PENGATURAN BATI EKUALISER GRAFIK DENGAN REMOTE CONTROL VIA BLUETOOTH
Oleh Nisa Retnowati NIM: 612009067
Skripsi Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
April 2015
PENGATURAN BATI EKUALISER GRAFIK DENGAN REMOTE CONTROL VIA BLUETOOTH
Oleh Nisa Retnowati NIM : 612009067
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika Program Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Deddy Susilo, M.Eng.
F. Dalu Setiaji, M.T
Tanggal :
Tanggal :
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini: NAMA
: Nisa Retnowati
NIM
: 612009067
JUDUL SKRIPSI
: Pengaturan Bati Ekualiser Grafik Dengan Remote Control Via Bluetooth
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, Mei 2015
Materai Rp, 6000,-
Nisa Retnowati
INTISARI Umumnya dalam mengekualisasi sebuah audio, pengguna atau pendengar harus mengatur bati ekualiser tersebut dari posisi dengarnya. Apabila jarak atau posisi pendengar pada sumber suara dekat, maka suara dari sumber suara yang terdengar besar begitu pula sebaliknya jika posisi pendengar berada jauh dari sumber suara maka suara yang dapat didengar ditelinga manusia semakin kecil. Untuk itu diperlukan ekualisasi dan pengatur gain yang fleksibel. Untuk dapat mempermudah pendengar mengatur bati ekualiser dan volume suara yang diinginkan maka dirancanglah sebuah sistem terkendali yang dapat mengatur bati ekualiser dan volume dari jarak yang diinginkan pengguna menggunakan smartphone sebagai remote control. Sistem audio ini dilengkapi dengan IC potensio digital tipe MCP42100 yang terkendali secara digital dengan menggunakan mikrokontroler untuk pengaturan bati ekualiser dan volume. Penguatan dari sistem audio ini menghasilkan penguatan sebesar 18 dB hingga -18dB dengan pengaturan bati ekualiser untuk 10 band yaitu 32Hz, 64Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz,1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz. Dengan adanya fitur bluetooth ini, pengguna dapat menjangkau ekualiser dari jarak kurang dari 10 meter.
ABSTRACT Generally in equalizing an audio, user or listeners have to adjust the equalizer gain from the position of listening. If the distance or listener position is near to the audio source, the sound of the audio source heard will be loud and on the contrary if the position of the listener is far from the audio source, the sound heard by human hearing is smaller. For that reason, it is needed a flexible equalization and gain controller. In order to make listener an easy way to control the equalizer gain and audio volume, it is designed a restrained system to control the equalizer gain and volume from the distance which is wanted by users using smartphone as the remote control This audio system is equipped with IC digital potentiometer type MCP42100 which digitally controlled by using microcontroller for gain equalizer and volume control. The gain from this audio system produces gain as big as 18 dB up to -18dB with equalizer gain control for 10 bands, that are 32 Hz, 64 Hz, 125 Hz, 25 0Hz, 500 Hz,1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz, 16 kHz. This bluetooth feature is expected to make the users reach. The equalizer from the distance less than 10 meter.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Swt yang tidak pernah sekali-kali meninggalkan penulis selama menempuh pendidikan sampai sekarang sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan tugas akhir untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini : 1. Allah Swt yang selalu menguatkan dan memberi kesabaran serta menyertai tiap langkah penulis. 2. Ibu saya Sudariyah dan Bapak saya Usmanto, orang dibalik layar yang senantiasa mendukung dan mendoakan penulis dalam menjalani pilihan hidupnya. 3. Bapak Deddy Susilo, M.Eng dan Bapak F. Dalu Setiaji, M.T selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan dan arahan serta menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi ini. 4. Hendra Satria Kusuma Adi yang selalu ada, selalu membantu, mengarahkan dan memberi semangat dan doanya dari awal kuliah sampai saat menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Kak Wawa’04 sebagai pembimbing ke-3 yang amat sangat sabar, membantu, dan membimbing mengerjakan tugas akhir ini. 6. Kakak saya Yuan Nila Wati, Tyas Adhie Utomo dan ponakan saya Khayla Ayu Wulandari dan Azka Yunanda Utomo yang selalu memberikan semangat dan doa untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 7. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis selama belajar di FTEK UKSW. 8. Mas Adit yang selalu membantu dan memberikan dorongan semangat selama proses mengerjakan tugas akhir ini. 9. Orang-orang yang terkasihi yang selalu ada untuk saling mendoakan, membantu dan mendorong penulis, Vita, Wikan, Anel, Yuli, Andre, Herlambang, Martino, Aksa,
Sunaryo, Pakde terimakasih sudah menemani, membantu, dan memberikan support kepada penulis. 10. Keluarga besar 2009 yang selalu memberi dorongan dan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan studinya. 11. Teman-teman lab skripsi, mas Tris’02, kak DK’04, kak Dito’02, dan beberapa teman lain yang tidak bisa disebutkan satu-persatu. 12. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, April 2015
Penulis
DAFTAR ISI INTISARI …………… .......................................................................................................... i ABSTRACT...........................................................................................................................ii KATA PENGANTAR ......................................................................................................... iii DAFTAR ISI ………………………………………………………………………………..v DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................................vii DAFTAR TABEL................................................................................................................. ix BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1 1.1.
Tujuan...................................................................................................................... 1
1.2.
Latar Belakang ........................................................................................................ 1
1.3.
Spesifikasi Sistem ................................................................................................... 3
1.4.
Sistematika Penulisan.............................................................................................. 4
BAB II DASAR TEORI ........................................................................................................ 5 2.1.
Bluetooth ................................................................................................................. 5
2.1.1. 2.2.
Mikrokontroler ........................................................................................................ 6
2.2.1. 2.3.
Bluetooth HC-05 .............................................................................................. 5
Mikrokontroler ATMega16 ............................................................................. 7
Potensiometer Digital .............................................................................................. 8
2.3.1.
IC MCP42100 .................................................................................................. 8
2.4.
Ekualiser .................................................................................................................. 9
2.5.
LCD (Liquid Chrystal Display) 16x2.................................................................... 10
BAB III PERANCANGAN SISTEM .................................................................................. 11 3.1.
Hardware Sistem ................................................................................................... 11
3.1.1.
Modul Ekualiser ............................................................................................ 12
3.1.2.
Modul Remote ............................................................................................... 28
3.2.
Perancangan Software Sistem ............................................................................... 30
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................................ 37 4.1.
Pengujian Sistem Secara Keseluruhan .................................................................. 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 61 5.1.
Kesimpulan............................................................................................................ 61
5.2.
Saran Pengembangan ............................................................................................ 61
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 62
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Bluetooth HC-05 [2] .................................................................................................6 Gambar 2.2. Rangkaian ATMega 16 Sistem [3]. .........................................................................7 Gambar 2.3. Potensiometer Digital MCP100 ...............................................................................8 Gambar 2.4. Rangkaian 10 Band ×2 Mini Graphic Equalizer Type AF-030 ...........................9 Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Audio ..................................................................................11 Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 16 ...............................................................12 Gambar 3.3. Realisasi Keypad pada Ekualiser ...........................................................................14 Gambar 3.4. Rangkaian Keypad pada Ekualiser ........................................................................14 Gambar 3.5. LCD 16×2 ....................................................................................................... 15 Gambar 3.6. Rangkaian Bluetooth pada Ekualiser ....................................................................15 Gambar 3.7. Software Serial jSerialyze .....................................................................................16 Gambar 3.8. Perintah AT Command pada Software Serial jSerialyze ...................................17 Gambar 3.9. IC Potensiometer Digital MCP42100 ...................................................................18 Gambar 3.10. Rangkaian Potensio Digital ..................................................................................19 Gambar 3.11. Rangkaian Ekualiser .............................................................................................20 Gambar 3.12. Rangkaian Simulator RLC ...................................................................................20 Gambar 3.13. Rangkaian 1 Band Ekualiser pada Saat Frekuensi Resonan Band tersebut ...23 Gambar 3.14. Rangkaian 1 Band Ekualiser Saat Maksimum Penguatan ...............................24 Gambar 3.15. Rangkaian 1 Band Ekualiser Saat Minimum Penguatan ..................................26 Gambar 3.16. Aplikasi CORDOVA ............................................................................................30 Gambar 3.17 Gambar (a) adalah Diagram Alir Settingan Connection Pada Ekualiser dengan Remote dan Gambar (b) Diagram Alir Koneksi Bluetooth Pada Ekualiser ..31 Gambar 3.18. Diagram Alir Preset Load ....................................................................................33 Gambar 3.19. Diagram Alir Preset Save .....................................................................................34 Gambar 3.20. Diagram Alir Ekualiser .........................................................................................35 Gambar 4.1. Untai Setara Potensio ..............................................................................................37 Gambar 4.2. Simulasi Pengujian Pada Band 32 Hz ...................................................................40 Gambar 4.3. Tangapan Frekuensi Pada Band 32 Hz .................................................................40 Gambar 4.4. Tangapan Frekuensi Pada Band 64 Hz .................................................................41
Gambar 4.5. Tangapan Frekuensi Pada Band 125 Hz ...............................................................41 Gambar 4.6. Tangapan Frekuensi Pada Band 250 Hz ...............................................................42 Gambar 4.7. Tangapan Frekuensi Pada Band 500 Hz ...............................................................42 Gambar 4.8. Tangapan Frekuensi Pada Band 1 kHz .................................................................43 Gambar 4.9. Tangapan Frekuensi Pada Band 2 kHz .................................................................43 Gambar 4.10. Tangapan Frekuensi Pada Band 4 kHz ...............................................................44 Gambar 4.11. Tangapan Frekuensi Pada Band 8 kHz ...............................................................44 Gambar 4.12 Tangapan Frekuensi Pada Band 16 Hz ................................................................45 Gambar 4.13. Variasi Frekuensi Pada Potensio 1 Disekitar 32 Hz .........................................47 Gambar4.14. Variasi Frekuensi Pada Potensio 2 Disekitar 64 Hz ..........................................48 Gambar4.15. Variasi Frekuensi Pada Potensio 3 Disekitar 125 Hz ........................................49 Gambar4.16. Variasi Frekuensi Pada Potensio 4 Disekitar 250 Hz ........................................50 Gambar 4.17. Variasi Frekuensi Pada Potensio 5 Disekitar 500 Hz .......................................51 Gambar 4.18. Variasi Frekuensi Pada Potensio 6 Disekitar 1 kHz .........................................52 Gambar 4.19. Variasi Frekuensi Pada Potensio 7 Disekitar 2 kHz .........................................53 Gambar 4.20. Variasi Frekuensi Pada Potensio 8 Disekitar 4 kHz .........................................54 Gambar 4.21. Variasi Frekuensi Pada Potensio 9 Disekitar 8 kHz .........................................55 Gambar 4.22. Variasi Frekuensi Pada Potensio 10 Disekitar 16 kHz .....................................56 Gambar 4.23. Pengukuran Input dan Output Pada Frekuensi 32 Hz.......................................56 Gambar 4.24. Pengukuran Input dan Output Pada Frekuensi 500 Hz ....................................56 Gambar 4.25. Pengukuran Input dan Output Pada Frekuensi 2 kHz.......................................57 Gambar 4.26. Pengukuran Input dan Output Pada Frekuensi 8 kHz.......................................57 Gambar 4.27. Pengujian Pada Band 500 Hz...............................................................................58 Gambar 4.28. Pengujian Dengan Menggunakan Remote Yang Tertampil Di LCD Ekualiser58 Gambar 4.29. Hasil pengujian THD pada FG dengan menggunakan automatic distortion meter pada frekuensi 400 Hz ...........................................................................................59 Gambar 4.30. Hasil pengujian THD pada ekualiser dengan menggunakan automatic distortion meter pada frekuensi 1 kHz ..................................................................................59 Gambar 4.31. Hasil pengujian SNR pada ekualiser menghasilkan VRMS sebesar 2.73mV .60
DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Perbandingan Spesifikasi Alat ............................................................................................3 Tabel 2.1. Nilai Step dan Bit. ...............................................................................................................9 Tabel 2.2. Konfigurasi Pin LCD 16×2..................................................................................................10 Tabel 3.1. Konfigurasi Kegunaan Pin ATMega16 pada Ekualiser. .....................................................13 Tabel 3.2. Konfigurasi Kegunaan Pin IC MCP42100 ..........................................................................18 Tabel 4.1. Perhitungan Matematis dan Uji Potensio dengan Multimeter ........................................38 Tabel 4.2. Hasil Pengujian Potensio 1 untuk Band Frekuensi 32 Hz .................................................46 Tabel 4.3. Hasil Pengujian Potensio 2 untuk Band Frekuensi 64 Hz .................................................47 Tabel 4.4. Hasil Pengujian Potensio 3 untuk Band Frekuensi 125 Hz ...............................................48 Tabel 4.5. Hasil Pengujian Potensio 4 untuk Band Frekuensi 250 Hz ...............................................49 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Potensio 5 untuk Band Frekuensi 500 Hz ...............................................50 Tabel 4.7. Hasil Pengujian Potensio 6 untuk Band Frekuensi 1 kHz .................................................51 Tabel 4.8. Hasil Pengujian Potensio 7 untuk Band Frekuensi 2 kHz .................................................52 Tabel 4.9. Hasil Pengujian Potensio 8 untuk Band Frekuensi 4 kHz .................................................53 Tabel 4.10. Hasil Pengujian Potensio 9 untuk Band Frekuensi 8 kHz ...............................................54 Tabel 4.11. Hasil Pengujian Potensio 10 untuk Band Frekuensi 16 kHz ...........................................55
