cara menggabungkan sinyal

Cara menggabungkan Sinyal Audio Analog kedalam Digital

Menggabungkan sinyal audio analog kedalam sinyal audio digital adalah sebagai berikut :

Pengertian sinyal audio analog adalah sinyal audio yang berasal dari sinyal listrik suara/bunyi dari seseorang yang berbicara didepan mikrophone dikuatkan oleh penguat suara/bunyi (Amplifier) dan di keluarkan/outputkan ke Loudspeker sehingga sinyal suara yang Amplitudonya rendah bisa diperkuat menjadi lebih besar daripada sinyal outputnya.
Kuatnya sinyal output tergantung dari kekuatan/power dari amplifier tersebut, semakin besar daya/power amplifier maka semakin besar pula daya output yang dihasilkan.

Pengertian sinyal audio digital adalah sinyal listrik suara/bunyi yang telah tersimpan dalam disket/cd/vcd/dvd/flasdisk/harddisk dll, direproduksi lagi yang menghasilkan sinyal audio/suara/bunyi yang sesuai dengan suara/bunyi pada saat direkam kedalam peralatan tersebut diatas.
sinyal audio digital menggunakan sinyal digital yang menggunakan logika digital 0 dan 1, atau logika bilangan biner 0 dan 1, 0 (Nul) berarti no atau tidak ada tegangan dan 1 (satu) berarti yes, ada tegangan listrik. jadi logika digital hanya menggunakan dua keadaan 0 dan 1 untuk bekerjanya suatu peralatan, namun hasil sinyal yang didapatkan bisa sangat bersih dari pada sinyal analog.
Bagaimana menggabungkan sinyal analog kedalam sinyal digital agar sinyal analog tersebut bisa dikonvers kedalam sinyal digital. sehingga hasil dari proses perekaman tersebut menghasilkan sinyal audio yang sangat bersih.
Peralatan yang dipakai dalam proses tersebut adalah :
1. Mikrophone
2. Mixer audio
3. Amplifier
4. Loudspeker
5. Beberapa kabel atau jack sebagai penyambung antara peralatan tersebut diatas.
6. Software garede band untuk perekaman dll.

materi resistor

pengenalan komponen

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunantegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm:

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dansirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya.
Daftar isi[sembunyikan]1 Satuan
2 Konstruksi
2.1 Komposisi karbon
2.2 Film karbon
2.3 Film logam
3 Penandaan resistor
3.1 Identifikasi empat pita
3.2 Identifikasi lima pita
3.3 Resistor pasang-permukaan
3.4 Penandaan tipe industri
4 Lihat pula
5 Referensi
6 Pranala luar
//
[sunting] Satuan
Ohm (simbol: Ω) adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Simon Ohm. Biasanya digunakan prefix miliohm, kiloohm dan megaohm.
[sunting] Konstruksi
[sunting] Komposisi karbon
Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna dari harganya.
Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, bahang dari solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi yang tak dapat dikembalikan.
Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih.
Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.
[sunting] Film karbon
Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar[1]. Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70°C. Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu diantara -55°C hingga 155°C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 volt[2].
[sunting] Film logam
Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.
Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang mempengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF[3].
[sunting] Penandaan resistor
Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.
[sunting] Identifikasi empat pita
Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang pita kelima menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah . Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang menambahkan empat nol dibelakang 56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ±2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ±2%.
Warna
Pita pertama
Pita kedua
Pita ketiga(pengali)
Pita keempat(toleransi)
Pita kelima(koefisien suhu)
Hitam
0
0
×100
Cokelat
1
1
×101
±1% (F)
100 ppm
Merah
2
2
×102
±2% (G)
50 ppm
Oranye
3
3
×103
15 ppm
Kuning
4
4
×104
25 ppm
Hijau
5
5
×105
±0.5% (D)
Biru
6
6
×106
±0.25% (C)
Ungu
7
7
×107
±0.1% (B)
Abu-abu
8
8
×108
±0.05% (A)
Putih
9
9
×109
Emas
×10-1
±5% (J)
Perak
×10-2
±10% (K)
Kosong
±20% (M)
[sunting] Identifikasi lima pita
Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.
[sunting] Resistor pasang-permukaan
Gambar ini menunjukan empat resistor pasang permukaan (komponen pada kiri atas adalah kondensator) termasuk dua resistor nol ohm. Resistor nol ohm sering digunakan daripada lompatan kawat sehingga dapat dipasang dengan mesin pemasang resistor.
Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang mirip dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga digit, dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh:
"334"
= 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm
"222"
= 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm
"473"
= 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm
"105"
= 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm
Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh:
"100"
= 10 × 1 ohm = 10 ohm
"220"
= 22 × 1 ohm = 22 ohm
Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah kebingungan.
Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan letak titik desimal. Contoh:
"4R7"
= 4.7 ohm
"0R22"
= 0.22 ohm
"0R01"
= 0.01 ohm
Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh:
"1001"
= 100 × 10 ohm = 1 kohm
"4992"
= 499 × 100 ohm = 49,9 kohm
"1000"
= 100 × 1 ohm = 100 ohm
"000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm
Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai.
[sunting] Penandaan tipe industri
Format:XX YYYZ[4]
X: kode tipe
Y: nilai resistansi
Z: toleransi
Rating Daya pada 70°C
Kode Tipe 
Rating Daya (Watt) 
Teknik MIL-R-11 
Teknik MIL-R-39008 
BB
⅛
RC05
RCR05
CB
¼
RC07
RCR07
EB
½
RC20
RCR20
GB
1
RC32
RCR32
HB
2
RC42
RCR42
GM
3
-
-
HM
4
-
-
Kode Toleransi
Toleransi 
Teknik Industri 
Teknik MIL 
±5%
5
J
±20%
2
M
±10%
1
K
±2%
-
G
±1%
-
F
±0.5%
-
D
±0.25%
-
C
±0.1%
-
B
Rentang suhu operasional membedakan komponen kelas komersil, kelas industri dan kelas militer.
Kelas komersil: 0 °C hingga 70 °C
Kelas industri: −40 °C hingga 85 °C (seringkali −25 °C hingga 85 °C)
Kelas militer: −55 °C hingga 125 °C (seringkali -65 °C hingga 275 °C)
Kelas standar: -5°C hingga 60°C
[sunting] Lihat pulaImpedansi
Termistor
Resistor foto
Memristor

komponen sinyal

Komponen Sinyal 

Untuk memperdalam komponen sinyal, maka dilihat dari fungsi waktu, sinyal elektromagnetik dapat dibedakan menjadi sinyal kontinyu dan diskrit. Sinyal kontinyu mengalami perubahan intensitas sedikit demi sedikit sehingga tidak mengalami putus atau berhenti, sedangkan sinyal diskrit memiliki intensitas yang konstan pada harga tertentu dan pada saat yang lain berada pada harga konstan yang lain. Sinyal kontinyu dapat dipakai untuk mewakili speech dan sinyal diskrit dapat dipakai untuk mewakili biner 1 dan 0.

Sinyal periodik adalah sinyal yang mengalami pengulangan bentuk yang sama pada selang waktu tertentu. Dimana konstanta T adalah periode pengulangan sinyal, dengan T harganya jauh lebih kecil dari batas waktu sinyal tersebut. Gelombang sinus dapat disusun oleh tiga parameter, yaitu amplitudo (A), frekuensi (¦) dan phase (f.

Pada kenyataannya suatu sinyal elektromagnetik terdiri atas berbagai frekuensi, sehingga spektrumnya akan melebar sebanyak frekuensi yang terdapat pada sinyal tersebut.


Maka akan diperoleh sinyal gabungan seperti pada gambar 4.3, dimana gambar 4.3c komponen sinyalnya berasal dari sinyal individual pada gambar 4.3a dan 4.3b. Besarnya frekuensi pada sinyal kedua merupakan kelipatan bilangan integer dari sinyal pertama, sehingga frekuensi sinyal pertama disebut sebagai frekuensi fundamental. Periode sinyal keseluruhan sama dengan periode sinyal fundamental.

Spektrum sinyal akan terdiri dari beberapa frekuensi yang menyusun sinyal tersebut, yaitu pada daerah antara f1 dan 3f1. Jika sinyal juga mengandung komponen frekuensi 0, yang dapat berupa komponen direct-current (dc), atau komponen sinyal yang konstant, maka tanpa komponen dc sinyal akan memiliki amplitudo rata-rata yang nilainya no.

Untuk memberikan gambaran tentang sinyal persegi (digital) maka dianggap pulsa positif mewakili biner 1 dan pulsa negatip mewakili pulsa 0. Sinyal dengan deretan kode biner 1010... dengan durasi 1/2f1, sehingga kecepatan bit adalah 2f1 bit per detik (bps).


Sehingga secara matematis komponen frekuensi dari gelombang persegi dapat disusun dari penjumlahan beberapa frekuensi kelipatan ganjil dari frekuensi fundamental. Gelombang persegi terdiri dari berbagai komponen frekuensi kelipatan ganjil yang tidak terbatas yang akibatnya akan memiliki bandwidth yang tidak terbatas pula.

Akan tetapi amplitudo pada komponen frekuensi ke k (kf1) adalah 1/k, sehingga energi pada bentuk gelombang ini hanya berada pada beberapa frekuensi awal.

Dari uraian diatas dapat diambil suatu kesimpulan bahwa secara umum gelombang digital memiliki bandwidth yang tidak terbatas, sehingga pada praktisnya maka media transmisi akan membatasi bandwidth sinyal yang dapat dikirimkan, dengan membatasi bandwidth maka menyebabkan sinyal terdistorsi, yang dapat mengakibatkan receiver kesulitan untuk menerjemahkan sinyal yang diterima.

Deretan bit yang dikirimkan dengan kecepatan 2000 bps, dengan bandwidth antara 1700 samapai 2500 Hz maka gambaran bentuk sinyal sudah cukup baik, selanjutnya hasil ini dapat dipakai sebagai acuan, jika kecepatan sinyal digital adalah W bps, maka gambaran bentuk sinyal yang baik dapat diperoleh pada bandwidth 2W Hz, walaupun masih ada beberapa noise dibandingkan dengan bandwidth yang lebih kecil.

Pada saat transmisi, maka sinyal yang diterima oleh receiver selalu berisi sinyal yang dikirim oleh transmitter , perubahan akibat rugi-rugi dan distorsi pada saluran transmisi, plus sinyal liar (noise ) yang masuk pada rangkaian elektronik antara transmitter dan receiver, noise dapat dibedakan dalam 4 katagori :

• Thermal-noise
• Intermodulation-noise
• Crosstalk
• Impulse-noise

Thermal-noise terjadi karena pengaruh pergerakan elektron dalam rangkaian, noise ini selalu muncul pada setiap peralatan elektronik dan saluran transmisi yang dapat diformulasikan sebagai :

Dimana : N = Kerapatan daya noise (Watt/Hz) k = Konstanta Boltzman's (1,3803.10-23 J/Ko) T = Temperatur (derajat Kelvin) W = Bandwidth (Hz)
Dalam decibel-watts menjadi :

Intermodulation-noise timbul karena antara sistem pada transmitter dan receiver yang tidak linear, misalnya akibat perbedaan konstanata waktu, kekuatan sinyal yang cukup ekstrim, kerusakan komponen, dll. Keadaan ini menyebabkan sinyal akan saling mengurangi atau menjumlah.

Crostalk diakibatkan oleh saluran yang saling berdekatan menyebabkan gelombang elektromagnetik yang saling berhubungan dan tercampur. Biasanya terjadi pada kabel UTP, kabel coaxial yang melewatkan banyak sinyal, atau pada antena sistem transmisi microwave.

Noise ini biasanya memiliki magnitudo yang sama dengan thermal-noise. Impulse-noise dapat diakibatkan oleh berbagai sebab tetapi umunya karena adanya gangguan peralatan elektromagnetik eksternal seperti pensaklaran, mesin listrik, lampu pijar, dll.

Impulse-noise umumnya tidak mengganggu pada sinyal analog, misalnya transmisi suara yang terganggu adanya bunyi liar tetapi masih dapat didengar. Noise ini dapat menyebabkan error pada transmisi digital, contohnya bila ada noise impulse sebesar 0.01 detik yang mengganggu transmisi data 4800 bps, maka akan menyapu data sebanyak 50 bit.

Encoding dan Modulasi 

Secara alamiah sinyal pada umumnya didapatkan dari berbagai sensor seperti sensor suhu, sensor tekanan, microphone, dll. Contoh sinyal yang paling banyak dikenal adalah sinyal audio atau data akustik yang berbentuk gelombang bunyi dan dapat didengar langsung oleh manusia.

Sinyal yang dihasilkan oleh pembangkit suara manusia disebut speech yang memiliki komponen frekuensi antara 20 Hz sampai 20m kHz, akan tetapi sebagian besar spektrum energi terkonsentrasi pada frekuensi rendah seperti terlihat pada gambar 4.8. Beberapa pengukuran yang telah dilakukan didapatkan frekuensi 600 sampai 700 Hz tingkat kejelasannya sedikit bertambah, sesuai dengan karakteristik sensitivitas telinga manusia.

Untuk mengasilkan sinyal digital, maka suatu sumber g(x) yang dapat berupa sumber analog atau digital di encoding menjadi sinyal digital x(t). bentuk sinyal x(t) tergantung kepada teknik encoding yang dipilih sesuai dengan media transmisi yang dipakai.

Basis untuk menghasilkan sinyal analog adalah sinyal kontinyu dengan frekuensi tertentu yang disebut sinyal carrier. Frekuensi sinyal carrier yang dipilih sesuai dengan saluran transmisi yang dipakai. Data dapat dikirimkan menggunakan sinyal carrirer dengan cara memodulasi, yaitu proses encoding data sesuai parameter sinyal carrier yang berfrekuensi fc.

Sinyal input m(t) dapat berupa sinyal analog atau digital dan disebut sebagai sinyal pemodulasi, setelah proses encoding menghasilkan sinyal carrier s(t) yang disebut sinyal termodulasi.


Pada saluran transmisi biasa yang berarti bandwidthnya terbatas jika sinyal digital akan ditambah unjuk kerjanya dengan cara meningkatkan S/N akan mengurangi bit-rate, dan bila menambah bit-rate akan memperbesar terjadinya error, maka ada beberapa teknik yang dipakai untuk menambah unjuk kerja agar data yang dikirimkan dapat diterjemahkan dengan baik, yaitu dengan memformat bit-bit data ke dalam elemen sinya.


Ada tiga jenis teknik modulasi yang dapat diterapkan untuk mentransformasi data yang berupa sinyal digital menjadi sinyal analog, yaitu :

• Amplitudo-shift keying (ASK)
• Frequency-shift keying (FSK)

• Phase-shift keying (PSK) Pada ASK dua nilai biner diwakili oleh dua amplitudo sinyal carrier, pada umumnya salah satu amplitudo adalah nol untuk mewakili biner 0, sedangkan biner 1 diwakili oleh adanya sinyal carrier dengan amplitudo yang konstan.

ASK tidak diterapkan secara luas untuk mengkonversi data biner pada PSTN, karena sinyalnya mudah terpengaruh oleh redaman, noise dan distorsi. Tetapi pada beberapa hal ASK masih digunakan terutama pada pada modulasi hybrid (misalnya ASK digabung dengan PSK).

ASK umumnya digunakan untuk mentransmisikan sinyal digital pada serat optik, adanya cahaya menandakan adanya 1 elemen sinyal atau biner 1 dan bila tidak cahaya berarti biner 0.Transmitter laser pada umumnya memiliki arus bias yang tetap yang menyebabkan memancarkan cahaya dengan level yang rendah, oleh karena itu level yang rendah dapat dipakai untuk mewakili elemen sinyal 1 dan sedangkan untuk level yang tinggi mewakili elemen sinyal 0.


FSK mewakili dua nilai biner dengan dua buah frekuensi yang letaknya berdekatan dengan frekuensi tengah, seperti persamaan berikut :

Dimana f1 dan f2 biasanya diperoleh dari pengurangan dan penjumlahan fc dengan suatu jarak frekeunsi tertentu. FSK dipergunakan pada PSTN yang memiliki rangkaian switching yang sederhana dan memiliki bandwidth yang rendah, sehingga modem yang sesuai adalah dengan kecepatan transfer (bit-rate) yang rendah.

Karena menggunakan dua frekuensi sesuai dengan dua kode biner yang dipakai (0 dan 1) maka modulasi ini sering disebut Digital-FSK. Modem yang mengunakan modulasi FSK memiliki kecepatan antara 300 sampai 1200 baud (bps). Pada FSK pase sinyal carrier akan berubah untuk mewakili data, sesuai dengan persamaan :
Modulasi phase memiliki dua jenis yaitu Phase-coherent PM atau yang umumm disebut dengan phase-shift-keying (PSK), dipergunakan untuk memodulasi data biner 1 dan 0 dengan perbedaan phase sebesar 180o, pada setiap perubahan data biner.

Sedangkan yang yang lain disebut differential-PM yang dipergunakan untuk memodulasi dengan perbedaan phase sebesar 90o untuk kode biner 0 dan perbedaan phase sebesar 270o untuk biner 1.

Secara alamiah pada PSK memiliki kelebihan untuk manambah efisiensi dalam bandwidth yang terbatas, maka setiap perubahan phase dapat digunakan untuk mewakili lebih dari satu elemen sinyal, karena pergeseran phase yang lebih kecil dari 180o dapat dilakukan, seperti pada persamaan berikut :

Setiap elemen sinyal dapat mewakili 2 bit, sehingga bila dikembangkan dapat dipakai untuk mewakili 3 bit untuk setiap elemen sinyal berarti ada 8 buah perbedaan phase, dst. Modulasi phase banyak digunakan pada PSTN terutama untuk modem yang memiliki kecepatan antara 2400 sampai 9600 bps, tetapi untuk kecepatan 14400 bps keatas terjadi penggabungan teknik modulasi. Pada gambar dibawah diberikan ilustrasi tentang standart modem 9600 bps menggunakan 12 sudut pahse 4 buah phase yang memiliki 2 amplitudo berbeda.

Diumpamakan sinyal NRZ-L sebagai sinyal input, data-rate adalah R=1/tB dimana tB adalah lebar setiap bit NRZ-L. Jika 1 sinyal encoding berisi 4 bit maka setiap elemen menggunakan L=16 kombinasi phase dan amplitudo yang berbeda. Kecepatan modulasi dapat dilihat sebagai R/4, yang artinya setiap satu elemen sinyal berisi 4 bit, maka dihasilkan kecepatan sinyal sebesar 2400 baud, tetapi kecepatan transfer data adalah 9600 bps.

DASAR-DASAR SINYAL VIDEO

TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 249 

5.1 Element Gambar 

Sebuah gambar pada dasarnya tersusun dari sekumpulan titik-titik 

wara. Untuk mengetahuinya, prinsip pertama adalah dengan membagi 

suatu gambar menjadi titik-titik warna  (color dots) caranya dengan 

memperbesar gambar menjadi beberapa kali lipat sehingga tampak 

kotak-kotak. Perhatikan gambar di bawah ini. Otak kita secara otomatis 

akan mengumpulkan kembali titik-titik 

tersebut menjadi sebuah gambar. Tetapi 

jika diperbesar kembali, gambar tampak 

berbeda dan terlihat ada kotak-kotak 

pembentuk gambar. Bukan hal yang 

mudah untuk mengenali gambar seperti 

ini, seperti halnya pemrosesan pada 

program komputer untuk memahami 

sebuah gambar. Satu-satunya cara kita 

untuk melihat yang benar-benar terjadi 

adalah dengan memperbesar gambar 

tersebut, sampai otak kita tidak dapat 

mengolah/memahami gambar tersebut. 

Layar televisi dan komputer menyaring 

(seperti halnya foto pada majalah dan 

surat kabar) tersusun dari kumpulan titiktitik pembentuk gambar. Pada televisi atau komputer, titik ini disebut pixel 

(picture element) dengan ukuran jumlah titik horisontal x jumlah titik 

vertikal. Misalnya layar dengan resolusi 1024x768 pixel, artinya ada 1024 

titik horisontal untuk tiap 1 titik vertikal. Jadi totalnya ada 786.432 titik 

pembentuk gambar. Karena begitu banyaknya titik element gambar, 

maka gambar terlihat lebih halus. 

Ada 2 cara mendeskripsikan ukuran dari sebuah layar yaitu aspek 

ratio dan ukuran layar  (screen size). Secara turun temurun, display 

komputer seperti TV pada umumnya mempunyai sebuah aspek rasio 

4:3. Artinya perbandingan dari lebar dan tinggi layar adalah 4:3. Untuk 

layar lebar (widescreen) memiliki aspek ratio 16:9 (ada beberapa yang 

perbandingannya 16:10 atau 15:9). Layar ini biasanya digunakan untuk 

menampilkan film DVD yang memiliki format widescreen. Sistem HDTV 

juga menggunakan aspek ratio 16:9. Semua tipe dari display termasuk  

permukaan proyeksi (projection surface), biasanya dikenal sebagai layar 

(screen). Ukuran layar secara normal diukur dengan satuan inchi, dimulai 

BAB 5 DASAR-DASAR  VIDEO 

Gambar 5-1. Susunan titik 

pembentuk gambar Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

250                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

dari satu sudut sampai sudut seberang lain secara diagonal. Untuk lebih 

jelasnya, perhatikan gambar 5-2 dan gambar 5-3 di bawah ini. 

Namun, cara yang digunakan untuk 

mengukur layar  (screen) Monitor LCD dan 

CRT ternyata berbeda. Untuk layar CRT, 

ukuran layar diukur secara diagonal dari 

tepi luar body layar. Dengan kata lain, 

lapisan terluar ikut diukur seperti yang 

ditunjukkan pada gambar disamping.  

Gambar 5-2. CRT screen size 

.  

Untuk layar LCD, Untuk layar LCD, 

layar diukur secara diagonal dari sisi 

dalam bingkainya. Dengan  kata lain, 

tepi luar tidak ikut diukur seperti halnya 

pada CRT  

Gambar 5-3. LCD screen size 

Karena perbedaan dalam hal mengukur CRT dan LCD, maka 

LCD 17” layak jika dibandingkan dengan CRT yang berukuran 19”. Untuk 

lebih akurat dalam perbandingannya, bandingkanlah  viewable screen 

size  seperti tampak pada gambar 5-2 di atas. Ukuran layar pada 

umumnya adalah 15, 17, 19 dan 21 inchi. Tetapi untul notebook, ukuran 

layarnya lebih kecil, umumnya mulai dari 12 hingga 17 inchi. Kemajuan 

teknologi, memungkinkan diciptakannya layar berukuran besar bahkan 

lebih dari 40” misalnya pada  information displays untuk publik maupun 

dalam bidang medis.  

5.2 Sistem Pembentukan Gambar 

Dalam proses pembentukan gambar, yang berasal dari sinyal video 

kemudian tampil pada layar terbagi menjadi 2 proses (metode) yang 

berbeda yaitu: 

Interlaced, yaitu metode untuk menampilkan image/gambar dalam 

rasters canned display device seperti CRT televisi analog, yang 

ditampilkan bergantian antara garis ganjil dan genap secara cepat 

untuk setiap framenya. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, 

diantaranya: 

• Refresh rate yang disarankan untuk metode interlaced adalah 

antara 50-80Hz. TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 251 

• Interlace digunakan di sistem televisi analog, meliputi 3 sistem 

warna: 

 PAL (50 fields per second, 625 lines, even field drawn first) 

 SECAM (50 fields per second, 625 lines) 

 NTSC (59.94 fields per second, 525 lines, even field drawn first) 

Gambar 5-4. Interlaced garis ganjil  dan garis genap 

Progressive scan, yaitu 

metode untuk menampilkan, 

menyimpan, dan memancarkan gambar dimana setiap 

baris untuk setiap framenya 

digambar secara berurutan. 

Metode ini biasa digunakan 

pada CRT monitor komputer.  

Gambar 5-5. Progressive scan 

Untuk membandingkan kedua metode seperti yang telah 

dijelaskan di atas, dapat diperhatikan gambar 5-6. Tampak pada 

gambar bahwa metode progressive scan menghasilkan gambar yang 

lebih halus daripada metode interlaced. Metode progressive scan ini 

dipakai pada layar dengan resolusi tinggi seperti untuk monitor 

komputer yang memiliki resolusi lebih dari 1024 x 768 pixel. Oleh 

karena itu, tampilan pada monitor komputer cenderung lebih jernih 

dari pada layar televisi biasa. Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

252                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

Gambar 5-6. Perbandingan Interlaced dan Progressive scan 

5.3.  Metode Pengujian Sinyal Video 

Setidaknya ada dua cara untuk menguji sinyal video, yaitu 

dengan menguji karakteristik dari spesifikasi sinyal untuk memastikan 

bahwa sinyal telah sesuai dengan kebutuhan teknis atau artistik tertentu. 

Atau dengan menguji karakteristik dari setiap peralatan secara terpisah 

atau beberapa peralatan sekaligus di dalam alur sinyal video untuk 

menentukan bahwa penyimpangan sinyal terjadi pada peralatan 

tersebut. Contohnya kita melakukan monitoring terhadap keluaran 

sumber sinyal video (kamera, generator karakter, dll.)  

Untuk memastikan bahwa sinyal 

yang dihasilkan tidak melebihi batas 

maksimal sinyal hitam dan putih. Contoh 

lainnya, yakni kita menguji penguatan 

sinyal secara keseluruh-an pada proses 

record/playback. Caranya dengan 

memberikan sinyal video dengan 

amplitudo sekitar, kemudian diamati pada 

bagian outputnya selama playback. 

5.4.  Tabung Gambar 

Tabung gambar memiliki peranan 

yang sangat penting, karena sinyal video 

harus diubah menjadi sebuah bentuk nyata berupa gambar melalui 

sebuah display, baik itu berupa CRT, LCD maupun plasma seperti yang 

akan dibahas lebih lanjut. Pada dasarnya gambar yang  adalah 

penggabungan 3 warna primer yaitu merah (Red), hijau (Green) dan biru 

(Blue). Disamping ada juga sinyal sinkronisasi untuk mengatur gambar.  

Berbagai jenis teknologi pun dikembangkan untuk memperoleh 

tampilan gambar, supaya mendekati tampilan objek sebenarnya. Image 

processing yang berkembang saat ini semuanya mengggunakan

teknologi digital. Masing-masing produsen mempunyai trademark 

tersendiri untuk produk televisi yang mereka buat. Tapi secara umum, 

peningkatan kualitas gambar ini bertujuan agar tampilan layar TV CRT 

menjadi lebih realistis dan alami. Salah satunya adalah teknologi Digital 

Gambar 5-7. Bentuk 

gelombang sinyal warnaTEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 253 

Intelligent Picture Enhancement (DIPE) yang mengoptimalkan gambar 

dengan cara memproses setiap sinyal yang masuk secara digital. 

Teknologi gambar televisi lainnya adalah  Digital Natural Image 

engine atau disingkat  DINe. Teknologi yang sudah mendapatkan 

pengakuan pasar ini sangat inovatif karena dilengkapi serangkaian fiturfitur pengolah gambar digital paling mutakhir, di antaranya: 

1.  Six-times Density Enhancer. Teknologi inovatif ini bekerja 

memperbaiki kepadatan gambar sehingga gambar resolusi  tinggi 

yang dihasilkan menjadi lebih jelas. Gambar pun menjadi lebih 

sempurna dan mengesankan. 

2.  Signal Optimizer Bertugas mengoptimalkan sinyal yang masuk ke 

dalam tabung televisi. Fungsinya adalah untuk menghilangkan 

distorsi gambar akibat intensitas transmisi sinyal siaran yang rendah. 

3.  Detail Enhancer Berfungsi mempertajam batasan warna agar tidak 

kabur. Ditambah dengan penyamaan kejelasan terperinci secara 

seragam pada setiap saluran. Detil gambar pun menjadi sejelas 

aslinya. 

4.  Color Optimizer Sesuai namanya, filter ini mampu menyajikan warnawarni alami dengan mengoptimalkan warna yang masuk. Pada 

teknologi CRT stkitar, kualitas gambar seringkali menurun karena 

munculnya warna perantara atau campuran. Secara teknis, Color 

Optimizer akan memisahkan batasan-batasan warna. 

5.  Contrast Enhancer Teknologi ini meningkatkan daya kontras warna 

dengan cara memperluas pola gradasi warna terang dan gelap. 

Dengan begitu, intensitas cahaya yang tidak wajar akan terhindarkan 

dan gambar yang dihasilkan menjadi lebih alami. Keletihan pada 

mata akibat menonton dalam waktu lama pun dapat diminimalisir. 

Teknologi gambar DINe ini sudah diterapkan di semua TV Slimfit. 

Produk terbaru dari Samsung memiliki perbaharuan dibandingkan televisi 

CRT terdahulu. Ukurannya sangat tipis, yaitu 1/3 lebih tipis dari TV CRT 

pada umumnya. Untuk standar display dan resolusinya, dapat dilihat 

pada tabel di bawah ini : Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

254                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

       Tabel 5-1. Standar display beserta resolusinya 

Jenis Standar 

Resolusi 

(pixel) 

Penggunaan 

XGA (Extended Graphics 

Array)  

1024x768  

15- and 17-inch CRT monitors 

15-inch LCD monitors  

SXGA (Super XGA)  1280x1024 

15- and 17-inch CRT monitors 

17-and 19-inch LCD monitors  

UXGA (Ultra XGA)  1600x1200 

19-, 20-, 21-inch CRT monitors 

20-inch LCD monitors  

QXGA (Quad XGA)  2048x1536  21-inch and larger CRT monitors  

WXGA (Wide XGA)  1280x800  

Wide aspect 15.4-inch laptops 

LCD displays  

WSXGA+ (Wide SXGA plus)  1680x1050  Wide aspect 20-inch LCD monitors  

WUXGA (Wide Ultra XGA)  1920x1200 

Wide aspect 22-inch and larger LCD 

monitors  

5.4.1.  CRT 

(Cathode Ray tube)  

Display jenis ini 

adalah yang paling 

tua dan paling 

banyak dipakai oleh 

masyarakat. 

Awalnya CRT 

ditemukan oleh Ahli 

fisika Jerman 

Ferdinand Braun 

tahun 1897 sehingga 

dikenal sebagai 

“Braun Tube”.  

                                Gambar 5-8. Bagian-bagian CRT warna TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 255 

Sinar katode merupakan suatu berkas elektron yang keluar dari 

suatu pemanas katode (heater) yang berada di dalam tabung ruang 

hampa, dimana berkas elektron ini akan ditarik ke anoda disebabkan 

adanya beda potensial yang cukup tinggi antar katode dan anoda 

(tegangan  ini umumnya dalam orde Kilo volt).  

Tabung sinar katode (CRT) adalah suatu tabung ruang hampa yang 

berisi suatu senapan elektron  (Electron guns) dan suatu elemen 

pemanas (heater), yang berfungsi untuk mempercepat dan 

membelokkan berkas elektron (Electron beams). Hal ini dikarenakan di 

dalam ruang hampa yang panas, 

berkas elektron mudah untuk 

bergerak dari katoda menuju ke 

anoda. Untuk lebih jelasnya, 

perhatikan bagian-bagian CRT 

untuk televisi berwarna di 

samping serta di bawah ini. 

Bagian-bagian CRT berwarna: 

1. Electron guns      

2. Electron beams    

3. Focusing coils  

4. Deflection coils   

5. Anode 

6. Mask 

7. Phosphor layers 

8. Close-up of the phosphor 

Layar mempunyai sejumlah fosofor yang akan berpendar ketika 

terkena tembakan elektron yang dihasilkan oleh senapan  elektron. 

Berkas elektron ini akan dibelokkan oleh medan magnet  yang 

dikendalikan oleh kumparan vertikal dan horisontal  (kumparan yoke). 

Elektron yang ditembakkan dan mengenai titik pospor akan 

menghasilkan cahaya yang terang yang dapat terlihat pada layar. selain 

itu, tabung juga memiliki  mask color, semacam masker untuk 

menempatkan titik-titik pospor sehingga berkas elektron tepat mengenai 

pospor tersebut. Bila dilihat secata titik-titik, terbentuk tampilan seperti 

gambar 5-10. Ada 3 bulatan pospor yaitu merah, biru  dan hijau. Bila 

digambarkan berdasarkan urutan warnanya, maka terlihat seperti 

gambar 5-11. 

Gambar 5-9.  Bagian-bagian CRT warna 

(tampak belakang)Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

256                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

. 

Gambar 5-12. Senapan elektron (Electron gun)  

Sumber berkas elektron adalah senapan elektron, yang 

menghasilkan suatu arus elektron melalui emisi-termion, dan memusat 

menjadi seuah titik kecil. Senapan ditempatkan pada leher CRT atau 

bagaian belakang CRT. Senapan elektron mempercepat tidak hanya 

elektron tetapi juga ion hadir di ruang hampa yang tidak sempurna. Ion 

lebih berat dibanding elektron, sulit untuk dibelokkan oleh medan 

megnet. Untuk untuk mencegahnya, senapan elektron ini  dapat 

diposisikan pada poros tabung sedemikian sehingga ion akan 

membentur sisi CRT. Magnet tetap (perangkap ion) membelokkan 

elektron sehingga elektron membentur layar/pospor.  

 CRT menggunakan suatu tabung yang umumnya berukuran

besar, berat, dan relatif mudah pecah.  Kemajuan teknologi, CRT mulai 

ditinggalkan dan tergantikan oleh LCD dan plasma. Ukuran   CRT sangat 

bervariasi, mulai dari 6” sampai lebih dari 34”. Fisik yang besar sangat 

berpengaruh pada konsumsi daya. 

                         

Gambar 5-10. Magnified view 

of a shadow mask color CRT 

         

Gambar 5-11. Magnified view of 

an aperture grille color CRT TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 257 

5.4.2.  Plasma 

Plasma adalah salah satu alternatif teknologi. Untuk menampilkan 

gambar warna, teknologi plasma menggunakan kombinasi pospor 

merah, hijau, dan biru. Berbeda dengan teknologi CRT, plasma memberi 

muatan kepada kantung-kantung yang berisi gas neon dan xeon yang 

berada di antara dua panel gelas. 

Analogi mudahnya, jika CRT 

hanya berisi sebuah tabung sinar 

katoda (cathode-ray tube), maka 

plasma terdiri dari satu juta 

tabung fluorescent berukuran 

sangat kecil. Ketika tabung 

fluorescent tersebut diberi 

muatan, gas neon dan xeon akan 

mengeluarkan foton ultraviolet. 

Kemudian foton menumbuk 

pospor yang akan memendarkan 

cahaya  warna. Kombinasi 

cahaya ini akan menghasilkan 

gambar di televisi sebagaimana 

yang kita lihat.  

Gambar 5-14. Susunan plasma display panel 

Masalah yang muncul di layar plasma berkisar pada kinerja pospor 

yang mengeluarkan cahaya. Kinerja pospor akan menurun seiring 

berjalannya waktu. Jika kinerja pospor sudah menurun,  maka cahaya 

yang dikeluarkan saat pospor ditumbuk foton, akan semakin berkurang 

dan redup. Rasio kontras  akan mengalami penurunan sebesar 50 

persen dalam waktu penggunaan 4-5 tahun. Sedangkan untuk aspek 

brightness (rasio terang), beberapa produsen mengklaim, penurunan 

Gambar 5-13. Contoh tampilan 

TV plasma Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

258                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

sebesar 50 persen, baru akan terjadi setelah penggunaan selama 60.000 

jam (15 tahun penggunaan normal). 

Display plasma, neon dan Xenon berisi ratusan ribu sel-sel kecil 

yang diposisikan antara dua plat gelas/kaca. Elektroda-elektroda panjang 

juga disisipkan diantara lapisan gelas/kaca, pada kedua sisi dari sel 

tersebut.  Elektroda-elektroda terletak dibelakang sel-sel, sepanjang 

kaca tersebut. Elektroda transparan melingkupi bahan dielektrik dan 

ditutup oleh satu lapisan pelindung magnesium oksida. 

Gambar 5-15. Konstruksi lapisan pada plasma 

Kedua elektroda meluas keseluruh layar, dimana elektroda 

display disusun secara horisontal membentuk barisan sepanjang 

layar elektroda yang dituju (elektroda untuk pengalamatan titik) 

disusun membentuk kolom vertikal. Gambar 5-16. menggambarkan 

susunan kedua elektroda membentuk sebuah grid dasar.TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 259 

Gambar 5-16. Grid yang terbentuk oleh dua elektroda

Untuk mengionisasikan gas yang berada dalam sel tertentu, 

display plasma akan mengaktifkan elektroda vertikal dan  elektroda 

horisontal yang saling bertemu/berpotongan. Hal ini dilakukan beribu-ribu 

kali dalam waktu yang sangat singkat, untuk mengaktifkan tiap selnya. 

Jika elektroda yang berpotongan ini diaktifkan (dengan menggunakan 

beda tegangan antara kedua elektroda) maka arus listrik akan mengalir 

melalui gas yang ada di dalam sel tersebut. Pada saat yang bersamaan, 

sebuah aliran juga terbentuk oleh pengisian partikel yang akan memicu 

atom-atom gas untuk melepaskan foton ultraviolet. Foton yang 

dilepaskan ini berinteraksi dengan material pospor yang dilapisi di dalam 

dinding sel. Pospor adalah material yang akan menghasilkan cahaya 

(berpendar) jika terkena tumbukan. Ketika foton ultraviolet mengenai 

atom di dalam sel, sebuah elektron pospor akan melompat  ke tingkat 

energi yang lebih tinggi dan atom memanas. Pada waktu elektron 

mundur ke keadaan normal, maka akan dihasilkan energi dalam bentuk 

foton cahaya yang terlihat. 

5.4.3  LCD 

Rata-rata TV LCD memiliki rasio kontras mulai dari 400:1 hingga 

800:1. TV plasma mulai dari 600:1 sampai yang tercanggih memiliki kemampuan 1.500:1. Pada TV LCD, layar diterangi oleh  lampu belakang 

sehingga relatif tidak terpengaruh silau karena pantulan cahaya dan 

memberikan gambar-gambar modulasi yang halus dan terang bahkan 

dalam ruangan yang bercahaya terang atau dekat jendela dimana sinar Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

260                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

Gambar 5-17. Bagian-bagiandisplay LCD 

matahari masuk. TV ini ringan dan dapat dipindahkan dengan mudah, 

yang berarti dapat ditempatkan hampir dimana saja yang dikehendaki si 

pengguna.  

Bagian-bagian LCD  dan fungsinya :  

1.  Vertical filter film untuk mempolarisasikan cahaya ketika masuk. 

2.  Glass substrate dengan ITO (Indium tin oxide ) electrodes. Bentuk 

elektroda ini akan menetukan (membentuk) elemen gelap yang akan 

tampak ketika LCD dinyalakan atau dimatikan.  

3. Twisted nematic liquid crystals. 

4.  Glass substrate dengan common electrode film (ITO) dilengkapi 

horizontal ridges sehingga menjadi satu baris dengan filter horisontal  

5. Horizontal filter film untuk memblokir dan meloloskan cahaya. 

6.  Reflective surface untuk memantulkan kembali cahaya ke depan. 

(pada backlit LCD, layer ini diganti dengan sumber cahaya) 

Ukuran rasio aspek menggambarkan perbandingan antara lebar 

layar dengan tingginya. TV konvensional memakai format 4:3, 

sedangkan TV layar lebar menggunakan perbandingan 16:9. Rasio 

ini tidak berbeda jauh dengan format yang dipakai industri film 

bioskop, sehingga film DVD sangat nyaman ditonton pada layar TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 261 

lebar, mengingat perbandingnya 1,85:1 tidak berbeda jauh dengan 

16:9.  

Dalam memilih TV sebaiknya dipertimbangkan juga aspek 

resolusi. Produk TV plasma dan LCD sudah memakai teknologi fixedpixel arrays. Artinya, produk ini sudah memiliki baris dan kolom yang 

tetap untuk format gambar tertentu. Secara umum kualitas TV yang 

bagus digolongkan sebagai high definition, bila memiliki nilai resolusi 

lebih dari satu juta, yaitu mulai dari 1280 x 720, 1366 x 768 dan 1024 

x 1024.   

Resolusi asli minimum dari layar haruslah 720 garis fisik pada 

rasio 16:9. Layar tersebut harus dapat menerima input HD melalui: 

• Antena dalam untuk menerima sinyal HDTV dari stasiun TV

yang sudah memancarkan program High-Definition

• HDMI  (High Definition Multimedia Interface) atau DVI  (Digital 

Visual Interface)

Sementara itu, Input-input HD harus memiliki format video HD :  

• 1280x720 @ 50Hz progression (720p) 

• 1920x1080 @50Hz interface (1080i). 

Gejala burn in atau dikenal juga dengan screen image retention

(jejak bayangan) merupakan penuaan pospor yang tidak merata pada 

layar terjadi pada semua layar yang menggunakan pospor termasuk 

CRT TV dan Plasma TV. Ada dua jenis jejak gambar yaitu jejak gambar 

sementara dan permanen. Jejak gambar sementara secara otomatis 

akan dihilangkan dengan  screen-saver yang sudah ada pada Plasma. 

Jejak gambar permanen hanya akan terjadi jika gambar yang sama (foto) 

ditampilkan pada layar dalam waktu yang sangat lama, yaitu seminggu. 

Dimana hal ini hampir tidak mungkin terjadi. Jadi Tidak ada yang perlu 

dikhawatirkan perihal jejak gambar. 

5.4.3.1 Konsep Liquid Crystal (Kristal Cair) 

Padat dan cair merupakan dua sifat benda yang berbeda. 

Molekul-molekul benda padat tersebar secara teratur dan posisinya tidak 

berubah-ubah, sedangkan molekul-molekul zat cair letak dan posisinya 

tidak teratur karena dapat bergerak acak ke segala arah. Pada tahun 

1888, seorang ahli botani, Friedrich Reinitzer, menemukan fase yang 

berada di tengah-tengah antara fase padat dan cair. Fase ini memiliki 

sifat-sifat padat dan cair secara bersama-sama. Molekul-molekulnya 

memiliki arah yang sama seperti sifat padat, tetapi molekul-molekul itu 

dapat bergerak bebas seperti pada cairan. Fase kristal cair ini berada 

lebih dekat dengan fase cair karena dengan sedikit penambahan 

temperatur (pemanasan) fasenya langsung berubah menjadi cair. Sifat Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

262                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

ini menunjukkan sensitivitas yang tinggi terhadap temperatur. Sifat inilah 

yang menjadi dasar utama pemanfaatan kristal cair dalam teknologi. 

Untuk memahami sensitivitas kristal cair terhadap suhu, kita bisa 

menggunakan apa yang  dikenal sebagai mood ring. Mood ring dianggap 

sebagai cincin ajaib yang mempunyai daya magis yang dapat membaca 

emosi pemakainya. Saat si pemakai sedang marah atau tegang batu 

cincin tersebut berubah warna menjadi hitam, sedangkan  saat sedang 

tenang batu berwarna biru. Berbagai emosi lainnya bisa diketahui 

berdasarkan perubahan warna batu cincin magis ini. Magis  ataukah 

fisika ?, tentu saja fisika!. Karena batu cincin ini diisi dengan materi 

kristal cair yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu, sekecil apa 

pun perubahannya. Perubahan suhu menyebabkan terpilinnya struktur 

molekul (twist) sehingga panjang gelombang cahaya yang diserap atau 

direfleksikan berubah pula.  

Perubahan suasana hati atau emosi si pemakai cincin 

menyebabkan perubahan suhu tubuh yang kemudian mempengaruhi 

suhu kristal cair yang terkandung dalam batu tersebut. Sewaktu suhu 

meningkat, molekul kristal cair terpilin dan menyebabkan warna merah 

dan hijau lebih banyak diserap dan warna biru lebih banyak direfleksikan 

sehingga warna yang terlihat adalah biru tua. Warna  ini menunjukkan 

keadaan hati yang sedang bahagia dan bergairah karena saat bahagia 

suhu tubuh paling tinggi (pembuluh kapiler semakin mendekati 

permukaan kulit dan melepaskan panas). Suhu tubuh minimum saat 

sedang tegang karena pembuluh kapiler masuk semakin dalam sehingga 

suhu turun (digambarkan dengan warna hitam sebagai warna yang 

ditunjukkan kristal cair pada suhu terendah). Selain temperatur, kristal 

cair juga sangat sensitif terhadap arus listrik (beda potensial). Prinsip 

semacam inilah yang digunakan dalam teknologi LCD. Ini sebabnya 

layar laptop terkadang terlihat berbeda di musim dingin atau saat 

digunakan di cuaca sangat panas. 

5.4.3.2 Nematic Liquid Crystal

Jenis kristal cair yang digunakan dalam pengembangan teknologi 

LCD adalah tipe nematic (molekulnya memiliki pola tertentu dengan arah 

tertentu). Tipe yang paling sederhana adalah twisted nematic (TN) yang 

memiliki struktur molekul yang terpilin secara alamiah  (dikembangkan 

pada tahun 1967). Struktur TN terpilin secara alamiah  sebesar 90º 

(Gambar 5-19). Struktur TN ini dapat dilepas pilinannya (untwist) dengan 

menggunakan arus listrik. TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 263 

Gambar 5-18. Fase nematik serta bahan pembentuknya 

Gambar 5-19. Ilustrasi twisted nematic

Pada Gambar 5-20. kristal cair TN (D) diletakkan di antara dua 

elektroda (C dan E) yang dibungkus lagi (seperti sandwich) dengan dua 

panel gelas (B dan F) yang sisi luarnya dilumuri lapisan tipis polarizing 

film. Lapisan A merupakan cermin yang dapat memantulkan cahaya 

yang berhasil menembus lapisan-lapisan  sandwich  LCD. Kedua 

elektroda dihubungkan dengan batere sebagai sumber arus. Panel B 

memiliki polarisasi yang berbeda 90

º

 dari panel F. 

Gambar 5-20. Sususan sandwich layar LCD Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

264                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

Gambar 5-21. Cahaya mengikuti bentuk 

pilinan (tanpa arus) 

Begini cara kerja  sandwich  ajaib ini. Cahaya masuk melewati 

panel F sehingga terpolarisasi. Saat tidak ada arus listrik, cahaya lewat 

begitu saja menembus semua lapisan, mengikuti arah pilinan molekulmolekul TN (90º), sampai 

memantul di cermin A dan 

keluar kembali. Tetapi ketika 

elektroda C dan E (elek-troda 

kecil berbentuk segi empat 

yang dipasang di lapisan 

gelas) mendapat-kan arus, 

kristal cair D yang sangat 

sensitif terhadap arus listrik 

tidak lagi terpilin sehingga 

cahaya terus menuju panel B 

dengan polarisasi sesuai panel 

F. Panel B yang memiliki 

polarisasi yang berbeda 90º 

dari panel F menghalangi 

cahaya untuk menembus 

terus. Karena cahaya tidak 

dapat lewat, pada layar terlihat 

bayangan gelap berbentuk 

segi empat kecil yang 

ukurannya sama dengan 

elektroda E (berarti pada bagian tersebut cahaya tidak dipantulkan oleh 

cermin A). 

Sifat unik yang dapat langsung bereaksi dengan adanya arus listrik 

ini dimanfaatkan sebagai alat 

ON/OFF LCD. Tetapi sistem ini 

masih membutuhkan sumber 

cahaya dari luar. Komputer 

dan laptop biasanya dilengkapi 

dengan lampu  fluorescent 

yang diletakkan di atas, 

samping, dan belakang 

sandwich  LCD supaya dapat 

menyebarkan cahaya 

(backlight) sehingga merata 

dan menghasilkan tampilan 

yang seragam di seluruh 

bagian layar. Mudah bukan? 

Tetapi tunggu dulu, 

perancangan dan pembuatan 

LCD tidak semudah 

konsepnya. Masalah pertama 

disebabkan tidak ada satu pun 

Gambar 5-22. Cahaya mengikuti bentuk 

untwisted TN (ada arus) TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 265 

senyawa TN yang sudah ditemukan  dapat memberikan karakteristik 

paling ideal. Ini berarti kristal cair yang digunakan harus merupakan 

campuran berbagai senyawa TN. Untuk mencampur senyawa-senyawa 

ini diperlukan percobaan untuk menentukan formulasi terbaik, dan hal ini 

bukan hal mudah. Kadang-dibutuhkan sampai 20 macam senyawa TN 

untuk mendapatkan karakteristik yang diinginkan. Bayangkan saja, 

mencampur dua macam senyawa saja sudah sangat sulit karena

karakteristik masing-masing (misalnya rentang suhu) saling 

mempengaruhi. Belum lagi penentuan titik leleh campuran yang 

terbentuk. Selain itu, kristal cair TN yang terpilin sebesar 90o 

membutuhkan beda potensial sebesar 100% untuk mencapai  posisi 

untwist (posisi ON).  

5.4.3.3  Super-Twisted Nematic dan Thin-Film Transistor 

Pada tahun 1980, Colin Waters (Inggris) memberikan solusi bagi 

masalah ini. Ia bersama Peter Raynes menemukan bahwa semakin 

besar derajat pilinan, beda potensial yang dibutuhkan semakin kecil. 

Pilinan yang menunjukkan beda potensial paling kecil adalah 270º. 

Penemuan ini menjadi dasar dikembangkannya Super-Twisted Nematic 

(STN) yang sampai sekarang digunakan pada telepon selular sampai 

layar laptop. 

Pada waktu yang hampir bersamaan pula, Peter Le Comber dan 

Walter Spear (juga dari Inggris) menemukan solusi lain dengan cara 

menggunakan bahan semikonduktor silikon amorf untuk membuat ThinFilm Transistor  (TFT) pada tiap pixel TN. Metode ini menghasilkan 

tampilan dengan kualitas tinggi tetapi memerlukan biaya produksi yang 

sangat mahal dan melibatkan 

proses pembuatan yang rumit. 

Tentu saja rumit! Karena untuk 

menghasilkan gambar dengan 

kualitas 256 subpixel 

diperlukan sejumlah 256 pixel 

warna merah x 256 pixel biru x 

256 pixel hijau. Tunggu 

sebentar! 256 x 256 x 256 = 

16.8 juta. 16.8 juta transistor 

super mini harus dibuat dan 

dilekatkan ke lapisan TN? 

Rumit dan melelahkan! Tentu 

saja biayanya menjadi sangat 

mahal! Tetapi seiring dengan 

semakin majunya teknologi, 

biaya pembuatan TFT sedikit 

demi sedikit bisa ditekan karena ada penyederhanaan proses 

pembuatannya. Tetapi STN pun tidak mau kalah saingan! Kualitas 

Gambar 5-23. Persentase beda potensial 

STN (270º) Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

266                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

tampilan STN semakin lama pun semakin baik sehingga keduanya terus 

bersaing ketat dan mendominasi pasar.  

Setiap pixel pada LCD memerlukan 2 buah transistor. Sebagai 

gantinya, digunakan TFT (thin-film transistor) display sehingga 

dibutuhkan satu transistor. Perkembangan teknologi LCD semakin pesat 

dalam dekade terakhir. Kepopuleran LCD terutama karena kualitas 

gambar yang baik, konsumsi energi yang kecil, serta kekuatan materi 

kristal cair yang tidak pernah mengalami degradasi. Penelitian lanjut 

terus dikembangkan untuk mencapai target yang sangat bervariasi, mulai 

dari usaha memproduksi LCD untuk ukuran layar yang semakin besar, 

sampai kemungkinan alternatif komponen dengan bahan  plastik yang 

lebih ringan. Sasaran utama yang paling dikejar sebagian besar 

produsen adalah LCD yang tidak lagi menggunakan  backlight. Tetapi 

apa pun tujuan pengembangan teknologi yang sedang mengalami 

kemajuan pesat ini, semuanya membutuhkan pemahaman dan penelitian 

fisika secara lebih mendalam. Kemungkinan pengembangan yang dapat 

dilakukan masih sangat luas. Siapa pun bisa menghasilkan solusi-solusi 

baru yang lebih canggih dan diterima masyarakat sebagai kemajuan 

teknologi modern.  

Display TFT (LCD)  hanya mempunyai satu resolusi yang optimal. 

Artinya hanya pada mode tersebut didapatkan kualitas  gambar yang 

terbaik. Pada monitor 17 inci misalnya, memiliki resolusi optimal pada 

1280x1024 pixel. Apabila dipilih resolusi lain, monitor harus melakukan 

interpolasi, sehingga kualitas gambar akan turun secara drastis. 

Gunakan selalu resolusi layar seperti yang direkomendasikan oleh 

produsennya. Monitor TFT sebaiknya juga menggunakan frekuensi 

refresh 60 Hz pada pengaturan monitor di Windows “Display Properties”. 

Tujuannnya agar konverter A/D pada monitor mempunyai waktu lebih 

untuk mendeteksi setiap pixel dan mengubahnya menjadi sinyal-sinyal. 

Pada beberapa model monitor TFT ditemui konfigurasi  otomatis yang 

berfungsi lebih baik pada frekuensi 75 Hz. Ada baiknya dilakukan 

pengujian pada frekuensi lainnya diikuti dengan kalibrasi setiap kali. 

5.4.4 Perbandingan LCD dan CRT 

Jika hendak memilih jenis display, perlu diperhatikan  kelebihan dan 

kekurangan dari display tersebut. Kelebihan LCD monitor antara lain: 

• Hemat energi listrik. Konsumsi daya bervariasi dan berhubungan erat 

dengan teknologi yang digunakannya. Layar CRT membutuhkan 

daya yang cukup besar, sekitar 100 watt untuk ukuran layar 19”. 

Tetapi pada LCD hanya membutuhkan rata-rata 45 watt untuk ukuran 

layar 19”. Konsumsi daya ini juga berpengaruh besar pada panas 

yang dihasilkan. Layar CRT cenderung lebih cepat panas  daripada 

layar LCD 

• Ukuran fisik lebih kecil dan ringan. LCD monitor secara umum lebih 

ringan daripada CRT, sehingga hampir semua display sekarang 

menggunakan LCD karena mudah dipindah. Bahkan dapat  ditaruh TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 267 

dipangkuan dan tidak memakan tempat, seperti penggunaan 

notebook. 

• Lebih aman terhadap mata, karena layar LCD menyala/mati secara 

individu per pixel-nya sehingga tidak menghasilkan kedip (flicker) 

seperti kedip yang terjadi pada layar CRT. Dengan demikian LCD 

tetap nyaman di mata meskipun dilihat dalam waktu yang cukup 

lama. 

Sedangkan kelebihan CRT antara lain:  

• Lebih murah, meskipun harga LCD semakin lama semakin menurun 

tetapi jika dibandingkan dengan harga CRT, LCD masih tetap lebih 

mahal. 

• Mampu menampilkan warna lebih detail. Layar CRT dikenal mampu 

menampilkan warna dengan berbagai gradasi warna yang lebih 

akurat daripada LCD. Meskipun LCD mulai diperbaiki pada masalah 

ini yaitu dengan meluncurkan model yang berkelas dilengkapi 

dengan teknologi kalibrasi warna.  

• Lebih responsif. Layar CRT memiliki sedikit permasalahan dengan 

masalah bayangan (ghosting) dan efek blur (blurring) sebab mampu 

melakukan pembentukan gambar kembali dengan cepat, daripada 

LCD. 

• Memiliki banyak resolusi. Jika layar akan digunakan untuk resolusi 

yang bervariasi maka CRT lebih bagus daripada LCD yang tidak 

dapat menghasilkan variasi resolusi dengan baik.  

• Dari segi kekuatan, CRT lebih kokoh daripada LCD.  

5.4.5   DLP 

Teknologi DLP didasarkan pada peralatan optik semikonduktor, 

yang disebut sebagai satu  Digital Micromirror Device (DMD), dimana 

digunakan cermin aluminium untuk memantulkan cahaya sehingga 

terbentuk sebuah gambar. DMD sering disebut sebagai chip DLP. Chip 

ini dapat ditaruh pada tangan, dengan jumlah lebih  dari 2 juta cermin 

yang membentuk matrik. Kode dari cermin menunjukkan resolusi layar. 

Teknologi DLP 1080p menghasilkan lebih dari 2 juta pixel untuk resolusi 

1920x1080 pixel. Selain cermian, DMD juga memiliki: 

1. Chip CMOS DDR Statik RAM, merupakan sel memori yang secara 

elektrik akan mempengaruhi cermin untuk miring ke posisi on atau off 

tergantung nilai logikanya (0 atau 1).  

2. Heat sink (peredam panas) 

3. Optical window, yang akan melewatkan cahaya yang masuk, 

disamping melindungi cermin dari kotoran dan debu Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

268                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

Gambar 5-24. Arsitektur DMD 

Sebelum cermin pindah posisi pada ON atau OFF, chip dengan 

cepat akan mengkonversi aliran bit gambar menjadi kode yang sesuai 

dengan semikonduktor. Kemudian mengkonversi data dari interlace 

menjadi progresif, membiarkan gambar menjadi bayangan. Berikutnya, 

chip mengatur gambar agar sesuai dengan layar dan membuat setingan 

untuk gamabr termasuk brightness, sharpness dan kualitas warna.  color 

quality. Akhirnya, chip mengirim semua informasi ke cermin, dimana 

keseluruhan proses dilakukan hanya dalam waktu 16 mikro detik. 

Cermin-cermin ini menjulang di engsel kecil yang memberdayakan 

mereka untuk memiringkan ke arah sumber cahaya (ON) atau menjauh 

dari sumber cahaya (OFF) sebesar +/ 12°, dan berulang 5,000 kali per 

detik. Bila satu cermin dinyalakan lebih lama dari kondisi matinya, maka 

akan terbentuk warna gray. Sebaliknya jika cermin lebih lama mati 

daripada periode hidupny, maka akan terbentuk warna kelabu. TEKNIK AUDIO VIDEO                                                                          Sri Waluyanti dkk 

DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008)                                                                                 269 

  

Gambar 5-25.  Gambaran DLP light engine secara umum 

Cahaya diarahkan melalui sebuah lensa kemudian menuju ke 

layar untuk membentuk gambar. Cermin-cermin ini dapar merefleksikan 

pixel hingga 1024 gradasi kelabu untuk mengkonversi menjadi video 

atau isyarat grafis memasuki DLP sehingga menjadi gambar grayscale 

yang lebih detail. DLPs juga menghasilkan tingkatan hitam dalam 

beberapa teknologi proyeksi menggunakan cermin yang selalu di dalam 

posisi off.  Satu chip tunggal DLP sistem proyeksi dapat  menciptakan 

16,7 juta warna.  

Masing-masing piksel dari cahaya pada layar adalah biru atau 

hijau. Teknologi DLP bersandar pada mata penonton untuk mencampur 

piksel-piksel ke dalam warna-warna yang diinginkan.   Sebuah DLP 

Sistem proyeksi bioskop mempunyai tiga chip, masing-masing dengan 

kemampuan memproduksi sekitar 35 trilyun warna. Dalam suatu 3-chip 

sistem, cahaya putih dihasilkan dari lampu melewati suatu prisma yang 

membagi warna putih ini menjadi biru, hijau dan merah. Masing-masing 

chip diarahkan kepada salah satu dari tiga  warna-warna tersebut. 

Cahaya yang berwarna ini dicerminkan kemudian dikombinasikan dan 

melewati sebuah lensa proyeksi untuk membentuk suatu gambar. Sri Waluyanti dkk                                                                                       TEKNIK AUDIO  VIDEO 

270                                                                 DIREKTORAT PEMBINAAN SMK (2008) 

Gambar 5-26.  Proyektor skala besar dengan satu chip disetiap 

warna primernya.