Rancangan Filter low pass chebyshev

31 Gambar 3.7 Matlab

3.3 Rancangan Sistem Secara Hardware

Secara umum gambaran kerja alat atau sistem dijelaskan pada diagram blok yang ditunjukkan pada bab sebelumnya. mikropon akan menerima sinyal suara yang berasal dari lingkungan yang akan diubah menjadi besaran-besaran listrik, besran listrik tersebut akan diteruskan kedalam rangkaian pengkondisi sinyal yang bertujuan untuk memperbesar nilai level tegangan yang bertujuan untuk memberikan kondisi kestabilan tegangan dan akan diteruskan kedalam IC LM567 yang akan memfilter sinyal suara berdasarkan center frekuensi yang telah ditentukan.

3.3.1 Rancangan Filter low pass chebyshev

Filter yang akan dirancang menggunakan komponen-komponen yang meliputi rangkaian aktif dan pasif. Komponen pasif terdiri dari kapasitor, induktor, dan resistor. Sedangkan komponen aktif terdiri dari transistor dan IC, pada perancangan filter ini induktor tidak digunakan dalam rangkaian. Ada banyak komponen frekuensi tinggi hadir dalam sinyal yang keluar dari DAC dari MCU karena adanya berbagai harmonik dari frekuensi dasar seperti yang diperlihatkan Gambar 3.8. Universitas Sumatera Utara 32 Gambar 3.8 Low Pass Filter Chebyshev Jadi low pass filter yang memiliki frekuensi cutoff dari sekitar 3,3 kHz dirancang sejak bandwidth suara manusia adalah sekitar 4 kHz. Karena frekuensi cutoff kecil induktor diperlukan untuk desain filter pasif akan sangat besar dan bahan tersebut tidak tersedia di laboratorium. Jadi peneliti merancang sebuah filter aktif dan membutuhkan satu preamplifier. Awalnya peneliti mencoba filter aktif butterworth urutan orde kedua tapi ini tidak menyelesaikan tujuan dari penelitian ini karena filter tersebut tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dengan kata lain, filter tersebut tidak memiliki kemampuan untuk menyaring sinyal suara yang dipengaruhi noise. Filter chebyshev memiliki beberapa band pass ripple dan dianggap dapat diterima untuk tujuan penelitian ini dikarenakan gelombang amplitudo terlalu kecil untuk mempengaruhi suara keluaran. Jadi filter aktif orde kedua mampu menyaring kuat sinyal sebesar 3 dB yang dirancang dan memiliki frekuensi cutoff sebesar 3,3 kHz. Filter ini memiliki keuntungan dari filter chebyshev orde kedua yang dengan urutan pertama Butterworth low pass filter yang memiliki frekuensi cutoff sebesar 2,6 kHz dikarenakan jika peneliti hanya menggunakan filter chebyshev orde dua memungkinkan ada suara dering konstan dalam keluaran pada frekuensi 7,8 kHz. Meskipun filter yang dirancang memiliki frekuensi Universitas Sumatera Utara 33 cutoff sebesar 3,3 kHz, jadi peneliti merancang filter chebyshev untuk mendapatkan redaman yang tepat pada 7,8 kHz[6]. Berikut Gambar 3.9 memperlihatkan skematik rangkaian filter low pass chebyshev menggunakan program ISIS 7 Profesional. Gambar 3.9 Skematik rangkaian filter pada software ISIS 7 profesional Pada inputan mikropon terdapat dua buah resistor bernilai 4,7K yang diparalelkan dua buah resistor yang bernilai 3,3K. Kemudian kapasitor yang bernilai 0,22uF diserikan ke kutub positif mikropon kondensor dan LM567 sebagai komponen aktif digunakan sebagai komparator serta ditujukan untuk penguat sinyal amplifier.

3.3.2 Rancangan Rangkaian Mikrokontroler Arduino UNO