PERCOBAAN VIII TRANSDUSER UNTUK PENGUKURAN SUARA A. TUJUAN PERCOBAAN : Setelah melakukan praktek, mahasiswa diharapkan dapat : 1. Mengetahui konstruksi dasar dan karakteristik dari sebuah microphone dynamic 2. Mengetahui kontruksi dasar dan karakteristik dari sebuah penerima ultrasonic B. TEORI DASAR 1. Microphone Dynamic Coil S N S Contacts Gambar 8.1 Konstruksi Dasar dari Microphone Dynamic Gambar 8.1 diatas memperlihatkan konstruksi dasar dari Microphone Dynamic, terdiri dari sebuah lilitan penahan sekat yang tipis, lilitan digantungkan dalam sebuah medan magnet permanen. Sekat ini bergerak pada setiap gerakan suara dalam udara dan menyebabkan lilitan bergerak dalam medan magnet. Ini meyebabkan atau membangkitkan GGL (e.m.f) dalam lilitan. Besarnya GGL (e.m.f) berbanding lurus terhadap amplitudo suara. 680 Ohm 0 V Gambar 8.2 Rangkaian Listrik dalam Microphone Dynamic dengan Fasilitas Unit DIGIAC 1750
Resistor beban yang dipasang paralel untuk beban yang disesuaikan dengan baik dan sebanding dengan impedansi ouput (600) dari microphone. Karakteristik utama dari Microphone Dynamic adalah sebagai berikut : Output Impedance 600 frequency Response (-3 db) 60 18000 Hz Output Voltage 5 mv (normal max) pada percobaan karakteristik Microphone Dynamic digunakan L.E.D bargrap display, karena respon waktu pada alat ukur yang lain terlalu tinggi sehingga digunakan M. C meter yang harus dihubungkan dari AC amplifier melalui sebuah buffer amplifier, sehingga tidak akan mempengaruhi rangkaian. Pembacaan tegangan yang diperoleh akan lemah disebabkan pemindahan/ pergerakan sistem lilitan, yang akan memberikan tegangan output dari Microphone. 2. Penerima Cavity Diaphragm Piezo Ceramic Element Receiver 0 V Contacts Gambar 8.3 Konstruksi Dasar dari Sebuah Penerima dan Rangkaian Listrik dari Peralatan yang Disediakan Oleh Unit DIGIAC 1750. Rangkaian ini terdiri dari sepasang bahan keramik yang dicampur dengan sepasang sekat kecil berada didalam kotak unit. Operasi dari peralatan pada prinsipnya bahwa bahan keramik tertentu menghasilkan tegangan ketika ditekan. Hal ini memperlihatkan seperti prinsip piezoelectric. Getaran dari tekanan diapragma bahan keramik dan kemudian menghasilkan tegangan output.
Besarnya nilai yang kita peroleh tergantung dari komponen yang diatur sehingga menghasilkan resonansi 40KHz. Hal ini diluar jarak normal audio (maksimum 20KHz) dan menunjukkan sebagai sebuah ultrasonic. Karakteristik utama dari penerima ultrasonic dalam sebagai berikut : Resonansi puncak (Khusus) 40 KHz Sudut directional (Pengarahan) 20 0 Impedansi 30 KHz Amplitudo output (Minimum) 5 mv Amplitudo output (Maksimum) 60 mv C. GAMBAR PERCOBAAN Microphone A.C. Amp. Bargraph Gambar 8.4 Karakteristik Microphone Dynamic 40 khz Oscillator Transmitter Transmitter A.C. Amp. 40 khz Filter Low Pass Filter Amp. #1 Bargraph Gambar 8.5 Karakteristik Penerima
D. ALAT DAN BAHAN 1. Karakteristik Microphone Dynamic - Microphone Dynamic 1 buah - A.C Amplifier 1 buah - L.E.D Bargraph Display 1 buah - Buffer #1 1 buah - M.C Meter 1 buah - Jumper/ Kabel Penghubung 2. Karakteristik Penerima - Unit Penerima 1 buah - Osilator 40 KHz 1 buah - Pemancar/ Transmitter 1 buah - Filter 40 KHz 1 buah - Penyearah Gelombang Penuh (F.W Rect.) 1 buah - Low Pass Filter 1 buah - Amplifier #1 1 buah - L.E.D Bargraph Display 1 buah E. LANGKAH KERJA 1. Karakteristik Microphone Dynamic a) Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 8.4 dan tetapkan penguatan A.C amplifier pada posisi 1000. b) Nyalakan power supply dan catat tampilan pada Bargraph, ketika baseboard ditepuk dengan jari, pertama-tama tepuk secara pelan dan kemudian tepuk secara keras. Setiap nyala L.E.D mewakili tegangan sebesar 0,5 Volt. Terdapat 10 buah L.E.D sehingga jika semua menyala (ON) akan mewakili tegangan sebesar 5 Volt. Mungkinkah semua L.E.D dapat menyala? Ya c) Berbicara, batuk atau bernyanyi dekat dari peralatan. Anda akan memperoleh bahwa Bargraph akan merespon untuk beberapa jenis suara yang dibuat. Benarkah itu? Ya
d) Hubungkan M.C Meter ke output amplifier melalui buffer #1 dan tepuk baseboard sehingga semua L.E.D dari Bargraph menyala dan catat pembacaan maksimum dari M.C meter tersebut. Tegangan output maksimum (Bargraph) = Tegangan output maksimum (M.C Meter) = M.C Meter harus menunjukkan tegangan lebih rendah. 2. Karakteristik Penerima a) Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 8.5, dan tetapkan penguatan A.C Amplifier pada posisi 1000. Low Pass Filter keposisi 10ms dan Coarse dan Fine gain control Amplifier #1 masing-masing keposisi dan secara beturut-turut. b) Nyalakan power supply dan catat tampilan Bargraph display pada saat kamu mendekatkan tanganmu atau benda lain diatas perangkat ultrasonic dan pindahkan benda itu keatas atau jauh dari perangkat. Tampilan seharusnya menerima, yang ditandai oleh penerimaan sinyal pada frekuensi 40 KHz oleh penerima ultrasonic Apakah hal itu terjadi? Ya Apakah output amplitude yang ditampilkan berbeda jarak tanganmu dari pemancar-penerima? Ya Apakah pengaruhnya bila tanganmu dalam keadaan tetap?amplitudo tidak berubah c) Pegang sebuah objek seperti pensil yang berukuran kira-kira 6 inchi (150 mm) diatas cahaya dan pindahkan secara horizontal kekiri dan kekanan dan catat antara jarak perpindahan dimana terdapat respon output, catat nilainya ini menunjukkan bahwa perangkat digunakan pada penunjuk arah. Tinggi objek dari pemancar-penerima Jarak ketinggian yang diterima oleh penerima d) Letakkan selembar kertas atau benda lain diatas unit pemancar sehingga menghalangi cahaya.