Untuk menguatkan sinyal audio dengan akurat diperlukan amplifier yang bebas dari segala macam cacat. Sayangnya tidak ada amplifier yang ideal. Berbagai macam cacat dihasilkan oleh amplifier karena ketidaklinierannya. Jenis-jenis cacat pada audio amplifier adalah:
- Total Harmonic Distortion (THD)
Jika sinyal sinus murni dikuatkan oleh audio amplifier, keluarannya tidak berupa sinyal sinus murni lagi. Sinyal sinus murni hanya memiliki satu frekuensi dasar, sedangkan sinyal yang bukan sinus murni memiliki lebih dari satu frekuensi dasar. Frekuensi selain frekuensi dasar yang dihasilkan inilah yang disebut harmonic distortion atau cacat harmonik. Frekuensi harmonik besarnya 2x, 3x, 4x, dan seterusnya dari frekuensi dasar. Perbandingan nilai RMS antara frekuensi dasar dengan frekuensi-frekuensi harmonik inilah yang disebut Total Harmonic Distortion (THD). Namun seringkali derau atau noise ikut terukur dalam pengukuran THD sehingga disebut Total Harmonic Distortion + Noise (THD + N).
- InterModulation distortion (IM)
Jika dua buah sinyal sinus murni dijumlahkan dan dikuatkan oleh audio amplifier, maka pada keluarannya akan dihasilkan sinyal-sinyal dengan frekuensi yang sama dengan sinyal kedua sinus tersebut, frekuensi harmonik dari kedua sinyal tersebut dan frekuensi-frekuensi yang merupakan perbedaan dari kedua frekuensi sinus dan harmoniknya.
Misalnya sinyal sinus 19kHz dan sinus 20kHz diberikan pada masukan amplifier, maka amplifier itu akan mengasilkan frekuensi 19kHz, 20kHz, 38kHz (harmink ke-2 dari 19kHz), 40kHz (harmonik ke-2 dari 20kHz), 57kHz (harmonik ke-3 dari 19kHz), 60kHz (harmonik ke-3 dari 20kHz), dan seterusnya dari frekuensi harmonik kedua sinyal sinus tersebut. Selain itu juga dihasilkan frekuensi 1 kHz ( 20kHz – 19kHz), 2kHz (40kHz – 38kHz), 3kHz (60kHz – 57KHz), dan seterusnya yang merupakan perbedaan dari frekuensi dasar kedua sinyal sinus dan harmonik-harmoniknya.
Frekuensi-frekuensi hasil dari perbedaan kedua frekuensi dasar dan harmonik-harmoniknya inilah yang disebut InterModulation distortion atau cacat intermodulasi.
Cacat intermodulasi berguna untuk mengetahui ketidaklinieran audio amplifier yang memiliki lebar jalur frekuensi yang tidak terlalu lebar atau alat ukurnya yang tidak memiliki lebar jalur frekuensi yang lebar. Misalnya jika amplifier memiliki lebar jalur frekuensi 10Hz sampai 30kHz, maka THD pada 20kHz tidak bisa diukur dengan akurat, karena frekuensi harmoniknya akan teredam.
- Interface InterModulation distortion (IIM)
Pada pengukuran Interface InterModulation distortion (IIM) digunakan juga dua buah sinyal sinus seperti pada pengukuran cacat intermodulasi. Namun pada IIM kedua sinyal tidak dijumlahkan pada masukannya melainkan hanya satu sinyal saja. Sedangkan sinyal yang lain diberikan pada keluarannya yang diseri dengan beban amplifier tersebut.
Cacat ini disebabkan oleh impedansi keluaran yang tidak nol dan umpan balik negatif yang besar. Audio amplifier mengendalikan speaker yang menghasilkan sinyal listrik jika membrannya bergerak (seperti microphone), biasa disebut back electromotive force (emf). Sinyal back emf ini akan mengacaukan sinyal umpan balik sehingga menghasilkan cacat intermodulasi.
- Transient InterModulation distortion (TIM)
Jika sinyal kotak dan sinyal sinus diberikan pada masukan audio amplifier maka sinyal kotak tersebut bisa menggeser titik tegangan dan arus kerja dari komponen-komponen amplifier tersebut sehingga kemungkian sinyal sinus yang dihasilkan pada keluarkannya akan cacat. Cacat intermodulasi ini dinamakan TIM. Pengukuran TIM dikembangkan oleh EERO LEINONEN, MATTI OTALA, dan JOHN CURL.
- Crossover distortion
Cacat crossover disebabkan oleh cara kerja transistor keluaran dari audio amplifier yang bekerja silih berganti (push pull) pada audio amplifier kelas B atau AB. Pada amplifer kelas B, transistor keluarannya bekerja silih berganti pada 0-180 derajat dan 180-360 derajat. Pada kelas AB, kedua transistor keluaran tersebut ada saatnya kerjanya bersamaan. Cacat ini bisa diminimalkan dengan memberikan arus kolektor (pada transistor bipolar) atau arus drain (pada transistor mosfet) yang besarnya tepat. Arus ini biasa dinamakan arus bias.
Sumber : https://anistardi.wordpress.com/2014/04/03/macam-macam-cacat-pada-audio-amplifier/
