2.4 Uraian Aktif Kendali Kebisingan
Ada beberapa cara untuk mengurangi kebisingan yang dipancarkan oleh suatu sumber bunyi di dalam suatu ruang. Satu pendekatan baku terdiri dari penyerapan
suara bising pasif, yaitu mencakup dinding dengan material seperti glassfibre mantel. Material ini menyerap energi akustik ke dalam panas dan demikian berperan untuk
pengurangan kebisingan, tetapi material ini bekerja terbaik pada frekuensi tinggi diatas 5000 Hz. Aktif Kendali Kebisingan Sistem telah dikembangkan untuk
mengatasi strategi pasif pada frekuensi rendah di bawah 1000 Hz.
2.4.1 Mekanisme dan Cara kerja
Aktif Kendali Kebisingan adalah dengan cara menambahkan bunyi kebalikan yang tepat untuk menghilangkan kebisingan tersebut anti sound. Kita dapat melihat
gelombang dengan amplitudo yang awal kemudian kita berikan amplitudo yang berlawanan berbeda fasa 180
o
. Pada sisi lain, dua gelombang dengan fasa berlawanan dan amplitudo sama digabungkan maka akan menghapuskan keseluruhan
amplitudo.
Dengan pendeteksian bunyi melalui mikropon, Aktif Kendali Kebisingan dapat secara otomatis menghasilkan isyarat yang benar untuk mengirim kepada
pengeras suara yang akan menghasilkan anti sound untuk mengilangkan bunyi yang
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
asli. Ukuran daerah kesunyian yang diciptakan tergantung pada panjang gelombang bunyi. Efektivitas sistem akan tergantung pada ukuran dan bentuk ruang di mana
diterapkan, ukuran sumber bunyi yang tak dikehendaki dan nomor jumlah dan posisi pengeras suara yang digunakan untuk menghasilkan anti sound.
2.5 Aplikasi Aktif Kendali Kebisingan
Pada penelitian ini Aktif Kendali Kebisingan di gunakan untuk mendeteksi sinyal redaman di knalpot silencer mobil. Sinyal bunyi yang akan dihasilkan
adalah diusahakan tereduksi seminimal mungkin untuk mendapatkan kenyamanan bunyi.
Gambar 2.38 Knalpot noise silencer Mobil
Dari sumber bising yang dihasilkan oleh knalpot seperti pada gambar 2.38 penliti akan menangkap bunyi tersebut yang mana kemudian bunyi tersebut dilakukan
pelawanan dengan bunyi yang dihasilkan oleh Pembangkit Sinyal Bising, dimana
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
bunyi lawan ini berbeda fasa 180 dengan menggunakan Penggeser Fasa sebagai
pembalik fasanya.
2.5.1 Pembangkit Sinyal Bising Noise generator
adalah pembangkit kebisingan noise untuk menghasilkan sinyal lawan secondary sinyal. Sehingga frekuensi dan amplitudo yang
dipancarkan dapat diimbangi dengan sinyal lawan secondary ini guna mendapatkan Aktif Kendali Kebisingan dan dapat melemahkan reduction
keibisingan tersebut lihat lampiran 1 halaman 146
Perhitungan Rangkaian dasar dari Pembagi Tegangan yang masuk ke IC 555 sebagai Oscilator adalah gambar 2.39.
Gambar 2.39. Rangkaian Pembagi Tegangan
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
V V
K K
V K
K K
V R
R R
unloaded Vout
S
25 .
2 9
40 10
9 10
30 10
2 1
2
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
+ =
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ =
Pada IC 555 sebagai timer atau juga sebagai model Osilator terdapat rumus untuk frekuensi dan duty cycle adalah:
ext 2
1 r
C 2R
R 1.44
f +
=
2.21
Dan untuk duty cycle adalah : 100
2R R
R R
cycle Duty
2 1
2 1
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ +
= 2.22
2.5.2 Penggeser Fasa Penggeser fasa adalah suatu alat untuk menggseser fasa pada sinyal. Teknik
ini digunakan dengan tujuan untuk membalik fasa 180 yang sasarannya adalah
untuk membuat anti sound pada penelititan ini, sehingga dapat menghasilkan pemrosesan sinyal Aktif Kendali Kebisingan lihat lampiran 2 halaman 147
Teori dari proses Penggeser fasa ini adalah melalaui masukan pada Transistor yang kemudian di keluarkan pada kaki Kolektor dan Emitor dengan
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
resistan tertentu sehingga sinyal keluaran bisa diatur pergeseran fasanya, dapat dilihat pada gambar 2.40.
Gambar 2.40 Proses input dan output dari pergeseran fasa Sinyal kolektor terputar 180
terhadap sinyal input dan terhadap sinyal emitor. Analisa ini didapat dari Tanggapan Penguat Frekuensi Rendah dapat dilihat
pada gambar 2.41.
Gambar 2.41 Frekuensi rendah AC dengan Kopling dan by pass Kapasitor high- pass rangkaian RC
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
Arus input basis adalah:
RC rangkaian
Input L
R ||
C R
C R
Dimana =
in V
1 C
2 X
in 2
R in
R base
V ⎟⎟
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎜
⎜ ⎝
⎛ +
= 2.23
Kondisi ini terjadi pada input rangkaian RC ketika RC
1
= R
in
in in
in in
2 in
2 in
in 2
2 in
base
0.707V V
2R 1
V in
2R R
Vin in
2R R
V in
R in
R R
V =
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎜
⎝ ⎛
= ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ =
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
= ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ +
=
in 1
1
R 2
fc 1
Xc :
dihitung dapat
rendah frekuensi
= =
2.24
1 in
C 2
1 fc
=
1 in
s
C R
R 2
1 fc
: dihitung
dapat sumber
input tahanan
maka +
=
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
2.5.3.Penggeser Fasa Phase Shift pada input rangkaian RC Pada frekuensi rendah, nilai tertinggi C
1
menyesebabkan pergeseran fasa dan tegangan output pada rangkaian RC mendahului tegangan input. Dimana dari proses
pergeseran sudut fasa dapat diatur derajat yang terjadi pada perjalanan sinyal yang akan ditampilkan. Perolehan derajat ini adalah dengan langkah demi langkah dalam
mengeset sudut fasa yang mana ada merupakan frekuensi menengah dan frekuensi kritis. Dengan mengeset dua frekuensi ini maka derajat perputaran sinyal dapat
diperoleh. Jadi sudut fasa pada input rangkaian RC di rumuskan dengan frekuensi menengah dan frekuensi kritis.
Rumusannya: ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ =
− in
1 1
R Xc
tan 2.25
1 in
1 1
tan R
tan jadi
Xc menengah,
frekuensi Pada
= =
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
= =
− −
1 in
in in
1
45 1
tan R
R jadi
R Xc
kritis, frekuensi
Pada =
= ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ =
=
−
1 in
in 1
in 1
84.3 10
tan R
10R tan
jadi 10R
Xc kritis,
frekuensi dibawah
dekade satu
Untuk =
= ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ =
=
− −
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.42 Sudut fasa versus frekuensi pada input rangkaian RC [18] Pada gambar 2.42 menunjukan bahwa frekuensi cutoff pada pergeseran fasa
terletak pada nilai 45 . Proses tersebut menunjukan bahwa nilai 90
bahkan sampai 180
yang peneliti kehendaki akan dapat di capai dengan rangkaian RC ini. Langkah berikutnya dalam proses pencapaian pergeseran fasa 180
dapat dilihat pada gambar 2.43.
Gambar 2.43 Input pada rangkaian RC disebabkan tegangan basis mendahului tegangan input dibawah frekuensi menengah
pada sudut fasa [18]
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.43 menunjukkan bahwa dengan tegangan basis mendahului tegangan input maka proses pergeseran fasa dapat dilakukan dengan langkah
menggunakan rangkaian RC. Dari acuan rangkaian RC peneliti dapat melangkah kepada Penggeser Fasa
sebagai pembalik fasa 180 yang menggunakan metode justifikasi potensiometer
guna menggeser fasa, tujuannya adalah untuk membuat sinyal lawan sehingga Aktif Kendali Kebisingan dapat tercapai dan reduksi dapat dihasilkan. Untuk sinyal yang
demikian acak kita perlu meramu rangkaian anti sound yang lebih rumit.
Alfisyahrin : Simulasi Pemrosesan Sinyal Suara Untuk Sistem Aktif Kendali Kebisingan Pada Knalpot…, 2008 USU e-Repository © 2008
BAB 3 METODE PENELITIAN
Kategori