Memahami sifat dasar signal audio

3,465 views
3,372 views

Published on

RPP MSDSA teknik

Published in: Education
1 Comment
10 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
3,465
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
1
Likes
10
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Memahami sifat dasar signal audio

  1. 1.   1    MEMAHAMI SIFAT DASARSIGNAL AUDIOSEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI01 RAMBAH PASIR PENGARAIANKABUPATEN ROKAN HULUGHUFRANAKA ALDRIEN
  2. 2.   2    
  3. 3.   3    
  4. 4.   4      
  5. 5.   5  Komunikasi  dengan  Gelombang  Radio                                      Komunikasi  dengan  gelombang  radio  sekarang  ini  menjadi  bagian  yang  tidak  dapat  dipisahkan   dengan   kehidupan   modern.   Hampir   semua   peralatan   komunikasi   memanfaatkan  gelombang  radio  sebagai  medai  transmisinya.  Perbedaan  jenis  komunikasi  dengan  gelomabang  radio  ini  ditentukan  oleh  spektrum  frekuensi  yang  digunakan.  Oleh  karena  itu  dalam  komunikas  ini  ada  yang  disebut  sebagai  sistem  komunikasi  frekuensi  tinggi,  komunikasi  frekuensi  sangat  tinggi,  komunikasi  frekuensi  gelombang  mikro  dan  sebagainya.  Ada  bentuk  komunikasi  untuk  navigasi   dan   ada   bentuk   komunikasi   untuk   komersial   atau   dijual.   Biasanya   ini   diistilahkan  dengan  komunikasi  broadcast.  Gambar  3.8.          Pemancaran  sinyal  dari  menara  antenna  Pemancaran  sinyal  radio  merupakan  satu  bentuk  komunikasi   broadcast.   Dalam   hal   ini   yang   dapat   kita   lihat   menara   pemancar   bisa   dikatakan  sebagai  pemancar  dan  antenanya,  sedangkan  radio  dapat  dikatakan  sebagai  pesawat  penerima.  Sementara  itu  sebagai  media  transmisnya  adalah  udara  bebas  (free  space).  Sering  kali  dalam  sistem  telekomunkasi  merupakan  dua  arah,  maka  piranti  pemancar  dan  penerima  disebut  sebagai   pancarima   (transceiver).   Di   samping   itu,   telekomunikasi   melalui   saluran   telepon  umumnya   disebut   sebagai   komunikasi   titik   ke   titik   (point   to   point   communication)   karena  komunikasi  terjadi  antara  satu  pemancar  dan  satu  penerima.  Untuk  pemancar  radio  yang  biasa  kita  lihat,  orang  sering  mengatakan  sebagai  broadcast,  sebab  satu  pemancaran  sinyal  dengan  kekuatan  tingi  dapat  diterima  oleh  beberapa  pesawat  penerima.  
  6. 6.   6    Gambar  3.  9.  Sistem  komunikasi  gelombang  radio    Pada intinya saluran untuk sambungan telepon dan komunikasi datamempersyaratkanperbedaan jalur atau rangkaian. Sistem telepon mempunyai saluran yang salingterikat pada sentral telepon, lebih-lebih bila untuk hubungan ke luar. Pada komunikasidata yang menggunakan komputer diperlukan sistem perangkat analog kecepatantinggi atau rangkaian digital, sedangkan sistem sambungan video selalu digunakanrangkaianbroadband   atau sistem dengan kecepatan tinggi.   Masing-masing sistem tersebutjuga menghadapi masalah yang berbeda, yakni terkait dengan instalasi, daya dukungdan pemeliharaannya. Dalam banyak hal pengelola sambungan telepon menghadapimasalah kualitas suara, lebih-lebih bila jarak sambungan terlampau jauh. Pemancaransinyal analog dan penguatannya mempunyai keterbatasan karena derau (noise)biasanya ikut dikuatkan bersamasama dengan penguatan sinyal itu sendiri. Hal inimenandakan bahwa betapa banyaknya penguat yang dibutuhkan dan cara-caramendapatkan sinyal yang terbebas dari derau, juga kendala terhadap kesulitan dalampengujian sinyal dan pelayanannya.  
  7. 7.   7      Sistem  telekomunikasi  biasanya  dibangun  dari  elemen-­‐elemen  dasar  yang  terdiri  dari  :    1.     Pemancar,   perangkat   ini   berfungsi   memberikan   informasi   dan   mengubahnya   menjadi  sinyal              (isyarat)  listrik  untuk  dipancarkan  atau  ditransmisikan.  2.    Media  transmisi,  merupakan  saran  untuk  memancarkan  isyarat  listrik  dari  pemancar  3.     Penerima,   perangkat   ini   berfungsi   menerima   kembali   isyarat   listrik   yang   dipancarkan  melalui              suatu  media  dan  mengubah  sinyal  kembali  menjadi  informasi  yang  dapat  digunakan.  4.  Teknik  komunikasi  pada  awalnya  dikembangkan  menggunakan  teknik  pemancaran  sinyal              analog.   Kemudian   terus   dikembangkan   hingga   menghasilkan   teknologi   komunikasi  digital.  5.  Dalam  pemancaran  sinyal  ada  suatu  gangguan  yang  dapat  dikategorikan  dalam  tiga  jenis,            yaitu  derau,  interferensi  dan  distorsi.  6.   Komunikasi   analog   mempunyai   masukan   yang   akan   dipancarkan   yaitu   berupa   sinyal  analog.  7.   Komunikasi   digital   mempunyai   masukan   yang   akan   dipancarkan   yaitu   berupa   sinyal  digital.    Konsep  komunikasi  elektronika    Hampir  semua  system  komuniksi  elektronika  menggunakan  gelombang  elektromagnet.  Gelombang   elektromagnet   adalah   suatu   perubahan   yang   terdiri   dari   dua   komponen  gelombang  atau  osilasi  listrik  dan  magnet  yang  dapat  menjalar  melaui  ruang  hampa,  udara  atau  bahan  tak  
  8. 8.   8  menghantar   lainnya.   Spektrum   elektromagnet   adalah   suatu   rentang   gelombang   yang  mempunyai   rentang   lebar   panjang   gelombang   dan   frekuensi.   Bagian   dari   spektrum  electromagnet  yang  digunakan  untuk  komunikasi  elektronika  adalah  :    1.  Infra  merah          spektrum  ini  digunakan  untuk  serat  optik  dan  remote  control  yang  dipakai                                                                pada  umumnya.  2.   Gelombang   mikro     Spektrum   ini   digunakan   untuk   komunikasi   satelit,   dan   beberapa  saluran                                                                                  telepon  serta  untuk  sambungan  internet.  3.  Gelombang  radio    Spektrum  ini  digunakan  untuk  sistem  radio,  televisi,  telepon  bergerak,                                                                              jaringan  computer    nirkabel  (tanpa  kabel).              Gambar  7.8.  Parabola  untuk  menerima  gelombang  mikro    
  9. 9.   9    Gambar  7.10.  Piranti  telekomunikasi  dan  spektrum  gelombang  electromagnet    Gelombang  Elektromagnet                                    Gelombang   elektromagnetik   sekarang   ini   telah   menjadi   bagian  penting  dalam  teknologi  modern  terutama  pada  komunikasi  nirkabel.  Gelombang  eletromagnetik   yang   merambat   pada   ruang   bebas   disebut   dengan   gelombang  radio/sinyal  radio.  Gelombang  elektromagnetik  di  ruang  bebas  banyak  mengalami  lingkungan   yang   tidak   ideal.   Gelombang   radio   merupakan   gelombang   yang  digunakan   untuk   mengoperasikan   pancaran   radio.   Bentuk-­‐bentuk   gelombang  elekromagnet  antara  lain:  Gelombang  televisi,  Cahaya,  Sinar  x,  gelombang  panas,  dan  lain  sebagainya.  Sinyal  gelombang  elektromagnet  mempunyai  daya  tertentu  dengan   kecepatan   tetap.   Gerak   gelombang   elektromagnetik   dinamakan   dengan  
  10. 10.   10  velocity  dimana  kecepatan  rambatan  adalah  sekitar  300.000  km/detik.  Rambatan  gelombang   radio   bersifat   tetap.   Karena   rambatan   gelombang   elektromagnetik  sifatnya  tetap,  maka  panjang  gelombang  dapat  dihitung.  Panjang  gelombang  ini  sering  disebut  dengan  lamda  (  λ  ).  Hubungan  besar  frekuensi  yang  dihasilkan  oleh  pemancar   serta   kecepatan   rambat   dapat   digunakan   untuk   menghitung   panjang  gelombang.  Panjang  gelombang  ini  dapat  digunakan  untuk  menentukan  antena.  Panjang   antena   untuk   menangkap   gelombang   elektromagnetik   biasanya  adalah   ½   lamda,   ¼   lamda,   1   lamda   atau   ¾   lamda.   Untuk   mengetahui   panjang  gelombang  digunakan  rumus  sebagai  berikut  :        Dimana  :              (  λ  )  =  panjang  gelombang  (meter)                      V  =  Kecepatan  rambatan  (detik)                        f  =  frekuensi  (Hertz).        Gelombang   electromagnet   dihasilkan   oleh   sebuah   osilator.   Gelombang  electromagnet  dipancarkan  ketika  medan  listrik  pada  osilator  disambungkan  pada  antena  pemancar.  Karena  gerakan  medan  listrik  (E)  menyatu  dengan  medan  magnet   (H),   sehingga   gelombang   elektromagnetik   dipancarkan   ke   udara   bebas  dalam  bentuk  sinyal  bolak-­‐balik  berupa  medan  listrik  dan  medan  magnet.  Ketika  dipancarkan,   medan   magnet   ini   berupa   garis   melintang   (transverse),   dan  orthogonal.  Medan  magnet  transverse  dikirim  ke  ruang  bebas  dengan  arah  yang  sama,  sedangkan  orthogonal  merupakan  medan  listrik  dan  magnet  membentuk  
  11. 11.   11  sudut  tertentu.    Ketika   medan   elektromagnetik   mengenai   sebuah   antena   penerima,   maka  medan  elektro-­‐magnetik   akan   diterima   dalam   bentuk   yang   sama   seperti   yang  dihasilkan  oleh  osilator  kecuali  jika  sinyal  yang  dipancarkan  mengalami  kerusakan.  Gelombang  electromagnet  dipancarkan  dalam  bentuk  orthogonal,  sehingga  hal  ini  sangat  penting  digunakan  untuk  merancang  antena.  Jika  seseorang  dapat  melihat  arah  muncul  gelombang  sinyal  elektromagnet,  mungkin  akan  dapat  menentukan  arah  antenna  supaya  tepat  dengan  pemancar.  Untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat  gambar  sinyal  polarisasi  pada  bidang  antena.                                                  Sinyal  Polarisasi  adalah  arah  dari  vector  medan  listrik.  Sinyal  Polarisasi  berupa    sinyal  vertical  karena  vector  medan  listrik  kadang  naik  kadang  turun.  Pengiriman  gelombang   elektromagnetik   oleh   antena   pemancar   digambarkan   sebagai  berikut.                                      Ketika  ada  benda  yang  jatuh  pada  permukaan  air,  maka  akan  terjadi  gelombang   yang   ada   disekitarnya.   Begitu   juga   dengan   gelombang   elektro-­‐magnetik   akan   bergerak   dari   sumbernya   ke   semua   arah   baik   secara   vertical  maupun  horisontal.  Untuk  lebih  jelasnya  mengenai  gambaran  gelombang  elektromagnetik   yang   bergerak   dari   sumbernya   dalam   bentuk   polarisasi  vertikal  maupun  horisontal  dapat  dilihat  pada  gambar  5.18.  
  12. 12.   12    Gambar  5.18.  Polarisasi  Gelombang  Vertikal    Gambar  5.19.  Polarisasi  Gelombang  Horisontal    Spektrum  Frekuensi  Radio                            Ketika   terjadi   gerakan   elektron-­‐elektron,   maka   akan   membangkitkan  gelombang  elektromagnetis  yang  dapat  menyebar  melalui  ruang  kosong  yang  ada  disekitarnya.   James   Maxwell   pertama   kali   meramalkan   keberadaan   masalah   ini  pada  tahun  1865,  dan  kemudian  Heinrich  Hertz  pertama  kali  menghasilkan  dan  mengamatinya   pada   tahun   1887.   Sekarang   ini   semua   komunikasi   modern  
  13. 13.   13  bergantung   pada   manipulasi   dan   pengendalian   sinyal   isyarat   spekrum  elektromagnetik.  Spekrum  gelombang  elektromagnetik  mencakup  gelombang  radio   frekuensi   rendah   mulai   dari   30   KHz,   yang   mempunyai   panjang  gelombang  hampir  dua  kali  garis  tengah  bumi  Sampai  frekuensi  tinggi  yang  lebih  dari  10  GHz,  dengan   panjang   gelombang   lebih   kecil   dibanding   inti   dari   sebuah   atom.  Spekrum   elektromagnetik   tersebut   digambarkan   sebagai   suatu   kemajuan  logaritmis,  dimana  skala  meningkat  sampai  10  kalinya.                                    Gelombang   elektromagnetik   radio   mempunyai   batas   frekuensi  sendiri-­‐sendiri,   dan   batas   seluruh   gelombang   elektromagnet   disebut   dengan  spektrum  elektromagnet.  Spektrum  elektromagnetik  meliputi  daerah  gelombang  dengan   frekuensi   rendah   sampai   frekuensi   tinggi.   Pada   umumnya   spectrum  frekuensi   radio   yang   merupakan   gelombang   elektromagnetik   yang   mempunyai  range   antara   1   MHz   sampai   300   MHz.   Pada   industry   sendiri   mendefinisikan  spectrum  gelombnag  radio  antara  1  MHz  sampai  1  GHz.  Range  antara  1-­‐30  GHz  disebut   dengan   microwave   dan   30–300   GHz   disebut   dengan   millimeter   wave.  Spektrum  gelombang  radio  dibagi  menjadi  beberapa  bagian  seperti  terlihat  pada  tabel  5.3  di  bawah.    Tabel  5.3.  Spektrum  frekuensi  radio  dan  aplikasi-­‐aplikasi  
  14. 14.   14    Tabel  5.4.  Bidang  frekuensi  yang  khusus  untuk  beberapa  aplikasi  
  15. 15.   15    Pengertian dan macam-macam gelombangGelombang adalah gejala dari perambatan gangguan didalam suatu medium. Gelombang berdasarkan arah getarnya dapat dibagimenjadi 2 macam :1.> Gelombang Transversal yaitu gelombang yang arah getarannyategak lurus dengan arah rambatannya. Contoh : gelombang pada tali,gelombang permukaan air dan gelombang elektromagnetik.2.> Gelombang Longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarannyaberhimpit (sejajar) arah rambat gelombang. Misal : gelombang padapegas dan gelombang bunyi.Gelombang berdasarkan mediumnya dibedakan menjadi 2:
  16. 16.   16  a. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium. Contohgelombang radio, gelombang TV, gelombang radar, gelombangcahaya, infra merah, sinar ultraviolet, sinar X dan sinar Gama.b. Gelombang mekanik adalah gelombang yang selalumemerlukan medium dalam perambatannya. Contoh;gelombang bunyi, gelombang pada tali dan gelombang padapermukaan air.                                                                                                                                                                                            A                                                                                                                                                                ½  λ                                        arah rambat  (V)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        λ      
  17. 17.   17  Gambar 5.5 : Bentuk GelombangKeterangan : A      =  aplitudo  (  simpangan  gelombang  terjauh  )                                                                    λ        =  Panjang  gelombang                                                                  V        =  Cepat  Rambat  Gelombang    Pengertian panjang gelombang, cepat rambat gelombang, perioda.Satu   gelombang   terdiri   atas   1   bukit   dan   1   lembah.   Panjang   gelombang  adalah  banyaknya  bukit  dan  lembah  dalm  gelombang.  Frekuensi  gelombang  adalah  banyaknya  gelombang  yang  melewati  suatu  titik  tiap  satuan  waktu.  Periode  gelombang  adalah  waktu  yang  diperlukan  untuk  menempuh  satu  panjang  gelombang.  Panjang  gelombang  (  λ  )  dirumuskan  :  v    x  T    Atau λ =𝐕𝐟dimana f =𝟏𝐓Dimana        λ  =  Panjang Gelombang ( m )V = Cepar Rambat Gelombang ( m/dtk)T = Perioda Gelombang ( dtk )F = Frekwensi Gelombang ( Herzt )
  18. 18.   18  Sifat-sifat gelombang :a. dapat dipantulkan (refleksi)b. dapat dibiaskan (refraksi)c. dapat dipadukan (interferensi)d. dapat dilenturkan (difraksi)e. dapat dipolarisasikan (diserap arah getarnya)Pengertian AttenuasiAttenuasi adalah pengurangan amplitudo dan intensitas suatu sinyal karenapengaruh jarak yang dilaluinya dalam suatu medium. Makin jauh dari titik asalpancaran maka makin besar nilai attenuasinya. Attenuasi biasanya diukur dalamsatuan decibels per satu satuan panjang medium (dB/cm, dB/m, dB/km). Attenuasitidak selalu menyebabkan perubahan bentuk gelombang.Faktor-faktor yang mempengaruhi attenuasi1 Faktor alam : Cuaca2 Faktor teknis : Jarak dan kualitas kabel
  19. 19.   19  Permasalahan AtenuasiPermaslahan pertama dan ke dua brkaitan dengan perhatian terhadapkekutan sinyal dan pengguanaan amplifer atau repeater. Untuk hubunganujung ke ujung. Kekuatan sinyal sebuah transmitter harus cukup kuatagar dapat diterima dengan jelas, namu juga tidak perlu terlalu kuat gartidak menimbulkan overload pada sirkuit transmitter atau repeater yangbisa menyebabkan distorsi.Permaslahan ketiga biasanya nampak pada analog signal. Karenaatenuasi berubah- ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal yang diterimamenjadi menyimpang sehingga mengurangi tingkat kejelasan. Untukmenanggulangi masalah ini disediakan teknik untuk menyamakanatenuasi ini melintasi band frekuensi.  
  20. 20.   20  
  21. 21.   21  
  22. 22.   22  
  23. 23.   23  
  24. 24.   24  
  25. 25.   25  
  26. 26.   26  
  27. 27.   27  
  28. 28.   28  
  29. 29.   29  
  30. 30.   30  
  31. 31.   31  
  32. 32.   32  
  33. 33.   33  
  34. 34.   34  
  35. 35.   35  
  36. 36.   36  
  37. 37.   37  
  38. 38.   38  
  39. 39.   39  
  40. 40.   40  
  41. 41.   41  
  42. 42.   42  
  43. 43.   43  SPL (Sound Pressure Level) adalah satuan tingkat tekanan suara yang dihasilkanoleh speaker (dinyatakan dalam dB) diukur dengan input daya 1 watt dan jarak ukur1 meter.Bila spesifikasi tertulis SPL 90dB, maka speaker mempunyai SPL 90 dB padadaya input 1 watt dalam jarak ukur 1 meter.• Rumus hubungan jarak dengan SPLSPL r = SPL – 20 log r dimana r adalah jarak yang diukur SPLSPL yang tertera dalam produk adalah 1 watt pada jarak 1 meter. Berapakah nilaiSPL pada jarak 10 meter jika diketahui spesifikasi SPL 90 dB/m?Jawab : SPL pada jarak 10 meter adalah :SPL r = SPL – 20 log r = 90 – 20 log 10= 90 – (20 x 1) = 70 dB• Rumus hubungan Daya dengan SPLSPL p = SPL + 10 log P dimana P = daya yang diberikan (watt)Contoh
  44. 44.   44  SPL yang tertera dalam produk adalah 1 watt pada jarak 1 meter. Berapakah nilaiSPL pada daya 10 watt jika diketahui spesifikasi SPL 90 dB/m?Jawab : SPL pada daya 10 watt adalah :SPL p = SPL + 10 log P = 90 + 10 log 10= 90 + (10 x 1) = 100 dB• Rumus hubungan jumlah speaker dengan SPLBila terdapat 2 buah speaker atau lebih, maka SPL total / SPL gabungan akanbertambah. Dengan tabel sederhana dapat ditentukan sebagai berikut :SelisihSPLPeningkatanSPL0 - 1 3 dB2 - 3 2 dBSPL  t    =    SPL  +    peningkatan  SPL  
  45. 45.   45  4 - 8 1 dB> 8 0 dBContoh : Bila ada 2 buah speaker digabungkan dengan SPL masing-masing 100 dB,maka SPL gabungan/ SPL total adalahSPL t = 100 dB + 3 dB = 103 dB à karena selisih keduanya 0 dB• Hubungan SPL dengan penempatan speakerBila sebuah speaker subwofer/woofer ditempatkan dalam suatu ruangan makaSPL yang terukur akan bertambah. Penambahan SPL ditentukan.Diletakkandi dinding dan lantai2 dBDiletakkandi lantai1 dBDigantung0 dBDiletakkandi sudut3 dB
  46. 46.   46  • Frekuensi respon adalah lebar tanggapan frekuensi yang mampu dihasilkanoleh speaker. Frekuensi respon dinyatakan dalam satuan hertz (Hz).FG : Function Genarator à pembangkit gelombang sinus 20 Hz – 20 KhzBPF : Band Pass Filter à filtrasi output pre amp sesuai frekuensi yang diinginkanSUT : Speaker Under testJenis-jenis speaker berdasarkan response :1. Speaker subwoofer à speaker yang mempunyai tanggapan responsefrekuensi sangat rendah berkisar 30 Hz – 100 Hz. Cocok untuk aplikasi1MMicSUTAmpPreampBPFRecorderFGSincronisasi  
  47. 47.   47  speaker system dengan nada bass yang sangat rendah. ( Contoh : Diskotik,home teater, dll )2. Speaker Woofer à speaker yang mempunyai tanggapan response frekuensicukup rendah ( ditas subwoofer ), dengan frekuensi berkisar 50 Hz – 800 Hz.Cocok untuk speaker system yang membutuhkan suara bass sedang. (contoh :Musik, dll )3. Speaker midle à speaker yang mempunyai tanggapan response sedang,memiliki frekuensi berkisar 330 HZ – 3,3 Khz. Cocok untuk speaker systemyang membutuhkan suara tengah saja ( contoh : pidato, masjid,dll)4. Speaker tweeter à speaker yang mempunyai tanggapan response padafrekuensi tinggi, berkisar 8 Khz – 20 Khz. Speaker ini tidak bisa berdirisendiri, biasanya digabungkan dengan speaker midle / woofer untuk pelengkapnada tinggi ( treeble ).5. Speaker full range à speaker yang mempunyai tanggapan response sangatlebar, yaitu dari 100 Hz – 15 Khz. Nada bass sampai nada tinggi bisadihasilkan oleh speaker ini. Cocok untuk speaker system dengan designminimalis ( tidak makan banyak tempat ). Contoh : compo, dll
  48. 48.   48  • Polaritas speakerPemasangan kabel ke speaker harus terpasang sesuai : kabel Hot dan com dariamplifier harus terpasang dengan benar ke terminal speaker, bila terbalik makaakan berdampak pada kualitas suara yang dihasilkan, khususnya bila terpasang lebihdari 1 speaker, karena akan terjadi efek canceling ( saling meniadakan ).Pergunakanlah kabel berwarna untuk memudahkan pemasangan, misal : hitammerah à merah +, hitam –Efek canceling akan sangat berpengaruh pada nada rendah dan midle, sedangkanuntuk nada tinggi tidak berpengaruh. Pada nada rendah ( suara bass ), bila 2 bhSpeaker salah satu dipasang terbalik polaritasnya maka suara bass akan jauhberkurang ( seperti tidak ada woofer ).• Impedansi (Z) speakerImpedance speaker adalah nilai tahanan dari speaker pada frekuensi 1 Khz, Ohm. Misal : 4 ohm , 8 ohm, 16 ohm, dst. Impedansi speaker sangat penting dalaminstalasi speaker dengan amplifier. Keduanya harus “matching “ sesuai, bila tidaksesuai maka akan berdampak buruk terhadap speaker / amplifier sehingga salahsatu bisa terjadi kerusakan.
  49. 49.   49  Berikut beberapa kondisi pemasangan :1. Amplifier daya 100 Watt, impedance output 4 ohm. Dipasang pada speakerdengan daya 100 Watt, impedansi 4 ohm. Kondisi ini dinamakan “matching “2. Amplifier yang sama dipasang pada speaker 100W 2ohm, maka kondisi initidak “ matching”, yang akan terjadi speaker akan terbakar / rusak karenabeban lebih. Perhatikan perhitungan di bawah ini.V out amplifier = = ) = 20 VoltDaya yang masuk ke speaker à P = V2/Z = 202/ 2 = 200 Watt3. Dengan amplifier yang sama bila speaker yang terpasang 100W 8 ohm, makadaya yang diterima akan berkurang ( ½ nya ). Artinya,keduanya tidak ada yangrusak tetapi suara yang dihasilkan kecil.• Rangkaian cross over speakerRangkaian cross over adalah rangkaian yang digunakan untuk meningkatkan unjukkerja dari speaker berdasarkan daerah kerja frekuensi tertentu. Pemilihan crossPxZ( 4100( x
  50. 50.   50  over yang kurang baik berdampak pada kualitas suara yang tidak baik. Macamrangkaian cross over :§ 2-way à terdiri dari woofer dan tweeter§ 3-way à terdiri dari woofer,midle dan tweeter  
  51. 51.   51  PENGHITUNGAN ENERGI PADA SINYAL WICARAI. TUJUAN- Siswa mampu melakukan proses penghitungan energi pada sinyal wicara denganmenggunakan perangkat lunak.II.DASAR TEORI                                                                          Tweeter  
  52. 52.   52  2.1. Energi Suatu SinyalPerhatikan sinyal sinus berikut ini: x(t) = A cos(2πt +φ)(1)Sinyal tersebut merupakan contoh sinyal waktu kontinyu. Kita juga seringkalimenggunakan terminologi sinyal analog untuk menyebutnya.Bentuk persamaan (1) diatas merepresentasikan nilai magnitudo sinyal sebagaifungsi waktu. Di dalam kondisi real seringkali dinyatakan dalam besaran volt. Nilaix(t) dalam parameter yang umum untuk pengukuran dinyatakan dalam V(t) yangmenunjukkan nilai simpangan sinyal atau magnitudonya pada suatu waktu t.Gambar 1. Contoh sinyal sinus dengan frekuensi 200 Hz
  53. 53.   53  Sedangkan untuk besaran lain dari sinyal dalam hal ini daya dinyatakansebagai:𝑃 𝑡 =!   ! !!(2)Dalam hal ini nilai nilai R biasanya dinyatakan sebesar 1 Ω Dan parameter iniseringkali tidak dituliskan, sehingga persamaan 2 menjadi lebih sederhana.P(t) = (  𝑉   𝑡 )!Sedangkan besarnya energi dari suatu sinyal diketahui sebagai total dayapada suatu durasi waktu tertentu. Dengan mengacu pada persamaan (2) yangsudah dimodifikasi, maka dapat dinyatakan sebagai:𝐸 =   (𝑉  (𝑡)!!!! )!                                                                                                    (3)  
  54. 54.   54  dan energi rata-rata untuk suatu durasi tertentu T, dinyatakan sebagai:Jenis-jenis AmplifierTransistor merupakan komponen yang dapat menguatkan arus. Dengan kemampuanini, transistor dapat dimanfaatkan dalam dua moda, yaitu moda nonlinier dan modalinier. Moda nonlinier contohnya adalah pemanfaatan transistor sebagai saklarelektronik, sedangkan moda linier adalah transistor sebagai penguat (amplifier).Dalam penerapannya sebagai amplifier, terdapat beberapa jenis konfigurasi amplifier.Dalam halaman ini, akan dibahas tiga buah konfigurasi amplifier, yaitu amplifier kelasA, Kelas B dan kelas AB. Kelas dari amplifier ini dibedakan berdasarkan letak titikbeban dari kerja transistor. Titik beban ini berada dalam garis beban seperti yangterlihat dalam Gambar 2, dengan menganggap rangkaian transistornya adalah dalamkonfigurasi common emitter (seperti dalam Gambar 1).
  55. 55.   55  Gambar 1. Rangkaian common emitter.Gambar 2. Garis beban transistor.
  56. 56.   56  dari Gambar 1, dapat diturunkan persamaan tegangan VCC yaitu:Transistor pada rangkaian di Gambar 1, akan memiliki titik kerja diantara titik A dan B, sepanjang garis beban. Titik A adalah daerahkerja ketika transistor mengalami kejenuhan, sedangkan titik B adalahketika transistor cut-off.Amplifier Kelas ATitik beban transistor pada penguat kelas A diletakkan di antaratitik A dan B, biasanya untuk menghasilkan kinerja yang baik makatitik beban diletakkan tepat di tengah-tengah garis beban. Hal inimemiliki maksud agar sinyal keluaran akan memiliki bentuk sinyalyang simetri antara siklus negatif dan positif. Supaya diperoleh titikbeban yang tepat ditengah, maka VCE dirancang supaya sama besardengan VCC/2. Untuk menghasilkan ini, maka IB dirancang supaya
  57. 57.   57  menghasilkan ICRC sama dengan VCC/2. Penguat kelas A dapatdiwujudkan dengan rangkaian seperti Gambar 3 diatas. Penguatkelas A dirancang untuk menguatkan sinyal-sinyal kecil. Sedangkankekurangan dari penguat jenis ini adalah ketika tidak ada sinyalmasukan, maka transistor akan tetap mengkonsumsi arus listrik.Amplifier Kelas BPenguat ini diwujudkan dengan merangkai sepasang transistorkomplemen seperti pada Gambar 4. Berbeda dengan penguat kelasA, titik beban transistor penguat kelas B diletakkan pad titik B (titikcut-off). Dengan kondisi seperti ini, maka ketika tidak ada sinyalmasukan, maka transistor tidak mengkonsumsi arus listrik. Penguatjenis ini dikenal juga sebagai penguat push-pull karena kerja daripasangan transistor adalah bergantian. Penguat ini diterapkansebagai penguat akhir, atau penguat sinyal besar.Gambar 4. Penguat kelas B (push-pull).
  58. 58.   58  Ketika Vin berada dalam fasa positif maka hanya transistor NPN yangON, sedangkan ketika sinyal Vin berada dalam fasa negatif makahanya transistor PNP yang ON. Akan tetapi karena bias tegangantransistor berasal dari sinyal Vin, maka sinyal ini akan terpotong olehtegangan VBE, sehingga sinyal keluarannya akan mengalamikecacatan (distorsi).Amplifier Kelas ABUntuk mengatasi permasalahan distorsi pada penguat kelas B, makadibuatlah penguat kelas AB. Penguat ini memiliki titik beban yang beradasedikit di atas titik B (Gambar 2), yaitu transistor dalam kondisi dibias
  59. 59.   59  dengan tegangan ambang sebesar VBE. Dalam kondisi ini, maka dalamkeadaan tanpa sinyal Vin, transistor tidak mengkonsumsi arus listrik.Sedangkan ketika Vin muncul maka sinyal ini tidak terpotong olehtegangan VBE sehingga sinyal keluarannya tidak mengalami distorsi.Contoh dari penguat kelas AB adalah seperti pada Gambar 5.Gambar 5. Penguat kelas AB.Sekelumit tentang amplifier classSetidaknya sampai dengan saatini ada 12 jenis topologi amplifier yang saya ketahui yaitu : Class A,Class B, Class AB, Class C, Class D, Class E, Class F, Class G, ClassH, Class I, Class T dan Class Z. Tapi untuk pembahasan kali ini kitabatasi hanya di Class AB dan D saja dengan sedikit ulasan untukClass H.
  60. 60.   60  Kebanyakan amplifier yang digunakan di PC speaker menganuttopologi Class AB, mengapa demikian ? Tidak lain dan tidak bukankarena kompromi antara ; efesiensi, kualitas suara dan biayapembuatan. Untuk diketahui bersama kualitas suara analog tertinggisaat ini masih dipegang oleh ampli-ampli Class A karena seluruhgelombang sinyal di proses secara penuh oleh ampli sehingga tidakada sedikitpun bagian dari suara yang disunat, semuanya tampil apaadanya ! Class A merupakan tipikal amplifier yang paling “jujur” tetapipunya kelemahan inefesiensi sampai sebesar 75% (hanya 25% yangjadi suara maksimal 50%, sisanya jadi panas), alamak !! sehinggasangat tidak diminati oleh para vendor pada mass productionmereka.Sedangkan untuk Class AB gelombang suara yang diproseshanya sebesar setengah dari kurva gelombang sehingga diperlukan 2sirkuit yang saling bekerja sama dan memproses masing-masingsetengah gelombang untuk dapat menghasilkan 1 gelombang penuhsuara. Tipikal dari Class AB adalah efesiensi yang jauh lebih baik dariClass A (Maksimal sebesar 75 – 78%) meski kualitas suaranya masihdibawah Class A dan harga berbanding performance jugaLalu, apa kelebihan dari Class D ?High efficient ! menurut saya itulah jawaban yang terbaik saat ini.Bagaimana kualitas suaranya ? Umumnya Class D hanya bagus diLow tone sampai dengan Mid bass, sedangkan kualitas vocal danhighnya masih kedodoran.
  61. 61.   61  Mengapa bisa demikian ?Class D menggunakan topologi PWM dalam operasinya, jadi sinyalanalog gelombang suara diubah dulu menjadi denyut PWM denganmenggunakan converter baru setelah itu dikuatkan dan diubahkembali menjadi gelombang analog . Karena keistimewaan dariprinsip PWM, maka Class D amplifier hanya menguatkan sinyalberdasarkan keperluan saja ( berbeda dengan Class A, B dan AByang bersifat linier) Hasilnya…..sangat efesien (sampai dengan 90%)dan lebih dingin, Nada rendah terproduksi dengan baik dansempurna. Tidak ada efek kolorasi yang nyata sebagai contohnyaefek dari clipping (bass sember) seperti yang biasa ditemui padaamplifier Class AB ! Karena umumnya Amplifier class D punya dayaoutput yang lebih besar.Tetapi sifat dari PWM pulalah yang merusakkualitas mid dan high tone karena gelombang sinus di paksa berubahmenjadi gelombang kotak sehingga noise dan kolorasi menjadimomok yang sulit untuk dihindari. Untuk alasan inilah amplifier ClassD hanya direkomendasikan untuk mendrive speaker low tone (Bass).Sedangkan untuk mid to high sangat tidak disarankan, biladipaksakan efek kolorasi akan kental terasa meski kualitasspeakernya sekalipun sudah dipilih yang paling baik.Dengan ouputdaya yang sama, Class D umumnya membutuhkan daya input yanglebih kecil dan menghasilkan panas yang lebih kecil pula dari ClassAB.Untuk menghasilkan kualitas suara yang (hampir) sempurna disemua spectrum frekuensi, umumnya pihak produsen menggunakantopologi hybrid pada speaker amplifier mereka. Logitech
  62. 62.   62  menggunakan kombinasi Class D dan AB pada Z Cinema seriesmereka sedangkan Razer menggunakan HD™ Class pada RazerMako. Tujuan semuanya sama ; agar kualitas suara di low, mid danhigh tone sama baiknya dengan efesiensi maksimal……..Bagaimanadengan Simbadda ? Jangan bertanya pada saya deh…..entah kapanprodusen “serba bisa” ini mau hijrah ke teknologi ini ? (mungkin jugatidak.. )Sedikit tentang Class HDnya Razer MakoSebuah kombinasi antaraClass H topologi dengan Class D topologi. Menggabungkankelebihan high efficient dan sound clarity. Class H mengklaimbahwasanya kualitas suaranya menyamai Class AB dengan efesiensiyang lebih baik. Class H juga dikenal sebagai amplifier dengan “Railvoltage driven by the sound”.BACALAH BUKU INISEMOGA KAMU DAPATKEBAIKAN ATASNYA DANBERGUNA BAGI DIRIMUKAPAN SAJA DIMANASAJA. SEMOGA SUKSESDAN BERHASILILMU YANGBERMAMFAAT ADALAHDIAMALKAN

×