengukuran mereka kabel ini dapat menghilangkan cacat sinyal audio.

Keunggulan utama dari konduktor oval adalah arus balik yang melalui konduktor oval lebih banyak, homogen dan memiliki stabilitas jarak terhadap arus keluar sehingga menurunkan efek negatif fenomena bunching efek.

Keunggulan utama dari konduktor oval dengan poros yang kopong (kosong) seperti yang kita ketahui bahwa kecenderungan sinyal audio berkumpul di permukaan kabel maka diciptakan konduktor dengan poros kopong (hollow) untuk mencapai efisiensi transmisi sinyal audio yang stabil dan homogen.

Hal ini meniadakan permasalahan perbedaan fase frekuensi.

Gambar 4

Kelebihan Konduktor Kepang / Tikar (Braided Conductor).

Keunggulan yang nyata dari konduktor tikar memiliki kelenturan yang paling baik. Konduktor tikar sangat lentur, tahan terhadap tekanan yang disebabkan penekukan – penekukan kabel yang sering dilakukan. Kabel konduktor padat umumnya jika ditekuk terus menerus dapat berubah bentuk yang menyebabkan distorsi, perubahaan karakter, perbedaan impedance.

Kabel tikar juga memiliki kelebihan lain yaitu arus listrik yang terdistribusi merata pada setiap serabut konduktor tikar sehingga resistansi kabel oval sangat konstan pada setiap tingkatan frekuensi.

Karakteristik Impendansi Kompleks.

Rumus Karakteristik Impendensi adalah sbb:

Z = [(R + jwL)(G + jwC)] ½

Dimana:

R : resistensi gabungan

L : induktansi gabungan

G : perpindahan konduktifitas

C : perpindahan kapasitansi

w : besaran sudut frekuensi (2 TTf)

Rumus diatas agak rumit. Sederhananya begini: R, L, G dan C selalu berubah – ubah sesuai dengan perubahan frekuensi. Hal ini membuat (Z) Impedensi karakteristik berbanding lurus dengan perubahan (w) frekuensi.

(Z) Impedensi karakteristik adalah besaran yang sangat kompleks. Tidak dapat disederhanakan adalah sangat riskan untuk menyederhanakan permasalahan ini (selisih fase impedensi).

Sebagai contoh lihat tabel 5.

Tabel dibawah adalah tabel impedansi pada beberapa speaker di tiap tingkatan frekuensi.

Impedensi 8 ohms pada speaker adalah impedensi yang berlaku untuk frekuensi tertentu. Seiring dengan naik / turunnya frekuensi Impedensi speaker juga berubah

 

	100 HZ	120 HZ	1K HZ	10K HZ	20K HZ
EPI 100 (W)	4.54<-13.8 deg	4.43<-3.84 deg	12.84<+9.81 deg	6.26<+13.85 deg	8.01<+29.21 deg
BOSE 901 (W)	16.5<+49.1 deg	26.3<+43.4 deg	8.72<+15.9 deg	26.4<+47.5 deg	38.3<+47.2 deg
JBL TI 250 (W)	6.17<-14.4 deg	6.42<-2.15 deg	10.38<-2.1 deg	5.22<-13.4 deg	6.10<+6.41 deg

 

Table 5 (Measured speaker impedance with a 4632A LCR meter)

 

 Jadi untuk mengabaikan begitu saja masalah selisih fase impedansi dalam pendisain kabel dapat menghasilkan kabel yang tidak linier dalam tanggapan frekuensi.

Meminimalkan selisih fase impedansi.

Kabel oval menstabilkan aliran arus audio pada setiap frekuensi dan membuat impedensi yang sangat rendah. Sinyal audio kabel konvensional umumnya memiliki impedensi 100 ohms pada nada tinggi sehingga terjadi selisih fase impedensi pada nada tinggi.Dalam usaha mengatasi permasalahan ini beberapa produsen mengakali dengan menciptakan komponen pasif pada kabel mereka. Sayangnya komponen pasif sering kali memberikan efek samping pada kabel mereka.

Kabut Suara

Untuk menghilangkan fenomena kabut suara yang menyebabkan suara tidak transparan / butek. Parameter kabel harus stabil pada tiap tingkatan frekuensi. Gambar 6 menunjukkan parameter yang stabil dari kabel braided hollow oval Analysis Plus.

Gambar 5

Gangguan Elektromagnetik

Gangguan elektromagnetik kerap terjadi akibat dari peralatan listrik seperti: A/C, kipas angin, Vacuum Cleaner, hair dryer, radio, TV, lampu, dll.

Gangguan electromagnet masik dari sistem melalui kabel A/C, tetapi jika masalah ini telah diatasi dengan power filter dan power kabel tetapi kita masih merasakan gangguan.

Penyebab kedua adalah kabel speaker (footnote: Buku Henry W Ott’s Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, halaman 29). kabel speaker yang panjang berfungsi sebagai antenna selain menghantar arus audio yang menyebabkan meningkatnya noise dan hum.

Gambar 6

Disaat produsen kabel berlomba – lomba mencari akal untuk menghilangkan masalah gangguan electromagnet. Kabel hollow oval dapat mengatasi masalah ini karena kabel ini memiliki parameter induktansi yang rendah. Induktansi yang rendah meredam daya serap kabel terhadap gelombang elektromagnetik. Sehingga musik dan gambar dapat dinikmati tanpa hum dan hisss.

Rekaman hasil uji coba dengan sinyal musik

Mark Markel (presiden Analysis-Plus) mengakhiri penjelasan dengan berkata: “ Teori saja tidaklah cukup”. “Pada diagram berikut adalah rekaman hasil uji coba kami terhadap kabel branded merek lain dan kabel Hollow Oval – Analysis Plus.”

Gambar 7 menunjukkan sinyal yang keluar dari kabel speaker high-end merk lain. (test memakai sinyal generator dan digital oscilopkop). Terlihat sinyal keluaran yang di hantarkan oleh kabel (x) memiliki property yang berbeda dengan sinyal yang masukan.

Garis ungu adalah sinyal asli musik dan garis hijau adalah sinyal keluaran kabel speaker merek lain.

Gambar 7

Gambar 8 menunjukkan sinyal yang keluar dari kabel speaker braided hollow oval Analysis Plus. Terlihat sinyal keluaran yang di hantarkan oleh kabel Analysis-Plus memiliki property yang serupa dengan sinyal yang masukan.

Gambar 8

Uji Dengar

Tepat minggu petang saya selesai merangkum teori, penjelasan dan philosofi Mark dalam mendesain kabel Analysis-Plus. Penasaran juga rasanya untuk membuktikan omongan Mark. Kebetulan juga saya telah mem-break-in kabel Solo Crystal Oval Interkonek dan Solo Crystal Oval Speaker Cable 8 AWG. Akhirnya saya putar album Jhena Lodwick – Feeling. Sambil menghirup kopi saya menghabiskan sore hari yang santai dengan alunan vocal Jhena melalui kabel Analysis-Plus. Feeling…nothing more than feeling…

Salam,

Herwin Gunawan

Penulis