Pengatur Beban Puncak Pengatur Beban Puncak Dengan Pembatas Spektrum Dengan Pembatas Spektrum Frekuensi Pada Sistem Tata Frekuensi Pada Sistem Tata

SuaraSuara

Aad HariyadiAad Hariyadi08206200010820620001

SKESKE2008

Latar BelakangLatar Belakang Tata Suara, Bagian Tata Suara, Bagian play back play back (main ulang), frekuensi kerja (main ulang), frekuensi kerja

20Hz-20kHz20Hz-20kHz Perkembangan bagian elektronik tata suara cukup pesat Perkembangan bagian elektronik tata suara cukup pesat

tetapi bagian mekanik (loudspeaker) sebagai keluaran tetapi bagian mekanik (loudspeaker) sebagai keluaran tidak berkembangtidak berkembang

Frekuensi kerja dibawah frekuensi 100Hz sulit ditangani Frekuensi kerja dibawah frekuensi 100Hz sulit ditangani bagian keluaran, terjadi beban lebih karena daya guna bagian keluaran, terjadi beban lebih karena daya guna menurun, kecenderungan pemberian sinyal masukan menurun, kecenderungan pemberian sinyal masukan diperbesardiperbesar

Filter frekuensi rendah menghilangkan nuansa meruang, Filter frekuensi rendah menghilangkan nuansa meruang, penggantian frekuensi rendah (sistem penggantian frekuensi rendah (sistem algoritma algoritma psychoacusticpsychoacustic dengan DSP) rumitdengan DSP) rumit

Masyarakat mengenal analog dasar cukup baik, Masyarakat mengenal analog dasar cukup baik, perwujudan dengan analog untuk perwujudan dengan analog untuk psychoacusticpsychoacustic

Dimensi perangkat harus kecil atau simpel dalam Dimensi perangkat harus kecil atau simpel dalam perwujudanperwujudan

GambaranGambaran

Sinyal terlalu besar Sinyal terlalu besar LS terbakarLS terbakar

Frekuensi rendah Frekuensi rendah hilang, kurang hilang, kurang membahanamembahana

psychoacusticpsychoacustic dengan DSP, rumitdengan DSP, rumit

Pengganti Pengganti frekuensi rendah frekuensi rendah dengan harmonisadengan harmonisa

MasalahMasalah

Pembangkitan harmonisa fungsi Pembangkitan harmonisa fungsi psychoacusticpsychoacustic

Pengukuran tingkat sinyal Pengukuran tingkat sinyal pembentuk fungsipembentuk fungsi

Penentuan lebar daerah filterPenentuan lebar daerah filter Penerapan perilaku optimumPenerapan perilaku optimum Data perangkat yang sudah Data perangkat yang sudah

diproduksi pabrikdiproduksi pabrik

Informasi dataInformasi data

Pabrikan “Maxx Bass”Pabrikan “Maxx Bass” Titik berat penelitian pembangkitan Titik berat penelitian pembangkitan

harmonisa frekuensi rendah harmonisa frekuensi rendah pengganti gelombang dasarpengganti gelombang dasar

Pergesaran fasa bukan perhatian Pergesaran fasa bukan perhatian utamautama

TujuanTujuan

Rancang aplikasi Rancang aplikasi psychoacusticpsychoacustic dengan dengan analog dasaranalog dasar

Pembuktian daya guna loudspeaker (bukti Pembuktian daya guna loudspeaker (bukti operasi frekuensi)operasi frekuensi)

Dimensi perangkat keluaran kecil tapi Dimensi perangkat keluaran kecil tapi tetap mewujudkan main ulang lengkaptetap mewujudkan main ulang lengkap

Syarat penguat tidak lebih besar dari Syarat penguat tidak lebih besar dari kemampuan loudspeakerkemampuan loudspeaker

ManfaatManfaat

fungsi fungsi psychoacusticpsychoacustic , nuansa lebar musik , nuansa lebar musik Dimensi kecil, lengkap main ulangnya Dimensi kecil, lengkap main ulangnya

pada frek rendahpada frek rendah Penerapan analog dasar memudahkan Penerapan analog dasar memudahkan

produksiproduksi

Teori dan pustakaTeori dan pustaka

psychoacusticpsychoacustic 2 daerah 2 daerah

FrekuensiFrekuensi Frekuensi Frekuensi

rendahrendah Frekuensi Frekuensi

tengah keatastengah keatas Harmonisa Harmonisa

frekuensi frekuensi rendahrendah

Gabungan Gabungan frekuensifrekuensi

Penyearah gelombang penuhPenyearah gelombang penuh

Sinus menuju penyearah gelombang penuhSinus menuju penyearah gelombang penuh Gambaran harmonisa yang timbulGambaran harmonisa yang timbul

Peran harmonisaPeran harmonisa

Sinyal dasar mengecilSinyal dasar mengecil Harmonisa ganjil genapHarmonisa ganjil genap Level setiap harmonisa pembentuk Level setiap harmonisa pembentuk missing missing

fundamentalfundamental

Pengambaran teori

Bagan Penerapan psychoacustic Penyearah gelombang penuh Peran harmonisa

Alat ukur distorsiAlat ukur distorsi

Menghilangkan sinyal dasar Menghilangkan sinyal dasar Menyalurkan frekuensi selain sinus dasarMenyalurkan frekuensi selain sinus dasar

Alat ukur gelombangAlat ukur gelombang

Mengukur tiap gelombangMengukur tiap gelombang Keluaran dari alat ukur distorsiKeluaran dari alat ukur distorsi

Program Visualisasi dan alat ukurProgram Visualisasi dan alat ukur

Perangkat ukur terpakaiPerangkat ukur terpakai Kelengkapan sepadan, PC sebagai dasarKelengkapan sepadan, PC sebagai dasar

Konsep penelitianKonsep penelitian

Sistem tata suara Sistem tata suara (Audio system)(Audio system) Level sinyalLevel sinyal Penekanan pada frekuensi tertentuPenekanan pada frekuensi tertentu

1.1. Koreksi dengan filter frekuensi rendahKoreksi dengan filter frekuensi rendah

2.2. Penggunaan Penggunaan psychoacusticpsychoacustic Penerapan DSPPenerapan DSP

Penerapan analog dasarPenerapan analog dasar

Variabel yang diukur secara grafis

Osiloskope 1. Amplitudo

2. Bentuk sinyal

Spektrum1. Level

2. Daerah frekuensi

Metoda penelitian

Eksperimental dengan diagram balok standar

Pengukuran visual Pembandingan data yang sudah ada Penerapan sistem analog dasar Perangkat psychoacustic patent

sebagai acuan

Cara mendapatkan data dan parameter analisa

Data1. Pengenalan sistem “Maxx Bass Wave

Audio”

2. Landasan teori aplikasi

Parameter 1. grafik hasil ukur, frekuensi, amplitudo

2. Hasil dengar

Kerangka Penelitian

Pra penelitian, perancangan aplikasi, pengukuran, pewujudan perangkat, uji sistem, bahasan hasil uji

Rincian langkah1. Ruang dengar

2. Perangkat bentuk nyata

3. Diagram balok standarisasi

4. Realisasi mirip

5. Pengukuran dengan VA 2011

6. Banding data dan laporan

Perancangan dan pengumpulan Perancangan dan pengumpulan data pembandingdata pembanding

Digital Signal Processing Digital Signal Processing (DSP) (DSP) dari dari ““missing fundamental”missing fundamental”

Diagram Balok Diagram Balok ““missing fundamental”missing fundamental” Kriteria batasan speaker diameter kecilKriteria batasan speaker diameter kecil Sinyal osiloskope bandingan hasil pencamSinyal osiloskope bandingan hasil pencam

puran dengan harmonisapuran dengan harmonisa

Missing FundamentalMissing Fundamental

Komponen pembentuk dari harmonisa dan level amplitudonyaKomponen pembentuk dari harmonisa dan level amplitudonya

Diagram balok M FDiagram balok M F

Patent Patent ( HeadWise oleh Meier, 2010 ( HeadWise oleh Meier, 2010 ))

Kriteria keterbatasan speaker diameter kecilKriteria keterbatasan speaker diameter kecil

DSP compensation Alg for small LS , shashoua, bundschuh, 2007 DSP compensation Alg for small LS , shashoua, bundschuh, 2007

Hasil pencampuran sinyal harmonisaHasil pencampuran sinyal harmonisa

Head Wise oleh Meier, 2010 Head Wise oleh Meier, 2010

Simulasi pembentuk harmonisaSimulasi pembentuk harmonisa

Simulasi gelombang segi tigaSimulasi gelombang segi tiga Muncul harmonisa genap ganjilMuncul harmonisa genap ganjil

Uji penyearah gelombang penuhUji penyearah gelombang penuh

Harmonisa yang dihasilkan genap ganjilHarmonisa yang dihasilkan genap ganjil

Uji gelombang kotak/ balokUji gelombang kotak/ balok

Harmonisa yang timbul dominan sampai frekuensi tinggiHarmonisa yang timbul dominan sampai frekuensi tinggi

PerancanganPerancangan

Landasan bandingan sinyal Landasan bandingan sinyal psychoacoustic dan mising fundamentalpsychoacoustic dan mising fundamental

Landasan bantu penilaian harmonisaLandasan bantu penilaian harmonisa Batasan operasi filter berkisar 75 Hz dari Batasan operasi filter berkisar 75 Hz dari

bentang 50Hz – 120Hz sehingga filter bentang 50Hz – 120Hz sehingga filter keluaran/ output berkisar 420Hzkeluaran/ output berkisar 420Hz

Sambungan sinyal Line-in, Line-outSambungan sinyal Line-in, Line-out

Bandingan sinyal harmonisa/ kurvaBandingan sinyal harmonisa/ kurva Dasar sinyal pembangkit harmonisa Dasar sinyal pembangkit harmonisa Nilai berdasar prosentase tampilanNilai berdasar prosentase tampilan Harmonisa genap ke-1 naik 30%Harmonisa genap ke-1 naik 30% Harmonisa ganjil ke-1 naik 10%Harmonisa ganjil ke-1 naik 10% Harmonisa genap ke-2 turun 20%Harmonisa genap ke-2 turun 20% Harmonisa ganjil ke-2 turun 50%Harmonisa ganjil ke-2 turun 50%

Pergeseran frekuensi dan Pergeseran frekuensi dan amplitudoamplitudo

Hasil Hasil harmonisa harmonisa melebar melebar bidang bidang frekuensi frekuensi gelombangnyagelombangnya

Data hasil Data hasil harmonisa harmonisa genap ke-1 genap ke-1 lebih besar lebih besar dari sinyal dari sinyal dasar asaldasar asal

Realisasi, uji dan bahasanRealisasi, uji dan bahasan

Sistem AudioSistem Audio Pembangkit harmonisaPembangkit harmonisa Uji amplitudoUji amplitudo Rentang frekuensiRentang frekuensi Kurva Kurva psychoacousticpsychoacoustic

Kurva Kompromi pembentuk Kurva Kompromi pembentuk psychoacousticpsychoacoustic Rangkaian pengatur kekerasanRangkaian pengatur kekerasan

Pembangkit HarmonisaPembangkit Harmonisa

Penyearah gelombang penuh pembangkit harmonisaPenyearah gelombang penuh pembangkit harmonisa

Uji Amplitudo harmonisaUji Amplitudo harmonisa

Kurva bandingan dengan dB sebagai ukuranKurva bandingan dengan dB sebagai ukuran Diperhatikan samapai harmonisa ke-3Diperhatikan samapai harmonisa ke-3

Kurva Kurva prosentase prosentase psychoacousticpsychoacoustic

Bentuk hampir semuanya menurunBentuk hampir semuanya menurun Dibawah 50% dapat diabaikanDibawah 50% dapat diabaikan

-100%

-80%

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

Genapke 1

Ganjil ke1

Genapke 2

Ganjil ke2

Genapke 3

Ganjil ke3

Series1

Kurva Kompromi Kurva Kompromi psychoacousticpsychoacoustic

Keluaran Keluaran Penyearah gelombang penuhPenyearah gelombang penuh dikoreksi oleh dikoreksi oleh kurva pemenuhankurva pemenuhan Hasilnya kurva Hasilnya kurva psychoacousticpsychoacoustic Bentang daerah frekuensi hasil harus dikoreksiBentang daerah frekuensi hasil harus dikoreksi

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

Genap ke 1 Ganjil ke 1 Genap ke 2

Psychoacoustic sinyal

Penyearah Gel penuh

Pemenuhan level

Pengatur kekerasan Pengatur kekerasan

((LoudnessLoudness )) Hanya digunakan Hanya digunakan

pada bagian LPF pada bagian LPF sajasaja

Saat pengatur pada Saat pengatur pada sapuan tengah maka sapuan tengah maka sinyal perlu sinyal perlu dikuatkan 2 kali lipatdikuatkan 2 kali lipat

Hasil penjumlahan harmonisa Hasil penjumlahan harmonisa

Penyumlahan Penyumlahan sinyal pada sinyal pada tampilan tampilan osciloskope osciloskope menunjukan menunjukan penjumlahan penjumlahan harmonisa dan harmonisa dan sinyal utama sinyal utama sebentuk sebentuk dengan data dengan data yang adayang ada

Uji penjumlahan dengan filter terpasangUji penjumlahan dengan filter terpasang

Dengan filter Dengan filter terpasang terpasang semakin semakin nyata nyata persamaan persamaan sinyal sinyal penjumlahanpenjumlahan

KesimpulanKesimpulan loudspeaker kecil dapat mereproduksi loudspeaker kecil dapat mereproduksi

sinyal Hsinyal Harmonisa armonisa psychoacousticpsychoacoustic mewakili sinyal masukan yang tidak mewakili sinyal masukan yang tidak dapat direproduksi sebelumnyadapat direproduksi sebelumnya

Perlu koreksi amplitudo sebagai Perlu koreksi amplitudo sebagai pemenuhan sinyal pemenuhan sinyal psychoacousticpsychoacoustic

Rangkaian analog dasar dapat Rangkaian analog dasar dapat menggantikan DSP pada menggantikan DSP pada Psychoacoustic.Psychoacoustic.

TerimaTerimaKasihKasih

02 – 08 - 201202 – 08 - 2012