Oleh Dr. Ir. Vina Serevina, M.M., Refi Putri Kamiliya
Pendidikan Fisika UNJ 2022
Headphone/Headset/Earphone adalah benda yang pastinya sudah tidak asing dimiliki oleh setiap orang. Ketika menggunakan gadget ataupun laptop, untuk mendengarkan suara kita seringkali menggunakannya. Dengan menggunakan alat tersebut orang-orang disekitar kita tidak akan merasa terganggu dan tidak akan mendengar apa yang kita dengar melalui gadget ataupun laptop kita. Ilmu fisika pastinya hadir disegala lini kehidupan kita. Ternyata mekanisme kerja dari alat ini erat sekali hubungannya dengan konsep ilmu fisika loh!
Yuk kita tinjau mekanisme kerja headphone/headset/earphone dengan konsep ilmu fisika!
Dalam ilmu fisika kasus ini erat kaitannya dengan perubahan energi listrik menjadi gelombang suara. Di dalam earphone, sinyal listrik memanfaatkan adanya kumparan solenoid dan magnet permanen. Listrik dialirkan berubah-ubah pada solenoid sehingga menghasilkan medan magnet (biasa dikenal elektromagnet) yang juga berubah-ubah.
Rumusan medan magnet adalah sebagai berikut:
Selajutnya, pada satu waktu magnet permanen akan mendorong solenoid, dan akan mendorong solenoid pada waktu lain. Karena bergeraknya solenoid ini sehingga menyebabkan membran di dalam earphone bekerja. Kemudian membran akan mendorong dan menarik udara, dengan kata lain mengubah-ubah tekanan udara, hingga dirambatkan sampai di telinga manusia yang dikenal sebagai bunyi. Proses ini terjadi dengan cepat dan terus-menerus. Jadi, proses yang terjadi di sini lebih tepatnya ialah perubahan energi listrik menjadi energi magnetik terlebih dulu, lalu menjadi energi kinetik (pada membran), dan akhirnya menjadi bunyi.
Bagaimana prinsip dari reproduksi suaranya?
Prinsip kerja dari reproduksi suara yaitu mengubah sinyal elektrik menjadi gelombang suara. Kemudian sumber dari suara tersebut mengirim sinyal melalui kabel ke driver headphone melalui kumparan suara dari driver yang menghasilkan medan magnet. Kumparan suara tersebut dikelilingi oleh magnet, dan arus bolak-balik dalam kumparan suara tersebut menarik dan menahannya dari magnet. Kumparan suara terpasang melalui bahan suspensi ke cone driver tersebut, yang bergerak bolak-balik antara 20 hingga 20.000 kali per detik, mengubah tekanan udara di depannya dan membuat gelombang suara yang Anda dengar.