SMKN 3 AMUNTAI RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) SMK Mata Pelajaran Kelas/Semester Standar Kompetensi Indikator
: SMKN 3 AMUNTAI : Teori Produktif AV : 1 AV/ I : Perbaikan dan perawatan radio : amplifier dirawat dan diperbaiki
Alokasi Waktu Tujuan Pembelajaran
: ……. Jam Pelajaran ( … x pertemuan ) : 1. Sistem Audio 2. Pengatur Nada Dan Equalizer 3. Penguat Daya 4. Mikropun Dan Loudspeaker
B. Materi Pembelajaran
: AMPLIFIER
1. SISTEM AUDIO Lembar Informasi Sistem audio adalah sistem pemprosesan bunyi secara listrik dan elektronik. Contohnya bunyi yang dikeluarkan oleh sumber bunyi oleh mikropun diubah menjadi getaran listrik. Getaran listrik dikuatkan oleh penguat kemudian diubah menjadi bunyi oleh loudspeaker. Sistem audio terdiri dari pembangkit signal audio, pempreses signal, dan pengubah signal audio menjadi bunyi. Pembangkit signal audio antara lain mikropun yang mengubah bunyi menjadi getaran listrik, head pada tape recorder yang mengubah medan pada pita magnet menjadi getaran listrik, cartridge mengubah informasi bunyi dalam bentuk lekuklekuk pada piringan hitam menjadi getaran listrik. Bagian pemroses signal adalah bagian yang menguatkan signal yang dikeluarkan oleh pembangkit signal menjadi signal yang cukup kuat untuk diubah menjadi bunyi oleh loudspeaker. Sistem audio terdiri dari beberapa komponen yang dapat dilukiskan seperti Gambar 1a. Sebuah sistem audio dalam bentuk lain dapat dilukiskan seperti Gambar 1b.
Pembangkit Signal
Pemroses Signal
Pengubah Signal Audio menjadi bunyi
12
(a)
Gambar 1. Bagan Sistem Audio Seperti nampak pada Gambar 1 di atas sistem audio dapat melakukan fungsi menampilkan suara yang berasal dari satu atau beberapa signal input atau sumber suara yang dapat dipilih atau dapat melakukan perekaman menggunakan media tertentu. Sistem audio di atas dapat menerima signal input dari penerima radio, tape rekorder, dan mikropun. Mikropun, head pada tape rekorder, antena receiver, stylus pada pick up, sinar laser pada CD adalah transducer yang berfungsi mengubah suatu gejala non listrik menjadi gejala listrik. Getaran listrik yang dihasilkan oleh transducer masih sangat lemah dan juga respon frekuensinya tidak mendatar. Agar getaran listrik yang dihasilkan transducer cukup kuat dan respon frekuensinya mendatar diperlukan penguat awal (preamplifier). Pengoperasian sebuah sistem audio membutuhkan berbagai pengaturan untuk menyesuaikan keadaan. Berbagai pengaturan yang diperlukan adalah pengatur nada, pengatur keseimbangan, dan pengatur volume. Bagian terakhir adalah penguat daya yang menghasilkan daya untuk menghidupkan loudspeaker sehingga didapatkan suara yang intensitasnya sesuai dengan kebutuhan.
Penguat Awal (Preamplifier) Head pada tape recorder, cartrid pada pick up, dan mikropun adalah transducer yang bekerjanya berdasarkan prinsip elektromagnet. Getaran listrik
yang dihasilkan
transducer yang bekerjanya berdasarkan prinsip elektromagnet masih sangat lemah dan
13
juga mempunyai respon frekuensi rendah pada frekuensi rendah dan tinggi pada frekuensi semakin meningkat. Rangkaian preamplifier untuk mikropun dilukiskan seperti Gambar 2
Gambar 2. Rangkaian Preamplifier Mikrofon
Transduser yang berdasarkan prinsip elektromagnet menghasilkan signal yang lemah pada frekuensi rendah, dan sangat menonjol pada frekuensi tinggi. Oleh karena itu preamplifier berfungsi sebagai penguat juga sebagai ekualisasi. Hal ini sesuai dengan rumus : dQ e = - ------dt Keterangan :
e = gaya gerak listrik Q = fluk magnet t = waktu
Rangkaian Pengatur Volume bunyi yang dihasilkan loudspeaker dalam ruang dengar berbeda dari ruang satu dengan ruang yang lain. Ruang yang lebih kecil memerlukan volume bunyi lebih rendah daripada ruang yang lebih besar. Demikian pula jarak antara pendengar dengan loudspeaker dengan pendengar akan menentukan besarnya volume bunyi yang dihasilkan loudspeaker. Sebuah sistem audio dilengkapi dengan pengatur volume untuk menyesuaikan berbagai keperluan seperti tersebut di atas. Rangkaian pengatur volume dilukiskan seperti Gambar 3.
14
Gambar 3. Rangkaian Pengatur Volume. Respon pendengaran yang paling peka adalah frekuensi menengah yaitu seputar 5 Khz, Kepekaan berkurang pada daerah frekuensi rendah dan atas. Untuk menyesuaikan karakteristik pendengaran tersebut diatur dengan pengatur loudness. Bila switch s1 pada posisi contour maka output akan lebih menonjolkan pada daerah frekuensi tinggi dan daerah frekuensi rendah. Hal ini disebabkan karena kapasitor C2 dan C1 berfungsi untuk menonjolkan signal frekuensi rendah dan tinggi.
Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Rangkaian preamplifier play tape recorder ...................
1 buah
2. AFG ..............................................................................
1 buah
3. Osiloscope ....................................................................
1 buah
4. Kabel penghubung ........................................................
secukupnya
5. Sumber tegangan DC ....................................................
1 buah
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Berdoalah sebelum melakukan langkah kerja! 2. Pergunakan alat ukur dengan cara yang benar! 3. Matikan sumber listrik ketika mengubah hubungan peralatan! 4. Output AFG jangan melebihi input maksimal perangkat audio! 5. Lakukan langkah kerja secara urut sesuai yang ada!
15
Langkah Kerja 1. Hubungkan rangkaian preamplifier dengan sumber tegangan DC! 2. Hubungkan osciloscope dan AFG dengan sumber daya! 3. Hidupkan AFG (output pada posisi minimum) pada frekuensi 1 KHz! 4. Hubungkan output AFG dengan input preamplifier! 5. Hubungkan output preamplifier dengan probe oscilloscope, aturlah AFG sehingga tegangan output preamplifier nampak pada layar oscilloscope hampir cacat! 6. Ukurlah tegangan input preamplifier dengan menggunakan oscilloscope! 7. Dengan tegangan input tetap ukurlah tegangan output preamplifier pada frekuensi input dari AFG : 20 Hz., 30 Hz., 40 Hz., 50 Hz., 60 Hz., 70 Hz., 80 Hz., 90 Hz., 100 Hz., 200 Hz., 300 Hz., 400 Hz., 500 Hz., 600 Hz., 700 Hz., 800 Hz., 900 Hz., 1KHz., 2 KHz., 3 KHz., 4 KHz., 5 KHz., 6 KHz., 7 KHz., 8 KHz., 9 KHz., 10 KHz., 20 KHz! 8. Lukiskan grafik yang menghubungkan antara frekuensi dengan penguatan! Lembar Latihan 1. Apakah fungsi mikropun, head pada tape rekorder, cartridge pada pick up? 2. Jelaskan bagaimana grafik respon frekuensi preamplifier dari hasil praktik! 3. Apakah perbedaan bunyi yang didengar bila pengontrol loudness bekerja dan bila pengontrol loudness sedang tidak bekerja? 4. Bagaimanakah respon frekuensi rangkaian preamplifier?
2. PENGATUR NADA DAN EQUALIZER Lembar Informasi Pengatur Nada Dalam suatu tampilan audio bunyi yang dikeluarkan loudspeaker kadang-kadang tidak sesuai dengan yang diinginkan. Bunyi nada tertentu
nampak menonjol, tetapi ada
beberapa nada yang tidak muncul. Hal ini disebabkan karena adanya pengaruh akustik ruang atau ada selera yang lebih condong pada penonjolan bass atau treble. Untuk mengatasi kendala tersebut dilakukan dengan menggunakan pengatur nada. Pengatur nada yang paling sederhana adalah pengatur nada yang hanya dapat menonjolkan atau melemahkan bunyi frekuensi rendah dan melemahkan atau menonjolkan bunyi frekuensi tinggi. Bunyi frekuensi rendah disebut bass, dan bunyi frekuensi tinggi disebut treble.
16
Apabila pengatur bass pada posisi ditekan maka bunyi pada daerah frekuensi rendah melemah, dan apabila pengatur bass pada posisi menonjol (boost) maka bunyi pada frekuensi rendah lebih menonjol. Apabila pengatur treble pada posisi ditekan (cut) maka bunyi pada daerah frekuensi tinggi melemah, dan apabila pengatur treble pada posisi menonjol (boost) maka bunyi pada daerah frekuensi tinggi lebih menonjol Respon frekuensi untuk masing-masing posisi. Pengatur Nada Ganda (Equalizer) Dalam tampilan sistem audio yang lengkap seluruh komponen nada dari berbagai sumber bunyi dituntut dapat muncul secara proporsional. Pada kenyataannya hal ini sulit dicapai karena adanya pengaruh sifat akustik berbagai peralatan, perabot yang ada dalam ruang audio. Kendala tersebut kemudian diatasi dengan menggunakan equalizer sebagai pengatur pelemahan atau penonjolan bunyi pada frekuensi tertentu sesuai dengan yang dikehendaki. Equalizer terdiri dari filter-filter yang dapat diatur untuk menonjolkan atau meredam signal pada daerah frekuensi tertentu. Frekuensi audio dibagi menjadi beberapa daerah frekuensi. Kebanyakan seluruh daerah frekuensi audio dibagi menjadi 10 daerah frekuensi. Kesepuluh daerah frekuensi tersebut difasilitasi dengan filter-filter sebagai berikut: 1. Lowpass filter dengan frekuensi cutoff
: 44.8 Hz
2. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 60 Hz 3. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 125 Hz 4. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 250 Hz 5. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 500 Hz 6. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 1000 Hz 7. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 2000 Hz 8. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 4000 Hz 9. Bandpass filter dengan frekuensi resonansi : 8000 Hz 10. Highpass filter dengan frekuensi cutoff
: 11,3 KHz.
17
Uo Ui
0
44,6 Hz
63 f01
125 f02
250 f03
500 f04
1k f05
2k f06
4k f07
8k f08
11,3KH z log f
Gambar 4. Pembagian Daerah frekuensi Audio pada Equalizer
Salah satu bentuk rangkaian low pass filter adalah seperti Gambar 5.a dan high pass filter Gambar 5.b.
(a) Low Pass Filter
(b) High Pass Filter
Gambar 5. Rangkaian Low Pass Filter dan High Pass Filter Dari Gambar 5.a didapat persamaan : R3 fL = 2R3R4(C3 + C4)
18
Dari Gambar 5.b didapat persamaan: 1 fh = 2R3(C3 + C4) Lembar Kerja Alat dan Bahan: 1. Rangkaian penguat daya ...............................................
1 buah
2. Preamplifier ..................................................................
1 buah
3. Pengatur nada ...............................................................
1 buah
4. AFG ..............................................................................
1 buah
5. Oscilloscope .................................................................
1 buah
6. Kabel penghubung ........................................................
secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja: 1. Berdoalah sebelum melakukan langkah kerja! 2. Pergunakan alat ukur dengan cara yang benar! 3. Matikan sumber listrik ketika mengubah hubungan peralatan! 4. Output AFG jangan melebihi input maksimal perangkat audio! 5. Lakukan langkah kerja secara urut sesuai yang ada!
Langkah kerja: 1. Buatlah rangkaian preamplifier, pengatur nada, penguat daya, dan beban resistan pengganti loudspeaker, volume pada posisi minimum, pengatur nada pada posisi tengah! 2. Hubungkan rangkaian tersebut dengan sumber tegangan DC! 3. Hubungkan AFG dan oscilloscope dengan sumber daya! 4. Hidupkan AFG dan oscilloscope, output AFG pada posisi minimum dengan frekuensi 1 KHz! 5. Hubungkan output AFG dengan input preamplifier! 6. Hubungkan oscilloscope dengan output penguat daya! 7. Aturlah volume pada preamplifier pada posisi tengah! 8. Aturlah output AFG sehingga gelombang pada layar hampir cacat! 9. Cacatlah besarnya tegangan peak-peak output pada layar oscilloscope tersebut!
19
10. Ukur tegangan output penguat daya dengan menggunakan oscilloscope untuk frekuensi AFG 20 Hz, 30 Hz., 40 Hz., 50 Hz., 60 Hz., 70 Hz., 80 Hz., 90 Hz., 100 Hz., 200 Hz., 300 Hz., 400 Hz., 500 Hz., 600 Hz., 700 Hz., 800 Hz., 900 Hz., 1000 Hz., 2000 Hz., 3000 Hz., 4000 Hz., 5000 Hz., 6000 Hz., 7000 Hz., 8000 Hz., 9000 Hz., 10 000 Hz., 20 000 Hz! 11. Dengan pengatur nada pada posisi : pengatur bass cut, treble cut lakukan pengukuran seperti langkah 10! 12. Dengan pengatur nada pada posisi pengatur bass boos, treble boss lakukan pengukuran seperti langkah 10! 13. Buatlah grafik yang hubungan antara frekuensi dengan output dari penguatan langkah 10, 11, dan 12! 14. Matikan AFG, oscilloscope, dan rangkaian lainnya!
Lembar Latihan 1. Apakah pengatur nada pada praktik di atas dapat bekerja seperti semestinya? 2. Berapakah daya output maksimum rangkaian di atas?
3. PENGUAT DAYA Lembar Informasi Penguat daya adalah bagian penguat yang menguatkan signal yang dikeluarkan oleh penguat sebelumnya untuk mendapatkan daya yang dapat menghidupkan loudspeaker. Agar didapatkan daya yang optimal maka impedansi output penguat daya seharusnya sama dengan impedansi loudspeaker. Pada bagian ini harus menghasilkan daya yang mampu menggerakan/menghidupkaqn loudspeaker. Ada beberapa rangkaian penguat daya yaitu penguat daya push-pull, dan penguat daya complementary simetris. Penguat Daya Push Pull Penguat daya push-pull menggunakan transformator center tap input dan transformator output. Apabila ada signal input, transformator center tap input memberikan arus base kepada kedua transistor yang sama besarnya dan berbeda phase 1800. Pada setengah periode pertama iB1 = 0, dan transistor dibias dalam keadaan mati, iC1 = 0. Pada waktu yang bersamaan, transistor T2 hidup , pada base mengalir iB2 dan pada collector mengalir arus iC2, arus mengalir pada lilitan primer transformator output. Adanya arus pada lilitan primer
20
menyebabkan timbulnya perubahan medan magnet pada inti transformator, sehingga terjadi induksi tegangan pada lilitan sekunder. Pada setengah periode kemudian T1 hidup, arus iC1 menginduksi medan magnet pada inti transformator output yang berlawanan phase dengan medan magnet yang timbul pada saat transistor T2 hidup. Adanya induksi medan magnet pada inti transformator output menimbulkan tegangan pada lilitan sekunder transformator output yang berlawanan phase dengan tegangan yang ditimbulkan pada waktu T2 hidup.
Persamaan garis beban DC : VCE = VCC Persamaan garis beban AC : vce = -ic RL’ RL ‘ = N2RL dan N = perbandingan transformasi. Harga arus iC1 dan iC2 maksimum sama yaitu ICm VCC Harga ICm = RL’ Apabila arus input iin = Iinmsint maka daya dari sumber daya 2 PCC = VCC ICm Besarnya daya dari sumber daya maksimum adalah PCcmax
2 VCC = VCC RL’
Daya pada beban adalah ILm2RL ICm2 RL’ PL = = 2 2 Daya pada beban maksimum adalah VCC 2 PLmax = 2RL’
21
Daya yang diserap oleh collector transistor T1 dan T2 adalah 2PC = PCC – PL 2 ICm2 RL’ = VCC ICm - 2 Daya maksimum yang diserap oleh collector transistor T1 dan T2 adalah 2 VCC 2PC = RL’ Daya maksimum yang diserap oleh tiap transistor adalah 1 VCC PC = RL’ Efesiensi( ) PL ICm = = - 78.5 % PC 4 VCC/RL’ Penguat Daya Complementary Simetri Penguat daya complementary simetri menggunakan dua transistor yang berbeda tipenya yaitu tipe PNP dan NPN namun mempunyai parameter yang sama. Jika signal input positip transistor T1 (NPN) hidup, sedangkan transistor T2 (PNP) mati. Jika input negatif transistor T1 mati, sedangkan transistor T2 hidup. Arus beban iL = iC1 – iC2. Kedua transistor bekerja saling bergantian dan mempunyai parameter yang sama sehingga untuk analisis diwakili sati transistor saja. Dari gambar 3 didapat persamaan : Persamaan garis beban DC : VCC = VCE + iC RL Persamaan garis beban AC : vce = -ic RL VCC Arus beban maksimum ILm = RL VCC2 Daya beban maksimum PL = 2 RL
22
Daya maksumum yang diserap transistor T1 dan T2 adalah 2 VCC 2PC = RL Daya maksimum tiap transistor 1 VCC 2PC = RL Daya yang dikeluarkan sumber daya 2 PCC = VCC ICm
Daya maksimum yang dikeluarkan sumber daya 2 VCC PCC mak = VCC - RL
Lembar Kerja Alat dan Bahan: 1. Rangkaian penguat daya ...............................................
1 buah
2. AFG ..............................................................................
1 buah
3. Osciloscope ...................................................................
1 buah
4. Kabel penghubung ........................................................
secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Berdoalah sebelum melakukan langkah kerja! 2. Pergunakan alat ukur dengan cara yang benar! 3. Matikan sumber listrik ketika mengubah hubungan peralatan! 4. Output AFG jangan melebihi input maksimal perangkat audio! 5. Lakukan langkah kerja secara urut sesuai yang ada! Langkah Kerja 1. Hubungkan penguat daya dengan beban resistan pengganti loudspeaker! 2. Hubungkan rangkaian tersebut dengan sumber tegangan DC!
23
3. Hubungkan AFG dan oscilloscope dengan sumber daya! 4. Hidupkan AFG dan oscilloscope, output AFG pada posisi minimum dengan frekuensi 1 KHz! 5. Hubungkan output AFG dengan input penguat daya! 6. Hubungkan oscilloscope dengan output penguat daya! 7. Aturlah output AFG sehingga gelombang pada layar hampir cacat! 8. Catatlah besarnya tegangan peak-peak output pada layar oscilloscope tersebut! 9. Ukurlah tegangan output penguat daya dengan menggunakan oscilloscope untuk frekuensi AFG 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz, 50 Hz, Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, Hz, 2000 Hz,
60 Hz, 70 Hz, 80 Hz, 90 Hz, 100
500 Hz, 600 Hz, 700 Hz, 800 Hz, 900 Hz, 1000
3000 Hz, 4000 Hz, 5000 Hz, 6000 Hz, 7000 Hz, 8000 Hz, 9000 Hz,
10000 Hz, 20000 Hz! 10. Hitung besarnya daya output penguat daya pada frekuensi 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz, 50 Hz, 60 Hz, 70 Hz, 80 Hz, 90 Hz, 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 600 Hz, 700 Hz, 800 Hz, 900 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz, 5000 Hz, 6000 Hz, 7000 Hz, 8000 Hz, 9000 Hz, 10000 Hz, 20000 Hz! 11. Buatlah grafik hubungan antara frekuensi dengan daya output!
Lembar Latihan 1. Jelaskan hubungan antara frekuensi dengan daya output pada langkah 11 di atas!
4.
MIKROPUN DAN LOUDSPEAKER
Lembar Informasi Mikropun Mikropun adalah suatu piranti yang berfungsi untuk mengubah getaran suara menjadi getaran listrik. Ada beberapa jenis mikropun yang biasa digunakan yaitu mikropun piezielektrik, mikropun moving coil, mikropun ribbon, dan mikropun kondensor. Mikropun Piezo-elektrik Susunan mikropun piezo-elektrik terdiri dari kristal piezo-elektrik yang diletakkan diantara dua elektrode yang salah satu ujungnya dihubungkan dengan diafragma. Bila ada getaran suara dipermukaan diafragma maka bahan piezielektrik mendapat tekanan
24
sehingga pada ujung-ujungnya timbul gaya gerak listrik (ggl). Besarnya ggl tergantung pada kuatnya suara di depan diafragma, seperti Gambar 6.
Gambar 6. Mikropun Piezo-elektrik
Mikropun Moving Coil Susunan mikropun moving coil terdiri dari magnet tetap, coil yang dihubungkan dengan diafragma. Apabila ada suara di depan diafragma maka diafragma bergetar yang juga menggetarkan moving coil. Oleh karena coil bergetar di dalam medan magnet maka pada ujung-ujung coil tombul gaya gerak listrik (ggl), seperti dalam Gambar 7.
Gambar 7. Mikropun Moving Coil
Mikropun Ribbon Susunan mikropun ribbon terdiri dari magnet tetap yang di tengah-tengahnya ada pita logam yang dihubungkan dengan diafragma. Bila ada suara di sekitar diafragma maka diafragma akan bergetar yang selanjutnya menggetarkan pita logam. Oleh karena pita logam bergetar dalam medan magnet maka pada ujung-ujung pita timbul gaya gerak listrik yang besarnya sesuai dengan kuatnya suara yang ada di sekitar diafragma.
25
Oleh karena impedansi outputnya rendah dan juga outputnya rendah maka untuk menyesuaikan dengan penguat berikutnya dihubungkan dengan transformator.
Mikropun Kapsitor Susunan mikropun kapasitor terdiri dari dua plat yang satu tetap dan yang satunya lentur dihubungkan dengan diafragma. Suara yang ada di depan diafragma membuat diafragma dan plat lentur bergetar sehingga kapasitansi antara dua plat tersebut bervariasi sesuai dengan suara yang ada di depan diafragma. Mikropun kapasitor menggunakan sumber DC yang mengubah kapasitansi kedua plat tersebut menjadi perubahan tegangan. Mikropun kapasitor mempunyai impedansi tinggi serta respon frekuensi yang lebar. Salah satu karakteristik mikropun adalah sensitivitas yang dilukiskan dalam satuan dB/volt, dengan patokan 1 b = 1 dyne/cm2 . Bila mikropun mempunyai sensitivitas – 80dB/volt artinya mikropun tersebut mengeluarkan signal 80 dB di bawah 1 volt (0,01 mV) bila mendapat tekanan suara 11 b. Mikropun mampu menangkap suara hanya pada daerah tertentu. Dengan kata lain mikropun mempunyai polar respon tertentu.
Loudaspeaker Loudspeaker adalah suatu piranti pengubah informasi listrik menjadi suara. Ada beberapa prinsip kerja loudspeaker, diantaranya prinsip elektrostatis, elektromagnet, plasma, dan spotlight. Loudspeaker elektromagnet yang paling banyak dipakai. Susunan loudspeaker elektromagnet terdiri dari coil, magnet tetap, conus, dan suspensi conus. Conus berbentuk lingkaran agar radiasi dapat merata. Diameter conus berkisar antara 1 sampai 15 inci. Moving coil yang besar mampu menerima daya yang besar namun efisiensinya rendah untuk menerima signal frekuensi tinggi. Moving coil yang kecil hanya mampu menerima daya rendah namun mempunyai efesiensi yang tinggi untuk merespon signal frekuensi tinggi. Moving coil juga disebut speech coil berdiamer 0,5 inchi sampai
3 inchi. Untuk mereproduksi signal frekuensi
rendah menggunakan voice coil berdiameter besar, dan juga conus yang lebar, sedangkan untuk mereproduksi signal frekuensi tinggi menggunakan voice coil berdiameter sempit, cone yang kecil. Loudspeaker untuk mereproduksi signal frekuensi tinggi disebut tweeter,
26
untuk mereproduksi signal frekuensi menengah disebut squawker, sedangkan untuk mereproduksi signal frekuensi rendah disebut woofer. Secara listrik loudspeaker elektromagnet dapat diekuivalenkan paralel sebuah kapasitor dengan induktor yang seri dengan resistor. Impedansi loudspeaker secara umum adalah 4, 8, 16, 32. Adapun besarnya daya juga berbeda-beda. Loudspeaker yang dijual di pasaran sudah menunjukkan karakteristiknya. Susunan loudspeaker elektrostatis terdiri dari plat diam yang berluang, plat yang fleksibel dapat bergerak. Bila signal diberikan pada input maka diantara kedua plat tersebut timbul medan elektrostatis yang menggetarkan plat yang flksibel/lentur. Loudspeaker mempunyai spesifikasi antara lain: 1. Linieritas yaitu keselarasan antara input terhadap output. 2. Respon frekuensi yaitu tanggapan loudspeaker untuk reproduksi suara (rendah, menengah, dan tinggi). 3. Bidang dinamika yaitu kemampuan kemampuan mereproduksi suara dari yang paling lemah sampai yang paling kuat. 4. Efesiensi yaitu perbandingan daya output akustik dengan daya input listrik. 5. Transient yaitu kemampuan untuk mereproduksi suara yang berubah sangat cepat. 6. Daerah penyebaran suara.
Crossover Loudspeaker mempunyai keterbatasan dalam mengubah getaran listrik menjadi bunyi. Loudspeaker hanya dapat mereproduksi bunyi pada daerah frekuensi tertentu. Oleh karena itu signal yang dihasilkan oleh penguat perlu dipilahkan agar setiap loudspeaker mendapat signal yang sesuai dengan daerah frekuensinya. Crossover adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk memilahkan signal audio menjadi signal frekuensi rendah, menengah, dan frekuensi tinggi. Daerah frekuensi rendah disebut bass yaitu antara frekuensi 20 Hz sampai 750 Hz, daerah frekuensi menengah 750 Hz sampai 5 KHz, dan daerah frekuensi tinggi disebut tweeter yaitu antara 5 KHz sampai 20 KHz. Kualitas crossover ditentukan berdasarkan kemampuannya untuk memilahkan secara tajam untuk masing-masing daerah frekuensinya. Crossover yang paling sederhana disebut quoter section, respon frekuensinya pada daerah batas frekuensi kerjanya mempunyai kemiringan 6 dB/octave. Artinya pada kenaikan atau penurunan frekuensi dua kali maka outputnya akan naik atau turun 6 dB. Crossover yang lebih baik kualitasnya
27
disebut half section respon frekuensinya pada daerah batas frekuensi kerjanya mempunyai kemiringan 12 dB/octave. Artinya pada kenaikan atau penurunan frekuensi dua kali maka outputnya akan naik atau turun 12 dB. Parameter crossover tipe quoter section RL RL 1 1 L1 = ; L2 = ; C1 = ; C2 = 2 fC2 fC1 RL fC2 RL 2 fC1 Crossover half section mempunyai parameter sebagai berikut RL2 L1 = L2 = ; 2 fC1
RL2 L3 = L4 = 2 fC2
1 C1 = C2 = ; fC1 RL 2
1 C3 = C4 = fC2 RL 2
Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Loudspeaker dengan berbagai ukuran dan kekuatan 2. Mikropun dengan berbagai jenis dan impedansi Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Berdoalah sebelum melakukan langkah kerja! 2. Pergunakan alat ukur dengan cara yang benar! 3. Lakukan langkah kerja secara urut sesuai yang ada! Langkah Kerja 1. Lakukan pengamatan terhadap loudspeaker yang ada dari aspek jenis, penggunaan, ukuran fisik, impedansinya! 2. Lakukan pengamatan terhadap mikropun yang ada dari aspek jenis, impedansi input, polar respon, dan modelnya bila ada yang berbeda!
Lembar Latihan 1. Berikan penilaian tentang kualitas dari loudspeaker yang diamati! 2. Berikan penilaian tentang kualitas dari masing-masing mikropun yang diamati!
28
LEMBAR EVALUASI
Pertanyaan 1. Karakteristik preamplifier juga sebagai rangkaian ekualisasi. Lukiskan respon frekuensi untuk preamplifier head tape recorder playback! 2. Power amplifier ada beberapa model yaitu push pull, dan complementary simetry. Adakah perbedaannya dari model tersebut? 3. Sebutkan penggunaan yang tepat mikropun polar respon figure of eight! 4. Sebuah penguat daya push-pull menggunakan dengan beban 4 , VCC = 12 volt, dan daya output 12,5 watt. Tentukan besarnya perbandingan transformasi (N) transformator yang digunakan! 5. Crossover tipe quoter section terdiri dari 3 jalur yaitu untuk woofer, tweeter, dan squawker digunakan untuk beban loudspeaker 8 . Batas frekuensi kerja untuk woofer, squawker, dan tweeter adalah 700 Hz dan 5 KHz. Tentukan besarnya komponen crossover tersebut! 6. Sebuah equalizer mempunyai 10 saluran. Sebutkan frekuensi cut off untuk lowpass dan highpass; sebutkan frekuensi resonansi untuk bandpass filternya! 7. Apakah saja yang merupakan pembangkit signal pada sistem audio? 8. Sebutkan apa saja yang merupakan pemroses signal pada sistem audio! 9. Bandpass filter menggunakan simulasi induktor untuk equalizer mempunyai fo = 200 Hz. Tentukan besarnya harga komponen yang digunakan!
29
Kriteria Kelulusan Skor
Kriteria
(1-10)
Bobot
Soal no 1
1
Soal no 2
1
Soal no 3
0,5
Soal no 4
2
Soal no 5
1,5
Soal no 6
1,5
Soal no 7
0,5
Soal no 8
0,5
Soal no 9
1,5
Nilai
Keterangan
Syarat lulus nilai minimal 70
Nilai Akhir LEMBAR JAWABAN LATIHAN
Kegiatan Belajar 1 1. Fungsi mikropun, head play back dan cartridge adalah mengubah gejala non listrik menjadi gejala listrik. 2. – 3. Bila pengontrol loudness bekerja maka bunyi akan menonjol pada frekuensi tinggi dan rendah. 4. (Gambar 5.)
Kegiatan Belajar 2 1. – 2. –
Kegiatan Belajar 3 1. Kegiatan Belajar 4 1. – 2. –
30
Kunci Jawaban Lembar Evaluasi 1. Karakteristik preamplifier head play pada tape recorder pada prinsipnya setangkup atau berkebalikan dengan karakteristik respon frekuensi head play (kebalikan dari Gambar 5). 2. a.
Power amplifier push pull menggunakan transformator input dan output, sedangkan compelentay simetri tidak menggunakan transformator.
b. Power amplifier push pull menggunakan transistor yang tipenya sama (NPN atau PNP saja), sedangkan complementary simetri menggunakan transistor yang tipenya berbeda namun parameternya sama c. Power amplifier push pull menggunakan satu sumber daya, complementary simetri menggunakan dua sumber daya. 3. Mikropun model figure of eight digunakan untuk pembicara yang dekat berhadaphadapan. 4. Icm2 RL’ PL = ; 2
VCC2 122 PLmax = = = 12,5 2 RL’ 2 RL’
144 RL’ = = 5.76 = N2 RL 25 N2 = 1,44
N = 1,2
5. RL 8 L1 = = = 1,8mH 2 fC1 2 .700 RL 8 L2 = = 0,2546 mH 2 fC2 2 . 5000 1 1 C1 = = = 26,420 F 2 .700. 8 2 fC1 RL
31
1 1 C2 = = = 4 F 2 fC2 RL 2 . 5000. 8 6. Low pass fh = 44,6 Hz. Band pass 1 fo = 60 Hz. Band pass 2 fo = 125 Hz. Band pass 3 fo = 250 Hz Band pass 4 fo = 500 Hz Band pass 5 fo = 1000 Hz Band pass 6 fo = 200 Hz Band pass 7 fo = 4000 Hz Band pass 8 fo = 8000 Hz High pass flL = 11,3 KHz. 7. Pembangkit signal pada sistem audio antara lain head play pada tape recorder yang mengubah medan magnet pada pita menjadi getaran listrik, mikropun yang mengubah bunyi menjadi getaran listrik, sinar laser mengubah data pada CD menjadi getaran listrik. 8. Pemroses signal pada sistem audio preamplifier, penguat daya, pengatur nada, dan equalizer. 9.
1 fo = 2 LC L = 100.0000 x 1000 x 26,7 x 109 = 2,67 H
32
PENILAIAN LEMBAR KERJA SISWA
Nama Siswa
: …………………………………….
Nomor Induk
: …………………………………….
Program Keahlian
: Teknik Audio-Video
Nama Jenis Pekerjaan
: Mengamati Gejala Kerusakan Dan Melaksakan Perbaikan.
No
Aspek Pekerjaan
Skor Maks
Skor Perolehan
Keterangan
1
2
3
4
5
Menyiapkan Alat-bahan
10
.................
.................
Penyiapan tempat
10
.................
.................
20
.................
.................
Pengoperasian alat ukur
15
.................
.................
Pengisian tabel
15
.................
.................
.................
.................
1
2
Persiapan :
Pelaksanaan Pekerjaan : Mengamati gejala kerusakan dan melaksakan perbaikan.
3
Pelaporan : Sistimatika penulisan
10
.................
.................
Validitas data
20
.................
.................
100
.................
.................
Total Skor Yudisium
33
KRITERIA PENILAIAN LEMBAR KERJA SISWA
No 1
Aspek Penilaian
Kriteria Penilaian
Skor
Persiapan: Alat-bahan disiapkan sesuai
10
Alat-bahan disiapkan tidak sesuai
1
Tempat disiapkan sesuai Tata Laksana
10
Bengkel Tempat disiapkan tidak sesuai Tata
1
Laksana Bengkel 2
Pelaksanaan Pekerjaan
Mengamati Gejala Kerusakan Dan
20
Melaksakan Perbaikan. Mengamati Gejala Kerusakan Dan
1
Melaksakan Perbaikan.
3
Pelaporan:
Penggunaan alat ukur sesuai
15
Penggunaan alat ukur tidak sesuai
1
Pengisian tabel sesuai
15
Pengisian tabel tidak sesuai
1
Sistimatika laporan sesuai
10
Sistimatika laporan tidak sesuai
1
Validitas data sesuai
20
Validitas data tidak sesuai
1
Arti tingkat penguasaan Kompetensi yang anda peroleh adalah : 1. Baik sekali, dapat melanjutkan materi berikutnya
= 90% - 100%; (A)
2. Baik dapat melanjutkan materi berikutnya
= 80% - 89%; (B)
3. Cukup, dapat melanjutkan materi berikutnya
= 70% - 79%; (C)
4. Kurang, tidak dapat melanjutkan materi berikutnya <= 69%;
(D)
34
C. Metode Pembelajaran
: 1. Tanya jawab 2. Diskusi 3. Ceramah
D. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran : Pertemuan 1 : Membaca dan mengidentifikasi komponen resistor a. Kegiatan Pendahuluan Fase 1: Menyampaikan tujuan dan mempersiapkan siswa Guru menyampaikan indikator hasil belajar yang ingin dicapai melalui kegiatan pembelajaran hari ini, yaitu: menjelaskan amplifier Guru memotivasi siswa dengan memberikan contoh kegunaan amplifier dalam kegiatan sehari hari Guru menjelaskan pengertian amplifier b. Kegiatan Inti Fase 2 : Mendemonstrasikan pengetahuan Guru menjelaskan langkah langkah menggunakan alat ukur Fase 3 : Membimbing pelatihan Guru membimbing siswa menentukan gejala kerusakan dan perbaikan. Fase 4 : Mengecek pemahaman dan memberikan umpan balik Guru memeriksa pemahaman siswa terhadap radio dan rangkaian amplifier Guru memberikan umpan balik terhadap materi yang diberikan c. Kegiatan Penutup Fase 5 : Memberikan kesempatan untuk pelatihan lanjutan dan penerapan Guru bersama siswa menyimpulkan materi Guru memberikan materi lanjutan berupa evaluasi untuk dikerjakan dirumah
1
E. Sumber Belajar
: 1. Malvino, Hanafi Gunawan, 1999.Elektronika I, UGM Press.
F. Penilaian
: 1. Teknik : Kuis, Ulangan harian, Pemberian tugas 2. Bentuk : Uraian Objektif
Amuntai , ………….. 2010 Mengetahui Kepala Sekolah
Guru Mata Pelajaran
H. Marjuki, S.Pd.MM
Edi Laksono, S.Pd
2
