Apikasi Muktiplekser Dan Demultiplekser Pada Interaktif Speaker Untuk Ruangan Kelas

Alat ini dap digunakan sebagai interaktir speaker untuk ruangan kelas. Alat ini terdiri dari beberapa bagian yaitu input (mikropon, tape recorder dan saklar pemilih), bagian proses (multiplekser, dan multiplekser), baguan output (mikropon dan speaker). Mikropon berfungsi untuk mengubah getaran suara manjadi sinyal listrik. Tape recorder berfungsi untuk menghasilkan sinyal suara. Sakelar pemilih berfungsi untuk memilih ruangan mana yang akan diaktifkan. Multiplekser berfungsi untuk mengubah input banyak menjadi output sedikit. Demultiplrkser berfungsi untuk mengubah input banyak menjadi input sedikit.speaker berfungsi untuk menghasilkan suara.

Kata kunci : Multiplekser, demultiplekser, amplifier, mikropon

 

A. Deskripsi Teoritis

1. Speaker Aktif

Dalam suatu pagelara musik, kita tidak hanya melihat pemusik saja, tetapi juga mendengarkan suara yang dihasilkan oleh sistem tata suara atau sound sistem. Frekuensi yang dapat didengar oleh manusia adalah berkisar antara 20Hz-20KHz. Frekuensi ini dinamakan frekuensi audio. Getaran dapat didengar oleh manusia karena adanya medium yang berupa udara, alat pendengar dan otak oleh alat pendengaran. Audio diartikan sebagai bentuk gabungan dari pengertian “pendengaran” dan “suara” yang berasal dari bahasa latin “audire” yang berarti mendengarkan.audio adalah unsur audio visual atau yang dapatdi dengarkan pada pesawat televisi untuk membedakannya dari unsur visual atau yang dapat dilihat.¹

Dalam sistem audio sederhana, power amplifier ditempatkan di dalam kotak speaker yang disebut dengan speaker aktif.² Speaker yaitu pengeras suara, atau alat yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Speaker merupakan komponen terakhir dalam suatu rangkaian sound sistem yang mengubah rangkaian sinyal-sinyal listrik menjadi suara.³

a. Input

Input pada sistem audio bisa berupa TV, VCD, komputer, dan lain-lain. Dalam hal ini menggunakan tape recorder dan mikropon.

b. Pre Amplifier

Keluaran dari tape recorder merupakan input untuk loud speaker. Input sinyal audio dikuatkan oleh pre-amplifier sebelum sinyal tersebut diumpankan ke pengatur nada. Sinyal suara yang masih lemah tersebut dikuatkan dengan cara memproduksikannya kembali menjadi ipit suara yang mempunyai input suara yang memiliki frekuensi yang enak didengar oleh telinga manusia.

c. Mixer

Setelah dikuatkan dengan power pre-amlifier, maka sinyal diumpankan ke pengatur nada.

d. Power Amplifier

Power amplifier megubah sinyal suara menjadi sinyal yang lebih kuat untuk diterima loud speaker.

e. Loud Speaker

Loud Speaker mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanik melalui konus speaker, kemudian udara yang ada disekitarnya bergetar dan menjadi suara yang dapat didengar sesuai dengan sumbernya.

 

2. Multiplekser

Multiplekser adalah suatu rangkaian yang berfungsi sebagai pemilih sinyal. Sejumlah sinyal masukan diberikan ke multiplekser dan multiplekser ini dengan bantuan sinyal pengendali memilih beberapa sinyal yang jumlah masukannya lebuh kecil dari masukannya untuk kemudian disalurkan. Pada dasarnya multiplekser ini berfungsi sebagai pemilih. Suatu multiplekser digital adalah suatu rangkaian yang memilih data dari 2ⁿ masukan dan mengarahkannya menuju sebuah keluaran tunggal. Pemilihan jalur pemindahan masukan ke keluaran itu diatur oleh suatu himpunan pemilih masukan. Multiplekser adalah suatu piranti elektronik yang berfungsi seperti sakelar putar yang sangat cepat.⁴ Dalam arti lain mengandung arti suatu rangkaian logika yang dapat menerima beberapa saluran data input yang terdiri dari satu bit atau lebih secara paralel dan pada outputnya hanya dilewatkan salah satu data saja yang terpilih. Saluran data input ini dikontrol oleh beberapa saluran kontrol yang sering disebut sebagai ssaluran pemilih. Jumlah saluran kontol berkaitan erat dengan jumlah saluran data input yangakan dikontrol. Moltiplekser banyak sekali jenisnya. Pada penelitian multiplekser yang akan dibahas adalah multiplekser 74LS147. miltiplekser ini merupakan multiplekser 9 line ke 4 line. Mempunyai 16 pin, terdiri dari 9 buah pin input dan 4 buah pin output, 2 buah pin catu daya dan satu buah pin NC.

Gambar Multiplexer

3. Demultiplexer

Demultiplexer adalah kebalikan dari multiplexer, rangkaian ini menerima informasi dari beberapa saluran dan membagikannya ke tujuan yang lebih banyak. Peralatan demultiplexer dan multiplexer bila digunakan bersama-sama dalam suatu sistam yang ingin melipat gandakan saluran data, mengirimkannya melalui suatu saluran, dan mengubahnya kembali menjadi bentuk data aslinya pada ujung penerima untuk kembali diproses. Demultiplexer adalah suatu transmisi yang dapat mentransmisikan daya masukan yang datang pada sebuah kawat tunggal pada salah satu dari beberapa jalur keluaran. Demultipexer merupakan suatu proses kebalikan dari multiplexer. Demultiplexer berfungsi mangambil satu dari saluran input atau lebih dan mendistribusikannya ke beberapa saluran output.

Gambar demultiplexer

Salah satu IC demiultiplexer adalah 74LS138. IC ini mempunyai 16 pin yang terdiri dari 8 pi input, 3 pin output, 2 pin catu daya, dan 3pi enable. IC 74LS138 berfungsi untuk menyalurkan 3 masukan data ke masukan ke 8 jalur keluaran. Setiap jalur data input yang ingin digunakan diubah kedalam bentuk biner. Jika dalam jalur data input Ao (ILL), yang digunakan, maka pada outputnya akan menghasilkan Qo (L). Rangkaian yang terdapat pada demultiplexer ini yaitu rangkaian Scmitt Trigger, JK flip-flop, amplifier, trnsistor sebagai sakelar, relay dan mikropon.

 

a. Schmitt Trigger

Rangkaian digital memerlukan bentuk gelombang dengan waktu naik turun yang cepat. Bentuk gelombang simbol inverting yang dibangun dengan menggunakan gerbang NAND Schmitt merupakan contoh sinyal digital yang baik.

Pada gambar ini bentuk gelombag sebelah kiri simbol inverting, menunjukkan waktu naik turun yang sangat lambat. Bentuk gelombang yang buruk ini mengakibatkan operasi yang tidak dapat diandalkan, apabila ldialirkan langsing ke pencacah, gerbang, atau rangkaian lainnya. Dalam contoh ini inverter pemicu schmitt digunakan untuk mempersegikan sinyal input sehingga berbentuk pulsa clock. Pemberian pulsa clock penting untuk LSI (Large Scale Integration), karena sinyal yang mencapai suatu titik dapat melalui jumlah gerbang yang berbeda, sehingga menimbulkan tundaan yang berbeda pula. Sebab lain terjadinya pulsa yang salah adalah sakelar mekanik. Jika sakelar mekanik dipakai untuk menguji gerbang, tidak ada masalah yang timbul karena hasil akhinya dibaca oleh LED. Jika sakelar dipakai untuk membangitkan pulsa clock atau pulsa apa saja yang akan dicacah akan menimbulkan getaran kontak. Oleh karena itu jika menggunakan sakelar mekanik, sakelar harus daihubungkan dengan rangkaian penghilang getaran

Rangkaian deboounching dapat diperoleh salah satunya dengan menggunakan rangkaian Schmitt. Rangkaian shcmitt dapat berpindah ke kedua arah, tetapi tidak dengan tegangan yang sama. Kecepatan pengalihan diatur sepenuhnya oleh rangkaian dalam, sehingga diperoleh waktu naik turun yang sangat cepat, walaupunterjadi perlambatan perubahan tagangan masukan.

 

b. JK Flip-flop

Pada JK flip-flop terdapat 3 buah input, yaitu CLK, J, dan K. J berfungsi sebagai pengendali jika J=0 maka output Q akan tetap seperti pada keadaan semula walaupun CL input bergerak berubah.

 

c. Amplifier

Amplifier atau penguat berfungsi untuk menguatkan sinyal-sinyal yang lemah agar amplitudonya menjadi lebih besar dengan tidak mengubah input yang diumpankan kepadanya. Amplifier merupak penerapan penting pada sifat-sifat komponen elektronika yan paling utama. Tanpa penguatan, sinyal-sinyal lemah tidak akan terbentuk sistem elektronika yang bermanfaat.⁷

Karakteristik Penguat

1. penguatan tegangan

2. Tinggi Tegangan Frekuensi

3. Tanggapan Frekuensi.⁸

Yang diutamakan adalah harga puncak dari tegangan keluaran (bukan harga efektif). Agar dengung tidak terdengar mengganggu, maka tegangan dengung jangan melampaui 1% di atas tegangan keluaran audio supaya paling kecil 40 db di bawah taraf audio.

 

 

 

Klasifikasi Penguat

1. Kelas A. Piranti aktif dipanjar demikian rupa sehingga arus mengalir tanpa ada isyarat apapun. Harga arus panjar ini ditingkatkan atau diturunkan dari harga rata-rata oleh isyarat masukan. Cara operasi ini umumnya dipakai untuk penguat isyarat kecil daya rendah.
2. Kelas B. piranti aktif dipanjar tepat pada titik sumbat sehingga arus yang mengalir adalah nol (0) bila tidak ada isyarat. Piranti menghantar pada saparuh siklus masukan.
3. Kelas AB. Merupakan bentuk modifikasi kelas B yaitu piranti aktifnya diberi panjar kecil yang hanya cukup untuk membuat piranti penghantar sedikit. Kelas operasi ini banyak dipakai dalam penguat audio push pull dan penguat dayakomplementer untuk menghindarkan non-linearitas di titik seberangan.
4. Kelas C. Piranti aktif dipanjar mundur melewati titik sumbat sehingga pirantinya hanya menghantar bila amplitudo separuh siklus masukan melebihi suatu harga yang reletif besar. Metode ini dipakai dalam penguat daya dan RF dan pulsa.

 

d. Transistor Sebagai Sakelar

Transistor sebagai adalah mengoperasikan transistor pada salah satu dari saturasi atau titik sumbat, tetapi tidak di tempat sepanjang garis beban. Apabila transistor berada dalam keadaan saturasi, transistor tersebut seperti sebuah sakelar yang tertutup dari kollektor ke emitter. Apabila transistor tersumbat, transistor seperti sebuah sakelar yang terbuka. Apabila arus bassis lebih besar atau sama dengan I_B(sat), titik kerja Q berada pada ujung atas dari garis beban. Pada rangkaian tersebut, transistor seperti sebuah sakelar yang tertutup. Apabila arus bassi nol, transistor berada pada ujung bawah dan bekerja seperti sebuah sakelar yang terbuka.⁹ Apabila arus I_B nol, arus I_C akan menjadi arus bocor yang rendah dan tegangan yang melalui muatan RL diabaikan, sehingga besarnya tegangan V_CE = V_CC. Apabila jumlah nominal l_B kecil, l_C akan sam dengan hfe l_B dan tegangan yang melalui RL akan menjadi:

V_R = I_C.R_L

V_CE=V_CC-I_C.R_L

 

e. Relay

Relay adalah suatu alat elektromagnet yang dapat kontak-kontak metal pada saat menerima arus listrik. Pada dasarnya relay terdiri dari sebuah kumparan yang dililit pada suatu inti besi lunak yang apabila kumparan tersebut terkena arus listrik, maka inti besi lunak akan menjadi megnet kemudian magnet ini akan menari armatur-armatur dengan 2 pelat tipis yang terhubung antara kontak-kontak. Dilihat dari jenis sumber listrik, relay dibedakan menjadi dua jenis yaitu relay arus bolak-balik dan relay arus searah.

 

Konstruksi Relay

Relay terdiri dari lilitan kumparan kawat pada inti besi dan apabila inti besi tersebut dialiri arus listrik maka inti besi tersebut akan menjadi magnet dan inti tersebut akan menarik lengan kontak yang mengakibatkan kontak terbuka atau tertutup

 

f. Kikropon

Mikropon adalah tranducer yang mengubah suara menjadi perubahan tegangan “voltage varation”. Mikropon mengubah getaran sara menjadi getaran mekanik. Sebuah kumparan atau sebuah lempengan akan bergetar jika berada di lingkngan yang bergetar. Sebuah kumparan akan bergetar dengan berbagai macam cara diantaranya:

1. Jika menggunakan kumparan yang bergerak di dalam medan magnet.
2. Jika menggunakan banyak atau sedikit tekanan pada salah satu jenis kristal.
3. Ddengan menggunakan kondensator yang salah satu lempangannya bergerak dengan irama suara.¹⁰

Sebuah mikropon menghasilkan sinyal listrik ketika digerakkan oleh gelombang bunyi.¹¹ mikropon ada beberapa jenis diantaranya: mikropon kristal, mikropon kondensor, dan mikropon dinamik. Prinsip kerja pada mikropon adalah dalam setiap mikropon terdapat diafragma yang akan bergetar jika bunyi menyentuhnya. Diafragma tersebut dihubungkan dengan sebuah detektor yang akan mengubah suara menjadi getaran listrik yang akan berubah sesuai dengan perubahan getaran gelombang bunyi. Ada beberapa jenis detektor yang akan menguubah gataran suara manjadi getaran listrik salah satunya berisis kumparan kecil kawat di dalam sebuah magnet. Pada saat suara memasuki mikropon, kumparan akan bergerak maju dan mundur di dalam medan magnet. Ini menyebabkan kumparan menimbulkan suatu sinyal listrik dan akan mengirmkan sinyal tersebut menuju sistem bunyi. Diafragma menyebabkan dempet atau lengket kawat kawat suara bergerak kedal medan magnet.untuk memperoleh suara yang diinginkan maka diperlukan sebuah penguat pada sensor, karena sinyal yang dihasilkan oleh mik cukup kecil. Impedansi mikropon ada 2 golongan yaitu impedansi tinggi dan impedansiimpedansi rendah. Mikropon impedansi tinggi digunakan dengan kabel pendek dari pemancarnya sebab:

Kabel tidak dapat dibuat sangat panjang tanpa diberi transformator penjodoh.

Kabelpun pelu bercadar supaya tidak memungut dengung dan desah.

Mikropon impedansi tinggi biasanya 100 Kohm dan 500 Kohm. Mikropon impedansi rendah dijual dalam 3 jenis impedansi yaitu 50, 150 dan 600 ohm.

 

¹ Onong Uchjyana Effendy, Kamus Komunikasi, Bandung, Mandar Maju, 1989, h 21.

² Aji W. Pahmi, Pengoperasian Perangkat Dasar Audio dan Radio SMK. Bandung, Amirco, 2002, h 46.

³ Arief Budiman, Kamus Istilah Teknik Elektronika Inggris-Indonesia, Bandung, M2S anggota IKAPI, 1992, h 231.

⁴ KF Ibrahim, Teknik Digital, Yogyakarta,: Andi Offset, 1991, h 126.

⁵ Roger L. Tokheim, op cit, h 153.

⁶ Ian Robertson Sinclair, Panduan Praktis Eletronika Digital, Jakarta, Elex Media Komputindo, 1994, hal. 55.

⁷ Sutanto, Rangkaian Elektronika Analog Teerpadu, Jakarta, UI Press, 1997, h. 20.

⁸ Wasito. S, Vademekum Elektronika, Jakarta, Gramedia, 2001, h. 454.

⁹ Barry Woodland, Elektronika Praktis, Jakarta, Pradnya Paramitha, 2002, h. 74.

¹⁰ Daryanto, Pengetahuan Teknik Elektronika, Jakarta, Bina Aksara, 2000, h. 86.

¹¹ Thomas D. Rossing, The Science of Sounds, Philipines, Addison-Wesley Publishing Company, Inc, 1982, h. 358.