Laporan 5 Praktek Audio Radio ( Tone Control )

Fakultas Teknik UNP Padang	Nama : DONI HERMANTO
Jurusan     : Teknik Elektronika	Nim   : 1201911
Prodi         : Pendidikan Teknik Elektronika	Group :2E1
Praktikum ke : 5	Mata kuliah : Praktikum Audio Radio
Topic : Audio	Judul : TONE CONTROL

A. Tujuan

 Setelah praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu:

 1. Merakit rangkaian Tone Control (Pengatur Nada) dan Power Aplifier.

 2. Mengetahui fungsi rangkaian Tone Control pada sistem audio

 3. Mengetahui karakteristik kerja rangkaian Tone Control pada sistem audio

 4. Melihat respon frekuensi dan penguatan yang dapat dilakukan oleh rangkaian

     Tone Control.

B. Alat dan Bahan

 Alat dan bahan yang dibutuhkan pada praktikum kali ini adalah:

 1. Osiloskop Dual Beam = 1 set

 2. Multimeter = 1 set

 3. AFG = 1 set

 4. Kit Power Amplifier + Tone Control = 1 set

 5. Loudspeaker = 1 buah

 6. Kabel listrik = secukupnya

 7. Audio Player = 1 set

C. Teori Pendukung

            Rangkaian penguat audio yang baik yaitu rangkaian yang mampu memperkuatkan

sinyal pada range frekuensi audio yaitu frekuensi 20 Hz sampai 20 KHz dan pada saat

melakukan penguatan tanpa terjadinya cacat dengan nois yang sekecil mungkin.

Range frekuensi ini juga tergantung dari kemampuan dari loudspeaker. Jika

            loudspeaker bekerja pada frekuensi Full Range (20 Hz – 20 Khz) ini sangat baik

sekali, karena akan di dapat nada yang dinamis pada frekuensi full range. Tapi jika

hanya frekuensi tertentu saja yang mampu di reproduksi oleh loudspeaker, maka

            penggunaan tone control memungkinkan untuk membatasi frekuensi tertentu.

Tone control merupakan rangkaian pengatur nada yang terdiri dari rangkaian filter,

yaitu Low Pass Filter (LPF) dan Figh Pass Filter (HPF) maupun Band Pass Filter.

Sebelum sinyal dikuatkan oleh rangkaian Power Aplifier, rangkaian tone control

           

            bekerja dengan mengatur nada yang akan dilewatkan pada rangkaian power amplifier,

sehingga akan di dapatkan nada sesuai dengan respon frekuensi pada loudspeaker dan

akan di dapatkan hasil (suara) pada loudspeaker yang sesuai dengan keinginan

pengguna.

 D. Langkah Kerja Praktikum

  1. Lengkapilah peralatan dan bahan praktikum yang akan digunakan, periksa

terlebih dahulu peralatan dan pastikan komponen dalam keadaan baik dan

bekerja.

  2. Rakitlah rangkaian Power Amplifier dan Tone Control, sesuaikan dengan skema

rangkaian seperti pada gambar di bawah, kemudian berikan tegangan dan

hidupkan rangkaian sehingga output power amplifier menghasilkan bunyi saat

input disentuh dengan tangan.

  3. Atur pengaturan nada volume, Bass dan trable pada posisi tengah.

  4. Hubungkan AFG pada bagian input rangkaian amplifier serta hubungkan ke

chanel 1 osiloskop dan output pada chanel 2 pada osiloskop

  5. Atur input AFG pada posisi 1 KHz dengan amplitudo sebesar 50 mVp-p, berapa

tegangan output yang dihasilkan ?................ Vp-p, dan tentukan juga beda fase

f = ................o

. (Gambarkan bentuk signal)

  6. Atur volume hingga menghasilkan sinyal output yang dapat terbaca dan tidak

cacat .......................... Vp-p. Berapa besar penguatan dari rangkaian yang anda

gunakan ...............dB

  7. Ulangi langkah 6, aturlah posisi tone control dan ukur tegangan output (Volume

dan Amplitudo AFG tidak dirubah). Isilah tabel pengamatan berikut ini:

a. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Minimum, High = Minimum

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	0,4 x 1 vp-p
250 Hz	0,6 x 1 vp-p ( m= 5 ms)
500 Hz	1,2 x 1 vp-p ( m= 2,5 ms)
750 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m= 1 ms)
1000 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m= 500 mikro sekon)
1500 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m = 1 ms)
2000 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m = 500 mikro sekon)
5000 Hz	0,6 x 1 vp-p ( m = 250 mikro sekon)
10000 Hz	0,4 x 1 vp-p (m = 100 mikro sekon)
15000 Hz	0,2 x x 1 vp-p ( m = 100 mikro sekon)
20000 Hz	0,1 x 1 vp-p ( m = 100 mikro sekon)

 b. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Min, High = Tengah

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	0,01 x 1vp-p ( m= 250 ms)
250 Hz	0,6 x 1 vp-p ( m=5 ms)
500 Hz	1,2 x 1 vp-p ( m=2,5 ms)
750 Hz	1,6 x 1 vp-p ( m=1 ms)
1000 Hz	1,9 x 1 vp-p ( m= 1ms)
1500 Hz	2,3 x 1 vp-p ( m= 500 mikro sekon)
2000 Hz	2,4 x 1 vp-p( m = 500 mikro sekon)
5000 Hz	2,6 x 1vp-p ( m= 250 mikro sekon)
10000 Hz	2,3 x 1vp-p ( m= 100 mikro sekon)
15000 Hz	1,8 x 1 vp-p (m = 100 mikro sekon)
20000 Hz	1,5 x 1 vp-p ( m = 50 mikro sekon)

c. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Min

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m =10 ms)
250 Hz	1,6 x 1vp-p( m=5 ms)
500 Hz	1,7 x 1 vp-p ( m =2,5 ms)
750 Hz	1,8 x 1vp-p ( m=1 ms)
1000 Hz	1,8 x 1vp-p ( m=1 ms)
1500 Hz	1,6 x 1 vp-p ( m=1 ms)
2000 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m=500 mikro sekon)
5000 Hz	0,6 x 1 vp-p ( m=100 mikro sekon)
10000 Hz	0,3 x 1 vp-p ( m=250 mikro sekon)
15000 Hz	0,2 x 1vp-p ( m=100 mikro sekon)
20000 Hz	0,1 x 1vp-p ( m=100 mikro sekon)

d. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Tengah

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	1,4 x 1vp-p( m= 10 ms)
250 Hz	1,5 x 1vp-p( m= 5 ms)
500 Hz	1,6 x 1vp-p ( m= 1 ms)
750 Hz	1,8 x 1vp-p(m = 1 ms)
1000 Hz	2 x 1 vp-p(m= 1 ms)
1500 Hz	2,4  1 vp-p(m= 500 mikro sekon)
2000 Hz	2,4  x 1vp-p(m= 500 mikro sekon)
5000 Hz	2,3 x 1vp-p( m= 100 mikro sekon)
10000 Hz	2 x 1vp-p(m= 100 mikro sekon)
15000 Hz	1,6 x 1 vp-p(m= 100 mikro sekon)
20000 Hz	1,3 x 1 vp-p(m= 25 mikro sekon)

e. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Min, High = Max

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	0,1 x 1 vp-p
250 Hz	0,5 x 1vp-p
500 Hz	1,3 x 1vp-p
750 Hz	2,1x 1 vp-p
1000 Hz	2,8  x 1vp-p
1500 Hz	4,3x 1vp-p
2000 Hz	5,3x 1vp-p
5000 Hz	1,6 x 2vp-p
10000 Hz	4,6 x 2vp-p
15000 Hz	4x 2vp-p
20000 Hz	6,6x 1vp-p

f. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Min

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	1,8 x 2vp-p ( m= 2,5 ms)
250 Hz	2,4 x 2vp-p ( m= 2,5 ms)
500 Hz	1,9 x 2vp-p ( m= 1 ms)
750 Hz	1,5 x 2vp-p ( m= 1 ms)
1000 Hz	1,2 x 2vp-p ( m= 1 ms)
1500 Hz	0,9 x 2vp-p ( m= 1 ms)
2000 Hz	0,7 x 2vp-p ( m= 250 mikro sekon)
5000 Hz	0,3 x 2vp-p ( m= 250 mikro sekon)
10000 Hz	0,1 x 2vp-p ( m=100 mikro sekon)
15000 Hz	0,1 x 2vp-p ( m=100 mikro sekon0
20000 Hz	0,05 x 2vp-p( m= 100 mikro sekon)

g. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Tengah, High = Max

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	6,1 x 1vp-p ( m= 25 mikro sekon)
250 Hz	1,6 x 1vp-p ( m= 2,5 ms)
500 Hz	1,4 x 1vp-p ( m=1 ms)
750 Hz	1,8 x 1vp-p ( m= 1 ms)
1000 Hz	2,4 x 1vp-p ( m= 250 mikro sekon)
1500 Hz	3,4 x 1vp-p ( m= 250 mikro sekon)
2000 Hz	4,4 x 1vp-p ( m= 250 mikro sekon)
5000 Hz	3,8 x 2vp-p ( m= 100 mikro sekon)
10000 Hz	4 x 2vp-p ( m= 50 mikro sekon)
15000 Hz	3,6 x 2vp-p ( m= 50 mikro sekon)
20000 Hz	1,5 x 1vp-p ( m= 2,5 ms)

h. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Tengah

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	3,6 x 1 vp-p ( m= 5 ms)
250 Hz	4,6 x1 vp-p ( m= 2,5 ms)
500 Hz	3,5 x1 vp-p ( m= 1 ms)
750 Hz	3 x1 vp-p ( m= 1 ms)
1000 Hz	2,5 x 1 vp-p ( m= 500 mikro sekon)
1500 Hz	2,4 x 1 vp-p ( m= 500 mikro sekon)
2000 Hz	2,4 x 1 vp-p ( m= 500 mikro sekon)
5000 Hz	2,2 x 1 vp-p ( m=  50 mikro sekon)
10000 Hz	1,8 x 1 vp-p ( m=25 mikro sekon)
15000 Hz	1,4 x 1 vp-p ( m=25 mikro sekon)
20000 Hz	1,2 x 1 vp-p ( m=25 mikro sekon)

i. Kondisi Potensio Tone Control, Bass = Max, High = Max

Frekuensi Input (Vo= 100mVp-p)	Besar Tegangan Output / Vo (Signal Pada Speaker)	Keterangan
100 Hz	3,8 x 1vp-p ( m= 5 ms)
250 Hz	1 x 5 vp-p ( m= 1 ms)
500 Hz	0,9 x 5 vp-p ( m= 1 ms)
750 Hz	0,5 x 5 vp-p ( m= 1 ms)
1000 Hz	0,4 x 5 vp-p ( m= 250 mikro sekon)
1500 Hz	0,5 x 5 vp-p ( m= 250 mikro sekon)
2000 Hz	0,4 x 5 vp-p ( m=250 mikro sekon)
5000 Hz	1,6 x 5 vp-p ( m= 250 mikro sekon)
10000 Hz	1,8 x 5 vp-p ( m= 50 mikro sekon)
15000 Hz	1,5 x 5 vp-p ( m= 50 mikro sekon)
20000 Hz	1,5 x 5 vp-p ( m= 50 mikro sekon)

E. Evaluasi / Penugasan

1. Lengkapilan teori tentang tone control pada teori di atas pada laporan anda.

      Teknik pengaturan nada pada sistem audio dapat dilakukan sebelum dan setelah penguat tegangan. Penguat tegangan yang dimaksud pada bagian ini bukanlah power amplifier, tetapi penguat sinyal audio yang akan diproses untuk diberikan ke power amplifier. Artikel Definisi Dan Prinsip Kerja Pengatur Nada (Tone Control) sebelumnya merupakan sistem pengaturan nada yang dilakukan sebelum penguat tegangan.

Rangkaian pengatur nada pada gambar diatas dipasang setelah rangkaian penguat tegangan. Pada saat posisi pengatur nada Treble maksimum, frekuensi sinyal input dilimpahkan ke output melewati kondensator C1. Pada saat posisi pengatur nada Bass maksimum, frekuensi sinyal input rendah dihambat C2. Rangkaian pengatur nada ada yang dilengkapi dengan rangkaian pengatur loudness, High Filter dan low Filter yang dapat dijelaskan sebagai berikut : Pengatur Loudness Rangkaian loudness dipasang pada pengatur volume, loudness (kedalaman) akan mempunyai effek pada posisi lebih dari setengah pengaturan volume, sebab pada posisi pengaturan volume minimum sinyal dihambat oleh resistansi dari potensiometer pengatur volume.

Pengatur High Filter Rangkaian High Filter bekerja jika saklar ditekan, pada posisi tersebut kondensator C1 terhubung singkat. Frekuensi sinyal input yang tinggi langsung dihubungkan ke output.

Pengatur Low Filter Rangkaian low filter bekerja jika saklar ditekan. Pada posisi tersebut kondensator C1 terhubung singkat, frekuensi sinyal input yang rendah langsung dihubungkan ke output

2. Apa yang terjadi pada saat posisi Volume rangkaian amplifier pada posisi maksimum ?

      sinyal yang dihasilkan jika pada posisi maksimum , terjadinya noise atau sinyal cacat yg dihasilkan.

3. Cari dan jelaskan fungsi-dari peralatan-peralatan Filter audio yang ada disekitar anda dan tuliskan   fungsinya

Filter adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk membuang tegangan output pada frekuensi tertentu. Untuk merancang rangkaian filter dapat digunakan komponen pasif (R,L,C) dan komponen aktif (Op-Amp, transistor). Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif. Pada makalah ini akan dibahas mengenai filter pasif dan filter aktif.

Pada dasarnya filter dapat dikelompokkan berdasarkan response (tanggapan) frekuensinya menjadi 4 jenis:

1. Filter lolos rendah/ Low pass Filter.

2. Filter lolos tinggi/ High Pass Filter.

3. Filter lolos rentang/ Band Pass Filter.

4. Filter tolah rentang/Band stop Filter or Notch Filter.

Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut. Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. RAngkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja.

Filter adalah suatu sistem yang dapat memisahkan sinyal berdasarkan frekuensinya; ada frekuensi yang diterima, dalam hal ini dibiarkan lewat; dan ada pula frekuensi yang ditolak, dalam hal ini secara praktis dilemahkan. Hubungan keluaran masukan suatu filter dinyatakan dengan fungsi alih (transfer function).

Magnitude (nilai besar) dari fungsi alih dinyatakan dengan |T|, dengan satuan dalam desibel (dB). Filter dapat diklasifikasikan menurut fungsi yang ditampilkan, dalam term jangkauan frekuensi, yaitu passband dan stopband. Dalam pass band ideal, magnitude-nya adalah 1 (= 0 dB), sementara pada stop band, magnitude-nya adalah nol.

Berdasarkan hal ini filter dapat dibagi menjadi 4.

1. Filter lolos bawah (low pass filter), pass band berawal dari w = 2pf = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.

2. Filter lolos atas (high pass filter), berkebalikan dengan filter lolos bawah, stop band berawal dari w = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.

3. Filter lolos pita (band pass filter), frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah dilewatkan, sementara frekuensi lain ditolak.

4. Filter stop band, berkebalikan dengan filter lolos pita, frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah ditolak, sementara frekuensi lain diteruskan.

Filter aktif

Filter Aktif yaitu filter yang menggunakan komponen aktif, biasanya transistor atau penguat operasi (op-amp). Kelebihan filter ini antara lain:

1. untuk frekuensi kurang dari 100 kHz, penggunaan induktor (L) dapat dihindari

2. relatif lebih murah untuk kualitas yang cukup baik, karena komponen pasif yang presisi harganya cukup mahal

Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer(frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah, sedangkan sebaliknya kapasitor yang diletakkan seri akan meredam frekuensi rendah dan meneruskan frekuensi tinggi.

Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan -20 dB/dekade atau –6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R2C1)

High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff.Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .Terkadang filter ini disebut low cut filter, bass cut filteratau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio.High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.

Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi tertinggi.

High pass filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana reistansi dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant (τ).

Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan 20 dB/dekade atau 6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R1C1)

Sebuah band-passfilter merupakan perangkat yang melewati frekuensi dalam kisaran tertentu dan menolak (attenuates) frekuensi di luar kisaran tersebut. Contoh dari analog elektronik band pass filter adalah sirkuit RLC (a resistor-induktor-kapasitor sirkuit). Filter ini juga dapat dibuat dengan menggabungkan -pass filter rendah dengan –pass filter tinggi .

Band pass filter digunakan terutama di nirkabel pemancar dan penerima. Fungsi utama filter seperti di pemancar adalah untuk membatasi bandwidth sinyal output minimum yang diperlukan untuk menyampaikan data pada kecepatan yang diinginkan dan dalam bentuk yang diinginkan. Pada receiver Sebuah band pass filter memungkinkan sinyal dalam rentang frekuensi yang dipilih untuk didengarkan, sementara mencegah sinyal pada frekuensi yang tidak diinginkan.

Penguatan tegangan untuk pita lolos adalah: Av = (-R2 / R1) (-R4 / R3) Besarnya frekuensi cut off atas didapat dari: fCH = 1 / (2.R1C1) Besarnya frekuensi cut off bawah didapat dari: fCL = 1 / (2.R4C2).

F. Analisa

a. nilai vo dalam satuan mv

b.nilai vo dalam satuan mv

c.nilai vo dalam satuan mv

d.nilai vo dalam satuan mv

 
e.nilai vo dalam satuan mv

 
f.nilai vo dalam satuan mv

 
g.nilai vo dalam satuan mv

 
h.nilai vo dalam satuan mv

 
i.nilai vo dalam satuan mv

G. Kesimpulan

 Dari pratikum yang telah dilaksanakan maka dapat saya tarik kesimpulan :

1.Bahwa dalam tone control terdiri atas bass, treble, dan balance. yang mana masing-masing dari tombol itu mempunyai fungsi tersendiri, baik dalam mengatur kekuatan suatu frekuensi, dan apabila bass, treble tersebut di atur baik dalam posisi minimum, middle dan high memberikan efek pengaruh terhadap Vo ( sinyal output) yang di tampilkan pada osciloscope. dan sinyal output akan menghasilkan sinyal yang cacat apabila kondisi tone control bagian bass baik dalam kondisi high, tengah dan high dalam kondisi maximum, tengah. sedangkan sinyal output (Vo) tidak cacat dan bagus apabila kondisi potensio bagian bass baik itu dalam kondisi minimum dan tengah sedangkan kondisi high yaitu minimum, dan tengah 

2. Tinggi rendahnya baik itu bass, treble , volume dapat mempengaruhi suara nada pada loudspeaker dan juga bentuk keluaran sinyal pada osciloscope

3. Tone control disebut rangkaian pengatur sebuah nada dimana terdiri dari kombinasi LPF ( low pass filter), HPF (high pass filter), dan BPF ( band pass filter) yang masing nya mempengaruhi sistem kerja dari rangkain tone control

selain itu yang dapat saya analisa selama praktek tone control ini adalah :

1. Rangkaian Tone Control adalah jenis rangkaian pengatur suara atau nada aktif pada sistem audio.

2. Tone control berfungsi sebagai pengatur penguatan level nada bass dan level nada treble. Nada bass adalah sinyal audio pada frekuensi rendah sedangkan nada treble adalah sinyal audio pada fr.

3. Posisi / besar kecilnya Volume , Bass, Trable , Pada tone control mempengaruhi nada yang di keluarkan melalui loudspeaker. Dan pada osiloskop juga akan terjadi tingkatan atau penurunan gelombang sinyal tergantung pengaturan posisi bass, trable, dan volume pada tone control tersebut.

4. Ketika bass dan high berada pada posisi minimum maka nilai vo berada dibawah 600 mVp-p

5. Ketika posisi bass dan high berada di tengah, maka nilai Vo berada di antara 400mVp-p dan 1Vp-p

6. Ketika bass dan high berada di posisi maksimum, nilai vo berada diatas 900 mVp-p.