## Rancang Bangun Audio Mixer Yang Dilengkapi Dengan Desibel Peak Meter
Novten Sepnat Eduard Rehena (1) , Dringhuzen J. Mamahit, ST, M Eng. (2) , Janny O. Wuwung, ST, MT. (3) , Ir.Benefit S. Narasiang (4) .
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2, (4)Pembimbing 3
novtenrehena@gmail.com (1) , yekke_mamahit@yahoo.com (2) , jannywuwung@yahoo.com (2) , benefitsamuel@gmail.com (3) . Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115.
Abstract  -  Audio  mixer  is  a  technical  field related  to  electrical  equipment  which  is  used  to  mix  and set the level balance of voice signal from each equipment input channel so the sound harmonization resulted can be reached. The inefficiency which often happened when the amplifier  of  every  voice  signal  source,  whether  it’s  from the  singer  or  music  equipment  in  a  concert  makes  the music  harmonization  cannot  be  reached.  Not  only  that, the  other  problem  is  when  the  sound  engineer  and soundman  arrange  the  sound  system  to  harmonize  the sounds, it becomes more complicated. According to those problems,  the  writer  used  the  principle  of  operational amplifier  as  amplifier,  comparator  and  adder  to  design and  to  make  audio  mixer  equipment  which  is  integrated with decibel peak meter. The decibel peak meter placed in every input channel of audio mixer is used to measure the level of sound signal resulted so we can solve the clipping troubleshoot  then  the  sound  with  good  quality  can  be produced. By using this audio mixer, the audio  system in a music concert can be minimized. Besides, the gain level which produced can be measured through the peak meter in  every  channel.  It  makes  us  can  solve  the  clipping occurred  early  so  the  sound  with  good  quality  can  be produced.
Key word: Audio Mixer, Channel, Clipping, Decibel (dB), Peak Meter, Soundman, Sound Engineer.
Abstrak  -  Teknologi audio  mixer adalah  suatu bidang  teknik  yang  berkaitan  dengan  peralatan  yang berfungsi sebagai pencampur dan pengatur keseimbangan  level  sinyal  suara  dari  tiap  masukan peralatan  suara  agar  harmonisasi  dari  suara  yang dihasilkan  dapat  tercapai.Ketidakefisien  yang  sering terjadi  ketika  masing-masing  amplifier  digunakan untuk  menguatkan  setiap  bagian  sumber  suara,  baik dari  suara  vokal  penyanyi  maupun  peralatan  musik yang  dimainkan  pada  suatu  konser  musik  membuat tidak  tercapainya  harmonisasi  musik. Bukan  hanya  itu saja,  hal  lain  yang  ditimbulkan  adalah  meningkatnya tingkat  kerumitan  bagi  para sound  engineer dan soundman dalam  mengatur  peralatan sound dan mengatur harmonisasi bunyi dari peralatan musik yang dimainkan.Berdasarkan  masalah  tersebut,  penulis memanfaatkan  prinsip  kerja Operational  Amplifier
sebagai  penguat,  pembanding  dan  penjumlah  untuk merancang  dan  membuat  peralatan audio  mixer yang dilengkapi  dengan  alat  ukur  desibel  (dB) peak meter . Alat  ukur  desibel  (dB) peak  meter yang  ditempatkan pada tiap keluaran channel pada audio mixer bertujuan untuk  mengukur  level  sinyal  suara  yang  dihasilkan sehingga  kita  dapat  segera  mengatasi  masalah  kliping sinyal  agar  suara  yang  dihasilkan  berkualitas.Dengan adanya  alat audio  mixer ini,  maka  pemakaian perangkat audio pada suatu pertunjukan konser musik dapat diminimalisasikan dan dengan adanya peak meter pada  tiap channel ,  maka  level  penguatan  yang dihasilkan  dapat  diukur  sehingga  apabila  terjadi kliping  maka  kita  dapat  segera  mengatasinya  agar suara yang dihasilkan berkualitas.
Kata  kunci: Audio  Mixer,  Channel, Desibel (dB) , Klipping , Peak Meter, Soundman, Sound Engineer.

## I. PENDAHULUAN
Dewasa  ini  kebutuhan  masyarakat  akan perangkat sound sistem  mulai  meningkat  karena dengan  keberadaannya  akan terasa  sangat membantu pada  kelancaran  suatu  acara,  konser  musik,  dunia penyiaran baik radio maupun televisi, studio rekaman dan  juga  pasca  produksi  pembuatan  film  dan  begitu juga  untuk  para  pecinta  musik  karaoke.  Untuk  itu dibutuhkan  suatu  peralatan sound yang  dapat menghasikan  suara  yang  berkualitas  ( Hi-Fi )  agar dapat  dinikmati  dengan  baik  oleh  orang  yang mendengarkan.
Audio Mixer merupakan  bagian  penting  yang berfungsi  sebagai  titik  pengumpul  dari  masing- masing mikropon yang terpasang, mengatur frekuensi tiap  alat  musik  dan  suara  penyanyi  pada EQ crossover dan  mengatur  besarnya  level  suara sehingga  keseimbangan  level  bunyi  baik  dari  vokal maupun musik akan dapat dicapai sebelum diperkuat oleh amplifier.
Masalah  yang  sering  ditemukan  dalam  suatu pertunjukan  musik  adalah  ketidakefisien  ketika menggunakan masing-masing amplifier untuk
menguatkan setiap bagian baik suara vokal penyanyi dan  alat-alat  musik  yang  dimainkan  oleh  band pengiring sehingga harmonisasi musik tidak tercapai.
Berdasarkan  uraian  diatas,  maka  penulis bermaksud untuk membuat karya tulis ilmiah dengan judul  rancang  bangun audio  mixer yang  dilengkapi dengan desibel (dB) peak meter .

## II. LANDASAN TEORI
A. Audio (Suara ) Dalam multimedia,  salah  satu  elemen  yang ada di  dalamnya  adalah audio atau  suara.  Menurut  Lu (1999),  seorang  pakar  multimedia,  suara  adalah sesuatu  yang  disebabkan  perubahan  tekanan  udara yang menjangkau gendang telinga manusia.
Sedangkan  menurut  pakar  yang  lain,  Andleigh (1995),  apabila  frekuensi  tekanan  udara  berada  pada jarak  20  sampai  20.000  Hz,  telinga  manusia mengidentifikasi  tekanan  udara  sebagai  suara  (dapat dilihat pada tabel I).

## B. Audio Mixer
Audio mixer adalah sebuah peralatan elektronik yang  berfungsi  memadukan  (lebih  populer  dengan istilah  " mixing "),  pengaturan  jalur  ( routing )  dan mengubah  level,  serta  harmonisasi  dinamis  dari sinyal audio. Mixer memiliki serangkaian input yang menerima  sumber  suara  untuk  dimanipulasi  dan serangkaian  output  untuk  mengirim  sinyal  yang sudah  dimanipulasi  dan  disatukan.  Gambar  1 menunjukan bentuk fisik dari mixer audio yang biasa digunakan.

## C. Desibel
Desibel  adalah  satuan  yang  digunakan  untuk menyatakan  kuantitas  elektrik  dari  perubahan  kuat- lemahnya  amplitudo  gelombang  sinyal  suara  yang didengar  oleh  telinga  manusia.  Ukuran  dB  (desibel) yang umumnya digunakan adalah sebagai berikut. dB u (tegangan) adalah nilai  ini  muncul  dari kebutuhan  sebagai  akibat  dari  kebutuhan  untuk memasukkan  nilai  impedansi  selain  dari  600  Ω  ke rangkaian.
Huruf „u‟ dalam  dB u menyatakan kuantitas „ unloaded’ atau  kuantitas  tanpa  beban.  Dengan  kata lain,  bebas  dari  impedansi. Sedangkan untuk  dB v , tegangan  referensi  adalah  1  volt.  Nilai  referensi standar operasi dapat dilihat pada tabel II.

## D. Peak meter
Peak  meter berfungsi  untuk  mengukur  batas kliping  pada  suatu mixer  audio .  Pada peak  meter terdapat  angka-angka  desibel  (dB)  di  sampingnya, dan  maksimal  (0  dB).  Secara default ,  lampu peak meter berwarna hijau dan ketika level audio melewati batas  0  dB,  maka  lampu  akan  menembus  warna merah yang berarti clip . Tabel II berisi nilai referensi untuk  standar  keluaran  amplitudo  sinyal  pada mixer audio berdasarkan tingkatan pengoperasiannya.
TABEL I

## SPEKTRUM FREKUENSI PENDENGARAN
TABEL II NILAI REFERENSI LEVEL STANDAR OPERASI

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat  penelitian,  perencanaan  serta  proses perancangan alat bertempat di Laboratorium Elektronika  dan  Instrumentasi  Fakultas  Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi (UNSRAT) dan di rumah  tinggal  penulis.  Waktu  dan  lama  penelitian berlangsung  selama  ±  9  bulan,  dimulai  dari  bulan Januari 2013 sampai bulan September 2013.

## B. Prosedur Perancangan Sistem
Secara  garis  besar  perancangan  dan  pembuatan audio  mixer yang  dilengkapi  dengan  desibel  (dB) peak  meter ini  dibuat  untuk  mengatur  harmonisasi bunyi  dari  tiap  alat  musik  ataupun  suara  dan  dapat mengurangi pemakaian perangkat dalam suatu sound system sehingga  tingkat  kesalahan  pada  saat  proses instalasi perangkat sound dapat diminimalkan.
Perancangan  sistem  dimulai  dengan memahami deskripsi  kerja  dari  sistem mixer  audio yang dilengkapi  dengan  desibel peak  meter sesuai  dengan pada  Gambar  2  dan  Gambar  3,  yang  berfungsi sebagai  pencampur  dengan  kata  lain  memadukan berbagai  sinyal  audio  yang  dimasukan.  Alat  yang dibuat  harus  dapat  berfungsi  berdasarkan  blok diagram  sistem  yang  dirancang.  Daftar  komponen dapat dilihat pada tabel III dan tabel IV.

## C. Prinsip Kerja
Rangkaian audio  mixer ini  berfungsi  sebagai titik  pengumpul  sinyal  dari microphone dan line suara. Prinsip kerjanya adalah dengan mengumpulkan semua  sinyal  suara  dari  masing-masing channel , kemudian frekuensi harmonis dari tiap alat musik dan suara  penyanyi  dapat  diatur  melalui EQ  crossover . Khusus  untuk channel 1  dan  2  dilengkapi  dengan sistem kompresi suara yang berfungsi untuk menekan sinyal  penguatan  suara  yang  berlebihan.  Besarnya level suara pada tiap channel dapat diatur pada fader sehingga  keseimbangan  level  bunyi  baik  dari  suara vokal  maupun  musik  akan  dapat  dicapai  sebelum diteruskan  ke  bagian  pengaturan  jalur  keluaran  pada mixer . Setelah semua harmonisasi dan keseimbangan suara  tiap channel dicapai,  jalur  keluaran  dari  hasil produksi  suara  selanjutnya  dapat  diatur  melalui  tiap sakelar  pemilih  jalur  keluaran  yang  ada  pada  tiap channel melalui sakelar dalam hal ini jalur auxiliary , jalur PFL untuk monitor, jalur grup 1-2 dan jalur ST Out.  Setelah  itu,  sinyal  audio  yang  telah  diproses pada audio mixer diteruskan  ke  sistem power amplifier untuk  dikuatkan.  Kemudian  sinyal  audio yang telah dikuatkan diteruskan lagi ke speaker agar dapat diubah menjadi suara.

## TABEL III DAFTAR KOMPONEN

## TABEL IV DAFTAR KOMPONEN PENDUKUNG
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2014),  ISSN : 2301-8402
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2014),  ISSN : 2301-8402

## IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Rangkaian Catu Daya
Rangkaian  catu  daya  yang  digunakan  pada  alat  ini adalah  tegangan  simetris  15  V  dengan  cakupan tegangan +15 V, -15 V dan 0 V ( ground ). Pengukuran dilakukan  beberapa  kali  untuk  melihat  kestabilan tegangan output dari catu daya. Pengukuran tegangan input  maupun  output  dari  catu  daya  tegangan  DC simetris  15  volt.  Tabel  V  merupakan  hasil  pengujian tegangan catu daya.

## B. Pengujian rangkaian penguatan
Pengujian  rangkaian  penguatan  awal  dilakukan dengan memberikan sinyal masukan berupa sinyal AC dari  generator  fungsi  yang  dimulai  dari  -40  dB u sampai  -22  dB u atau  dari  0,0071  V  sampai  0,0605V (tegangan  masukan  yang  diberikan  berada  dalam range tegangan  masukan  nominal  untuk microphone dan line sesuai  dengan    referensi  pada manual  book Yamaha mixing  Console  MG  Series “MG206C- USB”).  Kemudian  dilakukan  pengukuran  dengan menggunakan  osiloskop  digital  pada  masukan  dan keluaran serta menentukan penguatannya. Untuk hasil pengujian  rangkaian  penguat  awal  dapat  dilihat  pada tabel VI.

## C. Pengujian Rangkaian Pad
Pengukuran  dan  pengujian  rangkaian pad dilakukan dengan  cara memberi  sinyal  melalui  generator  fungsi pada masukan, kemudian pada keluaran rangkaian ini diukur  peredaman  amplitudo  sinyal  yang  terjadi dengan  menggunakan  osiloskop  digital.  Kanal  A osiloskop  digunakan  untuk  mengukur  nilai  tegangan masukan,  sedangkan  kanal  B  digunakan  untuk mengukur  nilai  tegangan  keluaran.  Untuk  hasil pengujian rangkaian pad dapat dilihat pada tabel VII.

## D. Pengujian Rangkaian Low Cut 80 Hz
Pengukuran  dan  pengujian  rangkaian low cut 80  Hz dilakukan dengan cara memberikan masukan frekuensi secara bervariasi mulai dari 20 Hz – 200 Hz dengan  amplitudo  1  V  (0  dB v ).  Kemudian  sinyal keluaran  rangkaian  ini  diukur  nilai  amplitudonya. Hasil pengujian rangkaian low cut 80 Hz dapat dilihat pada tabel VIII.

## E. Pengujian Rangkaian Audio Kompresor
Pengukuran dan pengujian rangkaian audio kompresor dilakukan  pada  rangkaian  penguatan stage 1, rangkaian dioda aktif, rangkaian driver optokopler dan rangkaian  penguat stage 2.  Pada  pengukuran  dan pengujian  rangkaian  audio  kompresor  dilakukan dengan  memberikan  masukan  sinyal  berupa  sinyal sinusoid  yang  merupakan  pendekatan  untuk  sinyal audio,  dengan  tegangan  masukan  sebesar  2,45  volt atau  dalam  besaran  logaritmiknya  sebesar  10  dB u . Kemudian  nilai  potensiometer threshold diatur  pada posisi  minimum  dengan  nilai ratio 1  :  1,  kemudian
diukur  nilai  tegangan  keluaran  pada  masing-masing bagian  audio  kompresor  mulai  dari  penguat  stage  1 (PA1),  rangkaian  dioda  aktif  yang  berfungsi  sebagai penyearah  ( rectifier ),  rangkaian driver optokopler (meliputi  keluaran  pada  trimpot  100  kΩ,  resistor  1 kΩ, LED dan LDR) sampai rangkaian penguat stagIe 2  (PA2)  dengan  menggunakan  osiloskop.  Setelah  itu nilai  potensiometer threshold diatur  pada  posisi maksimum  dengan  nilai  ratio  2  :  1  dan  dilakukan pengukuran pada bagian-bagian yang telah dijelaskan diatas.  Pengujian  rangkaian  audio  kompresosr  dapat dilihat pada tabel IX.

## F. Pengujian Rangkaian EQ crossover
Pengujian  rangkaian EQ  crossover dilakukan  dengan memberikan  masukan  frekuensi  yang  bervariasi  dan dijaga agar amplitudo masukan tetap pada 1 V (0 dB v ) melalui  generator  fungsi.  Pengujian  rangkaian  EQ crossover dapat dilihat pada tabel X, XI, XII, XIII.

## G. Pengujian Rangkaian Fader
Pengujian rangkaian fader dilakukan dengan memberikan sinyal amplitudo masukan yang bervariasi  melalui  generator  fungsi,  kemudian tegangan  keluarannya  diukur  dengan  menggunakan multimeter  digital.  Dari  hasil  pengukuran  akan didapatkan  penguatan  tegangan  yang  terjadi  pada keluaran rangkaian tersebut (terdapat pada tabel XIV).

## H. Pengujian Rangkaian Peak Meter
Pengujian  dan  kalibrasi  rangkaian peak  meter dilakukan  dengan  cara  memberikan  sinyal  masukan AC  melalui  generator  fungsi  dengan  amplitudo tegangan  bervariasi  (tergantung  posisi  LED),  mulai dari  0  volt  sampai  2,15  volt  RMS  sebagai  batas tegangan  klip.  Mula-mula  nilai  amplitudo  sinyal masukan diatur sebesar 0,775 V AC yang mengindikasikan  nilai  0  dB u ,  kemudian  atur  nilai trimpot  100  kΩ  sehingga  LED  1  sampai  LED  7 menyala.  Hasil  pengujian rangkaian peak  meter yang dilakukan  berdasarkan  posisi  nyala  LED  tercantum pada tabel XV. Berdasarkan tabel tersebut, level audio mulai  mencapai  batas  kliping  pada  saat  tegangan masukan mencapai 1,060 V AC .

## I. Pengujian Rangkaian Penjumlah
P engujian  rangkaian  penjumlah  dilakukan  dengan memberikan beberapa variasi frekuensi masukan yang beragam  ke  tiap channel dimana  amplitudo  dari masing-masing  frekuensi  tersebut  dijaga  tetap  pada nilai  1  volt.  Selanjutnya,  bentuk  sinyal  hasil pencampuran  dari  masukan  diukur  dan  ditamplikan pada  osiloskop.  Hasil  pengukuran  tegangan  keluaran dari  rangkaian  penjumlah  dicantumkan  dalam  tabel XVI.  Ada  dua  kesimpulan  yang  dapat  diambil mengenai  rangkaian adder yaitu,  yang  pertama semakin  banyak  sinyal  yang  dimasukkan  ke  dalam sistem,  maka  semakin  kecil  amplitudo  keluarannya dan  yang  kedua  semakin  beragam  frekuensi  sinyal
yang  dimasukkan  ke  dalam  sistem,  maka  semakin kecil amplitudo keluarannya.

## TABEL V HASIL PENGUKURAN TEGANGAN CATU DAYA
TABEL VI PENGUJIAN RANGKAIAN PENGUAT AWAL ( PRE-AMP )
TABEL VII HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA RANGKAIAN PAD
TABEL VIII HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA RANGKAIAN LOW CUT 80 HZ TABEL IX PENGUJIAN AUDIO KOMPRESOR TABEL X HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA EQ CROSSOVER LOW

## TABEL XI HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA
EQ CROSSOVER MID-LOW TABEL XII HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA EQ CROSSOVER MID-HIGH TABEL XV HASIL PENGUJIAN RANGKAIAN PEAK METER
TABEL XIII HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA EQ CROSSOVER HIGH
TABEL XIV HASIL PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN PADA RANGKAIAN FADER TABEL XVI HASIL PENGUKURAN PADA RANGKAIAN PENJUMLAH
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2014),  ISSN : 2301-8402

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Dari  hasil  pengujian  alat,  maka  dapat  disimpulkan sebagai berikut.
Penggunaan  EQ crossover pada  tiap channel dimaksudkan  agar  orang  yang  bertindak  sebagai sound engineer ataupun soundman dapat menyesuaikan  nilai-nilai  frekuensi  dari  sumber  suara yang  dimasukan  ke mixer  audio agar  harmonisasi bunyi yang diinginkan dapat tercapai. Dengan  adanya peak  meter pada  tiap channel maka level  penguatan  yang  dihasilkan  dapat  diukur, sehingga  apabila  terjadi  kliping  maka  dapat  segera diatasi sehingga suara yang dihasilkan berkualitas dan juga  keseimbangan  level  bunyi  tiap  peralatan  suara dapat tercapai.
Dengan adanya alat audio mixer ini, maka pemakaian perangkat audio pada suatu pertunjukan konser musik dapat diminimalisasikan.

## B. Saran
Untuk  sistem  penginstalasian  kabel input dan output pada mixer audio sebaiknya menggunakan kabel yang dikhususkan  untuk  audio  agar  dapat  menghindari timbulnya noise yang dihasilkan.
Sistem ini dapat dikembangkan dengan menambahkan modul channel sehingga  dapat  digunakan  untuk sistem konser musik yang lebih besar dan perlu untuk ditambahkan sistem buffer pada keluaran tiap channel agar mencegah terjadinya peredaman amplitudo akibat perbedaan  impedansi  yang  dihasilkan  dari  tiap-tiap keluaran channel . Untuk pembuatan rangkaian ini sebaiknya menggunakan  PCB  yang  polos  dengan  jalur  ground yang lebar agar mencegah nois yang dihasilkan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anomymouse. 18 Juni 2009. Audio Multimedia: Referensi untuk Sound Engineering , tersedia di http://kursusaudio.wordpress.com. [2] Anomymouse. 20 Agustus 2012. Makalah Multimedia (Audio), tersedia di  http://ilmu27.blogspot.com.
[3] A.P. Malvino, Ph.D. Prinsip-prinsip Elektronika, terjemahan Hanapi Gunawan. Jakarta: Erlangga, 1996.
[4] I.  H.  Palendeng,  Rancang  Bangun  Sistem  Audio  Nirkabel Menggunakan  Gelombang  Radio,  Skripsi  Program  S1  Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi, Manado, 2012.
[5] M.T.  Smith, Sound  Engineering  Explained ,  2nd  ed,  Focal  Press. Oxford, 2000.
[6] M.T.  Smith, Sound  Engineer’s  Pocket  Book ,  2nd  ed,  Focal  Press. Oxford, 2000.
[7] Pujiono,  Rangkaian  Elektronika  Analog,  Graha  Ilmu,  Yogyakarta, 2012.
[8] R.  Sasue,  Rancang  Bangun Optical  Audio  Compressor Yang Terintegrasi  dengan  Filter  Frekuensi  Pada  Prangkat Sound Sistem, Skripsi Program  S1  Teknik  Elektro  Universitas  Sam  Ratulangi. Manado, 2010.