Lembar Informasi Suara SOUND

281

5. Proteksi Jalur Power

Proteksi terhadap jalur dari power mutlak diperlukan untuk mencegah induksi ke peralatan melalui jalur power yang umumnya bersumber dari jaringan listrik yang cukup jauh.

6. Proteksi Jalur DataKomunikasi Memproteksi seluruh jalur data yang melalui peralatan

telephone data dan signaling. 2. Lembar Pelatihan 1. Apa fungsi duplexer pada BTS? 2. Apa yang mengontrol beberapa BTS? 3. Apa fungsi Power Amplifier? 4. Jelaskan mengapa diperlukan sektorisasi dalam sel BTS? 5. Jelasan prinsip proteksi petir untuk alat elektronik?

D. Audio Video

1. Lembar Informasi Suara SOUND

Suara adalah • fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran benda • getaran suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang berubah secara kontinyu terhadap waktu Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”. Suarabunyi biasanya merambat melalui udara. Suarabunyi tidak bisa merambat melalui ruang hampa. Konsep dasar Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda. Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadi di udara sekitarnya. Pola osilasi yang terjadi dinamakan sebagai “GELOMBANG”. Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang disebut sebagai “PERIODE”. Contoh suara periodik : instrument musik, nyanyian burung, dll Contoh suara Benda Bergetar Perbedaan Tekanan di Udara Melewati Udara Gelombang Pendengar 282 nonperiodik : batuk, percikan ombak, dll Suara berkaitan erat dengan: 1. Frekuensi  Banyaknya periode dalam 1 detik  Satuan : Hertz Hz atau cycles per second cps  Panjang gelombang suara wavelength dirumuskan = cf Dimana c = kecepatan rambat bunyi f = frekuensi Contoh: Berapakah panjang gelombang untuk gelombang suara yang memiliki kecepatan rambat 343 ms danfrekuensi 20 kHz? Jawab: WaveLength = cf = 34320 = 17,15 mm. Berdasarkan frekuensi, suara dibagi menjadi: Infrasound 0Hz - 20 Hz Pendengaran manusia 20Hz - 20 KHz Ultrasound 20KHz - 1 GHz Hypersound 1GHz - 10 THz Manusia membuat suara dengan frekuensi 50Hz - 10KHz. Sinyal suara musik memiliki frekuensi : 20Hz - 20Khz. Sistem multimedia menggunakan suara yang berada dalam range pendengaran manusia. Suara yang berada pada range pendengaran manusia sebagai “AUDIO”, dan gelombangnya sebagai “ACCOUSTIC SIGNALS”. Suara diluar range pendengaran manusia dapat dikatakan sebagai “NOISE” getaran yang tidak teratur dan tidak berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar manusia. Fourier Analysis suatu sinyal analog terdiri dari sebuah frekuensi sinusoidal dimana amplitudonya serta fasanya berubah secara “relatif” antara satu dengan lainnya 283 2. Amplitudo  Keras lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya gelombang. - Satuan amplitudo adalah decibel db  Bunyi mulai dapat merusak telinga jika tingkat volumenya lebih besar dari 85 dB dan pada ukuran 130 Db akan mampu membuat hancur gendang telinga 3. Velocity  Kecepatan perambatan gelombang bunyi sampai ke telinga pendengar.  Satuan yang digunakan : ms  Pada udara kering dengan suhu 20 °C 68 °Fm  kecepatanrambat suara sekitar 343 ms Representasi Suara  Gelombang suara analog tidak dapat langsung direpresentasikan pada komputer. Komputer mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk menghasilkan sejumlah angka. Tiap satuan pengukuran ini dinamakan “SAMPLE”. Analog to Digital Conversion ADC Adalah proses mengubah amplitudo gelombang bunyi ke dalam waktu interval tertentu disebut juga sampling, sehingga menghasilkan representasi digital dari suara.  Sampling rate : beberapa gelombang yang diambil dalam satu detik.  Contoh : jika kualitas CD Audio dikatakan memiliki frekuensi sebesar 44100 Hz, berarti jumlah sample sebesar 44100 per detik. 1. Membuang frekuensi tinggi dari source signal 2. Mengambil sample pada interval waktu tertentu sampling 3. Menyimpan amplitudo sample dan mengubahnya ke dalam bentuk diskrit kuantisasi 4. Merubah bentuk menjadi nilai biner. Nyquist Sampling Rate : untuk memperoleh representasi akurat dari suatu sinyal analog secara lossless, amplitudonya harus diambil sample-nya setidaknya pada kecepatan rate sama atau lebih besar dari 2 kali lipat komponen frekuensi maksimum yang akan didengar. 284 Mis: Untuk sinyal analog dengan bandwith 15Hz - 10kHz →sampling rate = 2 x 10KHz = 20 kHz Digital To Analog Converter DAC Adalah proses mengubah digital audio menjadi sinyal analog. DAC biasanya hanya menerima sinyal digital Pulse Code Modulation PCM. PCM adalah representasi digital dari sinyal analog, dimana gelombang disample secara beraturan berdasarkan interval waktu tertentu, yang kemudian akan diubah ke biner. Proses pengubahan ke biner disebut Quantisasi. PCM ditemukan oleh insinyur dari Inggris, bernama Alec Revees pada tahun 1937. Contoh DAC adalah: soundcard, CDPlayer, IPod, mp3player PERKEMBANGAN FORMAT AUDIO BERBAGAI FORMAT AUDIO AAC Advanced Audio Coding [ .m4a ]  AAC bersifat lossy compression data hasil kompresi tidak bisa dikembalikan lagi ke data sebelum dikompres secara sempurna, karena setelah dikompres terdapat data-data yang hilang.  AAC merupakan audio codec yang menyempurnakan MP3 dalam hal medium dan high bit rates. Cara kerja: 1. Bagian-bagian sinyal yang tidak relevan dibuang. 2. Menghilangkan bagian-bagian sinyal yang redundan. 3. Dilakukan proses MDCT Modified Discret Cosine Transform berdasarkan tingkat kekompleksitasan sinyal. 4. Adanya penambahan Internal Error Correction. 5. Kemudian, sinyal disimpan atau dipancarkan. 285 Kelebihan AAC dari MP3: 1. Sample ratenya antara 8 Hz - 96 kHz, sedangkan MP3 16 Hz - 48 kHz. 2. Memiliki 48 channel. 3. Suara lebih bagus untuk kualitas bit yang rendah dibawah 16 Hz. Software pendukung AAC : IPod dan Itunes, Winamp. Handphone : Nokia N91, Sony Ericsson W800, dan Motorola ROKR E1. Hardware: Play Station Portable PSP pada Agustus 2005. WAVEFORM AUDIO [ .WAV ]  WAV adalah format audio standar Microsoft dan IBM untuk PC.  WAV biasanya menggunakan coding PCM Pulse Code Modulation  WAV adalah data tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya di harddisk.  Software yang dapat menciptakan WAV dari Analog Sound misalnya adalah Windows Sound Recorder.  WAV jarang sekali digunakan di internet karena ukurannya yang relatif besar.  Maksimal ukuran file WAV adalah 2GB. Audio Interchange File Format [.AIF]  Merupakan format standar Macintosh.  Software pendukung: Apple QuickTime Audio CD [.cda]  Format untuk mendengarkan CD Audio  CD Audio stereo berkualitas sama dengan PCMWAV yang memiliki sampling rate 44100 Hz, 2 Channel stereo pada 16 bit.  Durasi = 75 menit dan dynamic range = 95 dB. Mpeg Audio Layer 3 [.mp3]  Merupakan file dengan lossy compression.  Sering digunakan di internet karena ukurannya yang cukup kecil dibandingkan ukuran audio file yang tidak terkompresi. Distandarisasi pada tahun 1991. Kompresi dilakukan dengan menghilangkan bagian-bagian bunyi yang kurang berguna bagi pendengaran manusia. Kompresi mp3 dengan kualitas 128 bits 44000 Hz biasanya akan menghasilkan file berukuran 3-4 MB, tetapi unsur panjang pendeknya lagu juga akan berpengaruh.  Software pemutar file mp3 : Winamp.  Software encoder : LAME Lame ain‟t MP3 Encoder, sebuah encoder mp3 open source dan freeware yang dibuat oleh Mike Cheng pada awal tahun 1998.  Macam-macam bit rate: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 and 320 kbits 286 MIDI Music Instrument Digital Interface Standard yang dibuat oleh perusahaan alat-alat musik elektronik berupa serangkaian spesifikasi agar berbagai instrumen dapat berkomunikasi. MIDI = format data digital Interface MIDI terdiri dari 2 komponen: 1. Perangkat Keras Hardware yang terhubung ke peralatan alat instrumen komputer 2. Data Format Pengkodean informasi • spesifikasi instrument • awal akhir nada • frekuensi • volume suara MIDI device mis. synthesizer berkomunikasi melalui channel • piranti standard memiliki 16 channel • 128 macam instrumen termasuk noise effect mis : 0 Accoustic piano 12Marimba 40 Violin • 1 channel dapat memainkan 3 - 16 note MIDI Reception Mode Mode 1 : Omni On Poly Mode 2 : Omni On Mono Mode 3 : Omni Off Poly Mode 4 : Omni Off Mono Komponen-Komponen MIDI device • Sound generator : pembangkit suara synthesizer • Microprocessor : mengirim menerima MIDI message • Keyboard : mengontrol synthesizer secara langsung • Control Panel : mengatur fungsi-fungsi selain nada dan durasi volume, jenis suara, dll • Auxiliary Controllers : memanipulasi nada modulation, pitch, dll • Memory MIDI Message Format MIDI message terdiri dari status byte keterangan mengenai jenis pesan dan data bytes. Terdapat 2 jenis MIDI message: 1. Channel Message dikirim pada piranti tertentu  Channel voice message : performance data antar MIDI device, 287 keyboard action, perubahan control panel  Channel mode message : bagaimana MIDI device penerima merespon channel voice message 2. System Message dikirim pada semua piranti dalam sistem  System real-time message 1 byte ฀ sinkronisasi waktu  System common message : mempersiapkan sequencersynthesizer untuk memainkan lagu  System exclusive message : personalisasi message SOFTWARE - SOFTWARE Winamp, RealPlayer, Windows Media Player, KMPlayer, QuickTime, XMMS, ZoomPlayer, JetAuido, SoundForge, dbPowerAmp, MusicMatchJukeBox, ITunes. B. Televisi Pendahuluan Televisi adalah sebuah alat penangkap siaran bergambar. Kata televisi berasal dari kata tele dan vision; yang mempunyai arti masing- masing jauh tele dan tampak vision. Jadi televisi berarti tampak atau dapat melihat dari jarak jauh. Penemuan televisi disejajarkan dengan penemuan roda, karena penemuan ini mampu mengubah peradaban dunia. Awal dari televisi tentu tidak bisa dipisahkan dari penemuan dasar, hukum gelombang elektromagnetik yang ditemukan oleh Joseph Henry dan Michael Faraday 1831 yang merupakan awal dari era komunikasi elektronik. Kemudian berturut-turut ditemukan tabung sinar katoda CRT, sistem televisi hitam putih, dan sistem televisi warna. Tentunya perkembangan ilmu ini akan terus maju apalagi dengan ditemukannya LCD, yang membuat TV di zaman ini semakin tipis dengan hasil gambar yang tak kalah bagusnya dengan TV tabung. Jadi di zaman ini kita harus tahu betul tentang sistem TV karena hampir semua rumah tangga mempunyai TV baik yang hitam putih maupun yang warna. Jenis-jenis Penerima Televisi Pada dasarnya, sistem penerima televisi terbagi menjadi 2 yaitu: 1. Televisi hitam putih Pada televisi hitam putih gambar tidak dapat dilihat sesuai dengan warna aslinya. Apapun yang terlihat dilayar kaca hanya tampak warna hitam dan putih. Hal ini sangat berbeda dengan televisi warna, yakni warna gambar yang tampil di layar akan terlihat menyerupai aslinya. 2. Televisi warna Gambar yang kita lihat di layar televisi adalah hasil produksi dari sebuah kamera. Objek gambar yang ditangkap lensa kamera akan dipisahkan 288 menjadi tiga warna dasar, yaitu merah R= red, hijau G=green, dan biru B=blue. Hasil pemisahan ini akan dipancarkan oleh pemancar televisi. Pemancar TV warna memancarkan sinyal-sinyal:  Audio suara  Luminansi kecerahangambar  Krominansi warna  Sinkronisasivertikalhorizontal  Burst Pada pesawat penerima televisi warna, semua warna alamiah yang telah dipisah ke dalam warna dasar R red, G green, dan B blue akan dicampur kembali pada rangkaian matriks warna untuk menghasilkan sinyal luminasi Y dan dua sinyal krominansi, yaitu V dan U menurut persamaan berikut : Y = +0.30R +0.59G+0.11B V = 0,877 R - Y U = 0,493 B- Y Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang ditransmisikan bersama sinyal gambar dalam modulasi frekuensi FM untuk menghindari derau noise dan interferensi. Untuk memancarkan sinyal ini, pada pemancar dan penerima harus memiliki sistem warna dan suara yang sama. Sistem tersebut tentunya harus mengikuti standar dan berlaku secara global. Dalam pengiriman gambar terdapat beberapa sistem, diantaranya: NTSC, PAL dan SECAM. Untuk lebih jelasnya akan di bahas dalam bakuan sistem. Bakuan Sistem PAL Phase Alternating Line Adalah sebuah encoding warna yang digunakan dalam sistem televisi broadcast, digunakan di seluruh dunia kecuali di kebanyakan Amerika, beberapa di Asia Timur menggunakan NTSC, sebagian Timur Tengah dan Eropa Timur, dan Prancis menggunakan SECAM, walaupun kebanyakan dari mereka telah memulai proses menggunakan PAL. PAL dikembangkan di Jerman oleh Walter Bruch, yang bekerja di Telefunken, dan pertama kali diperkenalkan pada tahun 1967. Catatan bahwa Thomson Prancis, di mana Henri de France mengembangkan SECAM, kemudian membeli Telefunken. Thomson juga berada di belakang merk RCA untuk produk elektronik konsumen, dan RCA menciptakan standar TV warna NTSC sebelum Thomson terlibat. NTSC National Television System Committee NTSC dengan format terdiri dari 30 frame video per detik, dimana setiap frame terbentuk dari 525 scanning garis. 486 scanning membentuk visible 289 raster dan sisanya vertical blanking interval digunakan untuk sinkronisasi dan penyapuan vertikal serta informasi lain seperti teks penutup dan vertical interval timecode. Pada raster yang lengkap, scanning genap lower scanlines yaitu garis 21-263 membentuk bidang gambar yang pertama dan scanning ganjil upper scanlines yaitu garis 283-525 membentuk bidang gambar yang kedua. Sebagai perbandingan, system PAL menggunakan 625 garis 576 visible raster, atau dengan kata lain memiliki resolusi vertikal yang cukup tinggi, tetapi memiliki resolusi frame yang rendah yaitu 25 frame atau 50 bidang gambar per detik. SECAM Sequential Color with Memory Pada tahun 1957, Henri de France memperkenalkan sistem warna SECAM. Dalam sistem SECAM, resolusi warna gambar dan ukuran secara vertikal dikurangi. Sinyal Q dan I dari sistem NTSC tidak digunakan, sebagai gantinya sinyal R-Y Dan B-Y digunakan sebagai sinyal modulasi, dan dipancarkan dengan bandwidth yang sama. Keduanya tidak dipancarkan secara serempak seperti halnya di dalam sistem NTSC dan PAL. Tetapi secara bergantian, satu garis berisi sinyal R-Y dan garis yang berikutnya berisi sinyal B-Y. Suatu penundaan garis delay line di dalam penerima TV membuat kedua sinyal ini bergabung kembali ketika gambar akan ditampilkan. Di bawah ini ditampilkan tabel pembagian sistem warna beserta pembagian frame dan bandwidth, IF frekuensi untuk system NTSC, PAL, Pembagian jalur frekuensi berdasarkan besarnya frekuensi, dan pembagian bandwidth untuk masing-masing kanal. Gambar 5.152. Spektrum sistem televisi kanal IV dan V dengan PAL dan SECAM 290 Tabel 13. pembagian sistem warna beserta pembagian frame dan bandwidth sinyal untuk masing-masing sistem warna. NTSC M PAL B, G, H PAL I PAL D GarisField 52560 62550 62550 62550 Frekuensi 15.734 Hz 15.625 Hz 15.625 Hz 15.625 Hz horisontal Frekuensi vertical 59,94 Hz 50 Hz 50 Hz 50 Hz Sub pembawa 3,579545 MHz 4,433618 Mhz 4,433618 MHz 4,433618 MHz warna Lebar band video 4,2 MHz 5,0 MHz 5,5 MHz 6,0 MHz Pemisah 4,5 MHz 5,5 MHz 6,0 MHz 6,5 MHz visualaural Sedangkan pembagian bandwidth tiap kanal lebar 6 MHz, untuk kanal 2 dengan frekuensi 54-60 MHz. Prinsip Kerja Televisi Pesawat televisi akan mengubah sinyal listrik yang di terima menjadi objek gambar utuh sesuai dengan objek yang ditranmisikan. Pada televisi hitam putih monochrome, gambar yang di produksi akan membentuk warna gambar hitam dan putih dengan bayangan abu-abu. Pada pesawat televisi warna, semua warna alamiah yang telah dipisah ke dalam warna dasar R red, G green, dan B blue akan dicampur kembali pada rangkaian matriks warna untuk menghasilkan sinyal luminasi. Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang di tranmisikan bersama sinyal gambar. Penyiaran televisi sebenarnya menyerupai suara sistem radio tetapi mencakup gambar dan suara. Sinyal suara di pancarkan dengan modulasi frekuensi FM pada suatu gelombang terpisah dalam satu saluran pemancar yang sama dengan sinyal gambar. Sinyal gambar termodulasi mirip dengan sistem pemancaran radio yang telah dikenal 291 sebelumnya. Dalam kedua kasus ini, amplitudo sebuah gelombang pembawa frekuensi radio RF dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi. Modulasi adalah sinyal bidang frekuensi dasar base band. Modulasi frekuensi FM digunakan pada sinyal suara untuk meminimalisasi atau menghindari derau noise dan interferensi. Sinyal suara FM dalam televisi pada dasarnya sama seperti pada penyiaran radio FM, tetapi ayunan frekuensi maksimumnya bukan 75 Khz melainkan 25 Khz. Saluran dan standar pemancar televisi kelompok frekuensi telah di tetapkan bagi sebuah stasiun pemancar untuk tranmisi sinyalnya disebut saluran kanal. Masing- masing mempunyai lebar saluran 6 Mhz, dalam salah satu bidang frekuensi yang dialokasikan untuk penyiaran televisi komersial. VHF bidang frekuensi rendah saluran 2 sampai 6 dari 54 MHZ sampai 88 MHZ. VHF bidang frekuensi tinggi saluran 7 sampai 13 dari 174 MHZ sampai 216 MHZ. UHF saluran 14 sampai 83 dari 470 MHZ sampai 890 MHZ. Sebagai contoh, saluran 3 disiarkan pada 60 MHZ sampai 66 MHZ. Sinyal pembawa RF untuk gambar dan suara keduanya termasuk di dalam tiap saluran tersebut. Sebelum mengetahui prinsip kerja pesawat televisi, ada baiknya mengetahui sedikit tentang perjalanan objek gambar yang biasa dilihat di layar kaca. Gambar yang dilihat di layar televisi adalah hasil produksi dari sebuah kamera Objek gambar ditangkap lensa kamera akan dipisahkan berdasarkan tiga warna dasar, yaitu merah R = red, hijau B = blue. Hasil tersebut akan dipancarkan oleh pemancar televisi. Pada sestem pemancar televisi, informasi visual yang kita lihat pada layar kaca pada awalnya di ubah dari objek gambar menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik tersebut akan ditransmisikan oleh pemancar ke pesawat televisi penerima ScaNning Gambar Layar televisi hitam putih dilapisi dengan pospor putih dan berkas elektron mewarnai gambar pada layar pada saat berkas elektron menumbuk pospor. Rangkaian elektronik di dalam televisi menggunakan kumparan magnetik untuk menggerakkan berkas elektron dalam suatu pola scan raster dan menuruni layar. Berkas elektron melintasi layar dari kiri ke kanan, dengan cepat melayang kembali ke sisi kiri, menuruni layar secara perlahan seperti ditunjukkan pada gambar. Dalam gambar garis biru menunjukkan garis yang diwarnai berkas electron pada layar dari kiri ke kanan, sedangkan garis merah menunjukkan berkas sedang melayang kembali fly back ke kiri. Pada saat berkas mencapai di dasar sisi sebelah kanan, akan bergerak kembali ke sudut kiri atas layar. Ketika lukisan berkas cahaya melenting kembali, tidak meninggalkan bekas pada layar. Istilah horizontal retrace digunakan sebagai acuan berkas yang bergerak kembali ke kiri pada setiap ujung garis, sedangkan vertical retrace sebagai acuan gerakan dari dasar ke puncak. Berkas setiap garis yang diwarnai dari kiri ke kanan, intensitas berkas diubah dibuat dengan ketajaman yang berbeda dari hitam, abu-abu dan putih mellintasi layar. Karena jarak garis satu sama lain sangat dekat, otak mengintegrasikannya ke dalam gambar. Pada umumnya layar TV mempunyai sekitar 480 garis yang tampak dari atas ke dasar. 292 293 Bagian-bagian dan Fungsi Sistem Penerima Televisi Warna TV Warna harus kompatibel dengan TV monochrome, maksudnya siaran TV warna harus bisa ditangkap pada penerima hitam putih, dan sebaliknya siaran TV warna harus dapat ditangkap penerima TV hitam-putih. Sinyal video dari kamera monochrome dinyatakan dengan gelap dan terang, aras kegelapan yang berbeda beda grey-level. Sinyal video yang menyatakan gelap-terang ini disebut sebagai sinyal luminansi Y. Sinyal video dilengkapi dengan sinyal pemadaman blanking dan sinkronisasi yang menghasilkan Sinyal video komposit Ycomp. Sinyal video komposit berupa memodulasi AM terhadap sinyal pembawa gambar fp dan sinyal audio memodulasi FM terhadap sinyal pembawa suara fa. Spektrum bidang dasar baseband TV hitam putih mempunyai BW 6 MHz seperti yang digunakan di Indonesia dan Sebagian besar Eropa, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

E. Programable Logic Controller