RANCANG BANGUN SISTEM AUDIO SURROUND PROCESSOR BERBASIS IC UPC 1891 ACY

10 | Jurnal Program Studi Teknik Elektro JE-Unisla

RANCANG BANGUN SISTEM AUDIO SURROUND PROCESSOR BERBASIS IC UPC 1891 ACY Affan Bachri 1), Arief Budi Laksono 2) ,Arif Lukman Hakim 2) 1)

Dosen Fakultas Teknik Prodi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan Dosen Fakultas Teknik Prodi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan 3) Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan email : [email protected], [email protected], [email protected] 2)

ABSTRAK Teknik Suround sound merupakan salah satu perkembangan dalam teknologi Audio yang banyak penggemarnya. Dengan tata suara surround mampu dihasilkan tata suara”sound of theater” , di mana ruang tamu yang kecil dapat dirasakan seolah berupah menjadi ruangan “concert hall” yang puluhan kali lebih luas. Pada prinsipnya efek surround terjadi karena adanya “time delay”(waktu tunda/selisish waktu) antara suara pada speaker depan dan speaker belakang. Dalam tugas akhir ini direncanakan dan dibuat suatu audio surround yang mempunyai rangkaian delay untuk memeberikan time delay sekitar 10 milidetik antara speaker depan dan speaker belakang ,sehingga efek surround tercipta. Karena ruangan yang digunakan relatif kecil, maka daya output surround yang direncanakan sekitar 20 watt pada beban 8 ohm. Audio surround yang dibuat memerlukan rangkaian penguat, penggeser fasa dan penapis (filter) , untuk itu IC yang digunakan adalah IC UPC 1819 ACY. Kata Kunci

: surround audio, penguat, filter

PENDAHULUAN Pengukuran pola system audio merupakan standar bagi mutu suatu tatanan suara ruangan, sedangkan pola frekuensi suara yang di hasilkan adalah sebuah bentuk gambaran grafik yang melambangkan perangkat sinyal audio, audio surround processor sebagai fungsi membangkitkan sinyal frekuensi suara yang suara hidup. Jenis–jenis umum audio berupa frekuensi responsive yang menggambarkan suatu getaran yang dihasilkan dari sebuah speaker ketika dalam suatu ruangan, maka dari itu kinerja audio surround dikembangkan sampai sekarang yang dikemas menjadi home theater. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana merancang system audio surround processor IC UPC1891ACY? 2. Bagaimana system kinerja IC UPC1891ACY pada audio surround processor? Tujuan Penelitian

ISSN : 2502-0986

1. Merancang system audio surround processor menggunakan IC UPC1891ACY. 2. Mengetahui system kinerja IC surround processor UPC1891ACY. KAJIAN TEORI Audio Adalah suara atau bunyi yang dihasilkan ketika molekul di udara berubah oleh suatu gerakan yang ditimbulkan sebuah objek yang menghasilkan sebuah getaran. Objek ini bisa berupa senar gitar, vocal manusia, atau sebuah kaleng yang bergerak ketika ada energi yang menggetarkannya. Ketika kita memetik senar gitar pada sebuah gitar, senar tersebut akan bergerak maju dan mundur dengan jumlah getaran tertentu. Jumlah getaran ini disebut sebagai frekwensi dari getaran tersebut. Satu kali gerakan maju dan mundur tersebut disebut cycle (putaran). Maka satuan untuk frekwensi adalah cycle per second, atau cps. Satuan ini biasa dikenal dengan sebutan Hertz (Hz). Kadangkala getaran yang dihasilkan sangat cepat, dan perbandingan gerakan yang dihasilkan adalah seribu, maka satuan yang digunakan adalah kilohertz (kHz). Jarak sesungguhnya dari senar

Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan


yang bergerak disebut displacement (pergerakan). Semakin jauh jaraknya maka semakin keras suara yang dihasilkan oleh senar tersebut. Menurut teori, agar sebuah suara dapat didengarkan oleh manusia, frekwensi minimal dari gerakan suara adalah 20 Hz dan frekwensi tertingginya adalah 20 kHz. Pada kenyataan manusia dapat menangkap frekwensi tinggi yang mendekati antara 15 kHz dan 17 kHz. Binatang atau microphone mempunyai frekwensi yang berbeda. Gelombang suara dapat digambarkan dengan berbagai cara: sebagai rumus matematis, sebagai rangkaian angka, atau secara grafik table gelombang (waveform). Grafik gelombang menampilkan besar (amplitude) dari gerakan sebagai fungsi waktu. Tiap waveform mempunyai karakteristik bentuk (envelope) dan mempunyai kombinasi rumit dari komponen frekwensi yang berbeda, yang berubah – ubah sesuai dengan durasi waktu dari suara tersebut. Garis tengah dari waveform adalah garis nol yang berrfungsi sebagai titik getaran awal (resting point) dari benda. (Waveform dari benda yang diam adalah garis horizontal pada garis nol). Gerakan maju dan mundur dari objek digambarkan sebagai atas (positif) dan bawah (negatif) seiring dengan amplitude waveform. (Lexicon, 1999). Power Amplifier Pengertian power amplifier dan bagianbagiannya secara umum ,power amplifier adalah alat yang berfungsi untuk mengubah sinyal input dengan amplitude rendah menjadi output dengan amplitude yang lebih tinggi dengan frekuensi tetap. Atau dengan kata lain power amplifer berfungsi untuk menguatkan daya dari sinyal input yang masih lemah agar dengan baik oleh orang banyak pada tempatnya yang relative luas seperti di lapangan, gedung auditorium. Suara atau bunyi adalah akibat dari suatu adanya dua zat atau lebih yang saling bergesekan (misal benda dengan partikel udara, dan lain – lain). Jumlah getaran dalam satu detik disebut frekuensi yang dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz).Jumlah getaran yang terjadi setiap detik ( frekuensi ) akan berpengaruh terhadap tinggi rendahnya nada/bunyi.Sedangkan lemah kerasnya nada/bunyi dipengarui oleh amplitudo.Amplitudo adalah tinggi atau dalamnya lembah gelombang sinyal suara, bila suara yang didengar keras berarti amplitudo-nya tinggi begitu pula sebaliknya. ISSN : 2502-0986

Gambar 1. Power Amplifier UPC 1891A adalah IC khusus untuk mereproduksi suara surround processor dengan menggunakan matriks sinyal. Ic berdasarkan speed uniqus highandlow noise prosces bipolar dan precision high pada teknologi chip filter, dan memberikan yang ideal efek medan suara dengan menggunakan jumlah minimum Parts. Ic menyediakan suara lebar dengan dua speaker dan stero kaya suara telepon dengan speaker ada dalam kasus sinyal stereo, ic ini memiliki modus film untuk mereproduksi suara manusia nyata, modus musik untuk mengizinkan para pendengar untuk mengalami hamparan musik yang terdengar di ruangan aula, dan memiliki modus mono untuk membuat sinyal mono menjadi lebar, suara yang dalam. Modus dapat dipilih frely dengan menggunakan 2-bit pin kontrol paralel. Paket dari IC adalah handal, standart 20- pin.

Gambar 2 IC Dip UPY 1891 Acy

METODOLOGI Waktu danTempat Penelitian Waktu penelitian dilakukan di bulan april 2015 sampai dengan Mei 2015. Pelaksanaan penelitian dan pembuatan rangkaian audio surround processordengan menggunakan IC UPC1891ACY dan power amplifier dilakukan di rumah. Alat dan Bahan Penelitian Berikut menjelaska nalat-alat dan bahanbahan yang dibutuhkan untuk merancang dan membuat jemuran otomatis.Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu: a. Multitester b. Power Suply c. PCB Audio Surroun Processor.



Metode Analisa Data Start adalah langkah pertama menjalankan alat audio surround processor. Sumber tegangan di aktifkan,jika dimasuki suatu inputan music dari pemutar mp3 akan aktif dan bekerja layaknya seperti musik dinyalakan lewat melalui hand phone. Spesifikasi alat yang akan dibuat adalah sebagai berikut : 1. Menggunakan power amplifer sebagai penunjang kinerja audio surround processor, yang digunakan sebagai memastikan bekerja atau tidaknya alat tersebut. 2. Tegangan 9 volt untuk mendrive semua perangkat di dalam IC UPC1891ACY tersebut, sebenarnya maksimalnya adalah memakai tegangan 15 volt maksimal, maka yang diambil tegangan 9 volt sudah cukup untuk mengerjakan tiap item–item komponen di dalamnya IC UPC1891ACY tersebut. 3. Bagian dari audio surround processor yang di bangkitkan oleh IC UPC1891ACY merupakan fasilitas 2 pilihan, yaitu music dan movie, yang di dukung oleh suatu pemindahan rotary switch yang mengombinasi pengaturan suara, yang ada kaitanya dengan suplay tegangan 5 volt yang diatur oleh potensio meter, yang merubah efek suara yang timbul di dengarkan oleh telinga. Diagram Flow chart sistematika rangkaian start

Input audio

Surround prosesor

Uji fungsional

Power amplifaier

pendengar

Gambar 3. Diagram flow chart

ISSN : 2502-0986

HASIL DAN PEMBAHASAN Proses KerjaAudio Surround Processor Audio surround processor bekerja berdasarkan input dari musik yang dihasilkan oleh sebuah pemutar dvd, mp3, laptop, dan handphone. Rangkaian surround processor akan memberikan nilai output efek-efek saat ada music yang di putar melelui media player, yang dimana music dan movie tersebut akan menjadi utama untuk memberikan perintah pada audio surround processor.Begitupun IC UPC1891ACY bekerja berdasarkan input dari media putar yang ada,.Bebrapa titik komponen pendukung ini akan memberikan nilai out high saat mendapat suara yang di hasilkan oleh musik yang di putar. Potensi meter 10k yang berfungsi sebagai pengaturan efek-efek pada Ic UPC18981ACY, potensio di input tegangan 5 volt membangkitkan efek-efek kecil pada tatanan suara yang di produksi melalu audio surround processor tersebut, ada dua pembakitan opsi pilihan yang di suplay IC Regulator 7805 yaitu music dan movie, ketika rotary switch mengarah pada music maka kualitas fokal, gitar, dan orgen timbul efek-efek kecil, sehingga media yang di putar akan memberikan nuansa di dengar. Kalau untuk pengaturan mofie media playernya berbeda, pengujian alat surround processor tersebut di pakai media putar film, contoh film perang-perangan yang audionya beda dengan music, terkadang ada suatu efec back sound di selinggi ada penembakan-penembakan, mulai suara gaduh,suara mobil dan lain-lain. Berikut merupakan rangkaian skemaAudio Surround Processor dengan menggunakan perangkat sederhana.Dalam rangkaian ini menggunakan 2 IC audio yang memakia IC Op-Amp TL072 yang funsingya sebagai pengutan suara yang di produksi oleh sebuah media putar, IC UPC1891ACY sebagai pengatur sistem pembangkit audio Surround. Didalam IC UPC1891ACY yang terdiri poinpoin berfarian, mulai dari sistem LPF (low phase filter) berfunsi menekan adanya sinyal suara yang berkarakter nada rendah, Phase Shifter berfunsi sebagai penata frekuensi sebelum di jadikan suatu kompensasi efek, Efek kontrol berfungsi sebagai mengontrol musik yang masuk sehingga keluar farian efek-efek yang muncul, di bawah ini ada gambar dari sebauah IC UPC1891ACY dan diagram sekema Audio Surround Processor.



Gambar 3..Rangkaian Skematik Audio Surround Processor Gambar diatas merupakan rangkaian sekematik dari keseluruhan system.Komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat rangkaian iniadalah : - Resistor: 1k, 2k2,4k7, 47k, 68k, 100k, 820k. - Diode IN4007, IN4148. - IC Regulator: LM7815, LM7915, LM7809, LM7805, TL072, UPC1891ACY. - Capasitor: 2n2, 22n, 47n,100n. - Led merah indikator. - Elko: 2,2uf/35v, 100uf/50v. - Potensio: 10k - Saklar: rotary switch.

2. Masuk pada tegangan mengerjakan sebuah rangkaian audio surround processor, tegangan supply dari sebuah trafo yang di setabilisasikan oleh power supply sebagai pengoptimalan filter-filter tegangan yang akurat, yang membutuhkan suatu catuan daya 15volt ac dan ct (center tab) yang di bangkitkan oleh travo 1 ampere, yang masuk ke sebuah 4 diode sebagai jembatan penguatan sistem power supply tersebut, kondesator elektrolit (elco) yang berukuran 1000uf/50v sebagai pemompa suatu tegangan yang di dorong oleh 4 diode tersebut, tegangan keluar dari suatu condesator elektrolit (elco) di setabilisasi memakai ic lm7812 dan ic lm7912 mendorong kondesator elektrolit (elco) yang berukuran 470uf/50v sebagai pompa tegangan yang di hasilkan oleh ic regulator tersebut, pengoprasian sistem kinerja audio surround processor memakai penyetabil tegangan Ic lm7812 dan ic lm7912 yang input teganganya mulai dari 15 volt dc sampai dengan tegangan 32 volt dc.

Pengoperasian Audio Surround Processor Untuk mengoprasikan audio Surround Processor dengan menggunakan IC UPC1891ACY dan IC TL072 ini adalah sebagai berikut : 1. Yang pertama harus dilakukan adalah dengan merangkai terlebih dahulu semua alat ini menjadi satu-kesatuan dan siap untuk dioperasikan.Berikut adalah gambar dari keseluruhan alat yang siap untuk dioperasikan.

Gambar 4 . Rangkaian pada PCB ISSN : 2502-0986

Gambar 5. rangkaian power supply 3. Setelah pengoperasian tegangan maka lanjut pada sistem kinerja op-amp, yang berfungsi sebagai pendorong gain pada ic UPC1891ACY. Op-amp berfunsi sebagai tapis lulus bawah, ketika media putar terlalu kencang gain yang dihasilkan maka op-amp berfungsi sebagai tapis gain yang di produksi. Setiap pengoperasian suara yang di hasilkan op-amp berfungsi sebagai penguatan istilanya dalam dunia power amplifier berfungsi sebagai PREAMP (pendorong awalan). Konsep penguatan memakai dual op-amp yang satu cip ic berisi dua op-amp, rancang bagun penguatan audio surround processor ini memakai ic op-amp TL072. Yang memakai



tegangan 12volt (+) mengerjakan ic TL072.

dan

(-)

yang

Gambar 6. Input tegangan 4. Selanjutnya masuk pada tahapan sistem processor pada IC UPC1891ACY, penguatan jaringan pada ic tersebut sudah berkomposisi ditanamkan oleh IC UPC1891ACY, di mulai dari pin IC nomer 8 dan 9 sebagai masukan awal dari IC UPC1891ACY, yang memakai LPF (low phase filter) 1/13khz, kerjanya sebagai meluluskan sumber suara ketika yang di hasilkan masih tinggi, disini sebagai tingkat kompensasi penurunan high gain yang tinggi, sedangkan pin IC nomer 5 dan 6, ada pendukung penguatan dan sistem penapisan LPF (low phase filter) yang memakai resistor 820k yang sebagai penguat gain dan di beri sistem tapis yang di kombinasikan berpararel antara resistor 820k dan 2n2 di jadikan rangkaian pararel, mengunakan sistem tapis lulus atas menurut dasar-dasar prinsipkerja IC op-amp tersebut. Setela itu masuk IC pin nomer 11 dan 12 sebagai inputan tegangan 5volt yang mengubah mode control, mode control ini berfunsi sebagai mengubah tatanan suara efek-efek yang dihasilkan di mode control. Phase Sifter berfungsi sebagai pembagian pembakitan frekuensi tiap poin yang di hasilkan media player tersebut. Phase sifter di bagi menjadi empat blok bagian di pisah secara satu-persatu mengikuti sistem filter yang ada, mulai dari blok phase sifter pertama yang mengusung tetap frekunsi 90hz yang di tanamkan melalu jalur filter luar di mulai dari pin IC nomer 14 yang memakai kapasitor tetap yang di dihubungkan ke ground, nilainya bisa di rubah sesuai dengan kebutuhan seting audio tersebut, karnah mengenai sistem phase frekuensi. Ke bagian blok phase sifter dua mengusung frekuensi tetap 4khz, berfungsi sebagai penguatan tapis yang di hasilkan ISSN : 2502-0986

oleh 90hz, di kuatkan frekuensi 4khz blok ke dua dari phase sifter tersebut. Yang di kombinasi tapis kondesator tantalum memakai ukuran 2,2uf/35v yang di hubungkan ke ground dari kaki IC nomer 15, selanjutnya blok phase sifter yang ke 3 sebagai penguatan frekuensi yang di bangkitkan dari blok phase sifter ke dua memakai 400khz, memakai tapis 22n yang berfungsi sebagai mengkuatkan kesetabilan frekuensi phase shifter tersebut, yang kaki pin nomer 16. Berikutnya penguatan phase sifter yang ke 4 bagian blok kaki pin nomer 17 sebagai penguat frekuensi terakhir dari sistem phase sifter frekuensi 400khz yang berfungsi sebagai penguatan terahir yang di bangkitkan oleh phase sifter tersebut, maka pengoptimalan memkai tapis condesator 22n sebagai penguatan batasan frekuensi.

Gambar 7. IC UPC 1819 ACY 5. Pada blok bagian penguatan lanjutan dari phase sifter di kombinasi bebrapa blok bagian didalam IC UPC1891ACY yang sudah di tetapkan jumlah-jumlah komponen yang menentukan kinerja audio surround processor tersebut, maka sistem ini pendukungnya masih tetap bekerja dalam bidang frekuensi audio, pada kaki pin IC nomer 13 yang memakai tegangan 5volt dc, berfungsi sebagai mengubah frekuensi efekefek yang dikerjakan pada potensio 10k, yang di dukung tegangan 5volt dc yang sebagai pengaturan gain efek pada rangkin audio surround processor. Pembangkitan di funsikan oleh suatu potensio 10k yang mendominasi efek-efek penambahan audio musik yang muncul pada tampilan power amplifier dan speaker.



sebagai pendukung perubahan efek-efek musik, ketika rotary switch di rubah pada menu pilihan, pengujian ini audio surround processor ini di teliti banyak teman-teman, menentukan kerja atau tidaknya pada rancang bagun audio surround processor. Gambar 8. Potensio meter input

6. Selanjutkan bagian blok pengaturan pilihan musik, movie dan musik dan movie. Mengombinasi tegangan 5volt dc yang masuk pada kaki IC nomer 11 dan 12 sebagai pengubahan harmonisasi tingkatan efek-efek yang di pilih. Sebuah pilihan yang cukup kuat pada penguatan tegangan 5volt dc yang mendukung phase sifter, didalam ada relay berfungsi sebagai sistem penguatan bertahap pada blok efek-efek yang timbul. Yang pengaturanya di operasikan oleh rotary switch 4 way, sehingga memudahkan pengaturan pilihan dari music and movie.

PENUTUP Simpulan 1. Perancangan audio prosessor dapat menggunakan IC UPC 1819 ACY sebagai pengolah audio surround yang menghasilkan karakter suara seperti pada home theater. 2. Sistem kerja audio surround processor bekerja memberikan efek pada input audio sehingga dihasilkan output yang berbedabeda dengan range frekuensi 4kHz sampai 400 kHz

PUSTAKA [1] Adimas Ari Irawan dan Sunggono Asi, K. Amien S.1994. Teknik Komunikasi Elektronika, Solo.CV. ANEKA. [2] ALBERT PAUL MALVINO, PH,D., E.E. 2003. Prinsip – Prinsip Elektronika. Jakarta, Salemba Teknika. [4] Data sheet IC UPC 1891 ACY https://www.futurlec.com/Datasheet/Others/UP C1891.pdf

[5] Lexicon. 1999. Multi-Channel Music &

Gamabar 9. pontensio rotari input 7. Selanjutnya semua rangkaian audio surround processor di tes oleh sebuah speaker active computer, media putar di jalankan yang di dukung oleh rangkaian audio surround processor dan power amplifier yang berfungsi sebagai pengeras suara yang di tampilkan, sesuai dengan perangkat yang ada sebuah pengaturan efek, yang melalui komponen potensio 10k

ISSN : 2502-0986

Cinema Systems design.USA

theory


and

RANCANG BANGUN SISTEM AUDIO SURROUND PROCESSOR BERBASIS IC UPC 1891 ACY

Recommend Documents