MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK SISTEM PENGOLAHAN SINYAL VIDEO PADA EXCITER NEC PCU-1120SSP/1 DI STASIUN TRANSMISI TRANS TV SEMARANG M. Hidayat Al Rizqy (L2F008056), Yuli Christiyono, S.T., M.T. (1968071197021001) Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jalan Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang Kode Pos 50275 Telp. (024) 7460053, 7460055 Fax. (024) 746055 Abstrak Bagi dunia pertelevisian, kualitas gambar yang disajikan oleh stasiun televisi merupakan salah satu hal yang sangat penting, sehingga informasi yang disampaikan melalui layar televisi dapat diterima dengan jelas. Sistem pemancar pada stasiun relay Trans TV Semarang menggunakan pemancar NEC PCU- 1120SSP/1 yang terdiri dari dua bagian yaitu Exciter dan penguat daya. Pada bagian Exciter tersebut sinyal video dan audio yang akan dipancarkan kembali diproses. Salah satu proses pengolahan sinyal pada exciter adalah proses pengolahan sinyal video. Pengolahan sinyal video ini dimaksudkan untuk meminimalisasi distorsi yang timbul pada pemancar dan penerima, sehingga kualitas video yang akan dipancarkan kembali tetap baik. Kata Kunci stasiun relay, exciter, NEC PCU-1120SSP/1, video I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Siaran Televisi merupakan media visual yang menyajikan berbagai informasi, baik pendidikan, hibuaran dan lain-lain, yang dibutuhkan oleh segenap lapisan masyarakat. Karena media ini dipandang oleh masyarakat relatif murah dan mudah untuk mendapatkan berbagai informasi yang dibutuhkan, maka hal ini membuat para produser atau kerabat kerja pertelevisian berlomba-lomba untuk menyajikan program-program acara yang menarik bagi pemirsanya. Stasiun pemancar ulang (relay) dikembangkan untuk menjawab kebutuhan masyarakat terhadap pilihan siaran televisi terhadap daerah yang selama ini tidak bisa menangkap siaran secara sempurna (blank spot) khususnya televisi swasta. Sebagai gambaran bahwa di pulau Jawa ini saja setiap kabupaten memiliki daerah blank spot apalagi di luar pulau Jawa sehingga menjadi kendala untuk penyiaran informasi, pendidikan, hiburan yang murah dan lainlain secara cepat melalui media televisi. Stasiun Relay di Trans TV Semarang dibangun untuk mengatasi masalah di atas. Salah satu tugas stasiun ini adalah mengolah video. Pengolahan video yang dimaksud adalah memperbaiki sinyal video yang diterima kemudian dipancarkan kembali. Fungsi tersebut dijalankan oleh sebuah perangkat Exciter pesawat NEC PCU-1120SSP/1. Makalah ini bertujuan mengetahui bagaimana prinsip kerja dari unit-unit yang ada pada Exciter yang mengolah sinyal video sehingga siap dipancarkan kembali. 1.2 Tujuan Tujuan makalah ini adalah : 1. Untuk mempelajari sistem pemancar pada Stasiun Relay Trans TV Semarang. 2. Untuk mempelajari prinsip kerja dari masing-masing unit yang ada pada Exciter yang mengolah sinyal video 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada makalah ini adalah : 1. Hanya membahas sistem pengolahan sinyal video pada Exciter NEC PCU- 1120SSP/1. 2. Teori yang diberikan dibatasi pada sistem pemancar TV secara umum. 3. Hanya membahas fungsi tiap bagian unit exciter NEC PCU-1120SSP/1 yang berperan pada pengolahan sinyal video saja.
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Sistem Siaran Televisi Perkataan televisi berarti melihat dari kejauhan. Pada sistem siaran televisi, informasi yang dilihat pada layar diubah menjadi sinyal listrik yang dikirimkan ke penerima. Perubahan-perubahan listrik yang sesuai dengan perubahan-perubahan dalam nilai cahaya membentuk sinyal yang dapat dilihat (sinyal video). Hal ini dilakukan dengan menggunakan tabung kamera. Pada pesawat penerima (receiver), sinyal yang dapat dilihat ini digunakan untuk menyusun kembali bayangan pada layar tabung gambar. Sedangkan untuk audio, yang berfungsi untuk mengubah gelombang-gelombang suara menjadi perubahan listrik adalah mikrofon, dan akan keluar melalui pengeras suara (loud speaker), seperti ditunjukkan pada gambar 2.1. Gambar 2.1 Diagram blok sistem penyiaran televisi 2.2 Sistem Jaringan Siaran Televisi Pada umumnya, stasiun televisi di Indonesia menggunakan sistem satelit untuk komunikasi antara studio pusat dan daerah-daerah, hal ini dikarenakan keadaan wilayah Indonesia yang cukup luas dan terpisah menjadi beberapa pulau, serta konturnya yang sangat bermacam-macam, sehingga sangat sulit jika dilakukan pentransmisian secara langsung menggunakan kabel atau gelombang mikro. Hal ini dilakukan untuk mengatasi pembatasan pandangan dengan menempatkan antena pemancar pada sebuah satelit dalam orbit yang tinggi di atas bumi. Sistem siaran ini dilakukan tanpa kabel atau bisa disebut dengan broadcast (siaran ke segala arah) dalam wilayah yang cukup luas. Untuk itu dibangun stasiun-stasiun relai di beberapa daerah guna memancarkan ulang dan menguraikan sinyal transmisi dari satelit, yang dilengkapi dengan penerima TVRO (Television Receive Only), dan antena pemancar (broadcast antenna). Dengan adanya stasiun relai, selain juga memperluas daerah cakupan transmisi juga memudahkan pelanggan, sehingga tidak memerlukan peralatan khusus untuk menerima siaran televisi seperti ditunjukkan pada gambar 2.2. Gambar 2.2 Diagram blok sistem penyiaran televisi Gambar 2.3 Sistem siaran televisi menggunakan microwave 2.3 Sistem Pemancar Televisi 2.3.1 Pemancar Televisi Secara Umum Pemancar televisi adalah peralatan yang berguna untuk memancarkan sinyal RF yang terdiri dari sinyal audio dan video yang diubah menjadi gelombang elektromagnetik di udara dan langsung diterima oleh pesawat penerima televisi. Menurut tipe daerah frekuensi gelombang pembawa, sistem pemancar TV dibagi menjadi: a) Pemancar VHF yaitu pemancar dengan frekuensi gelombang pembawa berada pada frekuensi sangat tinggi. Pemancar VHF dibagi menjadi beberapa saluran frekuensi (Channel). Saluran VHF dimulai dari Channel 2-13 dan saluran ini digunakan TVRI. b) Pemancar UHF, pemancar ini juga dibagi menjadi beberapa saluran dimana saluran UHF merupakan sisa saluran VHF. Saluran UHF dimulai dari Channel 14-83. TRANS TV Semarang memancar siaran pada Channel 29. c) Pemancar Mikrowave, jaringan ini umumnya digunakan untuk komunikasi dengan unit siaran yang ada di lapangan atau di luar studio untuk meliput suatu
acara yang harus dipancarkan langsung pada saat itu juga. Jaringan mikrowave ini digunakan dengan pertimbangan power uang digunakan kecil, sehingga tidak memerlukan peralatan yang berukuran besar. Akan tetapi, karena sifat gelombang mikro ini adalah LOS ( Line Of Sight ), maka jika digunakan untuk tempat yang tidak datar (pegunungan) diperlukan repeater. 2.3.1 Sistem Pemancar pada Stasiun TRANS TV Stasiun pemancar Trans TV Semarang merupakan stasiun relay siaran yang berpusat di Jakarta. Siaran dikirim melalui satelit TELKOM 1 dan diterima kembali oleh stasiun stasiun di daerah melalui satelit receiver dengan parameter : Frekuensi : 4084 Mhz Polarisasi : Horizontal Symbol Rate : 60.000 hsym/s FEC code rate : ¾ LNB frekuensi : 05150 Setelah diterima melalui satelit receiver sinyal video dan audio dikirim ke PIM (Program Input and Monitoring Equipment) pada bagian ini sinyal baik dari input satelit receiver maupun output dari pemancar dapat dipantau. Setelah melalui PIM/ PIE Rack sinyal video langsung dikirim ke pemancar, Trans TV semarang menggunakan pemancar NEC type PCU 1120SSP/1 yang menggunakan penguat Solid State. Skema dari pemancaran sistem televisi pada TRANS TV Semarang dapat dilihat pada Gambar 2.4. 2.4 Teknik Televisi 2.4.1 Sinyal Video Sinyal video terbentuk dari proses scanning. Tata cara scanning dilakukan sama seperti halnya kita menulis dan membaca huruf latin, yaitu dari sebelah kiri atas bergeser ke kanan kemudian kembali lagi mulai dari kiri ke kanan untuk baris berikut di bawahnya dan seterusnya sampai batas terbawah akan kembali ke atas kiri lagi, begitu seterusnya dilakukan berulang kali. Gambar 2.5 menggambarkan prinsip scanning (pemayaran) dimana berkas elektron dari ujung kiri atas menyapu melintas satu garis horisontal meliputi semua elemen gambar pada garis tersebut yang digerakkan oleh kumparan defleksi horisontal dengan arus gigi gergaji. Pada ujung tiap-tiap garis, berkas kembali dengan cepat ke bagian kiri untuk memulai pemayaran garis horisontal berikutnya. Waktu untuk kembali ini disebut pengulang jejak atau flyback (retrace). Tidak ada informasi gambar yang dipayar selama pengulangan jejak sebab pada periode ini, kamera dan tabung gambar dikosongkan. Jadi pengulangan jejak harus cepat sekali karena mereka memboroskan waktu berkenaan dengan informasi gambar. g a ris s c a n n in g flyb a ck Gambar 2.5 Prinsip scanning (pemanyaran) Gambar 2.4 Skema pemancar trans TV stasiun Semarang Bila berkas telah kembali ke sebelah kiri, posisi vertikalnya menurun sehingga berkas tersebut memayar garis berikutnya ke bawah dan tidak mengulangi garis yang sama. Ini dilakukan oleh gerak pemayaran vertikal oleh kumparan defleksi vertikal, yang diberikan sebagai tambahan bagi pemayaran horisontal. Dari hasil proses scanning setiap garis maka didapatkan sinyal video seperti Gambar 2.6. Untuk memudahkan receiver dalam mendeteksi sinyal dan dalam penyusunan kembali sinyal video maka diberikan sinyal sinkronisasi. Sesuai
dengan standart yang ada sinyal video mempunyai level tegangan 0,7 v dan sinyal sinkronisasi (sync) 0,3 v. Gambar 2.6 Sinyal video 2.4.2 Sistem Modulasi Pada Pemancar Televisi Modulasi adalah suatu proses penumpangan sinyal informasi ke frekuensi tinggi dimana frekuensi tinggi berfungsi sebagai frekuensi pembawa, salah satu parameter frekuensi berubah-ubah sesuai dengan perubahan bentuk sinyal informasi. Agar transmisi efisien, sinyal pita dasar harus digeser ke frekuensi yang lebih tinggi, hal ini dilakukan dengan megubah amplitudo, phasa atau frekuensi suatu pembawa gelombang sinus frekuensi tinggi sesuai dengan informasi yang ditransmisi. Modulasi digunakan untuk: 1. Menstransmisikan beberapa sinyal informasi dalam waktu yang bersamaan. 2. Memilih salah satu informasi yang diperlukan dari beberapa sinyal informasi yang ditransmisikan. 3. Efesiensi antenna. Gangguan pada modulasi disebabkan oleh: - Gangguan dari media transmis. - Penyetelan alat kurang tepat. Ini akan berakibat: - Cacat / distorsi pada gambar. - Gangguan pewarnaan. - Adanya clips (pemotongan pada bagian putih saja) Gambar 2.7 Proses modulasi amplitudo Berbeda dengan sistem modulasi amplitudo pada sinyal suara, modulasi amplitudo pada sinyal video menggunakan sistem modulasi amplitudo(-) negatif, hasil ini dilakukan oleh modulasi dengan polarisasi negatif, dimana sinyal pemodulasi dipasang pada polaritas yang mengurangi amplitudo pembawa RF untuk putih puncak dalam sinyal video, ujung penyelarasan menghasilkan amplitudo pembawa maksimm yaitu level 100%. Sinyal gambar modulasi AM tidak dipancarkan sebagai suatu sinyal bidang frekuensi sisi ganda yang biasa, melainkan sebagian dari bidang frekuensi sisi yang lebih rendah ditapis keluar sebelum transmisi dan suatu sisa bidang frekuensi sisi tetap tinggal, tujuannya menurunkan bidang frekuensi yang diperlukan untuk memodulasi sinyal gambar atau dengan kata lain dari double side band diambil salah satu karena dua frekuensi sisi sama, tujuannya agar tidak boros. 2.4.3 Modulasi Video Sistem modulasi pada sinyal video menggunakan Modulasi Amplitudo. Gambar 2.8 Vestigial side band
Skema dari Exciter dapat dilihat pada gambar di bawah: Gambar 2.9 Modulasi Amplitudo (-) pada sinyal video Modulasi Amplitudo (-) dipilih karena: 1. Pada AM(-) level tertinggi dari sinyal termodulasi adalah level sync, sehingga level tertingginya konstan. Dan dayanya pun bisa dipertahankan konstan. 2. Daya pada AM(-) 50% lebih kecil daripada AM(+). III.PEMBAHASAN 3.1 Exciter Pada pemancar NEC PCU-1120SSP/1 mempunyai 2 blok EXCITER yang sama, yaitu EXCITER A dan EXCITER B yang dioperasikan secara bergantian. HPB-3090 UHF TV Exciter Chassis tersusun oleh beberapa blok antara lain : HPB-3101 Aural Modulator HPB-3102 AD - DA Unit HPB-3103C DVC Unit HPB-3104 Visual Modulator Unit HPB-3105B IF Corrector Unit HPB-3107 UHF Mixer Unit HPB-3108B Synthesizer Unit HPB-3109 Power Supply HPB-3112B IM Corrector Bagian exciter yang mengolah sinyal video adalah AD-DA, DVC, Visual Modulator, IF Corrector, UHF Mixer, dan Synthesizer. Gambar 3.1. Blok diagram dari EXCITER Pengolahan sinyal pada exciter terbagi menjadi dua bagian yaitu pengolahan sinyal video dan sinyal audio. Disini penulis membatasi pembahasan hanya pada pengolahan sinyal video saja. 3.2 AD-DA (Analog to Digital Digital to Analog) AD-DA adalah suatu perangkat yang mempunyai fungsi merubah sinyal masukan video yang masuk ke exciter kedalam sinyal PCM, dan mengirim sinyal PCM pada DVC untuk diperbaiki secara digital, dan merubah sinyal PCM setelah perbaikan secara digital oleh DVC menjadi sinyal video analog, dan mensuplai sinyal video analog tersebut ke unit pemodulasi video.( HPB-3101 VMOD unit). Selanjutnya unit ini juga mensuplai sinyal clock 4 Fsc, sinyal SC, sinyal pulsa H, dan sinyal pulsa V yang dibutuhkan oleh DVC. Gambar 3.2 Digram blok unit AD-DA Unit AD-DA ini dapat digunakan untuk sinyal warna sistem NTSC, sistem PAL, dan sistem SECAM.
3.3. DVC (Digital Video Compensator) DVC mengganti kerugian-kerugian dengan menggunakan teknologi pengolahan sinyal digital. Distorsi dari sinyal masukan video dan distorsi dengan tipe yang berbeda (liniar dan nonlinier) timbul pada pemancar dan penerima. DVC terdiri dari rangkaian pengganti distorsi nonlinier, rangkaian pengganti distorsi linier, rangkaian kontrol dan lainlain. DVC menerima dan mendemodulasi sinyal keluaran dari pemancar dan secara otomatis mengkompensasi distorsi pada sinyal keluaran. 3.4. Pemodulasi Video (Video Modulator) Pemodulasi video HBP-3104 digunakan untuk merubah baseband sinyal video menjadi sinyal IF termodulasi dengan Ring modulator yang mana pembawa IF juga dimodulasi fasanya oleh pengolahan sinyal video untuk perbaikan awal ICPM (incidental carrier phase modulation) Sinyal video untuk modulasi fasa IF dibagi menjadi tiga bagian yaitu sync, hitam dan putih, yang mana setiap amplitudo sinyal diperbesar atau diperkecil sendiri, kemudian ditambahkan kedalam pengolahan sinyal video oleh pembawa untuk ring modulator adalah fasa termodulasi. Ring modulator dilengkapi oleh pin rangkaian pensaklaran dioda melalui filter harmonik, kemudian sinyal melewati filter VSBF (vestigial-sidedand filter) yang menggunakan filter SAW (surface acoustic wave) untuk mendapatkan bentuk nyquist. Pengoreksi IF ini dilengkapi dengan rangkaian pengoreksi bagian hitam dan putih dari tiap-tiap yang disusun dari rangkaian koreksi phasa dan amplitudo. Rangkaian koreksi bagian hitam mensintesis sinyal linier dari sinyal nonlinier hanya dari level warna hitam. Ini dikeluarkan melalui transistor penguat kelas C. Rangkaian koreksi bagian putih menimbulkan distorsi nonlinier dari bagian putih dengan mengatur bias dari transistor penguat kelas B dan menyatukan sinyal linier dari distorsi. Rangkaian koreksi amplitudo mensintesis sinyal linier dan sinyal nonlinier pada phasa yang sama,dan rangkaian koreksi phasa melakukan sintesis dari sinyal linier dan nonlinier dengan perbedaan phasa yang spesifik. 3.6 Pencampur Gambar (Visual Mixer) Visual mixer memproduksi sinyal lokal dengan quadrupler dan sinyal IF digunakan pada DBM untuk menghasilkan sinyal RF. Sinyal RF dilewatkan melalui filter (BPF dan NF) untuk memisahkan hanya kanal tertentu. Kemudian dengan menguatkan sinyal untuk level yang diperlukan, sinyal RF +20dBM dihasilkan pada keluaran. Dengan menggunakan AGC pada sinyal IF, power keluaran dari pemancar dipertahankan pada level konstan. 3.7 Synthesizer Synthesizer membangkitkan sinyal pada tiga frekuensi, visual IF (V IF) dan frekuensi lokal. 3.5 Pengoreksi IF (IF Corrector) Pengoreksi IF secara umum digunakan untuk pengoreksian distorsi nonlinier yang timbul pada tingkat power amplifier, memungkinkan pengoreksian karakteristik DG dan DP dari sinyal video. Unit ini juga mengandung alat untuk menggabungkan dua pembawa IF termodulasi dari video dan audio, memungkinkan operasi multiplex pada pemancar. Gambar 3.5 Diagram sistem unit Synthesizer
IV.PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. Perbaikan sinyal pada proses pengolahan sinyal video pada exciter NEC PCU-1120SSP/1 di Trans TV stasiun Semarang dilakukan secara digital. 2. Exciter pada pemancar stasiun relay berfungsi sebagai pemroses sinyal audio dan video yang akan dipancarkan kembali. Dalam hal ini sinyal audio dan video diperbaiki kualitasnya, dimodulasi dan dicampur untuk menghasilkan frekuensi tertentu. 3. Perangkat pengolahan sinyal video pada exciter terdiri dari AD-DA, DVC, Video Modulator, IF Corrector, Synthesizer, dan Visual Mixer. 4. AD-DA berfungsi merubah sinyal masukan video yang masuk ke exciter ke dalam sinyal PCM, dan mengirim sinyal PCM ke DVC untuk diperbaiki secara digital, kemudian DVC merubah sinyal PCM setelah perbaikan menjadi sinyal video analog kembali, lalu dikirimkan ke Visual Modulator. 5. Visual Modulator digunakan untuk merubah baseband sinyal video menjadi sinyal IF termodulasi. 6. IF Corrector berfungsi sebagai pengoreksi distorsi nonlinier yang timbul pada tingkat power amplifier, dan sebagai pengoreksi karakteristik Differential Gain (DG) dan Differential Phase (DP) dari sinyal video. 7. Visual Mixer berfungsi untuk mencampur frekuensi RF oscillator dengan video IF yang telah termodulasi secara AM negative. Kemudian mengirimkan sinyal tersebut ke penguat dan kemudian dipancarkan. 4.2 Saran 1. Pencatatan keluaran parameterparameter exciter yang tertera pada tampilan di exciter akan lebih baik jika dilakukan secara otomatis karena lebih efisien dan lebih akurat. 2. Peningkatan peralatan pendukung seperti monitor bentuk gelombang ( waveform monitor ) sangat diperlukan sehingga dapat diketahui apakah sinyal video yang dihasilkan sudah sesuai dengan standar yang ditentukan atau belum. 3. Pada laporan ini belum membahas tentang bagaimana melakukan perawatan pada perangkat. Hal ini dapat dijadikan sebagai ide dasar untuk pelaksanaan kerja praktek selanjutnya. DAFTAR PUSTAKA [1] Freeman, Roger L, Telecomunication System Engineering, John Willey & Sons Inc, 1996. [2] Gary M Miller, Modern Communication,Fourth Edition, Prentice Hall Inc,1993. [3] Library Trans Corp, PCU-1120SSP/1 20 KW UHF TV TRANSMITTER Instruction Manual Vol.I, NEC Corporation Tokyo Japan, 2001. [4] Library Trans Corp, PCU-1120SSP/1 20 KW UHF TV TRANSMITTER Instruction Manual Vol.II, NEC Corporation Tokyo Japan, 2001. BIODATA PENULIS Muhammad Hidayat Al Rizqy Lahir pada tanggal 15 Maret 1990 dan beralamat di Ngaliyan, Semarang. Memiliki hobby maen game online, travelling, dan photography. Saat ini menjadi di mahasiswa Universitas Diponegoro mengambil Jurusan Teknik Elektro Konsentrasi Elektronika dan Telekomunikasi. Menyetujui, Dosen Pembimbing Yuli Christiyono, ST, MT NIP. 196807119702100