Ringkasan Mengenal Sinyal Pada Dasar Telekomunikasi [Review Ulang]

    Selamat malam sahabat SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis) Blog. Blog ini merupakan wadah untuk bahasan mengenai teknik elektro. Jadi, pada kesempatan kali ini saya sesekali akan membahas tentang dasar teknik elektro tentang Sinyal. Pasti pembaca sudah gak sabar, supaya saya cepat-cepat untuk dibahas ya kan. hehehe.

 

SINYAL INFORMASI

 

Gambar 1. Ilustrasi Hasil Sinyal

(Sumber: en Wikipedia org)

   Sinyal merupakan suatu bentuk dari komunikasi antar proses atau IPC (Inter Procces Communication) biasa dipakai pada sistem operasi maupun komunikasi tanpa kabel dan ikut pada standar POSIX. Sinyal ini akan masuk yang dikenal dengan sinyal informasi (modulasi).

 

     Sinyal informasi bisa dijelaskan sebagai berikut.

 

 1. Sinyal telepon

 

     Sinyal telepon dipakai oleh pelanggan untuk melakukan komunikasi supaya mendapatkan informasi, sehingga sinyal telepon itu adalah sinyal informasi. secara umum dijelaskan kalau informasi adalah sesuatu yang tidak diketahui. Namun, diminta untuk menampilkan sinyal informasi secara grafis, bisa berarti harus menggambar sesuatu yang tidak diketahui. Bisa digambarkan seperti grafik di bawah ini

Gambar 2. Sinyal Telepon

    Jika dilihat bentuk sinya di atas secara matematis menurut analisis fourier adalah suatu kurva yang rumit/kompleks penampilannya, sehingga secara matematis adalah superposisi dari kurva sinus dengan frekuensi (0 sampai tak hingga) Hz. Jadi, bandwidth sinyal informasi adalah sama dengan (0 - ~) Hz.

 

• Percobaan Kurva Bidang Pendengaran Manusia

   

    Kurva bidang pendengaran manusia normal menurut buku adalah mulai paling rendah 16 Hz sampai lebih dari 16.000 Hz.  Di bawah ini merupakan eksperimen gambaran kurva pendengaran manusia normal seperti berikut ini.

 

Gambar 3. Kurva bidang pendengaran manusia

   Berdasarkan gambar kurva yang di dapat pada gambar 3. Bahwa telinga manusia normal bisa menangkap suara dengan frekuensi (16 - 16.000)Hz. Bandwidth sinyal informasi akan sia-sia bila di tetapkan (0 - tak hingga) Hz karena telinga manusia normal tidak mungkin bisa menangkap sinyal itu. Sehingga sistem sinyal telepon cukup dengan bandwitdh mulai (16-16.000) Hz.

 

• Percobaan Logatom yang memakai LPF dan HPF

   

     Masih sama seperti kurva pada pendengaran manusia normal. Logatom adalah susunan konsonan, vokal konsonan yang tidak punya LPF (Low Pas Filter) adalah satu perangkat yang bisa menyalurkan frekuensi yang rendah atau sama dengan frekuensi cut-off. Contoh pada Gambar 4. Di bawah ini.

 

Gambar 4. Output Suatu LPF

    HPF (High Pass Filter) merupakan perangkat yang bisa menyalurkan frekuensi lebih tinggi atau sama seperti frekuensi cut-off. Bisa dilihat seperti gambar 5. Di bawah ini.

 

 

Gambar 5. Output Suatu HPF

• Tingkat Kepahaman Informasi (%)

   

   Pada kurva percobaan tentang frekuensi pendengaran manusia normal di atas berdasarkan LPF dan HPF yang di terapkan ke Logatom bahwa tingkat kepahaman informasinya mencapai 80%. Ini terjadi jika bandwidth yang di pakai mulai (300-3000)Hz seperti pada Gambar 6 di bawah ini dan di pembahasan selanjutnya sebagai hasil percobaan logatom

 Gambar 6. Percobaan LPF dimana tingkat kepahaman 80% diperoleh pada frekuensi cut-off 3000 Hz

    

Gambar 7. Percobaan HPF tingkat kepahaman 80% diperoleh frekuensi cut-off 300Hz

 

     Karena CCITT atau Committee Consultative of International Telephone and Telegraph merekomendasikan jika tingkat kepahaman informasi telekomunikasi adalah lebih dari samadengan 80%. maka dari gabungan kedua percobaan logatom LPF/HPF yang dilakukan diperoleh kesimpulan kalau bandwidth sinyal telepon cukup (300-3000) Hz. Sebagaimana bisa dilihat pada Gambar 8. Di bawah ini.

Gambar 8. Kurva gabungan percobaan HPF/LPF

 

    Tetapi adanya faktor toleransi 1,6 dari CCITT, sehingga yang menjadi ketetapan akhir dinyatakan kalau bandwidth sinyal telepon adalah (300-400) Hz

    Jadi, Kesimpulannya adalah sistem telepon harus bisa menyalurkan frekuensi (300-400) Hz

 

2.  Sinyal musik

 

     Pada dasarnya musik hampir sama dengam suara, yang dapat membedakan adalah kalau musik itu dari suara hanya persyaratan keindahan, persyaratan sinyal musik adalah dapat dipahami dan memiliki keindahan yang bisa ditentukan oleh warna suara.

    Warna suara ini bisa didapat dan sangat tergantung disertai harmonisa, hasilnya musik bisa terasa indah jika harmonisanya semakin banyak, Jadi musik semakin elok jika bandwidth semakin lebar

    Syarat bandwidth pada sinyal musik dibedakan oleh:

• Kualitas biasa pada musik dengan bandwidth (100 - 10.000) Hz
• Kualitas tinggi pada musik dengan bandwidth (50 - 15.000) Hz

 

3.  Sinyal faksimile / telegraf

 

      Faksimile adalah pengiriman gambar yang diam layaknya di potret. Faksimile memiliki 3 bagian utama antara lain:

1. Silinder yang bisa maju mundur relatif terhadap sumbu
2. Lampu sorot
3. Foto sel

 Gambar 9. Prinsip kerja faksimile

 

     Prinsip Kerja Faksimile:

 

    Faksimile bekerja berdasarkan sifat pemantulan bidang warna, jika bidang pantul berwarna putih, maka semua energi pada berkas cahaya akan dipantulkan, sebaliknya jika bidang pantul berwarna hitam maka semua energi dari berkas cahaya akan diserap. Gambar atau potret yang telah dikirim, dipasangkan di permukaan silinder. Bila potret yang mau dikirim adalah hitam-putih, maka dapat dibilang kalau potret tersebut sebenarnya merupakan kumpulan titik-titik dengan gradasi hitam-putih.

    Lalu berkas lampu sorot bisa diatur sampai tepat kena titik paling kiri atas dari gambar/potret sampai titik itu putih, sehingga pantulan berkas cahaya akan memiliki energi maksimum yang akhirnya output foto sel yang berupa besaran listrik juga akan maksimum. Namun, bila titik tersebut berwarna hitam, sehingga energi pantulan cahaya akan minimum dan selanjutnya output foto sel juga akan minimum.

    Ketika titik satu mengalami transformasi dari besaran cahaya ke listrik, lali silinder akan otomatis  bergerak ke tempat titik 2 yang disorot, setelah itu proses tersebut akan kembali berulang, demikian terjadi terus menerus hingga semua titik gambar dikenai cahaya dan pantulannya dirobah oleh foto selke besaran listrik. Output fotosel yang berupa besaran listrik selanjutnya dikirim ketujuan.

 

   Kecepatan Langkah (Vs) Sinyal Faksimile:

 

• Kecepatan langkah: jumlah pengirim titik gambar.detik (Baud).

    Contoh:

• Ketika D (diameter) silinder 60 mm dengan kecepatan 2 putaran/detik, ukuran titik (3/16 x 3/16) mm², hitunglah kecepatan langkah dan bandwidth dari faksimile tersebut.
• Keliling Silinder π D= π x 60 mm≈200 mm
• Jumlah titik terkirim/detik = 2 x 200mm / ( 3/16 ) mm = 2009,6 titik/detik 
• Dengan demikian kecepatan langkah VS ≈ 2010 Baud ≈ 2000 Baud 

 

4.  Sinyal video

 

Gambar 10 pengamatan video dalam 10 detik

Gambar 11 Pengamatan video 30 detik

    Jika suatu peristiwa yang sedang diamati selang 10 detik diambil potretnya, maka akan terlihat perobahan posisi dari objek yang bergerak, dalam gambar adalah sampan dan bangau yang sedang terbang. Karena pada contoh waktu pengamatan adalah 30 detik maka akan diperoleh sebanyak 4 potret. Perobahan posisi ini akan semakin kecil apabila jarak waktu pengambilan gambar semakin singkat.

   Sekiranya potret yang diambil punya kecepatan 25 gambar/detik, dan potret yang dihasilkannya kembali ditampilkan dalam rentang waktu yang sama, maka mata akan melihat urutan gambar dengan kecepatan tinggi tersebut sebagai suatu gerakan yang kontinu dari semua objek. Hal ini disebabkan keterbatasan mata manusia yg tidak mampu mengikuti/ mendeteksi kecepatan pergantian gambar ≥ 25 gambar/detik. 

     Kecepatan Langkah Sinyal Video Hitam Putih:

 

    Pada standard TV PAL, titik gambar diperoleh dengan membagi bidang gambar atas 625 kolom dan 525 baris sebagaimana gambar berikut:

Gambar 12 Standar TV PAL

 

   Bandwidth Sinyal Video Hitam Putih:

• Jumlah titik dalam satu gambar = 625 x 525 titik = 328.125 titik/gbr Kecepatan pengiriman gambar = 25 gbr/detik Jumlah titik gambar yang terkirim/detik = 25 x 328.125 = 8.203.125 titik/detik Kecepatan langkah sinyal video = 8.203.125 Baud

• Bandwidth B = ½

• kecepatan langkah = 4.101.562,5 Hz ≈ 4,1 MHz

    Sekian dulu pembahasan yang bisa saya sampaikan. Semoga bermanfaat dan tugas-tugas perkuliahan bisa lancar. Ini ilmu dasar banget untuk kalian yang kuliah jurusan teknik elektro dan prodi teknik telekomunikasi

Sumber: PPT judul Sinyal Informasi bapak Untung Samodro