Desain Equalizer Grafik dengan Mikrokontroller

Bagi para penggemar audio, equalizer grafik bukan merupakan barang yang asing lagi. Sejak dahulu equalizer grafk hadir sebagai pelengkap untuk menghasilkan sebuah sistem audio hi-fi (high fidelity), yang berarti suara yang dihasilkan memiliki derajat kesamaan yang mendekati (mirip) sura aslinya. Tujuan sebuah sistem audio adalah untuk menghadirkan sebuah permainan musik dalam sebuah ruang dengar, permainan musik tersebut harus berkualitas sama dengam musik yang terdengar langsung pada saat perekaman, sehingga hasil yang didapatkan, seolah-olah pendengar duduk dikursi sebuah gedung konser dan mendengarkan secara langsung permainan musik didepannya.




Equalizer grafik banyak disukai oleh masyarakat dikarenakan kemudahannya dalam pemakaian, pendengar dapat dengam mudah menentukan sendiri respon frekuensi dari sebuah sistem audio dengan mengatur tinggi rendah nada dari equalizer grafik. Keistemewaan lainnya ialah equalizer grafik dapat mengkoreksi adanya penyimpangan tanggapan frekuensi. Penyimpangan yang dimaksud terutama disebabkan oleh ketidakdataran sistem pengeras suara dalam lingkungan pendengaran. Kurva tanggapan frekuensi yang biasanya dikeluarkan oleh pabrik pembuat, diperolah dalam kondisi akustik ruangan yang tidak menimbulkan pantulan bunyi apapun. Dalam ruang dengar yang sesungguhnya dan tidak dirancang secara khusus, maka suara yang sampai pada telingan pendengar adalah campuran suara yang langsung dan tidak langsung.

Pada dasarnya equalizer grafik merupakan sekumpulan jaringan filter elektronik yang karakteristik amplitudo utamanya berubah terhadap frekuensi. Equalizer grafik terdiri dari beberapa rangkaian filter bandpass/bandstop yang disusun secara paralel (lihat gambar-1).

Ide pembuatan sebuah sistem equalize grafik dikendalikan mikrokontroller, diperoleh berdarkan kekurangan-kekurangan pada equalizer grafik yang umumnya beredar dipasaran, diantaranya,

1. Untuk mengatur respon frekuensi, pendengar perlu mengatur kedudukan potensiometer analog yang terdapat pada panel equalizer grafik untuk memperoleh pengaturan yang akurat, sehingga dengan pengaturan yang akurat akan diperoleh keluaran suara yang benar-benar sesuai selera, akan tetapi mengingat komponen tersebut memiliki harga toleransi cukup tinggi maka akan sulit memperoleh ketepatan seperti yang diinginkan. Untuk mengatasi hal tersebut maka potensiometer analog dapat digantikan dengan potensiometer digital.
2. Setiap pendengar tentu mempunyai selera yang berbeda dalam hal respon pendengaran audio.Ada kalanya seseorang lebih mengutamakan kekuatan nada-nada rendahnya, atau barangkali lebih mengutamakan kekuatan nada-nada tingginya. Tentu dapat dibayangkan kerepotan yang akan dialami jika tiap orang dalam satu rumah mempunyai selera yang berbeda. Hal ini tidak akan menjadi masalah jika sebuah equalizer grafik hanya akan menangani jumlah band sebanyak 5-10 band, permasalahnnya akan timbul jika equalizer grafik tersebut mampu menangani jumlah band sampai dengan 30 band untuk tiap kanal suara. Dengan menggunakan mikrokontroller, apabila seseorang pendengar sudah puas dengan respon frekuensi audio yang didengarnya, maka dia dapat menyimpan setting yang sudah dibuatnya kedalam memory, sehingga bila suatu saat nanti dibutuhkan dapat mengambil kembali. (lihat gambar-2).
   

Desain dan Implementasi

Sistem equalizer grafik ini direncanakan mampu menangani jumlah band sebanyak 24 dengan jarak band sebanyak 24 dengan jarak antar band selebar 1/3 oktaf untuk tiap kanal audio, sehingga untuk dua kanal audio, left dan right, sistem tersebut akan menjadi sebuah equalizer grafik 48 band. Dalam proses implementasinya, sistem ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian analog dan bagian digital. Untuk menghubungkan kedua bagian tersebut dibutuhkan sebuah chip yang dapat bekerja untuk bagian analog dan juga bagian digital, chip ini akan menggantikan potensiometer analog dengan potensiometer yang dapat dikendalikan secara digital. Saat ini banyak sekali beredar chip-chip linear untuk keperluan sistem audio yang dikendalikan secara digital. Dalam hal ini penulis menggunakan sebuah chip dengan tipe LMC835, sebuah chip yang berisi step variable resistor yang dikendalikan secara digital untuk keperluan pembuatan equalizer grafik. Dengan menggunakan chip ini, keakuratan pengaturan dapat diperolah, karena chip ini mampu mengatur pengutan sebesar ?12dB dengan kenaikan 1dB.

Equalizer grafik akan menampilkan karakteristik respon frekuensi melalui posisi-posisi potensiometer yang diatur berjajar hingga membentuk sebuah kurva grafik. Akan tetapi karena respon frequensi audio dikendalikan secara digital, maka tampilan untuk grafik akan hilang, sebagai gantinya, dibuatlah sebuah sistem yang dapat menggantikan visualisasi dari respon frekuensi. Contoh tampilan visualisasi respoon frekuensi terjadi pada equalizer Winamp. Equalizer Winamp melakukan visualisasi melalui warna yang berbeda-beda untuk tiap tingkat penguatan. Untuk sistem equalizer grafik ini, visualisasi diganti dengan menggunakan matrix led (lihat gambar-3).




Proses Kerja

Pengaturan dan equalizer grafik dikendalikan mikrokontroller 68HC11. Karena sifatnya yang digital, maka semua masukan dilakukan melalui sebuah keypad, baik untuk mengatur penguatan tiap band, menyimpan setting respon frekuensi dari equalizer grfik ataupun untuk mengambil kembali setting dari equlizer grafik. Data-data untuk setting equalizer grafik disimpan diinternal Eeprom pada mikrokontroller 68HC11. Karena sifat Eeprom yang NonVolatile maka data yang disimpan tidak akan hilang meskipun dimatikan. Selain masukan dari keyboard, untuk mengubah respon equalizer grafik dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah remote control. Remote control digunakan untuk mengatur jarak jauh, sehingga memudahkan pemakai untuk memilih sendiri karakteristik respon yang diinginkan.


Penutup

Teknik digital diterapkan dalam sebuah peralatan audio, akan memberikan fasilitas-fasilitas tambahan yang tidak ditemui pada peralatan audio biasa.

Dengan memakai chip-chip linear untuk keperluan pengolahan sinyal audio, dan didesain secara khusus agar dapat dikendalikan secara digital, maka dengan mudah dapat dibangun sebuah sistem audio yang merupakan gabungan dari sistem analog dan sistem digital.

share this article to: Facebook Twitter Google+ Linkedin Technorati Digg

Posted by Muhammad Ana, Published at Sabtu, Juli 18, 2009 and have 2 komentar

Artikel Terkait