Audio Converter To Ultrasonic
Abstract
Sinyal audio merupakan sinyal dengan rentang frekuensi audibel manusia yaitu 20 Hz hingga 20 kHz yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika dan sistem komunikasi. Namun, penggunaan sinyal audio secara langsung memiliki keterbatasan terutama pada aplikasi yang membutuhkan transmisi informasi tanpa menimbulkan gangguan suara di lingkungan sekitar. Selain itu, sinyal audio juga rentan terhadap gangguan kebisingan yang dapat memengaruhi kualitas informasi yang dibawa. Oleh karena itu, permasalahan utama dalam penelitian ini adalah bagaimana mengonversi sinyal audio ke frekuensi ultrasonik tanpa menghilangkan informasi yang terkandung di dalamnya.
Sebagai solusi atas permasalahan tersebut tugas akhir ini merancang dan merealisasikan sistem Audio Conveter to Ultrasonic yang mampu mengubah sinyal audio menjadi sinyal ultrasonik melalui proses modulasi. Sistem ini menggunakan rangkaian osilator sebagai pembangkit frekuensi pembawa ultrasonik dan rangkaian modulasi berbasis komponen elektronika analog untuk membawa informasi dari sinyal audio. Dengan metode ini, informasi audio dapat ditransmisikan dalam bentuk gelombang ultrasonik yang tidak dapat didengar oleh manusia namun tetap mempertahankan karakteristik sinyal aslinya.
Hasil pengujian menunjukan bahwa sistem mampu menghasilkan sinyal ultrasonik dengan frekuensi pembawa sekitar 40 kHz yang termodulasi oleh sinyal audio dengan frekuensi 1 kHz. Berdasarkan pengamatan bentuk gelombang dan analisis hasil pengujian informasi audio berhasil dimodulasikan ke dalam sinyal ultrasonik secara stabil. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa sistem Audio Converter to Ultrasonic yang di rancang telah berfungsi sesuai dengan tujuan penelitian dan dapat digunakan sebagai alternatif dalam pengolahan serta transmisi sinyal audio berbasis ultrasonik.
Kata kunci : Audio Converter, Modulasi, Osilator, Sinyal Audio, Ultrasonik
References
L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens, dan J. V. Sanders, Fundamentals of Acoustics, 4th ed. New York: John Wiley & Sons, 2000.
S. Haykin dan M. Moher, Communication Systems, 5th ed. New York: John Wiley & Sons, 2009.
R. L. Boylestad dan L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, 11th ed. Boston: Pearson, 2013.
M. Yoneyama, J. Fujimoto, Y. Kawamo, dan S. Sasabe, ”The audio spotlight: An application of nonlinear interaction of sound waves to a new type of loudspeaker design,” Journal of the Acoustical Society of America, vol. 73, no. 5, pp. 1532–1536, 1983.
F. J. Pompei, ”The Use of Airborne Ultrasonics for Generating Audible Sound Beams,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 47, no. 9, pp. 723-743, 1999.
H. O. Berktay, ”Possible exploitation of non-linear acoustics in underwater transmitting applications,” Journal of Sound and Vibration, vol. 2, no. 4, pp. 435-461, 1965.
D. Liu, W. Xu, dan J. H. L. Hansen, ”The Design of Acoustic Directional Transmitter Based on Ultrasonic Modulation,” International Conference on Mechanical, Materials and Computing Technology (ICMMCT), 2019.
ON Semiconductor, MC1496 Balanced Modulator/Demodulator Data Sheet Rev. 10, Phoenix: ON Semiconductor, 2006.
Texas Instruments, TL08xx JFET-Input Operational Amplifiers Data Sheet, Dallas: Texas Instruments, 2015.
Murata Manufacturing Co., Ltd., Ultrasonic Ceramic Sensors Application Manual, Kyoto: Murata Manufacturing, 2010.
