## Komunikasi Suara Sinyal Digital Dengan Transmisi  Frekuensi 2,4 Ghz
Ahmad Wahyu Purwandi
PS Teknik Telekomunikasi / T. Elektro
Politeknik Negeri Malang Malang, Indonesia ahmad.wahyu@polinema.ac.id
Abdul Rasyid PS Teknik Telekomunikasi / T. Elektro Politeknik Negeri Malang Malang, Indonesia abdul.rasyid@polinema.ac.id Guntur Wahyu Sejati PS Teknik Telekomunikasi / T. Elektro Politeknik Negeri Malang Malang, Indonesia bledexwahyu@gmail.com Abstract— The limitations of developing high-tech communication  systems  cause  the  area  of  people  who  can  use this  service to  be  uneven. One technology that can  be used for areas  not  yet  reached  by this high-tech communication  service is to use radio communication technology.
Today  radio  communication  technology  continues  to develop  and  produce  an  increasingly  limited  frequency spectrum.  One  way  to  improve  the  efficient  use  of  available frequency  spectrums  is  the  transition  from  analog  technology to  digital  technology.  A  very  significant  benefit  in  the  use  of digital  technology  is  to  save  the  use  of  radio  frequency spectrum  bandwidth  with  signal  compression  techniques.  One device  that  still  uses  analog  technology  is  a  handy  talky  (HT). In  addition  to  the  lack  of  frequency  spectrum  efficiency,  HT technology still requires a radio station license (ISR) for its use.
This  experiment  designed  a  two-way  digital  audio communication  system  that  was  transmitted  using  the NRF24L01  radio  frequency  transceiver module  on  the  2.4Ghz frequency.  Analog  input  data  from  the  microphone  will  be converted into digital data through the ADC (Analog to Digital Converter) process using a microcontroller and the digital data that  will  be  sent  is  first  digitally  modulated  using  GFSK modulation then transmitted digitally. On the other hand data that  already  contains  voice  information  received  again  by another  NRF24L01  transceiver  is  received  by  the  Arduino microcontroller  and  then  formed  into  a  PWM  signal  (pulse width  modulation)  and  then  released  to  the  speaker.  So  the method of using digital transmission can produce efficiencies in the frequency spectrum.
Keywords  -  components;  Digital  audio;  frequency  spectrum; transceiver; NRF24L01; GFSK; PWM;
Abstrak—  Keterbatasan  pembangunan  sistem  komunikasi teknologi  tinggi  menyebabkan  ketidakmerataan  wilayah  dari masyarakat yang dapat menggunakan layanan tersebut. Salah satu  teknologi  yang  dapat  digunakan  untuk  wilayah  yang belum terjangkau layanan komunikasi dengan teknologi tinggi itu adalah dengan menggunakan  teknologi komunikasi radio.
Saat  ini  teknologi  komunikasi  radio  terus  berkembang dan  mengakibatkan  semakin  terbatasnya  spektrum  frekuensi yang  tersedia.  Salah  satu  cara  untuk  meningkatkan  efisiensi penggunaan  spektrum  frekuensi  yang  tersedia  adalah peralihan  dari  teknologi  analog  ke  teknologi  digital.  Manfaat yang  sangat  berarti  dalam  penggunaan  teknologi  digital  ialah menghemat  penggunaan  lebar  pita  spektrum  frekuensi  radio karena  adanya  teknik  kompresi  terhadap  sinyal  tersebut. Salah  satu  perangkat  yang  masih  menggunakan  teknologi analog  adalah  handie  talkie  (HT).  Selain  kurangnya  efisiensi spektrum  frekuensi,  teknologi  HT  masih  membutuhkan  izin stasiun radio (ISR) untuk penggunaannya.
Penelitian ini merancang sistem komunikasi audio digital dua  arah  yang  ditransmisikan  menggunakan  modul  radio frekuensi  transceiver  NRF24L01pada  frekuensi  2,4Ghz.  Data
intput  analog  dari  mikrofon  akan  diubah  menjadi  data  digital melalui proses ADC (Analog to Digital Converter)
menggunakan  mikrokontroler    dan  data  digital  yang  akan ditransmisikan terlebih dahulu dimodulasi digital menggunakan  modulasi  GFSK  kemudian  ditransmisikan secara  digital.  Pada  sisi  lain  data  yang  sudah  berisi  informasi suara  yang  diterima  lagi  oleh transceiver  NRF24L01 yang  lain diterima  oleh  mikrokontroler  Arduino  lalu  dibentuk  menjadi sinyal  PWM  (pulse  wide  modulation)  kemudian  keluarkan menuju  speaker.  Sehingga  dengan  metode  menggunakan transmisi digital  ini dapat  dihasilkan    efisiensi pada  spektrum frekuensi.
Keyword—komponen;  Audio  digital;  spektrum  frekuensi; transceiver; NRF24L01;  GFSK; PWM;

## PENDAHULUAN
Layanan  komunikasi  merupakan  kebutuhan  pokok  bagi masyarakat  di  era  globalisasi  seperti  saat ini. Layanan komunikasi saat  ini  semakin  berkembang  dan  canggih.  Namun  keterbatasan pembangunan  sistem  komunikasi  teknologi  tinggi  menyebabkan ketidak  merataan  wilayah  dan  masyarakat  yang  dapat  menikmati layanan tersebut. Teknologi yang dapat digunakan di wilayah yang belum  terjangkau  layanan  komunikasi  dengan  teknologi  tinggi adalah teknologi radio.
Radio  merupakan  teknologi  yang  digunakan  untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik  (gelombang  elektromagnetik).  Gelombang  ini melintas  dan  merambat  lewat  udara  bebas.  Penggunaan  teknologi radio  sebagai  media  transmisi  di  Indonesia  diatur  oleh kementerian  komunikasi  dan  informatika.  Radio  juga  memilki peranan  strategis  dalam  pengembangan  jaringan  telekomunikasi, termasuk  pembangunan  jaringan  pita  lebar,  dukungan  komunikasi untuk keperluan pertahanan dan keamanan negara, penanggulangan bencana, pencarian dan pertolongan, serta sebagai sarana  komunikasi  untuk  keperluan  internal  perusahaan,  badan hukum, maupun instansi pemerintah. Saat ini teknologi komunikasi radio  terus  berkembang  dan  mengakibatkan  semakin  terbatasnya spektrum  frekuensi  yang  tersedia.  Salah  satu  cara  untuk meningkatkan  efisiensi  penggunaan  spektrum  frekuensi  yang tersedia adalah peralihan dari teknologi analog ke teknologi digital. Yang  menjadi  Latar  Belakang  diajukan  judul  ini  adalah  karena penulis  melihat  manfaat  yang  sangat  berarti  dalam  penggunaan teknologi  digital  ini  yang  menghemat  penggunaan  lebar  pita spektrum  frekuensi radio  karena  adanya teknik  kompresi terhadap sinyal  tersebut  (Amry,  2015).  Salah  satu  perangkat  yang  masih menggunakan  teknologi  analog  adalah  handie  talkie  (HT).  Selain kurangnya  efisiensi  spektrum  frekuensi,  teknologi  HT  masih membutuhkan izin stasiun radio (ISR) untuk penggunaannya. Pada penelitian ini akan dirancang sistem komunikasi audio digital dua arah yang ditransmisikan menggunakan modul radio frekuensi pada  frekuensi  2,4Ghz.  Data intput analog  dari  mikrofon  akan diubah menjadi data digital melalui proses ADC ( Analog to Digital Converter )  menggunakan  arduino  dan  data  digital  yang  akan
ditransmisikan  terlebih  dahulu  dimodulasi  digital  menggunakan modulasi  GFSK  yang  kemudian  ditransmisikan  menggunakan transceiver NRF24L01  dengan  frekuensi  2,4Ghz.  Pada  sisi  lain data  yang  diterima  oleh transceiver akan  dikeluarkan  melalui speaker  dengan  menggunakan  modulasi pulse  wide  modulation (PWM)  pada  arduino.  Sehingga  dengan  modulasi  digital diharapkan  efisiensi  spektrum  frekuensi  dapat  tercapai.  Selain  itu menurut  laman web resmi  direktorat  jenderal  sumber  daya  dan perangkat  pos  dan  informatika  tentang  izin  spektrum  frekuensi radio  menyatakan  bahwa  penggunaan  frekuensi  2,4  Ghz  masuk dalam  kategori  izin  kelas  yang  tidak  membutuhkan  izin  stasiun radio  (ISR),  sehingga  pada  sistem  yang  dibuat  dapat  digunakan tanpa membutuhkan ISR.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  adalah  jenis  Eksperiment  yang  menjelaskan tentang rancangan sistem, cara kerja sistem dan perencanaan dalam pembuatan  Penelitian  ini  berjudul  “Komunikasi  Suara  Sinyal Digital Dengan Transmisi Frekuensi 2,4 Ghz”.

## Alur Penelitian
Rancangan  penelitian  disusun  agar  proses  penelitian  dapat dilakukan  secara  bertahap  dan  terstruktur.  Rancangan  penelitian yang akan dilakukan ditunjukkan pada Gambar berikut.

## Gambar 1  Rancangan Penelitian
Tahapan  Penelitian  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1.  Studi  literatur  tentang  pembuatan  sistem  dan  analisa  proses komunikasi  radio  menggunakan  mikrokontroler  arduino  dan modul radio frekuensi nrf24l01.
2.  Perencanaan  sistem  kerja  dari  sistem  yang  akan  dibuat.  Di tahapan ini ditulis langkah-langkah kerja dari sistem yang akan dibuat.
3. Pembuatan program pada mikrokontroler arduino.
4.  Perancangan  dilakukan  untuk  merancang  alat  yang  akan  dibuat dan  memasukkan  script  program,  apabila  script  program  yang dibuat  tidak  berjalan  semestinya  maka  kembali  membuat program.  Apabila  program  sudah  berjalan  maka  program  bisa digunakan.
5.  Pengujian  sistem  dilakukan  untuk  mengetahui  sistem  sudah berjalan sesuai rencana atau belum.
6.  Menganalisa  program  dan  alat  yang  dibuat  sudah  berfungsi dengan baik atau belum.
7. Pembuatan kesimpulan bedasarkan analisa yang dibuat
8. Pembuatan laporan

## Blok Diagram
Blok diagram perencanaan sistem ditunjukkan pada Gambar 3.2.
Gambar 2  Blok Diagram Perencanaan Sistem
Pembuatan  perangkat  sistem  komunikasi  audio  digital  dua  arah half  duplex digambarkan  dalam  bentuk  blok  diagram  yang ditunjukkan pada gambar 2.
Terlihat  dari  blok  diagram  tersebut  bahwa  perangkat  yang  akan dibuat dibagimenjadi tujuh blok yaitu, mikrokontroler arduino uno, mikrofon  max9814,rangkaian push  to  talk ,  modul  radio  frekuensi nrf24l01, lowpass  filter ,  penguataudio  dan  speaker.  Setiap  blok tersebut  memiliki  fungsi  masing-  masing.  Fungsifungsinyaadalah sebagai berikut:
1. Mikrokontroler (Arduino Uno) Board Arduino  Uno  berfungsi  sebagai  mikrokontroler  utama  para system  yang  akan  dibuat.  Hal  tersebut  ditunjukan  pada  diagram blok bahwa  Arduino  terhubung  secara langsung  dengan  blok yang lain.
3. Mikrofon max9814 Mikrofon max9814 adalah mikrofon dilengkapi dengan preamplifier  low  noise , variable  gain  amplifier (VGA),  penguat keluaran,  generator  tegangan  biasmikrofon  dan  sirkuit  kontrol AGC.  Mikrofon  ini  berfungsi  sebagai intput suara  pada  system  4. Rangkaian push to talk Rangkain push  to  talk ini  berfungsi  sebagai  tombol  saat  sistem yang  dibuat  akan  digunakan  untuk  proses  komunikasi.  Rangkaian ini  dirangkai  dengan  LED  dioda  yang  berfungsi  sebagai pemberitahuan bahwa sistem sedang berfungsi sebagai transmitter. 5. Transceiver nrf24l01 Transceiver nrf24l01 berfungsi sebagai modul radio frekuensi yang dapat  berfungsi  sebagai  pengirim  dan  penerima.  Pada transceiver ini  menggunakan  modulasi  GFSK  dan  bekerja  pada  frekuensi 2,4Ghz.

## 6. Low Pass Filter
Filter  ini  berfungsi  untuk  menyaring  frekuensi  noise  yang  berada diatas  frekuensi  audio.  Filter  yang  dirancang  menggunakan  jenis filter low pass dengan frekuensi cut off 4080,8 Hz 7. Penguat Audio Penguat  audio  ini  berfungsi  untuk  menguatkan  informasi  audio yang telah disaring oleh filter low pass . 8. Speaker Speaker merupakan bagian blok  yang  berfungsi  sebagai  perangkat untuk mengeluarkan suara yang telah diterima melalui NRF24L01. Informasi  yang  telah  diperoleh  tersebut  akan  dikeluarkan  melalui speaker  dengan  menggunakan  modulasi pulse  wide  modulation (PWM) pada arduino.

## Diagram Alir Sistem
Diagram  alir sistem  ini  menjelaskan  tentang  cara  kerja  sistem yang  akan  dibuat.  Diagram  alir sistem  ditunjukan  pada  Gambar berikut.
Dalam rancangan alat terdapat tiga fungsi utama yaitu : 1.  Data intput dari  mikrofon  diolah  ke  data  digital  oleh mikrokontroler arduino
2.  Data  hasil  pemrosesan  dikirimkan  oleh  modul transceiver nrf24l01 3. Data yang diterima oleh transceiver nrf2401 diolah oleh arduino dan dikeluarkan melalui speaker
Gambar 3 Diagram Alir Sistem
Gambar 4 Prinsip Kerja Sistem Prinsip  kerja  sistem  yang  ditunjukkan  pada  gambar  diatas.  Jenis komunikasi yang digunakan pada penelitian ini adalah half duplex . Proses  komunikasi  dimulai  dengan menekan tombol  PTT ( push  to talk )  pada  perangkat  pemacar.  Saat  salah  satu  perangkat  menekan tombol  PTT  maka  perangkat  tersebut  akan  berfungsi  sebagai pemancar  dan  perangkat  yang  lain  akan  berfungsi  sebagai penerima.
Seperti  yang  ditunjukkan  pada  gambar,  garis  putus-putus merupakan alur informasi dari input sampai dengan output. Sisi  pemancar  berfungsi  untuk  mengirimkan  informasi,  mikrofon digunakan  sebagai  perangkat  yang  menerima  input  suara.  Data analog  dari  mikrofon  akan  diubah  menjadi  data  digital  melalui proses  ADC  ( Analog  to  Digital  Converter )  menggunakan mikrokontroler  arduino  uno.  Data  digital  tesebut  akan  dimodulasi dengan  modulasi  GFSK (Gaussian  frequency  shift  keying )  pada transceiver nrf24l01.  Data  hasil  modulasi  kemudian  diubah menjadi sinyal elektromaknetik dan dipropagasikan oleh antena. Sisi  penerima  berfungsi  untuk  menerima  informasi,  sinyal elektromaknetik  yang  dipropagasikan  oleh  antena  pemancar  akan diterima  dan  diubah  menjadi  sinyal  listrik  oleh  antena  penerima. Sinyal  listrik  dalam  bentuk  data  analog  didemodulasi  oleh transceiver nrf24l01  menjadi  data  digital.  Data  digital  tersebut dimudulasi PWM ( Pulse width modulation ) oleh mikrokontroler.
Kemudian  data  digital  PWM  akan  dimasukkan  kedalam low  pass filter untuk menyaring noise yang terdapat pada data digital PWM kedalam  bentuk  sinyal  analog.  Sinyal  analog  tersebut  dikuatkan menggunakan  penguat  audio  dan  hasil  keluaran  penguat  audio akan dikeluarkan oleh speaker .

## Perancangan dan Pembuatan Hardware
Pada  perangkat transceiver ,  mikrokontroler  yang  utama  adalah arduino  uno.  Setiap  komponen  yang  digunakan  seperti  mikrofon max9814, modul radio frekuensi nrf24l01, tombol PPT ( push to talk ), dan speaker . Skema rangkaian ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Gambar 5 skema rangkaian sistem a. Pemasangan Mikrofon Max9814 Pin output perangkat  mikrofon  Max9814  dipasangkan  pada  pin analog  A0  pada board Arduino  Uno,  tegangan  mikrofon dihubungkan  pada  pin  5V  Arduino  dan  ground.  Rangkaian pemasangan mikrofon ditunjukkan pada gambar 3.6.

## Gambar 6 Skema pemasangan mikrofon
b. Pemasangan Rangkain Push to Talk Rangkaian push to talk yang digunakan terdiri dari push button , led diode,  dan  resistor.  Rangkaian push to  talk terpasang pada pin  A1 pada board Arduino  Uno.  Gambar  3.7  menunjukkan  rangkaian push to talk yang digunakan.
Gambar 7  Skema pemasangan rangkaian push to talk c. Pemasangan Modul RF (nrf24l01)
Pemasangan nrf24l01 menggunakan pin serial peripheral interface (SPI).
Tegangan  yang  dibutuhkan  oleh  nrf24l01  adalah  sebesar  3,3V. Sedangkan  pin  yang  digunakan  pada  Arduino  ditunjukkan  pada gambar.

## Gambar 8 Skema pemasangan NRF24L01

## d. Perancangan Filter
Pembuatan  filter  bertujuan  untuk  mengurangi  noise  pada  output PWM  dari  mikrokontroler.  Jenis  filter  yang  akan  dibuat  adalah filter  LPF  (l ow  pass  filter ).  Skema  perancangan  filter  ditunjukkan pada Gambar.
Gambar 9 Skema Perancangan Filter
Komponen  yang  digunakan  yaitu  resistor  390  Ohm  dan  kapasitor 0.1 mikroFarad. Perhitungan frekuensi cutoff sebagai berikut :

## e. Pemasangan Penguat Audio Pam8403
Penguat  audio  pam8403  berfungsi  sebagai  penguat  sinyal  audio setelah  melewati  filter low  pass. Jenis  penguat  audio  yang digunakan adalah pam8403. Pemasangan penguat audio pam 8403 ditunjukkan pada Gambar.
Gambar 10 Pemasangan Penguat Audio Pam8403 f. Pemasangan Speaker Speaker pada  penelitian  ini  berfungsi  sebagai  bagian  output  akhir dari  perangkat.  Sinyal  audio  yang  telah  melewati  filter low  pass dan  penguat  audio  akan  dikeluarkan  oleh  speaker  menjadi  suara. Skema pemasangan speaker ditunjukkan pada gambar.
Gambar 11 Skema Pemasangan Speaker

## Perancangan dan Pembuatan Software
Pada  pembuatan  sistem  ini,  selain  perancangan  perangkat  keras juga  dirancang  program  untuk  arduino  dengan  menggunakan software IDE Arduino.
Pada  perangkat transceiver ,  program  yang  telah  dibuat  akan  di- upload pada arduino Uno melalui software IDE Arduino. Diagram alir perancangan software ditunjukkan pada Gambar 3.13.
Gambar 12 Diagram alir perancangan software Proses  komunikasi  dimulai  saat  salah  satu  perangkat  menekan tombol push to talk dengan  fungsi  pin  A1  sebagai input  pullup ,  saat  tombol  PTT ditekan maka modul RF  nrf24l01  akan  menjalankan  fungsi  sebagai  pemancar  dengan menjalankan  fungsi radio.begin ();  .  Saat  PTT  ditekan  mikrofon akan aktif sebagai input pada pin A0. Sisi penerima akan berfungsi sebagai penerima dengan menjalankan
fungsi
radio.startListening ().  Kemudian  dikeluarkan  menggunakan  pin PWM 9 dan 10 pada mikrokontroler.
Perancangan Dan Pembuatan Program Dengan IDE Arduino Sebelum  program  di- upload ,  dilakukan  pengecekan port yang digunakan perangkat arduino untuk terhubung dengan komputer. Pengecekan dilihat pada menu “Tools” _ “Port”.
Gambar 13 Pengecekan port Arduino Uno Setelah port telah  terhubung,  maka  proses  selanjutnya  adalah pengecekan listing  program.  Pengecekan  ini  dapat  dilakukan  dengan  menekan icon centang atau “ verify ”
Gambar 14 Proses verify sedang berjalan Proses verify selesai  saat  terdapat  pemberitahuan  “ Done Compiling ” pada bagian bawah IDE Arduino.
Gambar 15 Proses verify selesai Jika  tidak  terdapat  error  saat  proses “verify” maka  program  siap untuk di- upload.
Proses upload dapat  dilakukan  dengan  menekan icon panah  yang terdapat pada bagian atas IDE Arduino.
Gambar 16 Proses upload program Arduino Uno Proses upload dianggap selesai jika terdapat pemberitahuan “done uploading” pada  bagian  bawah  IDE  Arduino  dan  apabila  tidak terdapat pesan error .
Gambar 17  Proses upload program Arduino Uno selesai

## Metode Rancangan Pengujian
Pengujian  sistem  dilakukan  pada  beberapa  parameter  yang berkaitan  dengan  sistem  pengolahan  dan  pengirim  data, diantaranya:
1.  Pengujian readability :  Pada  tahap  ini  dilakukan  pengujian kemampuan  sistem dalam  pembacaan/  pengenalan  informasi yang telah diterima oleh receiver .
2.  Pengujian  jarak  jangkauan:  Pada  tahap  ini  pengujian  dilakukan untuk mengetahui jarak  jangkauan  yang dapat dicapai oleh sistem yang telah dibuat.
3. Pengujian kualitas hasil sinyal output : Pada tahap ini pengujian dilakukan  untuk  mengetahui  hasil  sinyal  yang  telah  diterima  oleh penerima  dan  membandingkan  sinyal  tersebut  dengan  sinyal  yang dikirimkan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab  keempat  ini  menjelaskan  tentang  hasil  pengujian  dan pembahasan  dari  sistem  yang  telah  dibuat  yaitu  “Perancangan Sistem Komunikasi  Audio  Digital  Dua  Arah Half  Duplex Dengan Mikrokontroler  Pada  Frekuensi  2,4  Ghz”. Pengujian  sistem bertujuan untuk mengetahui bahwa sistem yang telah dibuat sesuai dengan perancanaan.

## Hasil Implementasi Alat
Implementasi  alat  dibuat  sesuai  dengan  perencanaan  yang  telah dirancang. Perangkat arduino uno berfungsi sebagai mikrokontroler  utama  untuk  memasangkan  perangkat  lain  seperti mikrofon  max9814,  tombol  PTT( push  to  talk ),  modul transceiver NRF24L01  dan speaker sbagai output suara.  Perangkat  speaker, mikrofon, push  button dipasangkan  pada box bagian  atas  seperti pada gambar.
Gambar 18  Pemasangan perangkat pada box
Perangkat Arduino dipasangkan pada bagian bawah box sehingga hasil pengemasan sistem seperti pada gambar 4.2.
Gambar 19 Hasil pengemasan perangkat menggunakan box

## Metode Pengujian dan Pembahasan
Pada penelitian ini pengujian yang dilakukan meliputi pengujian readability atau kemampuan pembacaan informasi suara yang diterima oleh receiver , pengujian jarak jangkauan sistem, dan pengujian hasil sinyal output pada sistem.
Hasil Pengujian Pengujian Readability (Keterbacaan) Sistem
Pada pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keterbacaan dari informasi suara yang telah dikirimkan oleh transmitter ke receiver . Pengujian ini dilakukan dengan cara menerjemahkan informasi yang diterima dengan menggunakan aplikasi voice to text (speech texter) pada receiver dan melakukan perhitungan presentase keberhasilan hasil pembacaan. Output speaker pada receiver dihubungkan dengan komputer menggunakan jack audio 3,5 mm. Lalu memilih menu “ start ” pada aplikasi speech texter untuk memulai proses penerjemahan.
Gambar 20 Diagram blok proses pengujian readabilty system Aplikasi  yang  digunakan  adalah  aplikasi  speechtexter pada  google  crome.  Salah  satu  contoh  hasil  penerjemahan informasi yang diterima seperti gambar.
Gambar 21 Hasil penerjemahan informasi yang diterima menggunakan Speechtexter Hasil  pengujian readability sistem  ditunjukkan  pada Tabel sebagai berikut:
Tabel 1 Pengujian Readability Sistem No. Huruf   Kata yang diucapkan Kata yang ditulis Presentase keberhasilan 1. A Apa Apa 100 % Amfibi Amfibi 100 % Andalan Andalan 100 % 2. B Belajar Belajar 100 %
Bekas Bekas 100 % 3. C Cantik Cantik 100 % Cerdas Cerdas 100 % 4. D Dasar Dasar 100 % Dinding Dinding 100 % 5. E Enak Enak 100 % Enter Enter 100 % 6. F Firasat Firasat 100 % Fitrah Fitrah 100 % 7. G Ganteng Ganteng 100 % Gunting Gunting 100 % 8. H Harapan Harapan 100 % Hidrogen Hidrogen 100 % 9. I Intan Intan 100 % Irama Irama 100 % 10. J Jambu Jambu 100 % Jinak China 60% 11. K Kamu Kamu 100 % Kita Kita 100 % 12. L Lama Lama 100 % Listrik Listrik 100 % 13. M Masjid Masjid 100 % Minum Minum 100 % 14. N Niat Niat 100 % Nanti Nanti 100 % 15. O Orang Orang 100 % Otak Otak 100 % 16. P Paha Paha 100 % Piranha Piranha 100 % 17. Q Quran Quran 100 % Qurban Qurban 100 % 18. R Rasa Rasa 100 % Riang Riang 100 % 19. S Sapu Sapu 100 % Soda Soda 100 % 20. T Tahu Tahu 100 % Tempe Tempe 100 % 21. U Udang Undang Error 20%
Uranium Uranium 100 % 22. V Visi Visi 100 % Verbal Verbal 100 % 23. W Warung Warung 100 % Wewenang Wewenang 100 % 24. X expert Expert 100 % expensive expensive 100 % 25. Y Yaitu Yaitu 100 % Yes Yes 100 % 26 Z Zebra Zebra 100 % Zaman Zaman 100 %
Dari data hasil pengujian pada table menunjukkan bahwa sistem dapat  menerjemahkan informasi  yang telah  diterima  secara tepat  untuk  informasi  dengan  presentase  keberhasilan  sebesar 100%.  Sedangkan  untuk  kata-kata  dengan sample kata  “Jinak” yang  mewakili  huruf  “J”  masih  memiliki  tingkat  keberhasilan sebesar  60%  karena  data  yang  diterima menjadi  kata  “china”  dan error  sebesar  20%  pada sample kata  “Udang”  yang  menjadi “undang”.  Perhitungan  presentase  keberhasilan  ditunjukkan  pada rumus sebagai berikut :
Macam-  macam  kata  yang  digunakan  pada  table diharapkan dapat mewakili huruf alfabet dari A-Z.

## Pengujian Jarak Jangkauan Sistem
Pengujian ini bertujuan  untuk mengetahui  jarak  maksimal  dari sistem  yang  telah  dibuat.  Terdapat  dua  pengujian  yang  dilakukan yaitu  pengujian  pengaruh  perubahan  data  rate  terhadap  jarak jangkauan  dan  pengujian  pengaruh  perubahan  daya  transmisi terhadap jarak jangkauan.
Pengujian  Pengaruh  Perubahan  Data  Rate  Terhadap  Jarak Jangkauan
Pada  pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengukur  jarak  maksimal proses  komunikasi  antar transceiver dengan  data  rate  yang berbeda.  Sebelum  melakukan  proses  pengujian,  terlebih  dahulu data  rate dari  sistem  di setting menjadi  250Kbps  dan  1Mbps. Proses setting dilakukan  menggunakan  IDE  Arduino  seperti  pada gambar,
Gambar 22  Setting data rate sistem pada IDE Arduino Proses pengujian dilakukan seperti pada gambar .
Gambar 23  Diagram blok proses pengujian jangkauan sistem
Pengujian jarak dilakukan dengan cara melakukan intput sample kalimat  pada transmitter dan  pengencekkan  pada  sisi receiver dengan  menggunakan  aplikasi  voice  to  text.  Perangkat receiver dihubungkan  menggunakan jack 3,5  mm  yang dipasangkan  pada port mikrofon  komputer.  Apabila  kalimat  yang dikirimkan  oleh transmitter dapat  diterjemahkan  oleh  aplikasi voice  to  text dengan  benar  pada  sisi receiver maka  proses komunikasi  dianggap  berhasil. Sample kalimat  yang  digunakan adalah sebagai “apa kabar” dan “selamat pagi”.
Hasil Pengujian jarak sistem dengan data rate 250 Kbps Dari  hasil  pengujian  pada  Tabel  dapat  digambarkan grafik seperti pada gambar.
Gambar 24 Gafik pengujian jangkauan dengan datarate 250Kbps Dari  hasil  pengujian dengan data  rate 1  Mbps  dapat  digambarkan dalam bentuk grafik yang ditunjukkan pada gambar
Gambar 25 Grafik pengujian jangkauan dengan datarate 1Mbps Dari  hasil  pengujian  memiliki  perbedaaan  hasil  jarak jangkauan  sistem.  Pada  pengujian  dengan setting  data  rate 250Kbps  jarak  maksimal  yang  dapat  terjangkau  oleh  sistem  yaitu 75m  dengan  presentase  keberhasilan  100%.  Nilai  presentase keberhasilan diperoleh dari perhitungan dengan rumus:

## = 62,5 %
Pada  jarak  76m  proses  komunikasi  masih  bisa  namun data yang diterima tidak sempurna dengan presentase keberhasilan 62,5%  untuk  kalimat  “apa  kabar”  dan  36,3%  untuk  kalimat “selamat  pagi”.  Sedangkan  pada  pengujian  dengan  data  rate 1Mbps,  jarak maksimal yang  dapat  dicapai  oleh sistem  yaitu  55m dengan  presentase  keberhasilan  100%.  Pada  jarak  56m  proses komunikasi  masih  bisa  namun  data  yang  diterima  tidak  sempurna dengan  presentase  keberhasilan  100%  untuk  kalimat  “apa  kabar” dan 63,6% untuk kalimat “selamat pagi”.
Dari  hasil  pengujian  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa setting  data  rate 250Kbps  memiliki  jarak  jangkauan  yang  lebih jauh  sebesar  75m  dan  pada data  rate 1Mbps  memiliki  jarak  yang lebih rendah yaitu sebesar 55m.

## Pengujian  Pengaruh  Perubahan  Daya  Transmisi  Terhadap Jarak Jangkauan
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  perubahan daya transmisi terhadap jarak jangkauan sistem. Metode pengujian yang  dilakukan  yaitu  dengan  melakukan setting beberapa  jenis daya  yang  akan  digunakan  oleh  NRF24L01.  Setting  dilakukan dengan  menggunakan script  radio.setPALevel(RF24_PA_level) seperti yang ditunjukkan pada gambar
Gambar 26 Setting level daya pada IDE arduino Pada  pengujian  ini  dilakukan  pengujian  dengan  beberapa  level daya transmisi yang dapat digunakan oleh NRF24L01. Tabel level daya transmisi ditunjukkan pada tabel .
Tabel Level daya transmisi pada NRF24L01 No Level Daya(dBm) 1. RF24_PA_MIN -18 2. RF24_PA_HIGH -6 3. RF24_PA_MAX 0 Sumber : Library NRF24L01
Setelah  melakukan  setting  level  daya  yang  digunakan,  metode pengujian dilakukan dengan cara melakukan intput sample kalimat pada transmitter dan  pengencekkan  pada  sisi receiver dengan menggunakan  aplikasi  voice  to  text.  Perangkat receiver dihubungkan  menggunakan jack 3,5  mm  yang  dipasangkan  pada port mikrofon  komputer.  Apabila  kalimat  yang  dikirimkan  oleh transmitter dapat diterjemahkan oleh aplikasi voice  to text dengan benar  pada  sisi receiver maka  proses  komunikasi  dianggap berhasil. Sample kalimat  yang  digunakan  adalah  sebagai  “apa kabar”  dan  “selamat  pagi”.  Skema  pengujian  ditunjukkan  pada gambar 4.10.
Gambar 27 Skema pengujian pengaruh daya transmisi terhadap jarak jangkauan
Data  hasil  pengujian  maka  dapat  disederhanakan  kedalam  grafik yang ditunjukkan pada gambar  berikut.
44 62 75 0 20 40 60 80 100 M I N   ( - 1 8 D B M ) H I G H   ( - 6 D B M )
M A X   ( 0 D B M )

## PENGARUH DAYA TRANSMISI TERHADAP

## JARAK JANGKAUAN Jarak…
Gambar 28 Grafik pengujian pengaruh daya transmisi terhadap jarak jangkauan sistem
Dari  grafik  diatas  dapat diketahui bahwa saat level  daya transmisi  terendah MIN (-18dBm)  jarak  jangkauan  yang  dapat dicapai  sebesar  44m,  saat  level  daya HIGH (-6dBm)  jarak  yang dapat dicapai sebesar 62m, dan saat level daya MAX (0dBm) jarak yang  dapat  dicapai  sebesar  75m.  Dari  hasil  pengujian  tersebut dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  besar  daya  transmisi  maka semakin jauh jarak jangkauan yang dapat dicapai.

## Pengujian sinyal output pada penerima
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  hasil  sinyal output PWM yang telah diterima oleh receiver . Hasil sinyal output PWM  dapat  diketahui  dengan  mengamati  sinyal output pada penerima  dengan  menggunakan software audacity.  Skema pengujian ditunjukkan pada gambar.
Gambar 29. Skema pengujian kualitas sinyal output PWM
Pada skema diatas, Software audacity pada pengujian ini digunakan sebagai intput tone dan untuk merekam hasil output pada penerima yang diterima oleh receiver . Jack audio 3,5 mm digunakan sebagai penghubung antara perangkat dan computer. Tampilan awal software audacity ditunjukkan pada gambar.
Gambar 30  Tampilan awal software audacity
Langkah awal dalam proses pengujian adalah melakukan generate tone sebagai intput menggunakan  software  audacity  dengan memilih  menu Generate → Tone .  Pada  pengujian  ini intput tone dengan  frekuensi  1Khz  dan  amplitudo  2Vpp  dengan  durasi  15 detik pada software audacity seperti yang ditunjukkan pada gambar
Gambar  31 Generate tone pada software audacity Kemudian  pada  sisi receiver dipilih  menu record dengan icon lingkaran berwarna merah.  Sinyal input ditunjukkan pada gambar
Gambar 32 Sinyal input pada pemancar Sedangkan  untuk  sinyal  informasi  yang  diterima  oleh receiver ditunjukkan pada gambar
Gambar  Sinyal yang diterima pada penerima Berdasarkah  hasil  pengujian  pada  Gambar  dapat  diketahui  bahwa sinyal  pada  sisi  penerima  mengalami  cacat  pada  periode negatifnya.  Sinyal  yang  diterima  pada  sisi  penerima  mengalami atenuasi.  Perhitungan  nilai  atenuasi  tegangan  dapat  menggunakan rumus :
Av = 20 Log 10 (Vsumber/ Vtujuan)
Av= 20 Log 10 (2Vpp/ 0.9Vpp) Av= 6.94dB

## KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pembahasan pada perancangan sistem komunikasi  audio  digital  dua  arah  pada  frekuensi  2,4  ghz  dapat diperoleh  kesimpulan  pembuatan  perangkat  sistem  komunikasi audio  digital  dua  arah  pada  frekuensi  2,4  Ghz  menggunakan mikrokontroler  arduino  uno  dengan  sumber  tegangan  5V  sebagai catu  daya,  mikrofon  max9814  sebagai input suara,filter low  pass , penguat  audio,  speaker  sebagai  perangkat  untuk output suara,  dan modul  radio  frekuensi  nrf24l01  sebagai transceiver untuk komunikasi  radio  pada  frekuensi  2,4  Ghz.  Sistem  yang  dirancang dapat  menerjemahkan/menerima  macam-macam  informasi  secara tepat  untuk  informasi  dengan  presentase  keberhasilan  sebesar 100%. Sedangkan untuk sample kata “Jinak” yang mewakili huruf
“J” masih memiliki  tingkat  keberhasilan sebesar  60%  karena  data yang  diterima  menjadi  kata  “china”  dan  error  sebesar  20%  pada sample  kata  “Udang”  yang menjadi  “undang”. Kualitas informasi audio  yang  diterima  pada  penerima  masih  mengalami  cacat  pada periode  negatifnya.  Sinyal  yang  diterima  pada  sisi  penerima mengalami atenuasi sebesar 6.94dB. Dari hasil pengujian pengaruh datarate terhadap jarak jangkauan dapat disimpulkan bahwa setting data rate 250Kbps memiliki jarak jangkauan sebesar 75m dan pada data  rate 1Mbps  memiliki  jarak  jangkauan  sebesar  55m. Sedangkan untuk hasil pengujian pengaruh daya transmisi terhadap jarak  jangkauan  dapat  disimpulkan  bahwa  daya  transmisi  terbesar (0dBm) memiliki jarak jangkauan terjauh dengan jarak 75m.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Aldy , T. (2016). Perancangan dan Implementasi Alat Penerima Informasi Radio Menggunakan Mikrokontroler dan Rds dengan Sistem Alarm . Teknik Telekomunikasi
Fakultas Ilmu Terapan. Universitas Telkom.
[2] Amry, D. (2015 ). Kajian implementasi radio siaran digital di Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya dan Perangkat Pos dan Informatika. Jakarta
[3] Kashif, M. Design of An Integrated Gfsk Demodulator For a Bluetooth Receiver. Informatics & Mathematical Modeling,
Technical University Of Denmark,  Lyngby, Denmark.
[4] Lili, Q. (2006). Modulation and Demodulation analog basebanddigital. Texas Instruments Inc, Slide 13
[5] Sabih, H. (2016). Implementation of Digital Signal Processing: Some Background on GFSK Modulation. University of Twente, Department of Electrical Engineering .
[6] Datasheet Arduino Uno, Microcontroller board based on the
ATmega328P . www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno.
[7]   Datasheet NRF24L01, nrf24l01 Single Chip 2.4GHz Transceiver Product
Specification.https://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4 GHz-RF /nrf24l01P
[8]    Datasheet MAX9814, Microphone Amplifier with AGC and
Low-Noise Microphone Bias.
https://datasheets.maximintegrated.com
[9]   Datasheet Pam8403, PAM8403 Filterless 3w Class-D Stereo Audio Amplifier, https://www.diodes.com/assets/Datasheets/PAM8403.pdf.
[10]   https://ethw.org/Microwave_Link_Networks. Diakses tanggal 20-2-2018