Perbedaan Amplifier Tabung dan Amplifier Transistor

Perdebatan kelebihan dan kekurangan dari amplifier tabung dan transistor sudah berlansung sejak ditemukannya kedua jenis amplifier tersebut. Lalu manakah yang lebih baik? Amplifier tabung atau amplifier transistor?

Dalam dunia audio, ada dua macam amplifier yakni amplifier tabung (valve atau tube) dan juga amplifier transistor (solid state). Lalu, apa yang membedakan antara kedua amplifier ini hingga ada beberapa yang mengatakan bahwa yang ini lebih menarik atau yang itu jauh lebih baik? Anda bisa setuju atau tidak terhadap adanya perbedaan kemampuan antara tabung dan transistor dalam fungsinya sebagai penguat, tetapi perhatikan hal-hal berikut.

Dulu hingga sekitar tahun 1950, kita hanya mengenal suara tabung yaitu suara khas yang keluar dari amplifier yang menggunakan tabung sebagai penguat. Kemudian setelah amplifier transistor ditemukan dan banyak diproduksi, suara transistor menjadi biasa didengar meskipun sebenarnya memiliki distorsi crossover.

Sesudah desain amplifier transistor banyak mengalami perbaikan, memang menjadi lebih baik. Tetapi, para pemain musik seperti pemain gitar elektrik, masih lebih suka menggunakan amplifier tabung. Beberapa orang mengatakan bahwa suara yang dihasilkan dari amplifier tabung lebih natural dan lebih memuaskan dibandingkan suara dari amplifier transistor.

Sebenarnya, perbedaan yang terdengar dengan jelas itu adalah karena masalah distorsi harmoniknya, soal pemerataan frekuensinya, kekerasannya, dan faktor lainnya yang semuanya adalah karena masalah desain yang kurang sempurna dari amplifier transistor.

Satu hal yang sering ditemukan adalah suatu amplifier yang diukur secara instrument mungkin bagus, tetapi hasil suaranya tidak enak didengar.

Tidak bisa dipungkiri bahwa seorang perancang HiFi pasti selalu berusaha untuk meminimalisir distorsi (cacat) dan fokus kepada bagaimana menghilangkan harmonik yang timbul. Selain itu, ia juga berusaha agar frekuensi yang dihasilkan merata. Tetapi, suatu amplifier untuk instrument sepertinya dirancang dengan sengaja untuk memunculkan distorsi dan frekuensi yang tidak flat, agar enak didengar.

Bagi yang mengandalkan masalah high fidelity berdasarkan kepada pengukuran, bisa berbesar hati bahwa amplifier transistor lebih baik karena desain dari amplifier ini bisa dibuat tanpa output transformer dan dengan begini kebal terhadap kebutuhan impedansi loudspeaker atau pengaruh transformer lainnya yang semua itu berpengaruh terhadap mutu suara. Sebaliknya ada juga yang mengatakan bahwa frekuensi response yang flat sesuai dengan pengukuran bukan berarti akan memiliki suara yang bagus. Memang dalam hukum pengerasan suara, ketelitian dalam memproduksi suara semirip mungkin dengan aslinya adalah tujuannya. Namun yang menjadi masalah adalah mutu loudspeaker itu sendiri, karena semahal apapun loudspeaker tetap memproduksi distorsi lebih banyak daripada amplifier.

Di sisi lain, ada juga yang mengatakan suara bass amplifier tabung tidak segesit dan semantap amplifier transistor. Roll-offnya sedikit rendah, bisa dijelaskan dengan tingginya impedansi output tabung dibanding dengan transistor. Memang amplifier transistor tidak mengalami kesulitan dengan impedansi, sehingga lebih bisa mengeluarkan nada rendah tanpa hambatan.

Amplifier tabung juga cenderung lebih linier daripada amplifier transistor, maka ampli tabung tidak membutuhkan negatif feedback seperti ampli transistor karena negatif feedback yang besar juga akan membuat ampli menjadi tidak stabil.

Suara amplifier tabung sering dikatakan lebih hangat dan kaya, namun pernyataan ini sekali lagi bersifat subyektif. Hal itu dapat terjadi sehubungan dengan clipping yang tidak linear yang terjadi dalam ampli tabung atau sehubungan dengan tingginya distorsi second-harmonic yang biasa terjadi dalam single ended sebagai akibat dari interaksi tabung dengan induktansi dari output transformer, dan hal ini tidak terjadi pada ampli transistor.

Ampli tabung cenderung untuk memproduksi harmonic kedua sedangkan transistor harmonic ketiga. Meski sama-sama tidak nyaman, tetapi bagi telinga manusia harmonic kedua masih lebih dapat diterima.

Ampli push-pull menghilangkan harmonic yang genap, namun tetap meninggalkan harmonic yang ganjil. Sedangkan ampli single ended tidak menghilangkan harmonic sama sekali. Selama tabung sering menggunakan single ended dan transistor menggunakan push-pull, maka tipe distorsi yang ada pada ampli tersebut dianggap seakan-akan menjadi sifat dari ampli tabung dan transistor. Padahal seharusnya, dilihat dulu apa ampli tersebut single ended atau push-pull.

Pernah terjadi perdebatan sengit mengenai karakteristik tabung dengan bipolar junction transistor. Tabung trioda dan Mosfet transistor memiliki kesamaan karakteristik, sedangkan tabung tetroda dan pentoda sangat berbeda namun dalam beberapa hal sama dengan bipolar transistor.

Meski begitu, ampli mosfet tidak mengeluarkan suara tabung lagi bila tidak menggunakan desain bipolar sehubungan dengan perbedaan cara mendesain rangkaian tabung dan mosfet.

Kebanyakan ampli tabung memerlukan input yang berimpedansi tinggi, 100 Kohm hingga 1000 Kohm. Hingga saat ini, rata-rata peralatan sumber suara mengeluarkan output diatas 50 Kohm, di mana jika dihubungkan dengan input ampli tabung yang berimpedansi 100 Kohm akan terasa ringan. Tidak dengan ampli transistor yang inputnya berimpedansi rendah hingga 15 Kohm, yang membuat sumber suara merasakan berat. Agar tidak terlalu merasa berat, perbedaan itu sering dinetralisir dengan kabel berkapasitansi dan mikrofonis dalam hal yang khusus. Jadi sehubungan dengan kebutuhan impedansi input yang tinggi, ampli tabung lebih friendly dibandingkan dengan transistor.

Biasanya, amplifier dibebani oleh loudspeaker dan selama ini hampir semua loudspeaker adalah berjenis elektrodinamis yang impedansinya rendah, sekitar 8 atau 4 ohm, atau bahkan 2 ohm. Untuk jenis elektrodinamis, ia memerlukan arus listrik yang kuat untuk menggerakkan diafragma maju mundur.

Selama ini, kebanyakan ampli tabung adalah menguatkan voltage sinyal bukan menguatkan arus, baru nantinya voltage itu diubah menjadi arus oleh transformer output. Berbeda dengan ampli transistor yang memang menguatkan arus. Jadi sebenarnya untuk loudspeaker elektrodinamis, ampli transistor lebih ideal dibandingkan tabung.

Maka dari itu, bagi para penggemar ampli tabung carilah loudspeaker yang sensitifitasnya tinggi (>90dB) yang tidak memerlukan arus besar dan impedansinya di atas 8 ohm.

Soft clipping menjadi aspek yang sangat penting di suara tabung, khususnya untuk ampli gitar, meskipun ampli Hi-Fi biasanya tidak dipaksa sampai clipping. Harmonik yang ditambahkan di sinyal adalah cukup lemah dan dengan soft clipping bukan hard clipping. Jadi, soft clipping tidak khusus untuk tabung. Hal itu bisa juga disimulasikan pada rangkaian transistor.

Kesimpulannya adalah karakteristik tabung memang berbeda dengan transistor dan kelemahan masing-masing bisa diminimalisasikan dengan menyempurnakan desain rangkaian ampli. Jika sudah disempurnakan hasilnya tetap dirasa beda, karena sifatnya relatif pilih mana yang lebih sesuai dengan selera masing-masing.