5.25 practical application

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi dan Prinsip Kerja

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan [kembali]

    Mixer audio merupakan salah satu perangkat sound system yang berguna sebagai pencampur suara atau sering kita sebut dengan mixing. Nantinya mixer akan mencampur beberapa sumber suara dari banyak sumber suara menjadi satu atau dua output suara saja.Dengan begitu suara atau sound yang dihasilkan menjadi lebih berkualitas untuk di dengar dan mempunyai harmonisasi yang bagus.

    Saat ini mixer audio sudah digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari :

Event live show performance baik Off Air ataupun On Air

Event pertunjukan musik

Podcast

Studio rekaman

Broadcasting baik televisi ataupun radio

Pembuatan film

dll

    Mixer audio bisa dibilang menjadi bagian yang cukup penting dalam berbagai keperluan yang disebutkan di atas. Karena mixer akan berguna sebagai titik kumpul dari masing-masing microphone atau juga alat musik dan player yang terpasang. Mixer nantinya akan mengatur besar kecilnya level suara, supaya menghasilkan keseimbangan sound yang bagus sebelum diperkuat oleh amplifier.

 2. Tujuan [kembali]

• Mampu mendalami pembuatan sebuah rangkaian untuk diaplikasikan ke sebuah alat
• Mengetahui alur kerja dari rangkaian yang dibuat

 3. Alat dan Bahan [kembali]

    1.ALAT

   

• DC Voltmeter

• Baterai

          Baterai adalah perangkat penyimpan energi yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik saat diperlukan. Spesifikasi baterai mencakup kapasitas (mAh atau Ah), tegangan, dan siklus hidup. Ada beberapa jenis baterai yang umum digunakan, termasuk baterai alkaline, lithium-ion, nickel-cadmium, dan lead-acid. Baterai alkaline umumnya terjangkau dan cocok untuk perangkat sehari-hari, sedangkan baterai lithium-ion lebih ringan, memiliki kapasitas tinggi, dan umum digunakan dalam perangkat mobile. Baterai nickel-cadmium memiliki siklus hidup yang baik dan tahan terhadap suhu ekstrem, sementara baterai lead-acid sering digunakan dalam kendaraan bermotor. Pemilihan jenis baterai tergantung pada kebutuhan aplikasi dan karakteristik kinerja yang diinginkan.

2.BAHAN

 

 untuk mengetahui beda potensial tegangan DC

• Resistor

 

sebagai tahanan dan komponen pasif  

 

• Kapasitor Polar

Kapasitor polar adalah jenis kapasitor electrolytic yang memiliki polaritas kutub positif (+) dan kutub negatif (-). Bahan pembentukan kapasitor polar ini (bahan dielektrik) merupakan lapisan metal-oksida.

Sesuai dengan namanya "Polar". Jenis kapasitor polar ini memiliki polaritas dimana polritasnya terbentuk akibat proses pembuatannya yang menggunakan elektrolisa. Sehingga hasil akhirnya terbentuk kutub positif dan kutub negatif pada kapasitor tersebut.

Kita ketahui bahwa material berbahan metal yang tersebar diantaranya adalah Alumunium, Magnesium, Titanium, Zinc, Zirconium, Tantalum. Ketika bahan metal tersebut teroksidasi maka akan membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksida tersebut akan terbentuk akibat dari proses elektrolisa.

Dari hasil elektrolisis tersebut dihasilkan plat metal sebagai anoda, lapisan metal oksida (bahan dielektrik) dan electrolyte sebagai katoda. Terbentuklah komponen kapasitor. Kapasitor ini memiliki kapasitansi yang besar namun memiliki ukuran yang sangat kecil.

Bentuk Kapasitor Polar / Electrolytic

Kapasitor elektrolit ini biasanya disebut juga dengan kapasitor Elco dengan ukuran yang bervareatif misalnya 100 uF, 470 uF, 4700 uF dan masih banyak lagi. Berikut bentuk kapasitornya :

Simbol Kapasitor Polar / Electrolytic

• Transistor NPN 2N2222A

 

 Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya

• Ground

Apa itu grounding? adalah jalur balik arus ke sumber listrik atau elektronik. Di sirkuit, ini bertindak sebagai referensi atau bidang 0V. Adalah umum bahwa semua voltase lainnya diukur relatif terhadap tanah. Cakupan pentanahan tidak terbatas hanya pada jalur pengembalian saat ini. Dalam sistem tenaga listrik, pentanahan yang tepat penting untuk perlindungan manusia dan properti. Papan sirkuit tercetak (PCB)  yang memiliki bidang dasar memblokir interferensi Elektromagnetik (EMI) dan meningkatkan pembuangan panas dalam elektronik. Sistem proteksi petir dan sistem proteksi lonjakan mengandalkan landasan yang tepat untuk bekerja dengan baik.

 4. Dasar Teori [kembali]

Teknologi audio mixer merupakan sebuah bidang teknik yang vital dalam industri audio, yang bertanggung jawab untuk mengatur dan mencampurkan sinyal suara dari berbagai sumber input agar dapat menghasilkan suara yang seimbang dan harmonis. Dalam konteks konser musik atau penggunaan sistem audio yang kompleks, penting untuk memastikan bahwa setiap elemen suara, seperti vokal penyanyi atau instrumen musik, dapat didengar dengan jelas dan tanpa distorsi yang mengganggu. Penggunaan amplifier terpisah untuk setiap sumber suara dapat mengakibatkan masalah ketidakefisienan, di mana sumber daya terpakai secara berlebihan dan pengaturan suara menjadi rumit bagi sound engineer.

Dalam upaya untuk mengatasi tantangan ini, penggunaan Operational Amplifier (Op-Amp) sebagai bagian integral dari desain audio mixer menjadi solusi yang efektif. Op-Amp digunakan untuk fungsi penguat, pembanding, dan penjumlah sinyal, memungkinkan pengaturan level suara secara presisi dan efisien. Dengan demikian, penggunaan mixer ini tidak hanya mengoptimalkan penggunaan sumber daya, tetapi juga menyederhanakan pengaturan sistem audio secara keseluruhan.

Penambahan alat ukur desibel (dB) peak meter pada setiap channel audio mixer menjadi langkah tambahan yang sangat berharga. Alat ini dirancang untuk secara real-time mengukur level sinyal suara yang keluar dari setiap channel. Kemampuan untuk memantau tingkat sinyal ini secara akurat memungkinkan pengguna, seperti sound engineer, untuk mengidentifikasi potensi masalah seperti kliping atau distorsi sinyal dengan cepat. Dengan deteksi dini, mereka dapat mengambil langkah-langkah korektif yang diperlukan untuk mempertahankan kualitas audio yang optimal selama pertunjukan atau acara live.

Selain meningkatkan kualitas suara secara teknis, penggunaan audio mixer dengan fitur peak meter juga meningkatkan efisiensi dalam manajemen audio. Pengurangan kompleksitas dalam pengaturan peralatan audio dapat menghemat waktu dan sumber daya, sementara memastikan bahwa pengalaman pendengar dan kinerja di atas panggung tetap optimal. Dengan demikian, integrasi teknologi ini tidak hanya menunjukkan kemajuan dalam desain audio, tetapi juga menghadirkan solusi yang lebih baik dan lebih handal untuk industri hiburan dan rekayasa suara.

     A. Audio (Suara)

 Dalam domain multimedia, audio atau suara merupakan elemen penting yang memberikan pengalaman sensorik kepada pengguna. Definisi suara menurut Lu (1999), seorang pakar multimedia, adalah hasil dari perubahan tekanan udara yang dapat dideteksi oleh gendang telinga manusia. Ini berarti suara adalah fenomena fisik yang terjadi ketika gelombang tekanan udara mencapai telinga manusia dan merangsang pendengaran.

Menurut Andleigh (1995), pakar lain dalam bidang ini, telinga manusia mampu mengidentifikasi gelombang tekanan udara sebagai suara ketika frekuensinya berada dalam rentang 20 hingga 20.000 Hz. Rentang ini mencerminkan kemampuan pendengaran manusia yang mampu menangkap berbagai frekuensi suara, dari suara rendah hingga suara tinggi, yang diperlihatkan dalam Tabel I. Pengetahuan tentang rentang frekuensi ini penting dalam perancangan sistem audio, karena mempengaruhi kemampuan kita untuk mendengar dan memproses berbagai jenis suara yang ada dalam lingkungan multimedia.

Pemahaman tentang sifat dasar suara ini tidak hanya relevan dalam konteks multimedia, tetapi juga dalam berbagai aplikasi seperti rekayasa audio, desain perangkat komunikasi, dan teknologi medis. Integrasi suara dengan teknologi multimedia memungkinkan pengembangan pengalaman pengguna yang lebih kaya dan interaktif, di mana suara tidak hanya berfungsi sebagai informasi audiovisual tetapi juga sebagai elemen penting dalam menyampaikan emosi, nuansa, dan pesan dalam berbagai konteks aplikasi modern.

     B. Audio Mixer

     Audio mixer adalah perangkat elektronik yang esensial dalam industri audio, yang berfungsi untuk memadukan atau "mixing" sinyal audio dari berbagai sumber input. Mixer tidak hanya mengatur jalur (routing) sinyal dan mengubah levelnya, tetapi juga memfasilitasi harmonisasi dinamis antara berbagai elemen audio. Setiap mixer memiliki serangkaian input yang menerima berbagai sumber suara, seperti mikrofon, instrumen musik, atau perangkat audio lainnya, yang kemudian dapat dimanipulasi secara individu sesuai kebutuhan.

Mixer audio umumnya dilengkapi dengan kontrol yang memungkinkan pengguna untuk mengatur volume, balance, EQ (equalizer), dan efek audio lainnya pada setiap sumber suara. Hal ini memungkinkan sound engineer atau pengguna untuk menciptakan campuran audio yang seimbang dan berkualitas tinggi. Mixer juga dilengkapi dengan serangkaian output yang mengirimkan sinyal audio yang telah dimanipulasi ke perangkat keluaran, seperti speaker atau perangkat perekam.

Gambar 1, yang menunjukkan bentuk fisik mixer audio yang umum digunakan, menggambarkan panel kontrol dengan berbagai potensiometer, fader, dan tombol yang memungkinkan pengaturan yang detail dan presisi terhadap setiap komponen audio. Desain fisik ini sering kali memuat indikator visual seperti LED atau meter level untuk memantau dan mengukur intensitas sinyal audio yang sedang diproses.

Penggunaan mixer audio tidak terbatas pada lingkungan konser atau studio rekaman saja, tetapi juga diterapkan dalam berbagai aplikasi seperti broadcasting, produksi video, dan penggunaan pribadi seperti podcasting. Kualitas campuran audio yang dihasilkan oleh mixer sangat penting dalam memastikan pengalaman pendengaran yang optimal dan memenuhi standar profesional dalam industri audio modern.

     C. Desibel

    Desibel (dB) adalah satuan yang digunakan untuk mengukur atau menyatakan tingkat intensitas atau kekuatan suatu sinyal. Dalam konteks audio, dB digunakan untuk mengukur perubahan amplitudo gelombang suara yang didengar oleh telinga manusia. Skala dB memungkinkan kita untuk mengukur dari level yang sangat rendah hingga level yang sangat tinggi dengan menggunakan skala logaritmik, yang lebih sesuai untuk mencakup rentang yang luas dari intensitas suara yang dapat didengar manusia.

Salah satu ukuran dB yang umum digunakan adalah dBu, yang mengukur tegangan. dBu digunakan untuk menyatakan level tegangan dalam suatu rangkaian, dan muncul karena adanya kebutuhan untuk menyesuaikan nilai tegangan dengan impedansi standar yang umum digunakan dalam audio, yaitu 600 Ω. Penggunaan dBu memungkinkan kita untuk mengekspresikan level tegangan dengan referensi tertentu, yang berguna dalam mengatur dan menyesuaikan perangkat audio untuk berbagai aplikasi.

Dalam penggunaan praktis, pemahaman tentang skala dB, termasuk dBu, sangat penting bagi teknisi audio dan sound engineer untuk mengoptimalkan kinerja sistem audio. Dengan menggunakan dB sebagai satuan pengukuran, mereka dapat memantau, mengatur, dan menyesuaikan level suara dengan presisi, memastikan bahwa pengalaman pendengaran yang dihasilkan berkualitas tinggi dan sesuai dengan standar yang diharapkan dalam industri audio.

 5. Percobaan [kembali]

    a) Prosedur [kembali]

    Buka Proteus dan buat proyek baru.

    Buka lembar skematik.

    Pilih dan tambahkan komponen dari Components Library.

    Tempatkan komponen di lembar skematik.

    Hubungkan komponen menggunakan Wire Tool.

    Tambahkan sumber daya (seperti baterai atau power supply).

    Simpan proyek.

    Buka mode simulasi dan jalankan simulasi untuk menguji rangkaian.

    Analisis hasil simulasi dan buat penyesuaian jika diperlukan.

    Simpan kembali proyek setelah selesai.

    b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

    rangkaian 5.130

rangkaian 5.131

rangkaian 5.132

rangkaian 5.135

rangkaian 5.136

   c) Video Simulasi [kembali]

Rangkaian 5.131

Rangkaian 5.136

Rangkaian 5.132

PRINSIP KERJA

Voltage Divider Bias : arus yang mengalir dari sumber arus bolak balik akan melewati kapasitor sebesar 10uF, yang akan menghasilkan tegangan pada kaki basis. Begitu juga dengan sumber arus DC, arus yang mengalir dan terhubung dengan resistor ketiga akan menghasilkan tegangan antar kaki kolektor. Nantinya, arus yang mengalir dari sumber DC dan AC akan bergabung dikaki emitor dan dikeluarkan pada output.

Collector Feedback Configuration : arus yang mengalir dari sumber AC dan melewati kapasitor akan menuju ke kaki basis dan menimbulkan tegangan Vb. Arus DC akan mengalir melewati resistor dan menuju kaki emitter, menimbulkan Ve. Kedua arus tersebut akan menyatu pada kaki colector dan dari kaki kolektor disalurkan menuju ground.

Darlington Configuration : arus yang mengalir dari sumber arus bolak balik akan melewati kapasitor sebesar 10uF, yang akan menghasilkan tegangan pada kaki basis transistor pertama. Begitu juga dengan sumber arus DC, arus yang mengalir dan terhubung dengan resistor ketiga akan menghasilkan tegangan antar kaki kolektor transistor kedua. Nantinya, arus yang mengalir dari sumber AC akan masuk ke kaki emitor transistor pertama, lalu dialirkan menuju basis transistor kedua. Arus DC dan AC akan bergabung pada kaki emitor transistor kedua, dan melewati resistor serta menuju ke output.

    

 6. Download File[kembali]

     Rangkaian 5.130 klik disini

     Rangkaian 5.131 klik disini

     Rangkaian 5.132 klik disini

     Rangkaian 5.135 klik disini

     Rangkaian 5.136 klik disini

     Download Datasheet Resistor klik disini

     Download Datasheet Transistor NPN klik disini

     Download Datasheet Vsine klik disini

     Download Datasheet Kapasitor klik disini