Distorsi

Penerimaan sinyal dalam suatu sistem komunikasi dapat dirusak oleh adanya

kontaminasi sinyal transmisi. Sinyal ini akan mengakibatkan rusaknya sinyal yang diterima

tidak sesuai dengan yang dikirim. Atau dengan kata lain perubahan yang tak diinginkan

didalam bentuk gelombang yang terjadi diantara dua titik dalam sistem transmisi.

Distorsi adalah sebuah perubahan suara yang terjadi ketika amplitudo sinyal melebihi

range yang tersedia. Hasilnya adalah timbulnya artifact harmonis tambahan seiring bentuk

waveform berubah. Contoh distorsi adalah suara berisik yang dikeluarkan oleh speaker yang

rusak. Distorsi biasanya ingin dihindari, namun untuk beberapa tujuan, distorsi justru

diinginkan, terutama dalam bidang musik. Suara gitar cenderung bersih, menambah efek

distorsi menghasilkan suara yang lebih menarik Penggunaan efek ini tentu saja tidak harus

untuk keperluan musik, untuk game pun, efek ini bisa menghasikan suasana tertentu, misal

suara radio yang agak rusak.

Sinyal Distorsi pada Transmisi

Suatu sinyal yang terkontaminasi distorsi adalah sinyal yang diterima mengalami

kecacatan. Gelombang sinyal akan mengalami distorsi berasal dari sumber transmisi yang

diakibatkan adanya komponen-komponen sinyal yang tidak diharapkan ikut serta diterima

pada pesawat penerima. Distorsi bias diakibatkan dari adanya cacat amplitudo dan cacat

harmonik Prototipe yang untuk memperbaiki distorsi ini dikenal dengan filter. Terdapat tiga

kalsifikasi distorsi yaitu :

1. Distorsi Frekuensi (Frequency Distortion)

• Bertindak sebagai peredam yang selektif terhadap berbagai macam

frekuensi.

• Terlihat jelas pada komunikasi voice.

• Jika frekuensi rendah diredam maka suara akan terdengar lembut.

• Jika frekuensi tinggi diredam maka suara kana terdengar keras.

2. Distorsi Phase (Delay Distortion)

• Distorsi phase atau lebih dikenal dengan delay distortion merupakan distorsi yang terjadi

akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima

dengan waktu yang berbeda.

• Tidak begitu berpengaruh pada komunikasi voice tapi merugikan pada komunikasi data.

3. Distorsi Non Linear (Amplitude Distortion)

• Disebabkan oleh ketidaklinearan rangkaian.

• Ditandai oleh pemunculan harmonis (timbulnya frekuensi lain yang besarnya kelipatan

dari frekuensi semula) yang memperbanyak frekuensi pembicaraan yang dikirim.

• Bisa muncul sebagai crosstalk, bergantung di mana ketidaklinearan itu muncul.

Walaupun telah memakai peralatan tambahan, seperti amplifier, repeter dan switch,

medium transmisi itu sendiri merupakan sumber utama dari distorsi, bahan peralatan–

peralatan itu yang akan mungkin dapat mengahasilkan distorsi bagi sinyal. Resonansi dalam

medium transmisi dapat menguatkan beberpa bagian sinyal kompleks.

Noise

Dalam dunia komunikasi baik komunikasi yang menggunakan kabel atau yang

menggunakan udara sebagai media transmisi pasti akan mengalami gangguan-gangguan

dalam proses komunikasi. Gangguan ini biasanya disebut dengan noise atau derau. Noise

merupakan sinyal listrik yang tidak diinginkan. Tambahan sinyal yang tidak diinginkan ini

dalam suatu proses komunikasi ini merupakan faktor pembatas utama dalam sistem

komunikasi data. Bila noise terjadi dalam suatu sistem komunikasi maka sistem komunikasi

akan mengalami gangguan. Gangguan yang terjadi dapat menyebabkan proses komunikasi

terganggu atau bahkan dapat memutuskan proses komunikasi.

Berdasarkan sumbernya, noise bisa dibedakan menjadi dua katagori :

Noise internal adalah noise yang dibangkitkan oleh komponen-komponen dalam sistem

komunikasi.

Noise eksternal Dihasilkan oleh sumber di luar sistem komunikasi. Ada dua macam noise

eksternal yaitu noise buatan manusia (man-made noise) dan noise alami (ekstra terrestrial).

Noise dalam sistem komunikasi dapat dikelompokkan menjadi empat jenis yaitu:

a. Thermal Noise atau White Noise

b. Intermodulation Noise

c. Crosstalk

d. Impulse Noise.

1. Thermal Noise

Thermal noise ini terdapat di semua media transmisi dan pada semua peralatan

komunikasi. Disebabkan oleh panas elektron dalam konduktor (agitasi termal elektron),

sehingga tidak dapat dihapus / dilenyapkan. Thermal noise memiliki distribusi energi yang

uniform pada spektrum frekuensi dan memiliki distribusi level yang normal (Gaussian).

Thermal noise merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem penerima. Thermal

noise tidak terlalu berpengaruh untuk transmiasi voice, tetapi akan sangat berpengaruh pada

komunikasi data. Dalam komunikasi data impuls noise dapat membuat cacat sinyal yang

diterima,sehingga data atau informasi yang dibawa dapat berubah artinya.

Thermal noise dapat didekati oleh suatu white noise yang memiliki rapat spektral daya yang

uniform pada spektrum frekuensi. Semua peralatan dan media transmisi mempunyai saham

dalam timbulnya thermal noise jika temperaturnya di atas 0o (derajat Kelvin).

Harga thermal noise dalam decibel :

No = k.T

Dengan :

No = kerapatan tenaga noise (watt/Hz)

k = konts Boltzman = 1,3803 x 10–23 J/0K

T = temperatur (0K)

Harga thermal noise dalam watt pada bandwidth W Hz adalah :

N = k.T.W

Dan dalam desibel watt :

N = 10 log k + 10 log T + 10 log W

= - 228,6 dBW + 10 log T + 10 log W

Cara untuk mereduksi thermal noise antara lain adalah:

1) Persempit bandwidth

2) Kurangi jumlah resistive element

3) Kurangi temperatur komponen electron

4) Jauhkan media transmisi dari sumber noise

5) Memberi jacket pada kabel

2. Intermodulasi noise

Apabila sinyal-sinyal dengan frequency berbeda bersamaan memakai medium

transmisi yang sama, sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang

merupakan penjumlahan atau pengalian dari dua frekuensi asalnya. Sebagai contoh sinyal

dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal dengan frekuensi f1 dan f2, hal ini

timbul karena ketidak linearan dari transmitter, receiver atau sistim transmisi.

Intermodulation noise biasanya muncul akibat gejala intermodulasi.Bila kita

melewatkan dua sinyal masing-masing dengan frekuensi misalkan f1 danf2 melalui suatu

medium atau perangkat non-linier, maka akan dihasilkan frekuensi-frekuensi spurious yang

berasal dari frekuensi harmonisa sinyal.Frekuensi-frekuensi spurious ini bisa terletak di

dalam atau di luar pita frekuensi kerja yang diinginkan.

Intermodulasi ini dapat terbentuk dari frekuensi harmonisa suatu sinyal. Untuk contoh

di atas maka intermodulasi yang terjadi akan mempunyai frekuensi-frekuensi sebagai berikut

ini :

- harmonic yang pertama : F1 ± F2

- harmonic yang kedua : 2 F1 ± FR ; F1 ± 2 F2 ; dst

- harmonic yang ketiga : 2 F1 ± 2 F2 ; 3 F1 ± F2 ; dst

Intermodulation Noise dapat timbul karena berbagai macam hal, antara lain:

- Level input terlalu tinggi sehingga perangkat berkerja daerah non-linier

- Kesalahan penalaan perangkat sehingga perangkat bekerja secara non-linier.

- Level setting yang tidak baik. Jika level dari input dari suatu peralatan terlalu tinggi, maka

peralatan akan bekerja pada suatu daerah kerja yang non linier. Hal ini yang disebut sebagai

over drive.

- Penempatan komponen yang kurang benar yang menyebabkan peralatan bekerja pada

daerah kerja yang non linier

- Non linear envelope delay.

Ketidaklineran sistem atau perangkat komunikasi yang menyebabkan terjadinya

intermodulation noise dapat disebabkan karena:

- Ketidaktepatan pengaturan level

- Ketidaktepatan pengaturan titik kerja perangkat

- Non linier envelope delay

- Kerusakanperangkat

Meskipun penyebab dari intermodulation noise ini berbeda dengan penyebab dari

thermal noise, akan tetapi dampak serta bentuknya sama. Salah satu cara untuk

menanggulangi intermodulation noise ini adalah dengan pengaturan penggunaan frekuensi.

3. Crosstalk

Ditimbulkan oleh kopel elektrik antara kabel yang diletakkan berdekatan, misalnya

antara twisted pair / kabel coaxial yang membawa multiple sinyal,yang merupakan

penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan. Bicara Silang (Cross Talk) akan semakin

jelas atau bertambah apabila jarak yang ditempuh semakin jauh, sinyal yang ditransmisikan

semakin kuat/besar atau semakin besar frekuensinya.

Misalnya pada percakapan telepon mendengar suara lainnya, sinyal pemancar yang

ditangkap antena.

Ada 3 (tiga) hal penting yang menyebabkan timbulnya crosstalk. Hal tersebut adalah :

1. Electrical coupling diantara media transmisi, misalnya antara pasangan-pasangan kawat

pada sistem komunikasi yang menggunakan kabel sebagai media transmisinya.

2. Pengendalian yang kurang baik dari frekuensi respons misalnya design filter yang kurang

baik.

3. Non linearity pada analog multiplex system (FDM).

Ada dua tipe crosstalk:

1. Intelligible crosstalk

Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat didengar (dari sumber

yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik

2. Unintelligible crosstalk

Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk lainnya.

Penyebab crosstalk antara lain:

- Gandengan elektris antar media

- Pengendalian respon frekuensi yang buruk

- Ketidaklinieran mux analog

Melihat dari namanya maka crosstalk ini adalah suatu pembicaraan silang, akan tetapi

yang sebenarnya crosstalk ini tidak saja hanya terbatas pada pembicaraan saja. Crosstalk ini

dalam pengertian luas adalah merupakan suatu ketidak seimbangan sehingga suatu sinyal

akan masuk ke dalam saluran sinyal yang lainnya, sehingga akan mempengaruhi sinyal asli

yang dikirimkan.

Jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi suara, maka gangguan ini

dapat mengganggu pembicaraan yang sedang berlangsung.

Akan tetapi jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi yang lainnya di luar

suara, maka ini akan mempengaruhi sinyal yang diterima sehingga akan merusak sinyal yang

diterima sedemikian rupa sampai merubah arti dari informasi yang dimaksudkan sebenarnya.

4. Impuls noise

Terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau spike-spike noise dengan durasi pendek

dan dengan amplitudo yang relatif tinggi, dihasilkan oleh kilat, dan kesalahan dan cacat

dalam sistim komunikasi atau merupakan gangguan kecil untuk data analog karena gangguan

elektromagnetik dan menjadi sumber utama dalam komunikasi data digital,sehingga impulse

noise sangat mengganggu transmisi data.

Untuk suatu pembicaraan, impulse noise ini tidak berpengaruh apa-apa, oleh karena itu jika

membicarakan komunikasi suara, hal ini tidak begitu diperhatikan. Akan tetapi impulse noise

ini akan dapat membuat cacat sinyal yang diterima sehingga informasi yang dibawa dapat

berubah artinya.

Untuk menanggulangi terjadinya impuls noise maka hal yang perlu dilakukan adalah:

1.Menjauhkan media transmisi dari medan listrik

2. Menaikkan SNR

3. Menggunakan Kabel Terisolasi