Dasar Telekomunikasi

 Telekomunikasi adalah pengiriman informasi jarak jauh untuk tujuan berkomunikasi. Informasinya bisa berupa suara, gambar, video dan tulisan. Sistem Telekomunikasi secara sederhana dapat digambarkan seperti gambar 1.  Sumber informasi dikirimkan oleh transmitter (pemancar) melalui media transmisi tujuan. Disini kita akan memulai pemahaman yang gampang dulu, misalkan komunikasi suara menggunakan telepon. Dii telepon kita berbicara menggunakan perangkat mikropon yang merubah suara menjadi energi listrik. Suara lawan bicara kita dengan menggunakan perangkat yang di sebut speaker (pengeras suara). Bagaimana ya suara koq bisa dirubah menjadi energi listrik???. dan energi listrik bisa lagi berubah menjadi energi suara yang bisa kita dengar??.

Gambar 1. Sistem Telekomunikasi

Untuk memahami prinsip kerja mikropon mari kita lihat dulu apa itu sinyal suara. Sinyal suara dihasilkan oleh beberapa organ tubuh diantaranya paru-paru, tenggorokan (trachea), laring (larynx), faring (pharynx), pita suara (vocal cord), rongga mulut (oral cavity), rongga hidung (nasal cavity), lidah (tongue), dan bibir (lips). Suara manusa di hasilkan melaui dua proses yaitu pembentukan aliran udara dari paru-paru sehingga menjadi suara, dan pembentukan artikulasi yang mengatur suara menjadi bunyi yang spesifik. Uraian lebih lengkap mengenai produksi suara manusia bisa di baca di sini.

Gambar 2. Organ sistem Pernafasan manusia

Hasil produksi sinyal suara manusia dikeluarkan melalui mulut  berupa tekanan udara yang bervariasi / berubah-ubah sesuai dengan bunyi atau ucapan yang dihasilkan. Variasi tekanan udara ini bisa kita rasakan dengan meletakkan telapak tangan di depan mulut pada saat berbicara. Silahkan dicoba sekarang :) saya tunggu ,,,,,,,,,,,,

Gambar 3. Tekanan udara yang dihasilkan oleh produksi suara manusia

Sekarang kita sudah bisa memahami apa itu sinyal suara. Selanjutnya kita akan mencoba memahami bagaimana mikrofon merubah suara menjadi energi listrik. Ada berbagai jenis mikropon diantaranya mikrofon dinamis, mikrofon kondenser, mikrofon karbon dan mikrofon kristal. Mikrofon adalah salah satu jenis transducer.  Transducer adalah suatu perangkat yang bisa merubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lain contoh mikrofon merubah energi suara menjadi energi listrik, speaker merubah energi listrik menjadi energi suara, tabung vidicon merubah adegan menjadi energi listrik, tabung tv, monitor, lcd merubah energi listrik menjadi gambar maupun gambar bergerak. Mari kita kembali lagi ke mikrofon :). Disini kita akan menjelaskan prinsip kerja dari mikrofon dinamis. Sebuah mikrofon dinamis terdiri dari sebuah membran yang lentur, sebuah magnet dan sebuah lilitan kawat sebagaimana yang diperlihatkan pada gambar 4.

 Gambar 4. Prinsip kerja mikrofon dinamis (moving coil microphone)

Dynamic Moving-coil Microphone  Sound Transducer from www.electronics-tutorials.ws

Pembaca tentu masih ingat bagaimana listrik dibangkitkan dari sebuah magnet dan sebuah lilitan bukan? sekadar mengingatkan, apabila pada sebuah kumbaparan di gerak-gerakkan diantara medan magnet maka garis-garis medan magnet akan terpotong oleh kumparan sehingga pada kumparan akan terjadi gaya gerak listrik. sehingga jika kedua ujuk kumparan di hubungkan ke sebuah Ampere meter maka jarum ampere meter akan bergerak-gerak. Nah prinsip kerja mikrofon ini sama dengan prinsip pembangkitan listrik tersebut. Pada gambar empat dapat dilihat bahwa suara yang berupa tekanan udara yang bervarisasi dari mulut akan mengenai membran fleksibel. sehingga membran tersebut akan bergerak-gerak sesuai dengan tekanan udara dari suara. dibelakan membran menempel lilitan. lilitan tersebut juga akan bergerak sesuai dengan gerakan membran. Gerakan lilitan akan memotong garis medan magnet sehingga akan dihasilkan energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan sebanding dengan variasi tekanan udara yang di keluarkan oleh mulut.

Prinsip kerja speaker adalah kebalikan dari prinsip kerja mikrofon. Pembaca tentu juga masih ingat prinsip kerja dinamo lampu sepeda, dimana roda akan memutar kumparan dinamo diantara medan magnet sehingga akan terjadi arus listrik yang menyalakan lampu. Apabila di balik arus listrik dberikan ke kumparan dinamo maka dinamonya akan berputar. ini terjadi karena apabila sebuah kumparan dialiri arus listri maka akan timbul gaya gerak listrik . gaya gerak listrik ini akan saling tarik menarik dengan medan magnet. karena magnetnya statis maka tarik menarik tersebut akan memaksa kumparan untuk berputar. Nah prinsip kerja speaker mirip dengan prinsip kerja dinamo ini. Pada gambar 5 dapat kita lihat bagian-bagian dari sebuah speaker yaitu sebuah lilitan, magnet dan membran yang lentur.

Gambar 5. Prinsip kerja speaker 

Sinyal listrik yang dihubungkan ke kawat lilitan akan menghasilkan gaya gerak listrik yang tarik menarik dengan medan magnet. karena magnetnya statis, maka tarik menarik tersebut akan memaksa kumparan bergerak gerak sesuai dengan variasi energi listrik. Gerakan lilitan otomatis akan mengerak-gerakkan membran fleksibel yang ada pada bagian luar speaker. akibat gerakan membran tersebut maka akan terjadi gerakan udara yang sebanding dengan gerakan listrik sehingga kembali menghasilkan sinyal suara :).

Kembali ke topik kita mengenai telekomunikasi, maka dengan menggunakan sebuah speaker yang dihubungkan ke sebuah amplifier, kemudian dengan menggunakan kabel yang cukup panjang kita menghubungkan amplifier ke sebuah speaker maka kita sudah bisa melakukan proses telekomunikasi sederhana sebagaimana pada gambar 6.

  Gambar 6. Telekomunikasi sederhana 

dari www.electronics-tutorial.ws

Telekomunikasi yang ditunjukkan oleh gambar 6 disebut komunikasi satu arah (simplex). Untuk komunikasi dua arah berarti kita juga harus punya perangkat yang sama untuk arah yang berlawanan sebagaimana pada gambar 7. berikut.

Gambar 7. Sistem telekomuniksi dua arah

Dengan demikian kita sudah memiliki pemahaman bagaimana suara bisa dikirimkan menjadi sinyal listrik kemudian menempuh suatu jarak tertentu dan sampai di penerima kembali berupa energi suara. Semua sistem telekomunikasi suara menggunkanan mikrofon dan speaker pada sisi kirim dan sisi terima walaupun sistem komunikasi sebenarnya lebih kompleks dari gambar 7. Sebagaimana pada gambar 1 kita bisa mengelompokkan gambar 7 sebagai berikut : mikrofon dan amplifier sebagai pemancar (Tranmsitter), kabel sebagai media transmisi dan speaker sebagai penerima (receiver).

Sistem Telekomunikasi jarak jauh bisa kita bedakan menjadi tiga bentuk yaitu (gambar 8) []:

1. Komunikasi satu arah (simplex) dimana pengirim dan penerima tidak dapat menjalin komunikasi timbalik secara berkesinambungan melalui media yang sama. contoh : Pager, Televisi dan radio.
2. Komunikasi dua arah (full duplex) dimana pengirim dan penerima bisa berkomunikasi dua arah secara berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh : Telefon dan VOIP.
3. Komunikasi semi dua arah ( half duplex) dimana pengirim dan penerima bisa berkomunikasi dua arah secara bergantian. Contoh : Handy talky, Fax, chat room.

 Gambar 8 Simplex, full duplex dan half duplex

Referensi

1. Proses Produksi Suara Manusia, www.go-kerja.com
2. Sound Transducer Electronics-tutorials
3. Telekomunikasi wikipedia