4.3. Pengujian Keberhasilan
4.3.6. Analisis Hasil Pengujian
Presentase keberhasilan alat musik synthesizer ini ditentukan oleh presentase error frekuensi keluaran VCO dan konsistensi tegangan RMS keluaran alat musik synthesizer. Konsistensi tegangan RMS keluaran alat musik synthesizer tidak hanya ditentukan oleh konsistensi rangkaian amplifier pada modul VCO, namun juga ditentukan oleh penguatan pada mixer dan VCA.
Alat musik synthesizer ini dinyatakan berhasil bila error frekuensi setiap nada lebih rendah atau sama dengan 1%. Berdasarkan tabel 4.1, persentase error yang lebih dari 1% di VCO B pada nada D1 dengan error 1.362% dan nada D#1 dengan error 1,285% terhadap refrensi frekuensi nada. Namun sesuai dengan tabel 4.1, rata-rata error VCO A 0,187% dan rata-rata error VCO B 0,442%. Persentase rata-rata error kedua VCO jauh dibawah batas minimal keberhasilan alat musik synthesizer ini. Hal tersebut disebabkan oleh pemilihan jenis resistor yang berkaitan dengan CV (Control Voltage) yang menuju masukan pada VCO dengan jenis metal film (toleransi 1%). Alat musik synthesizer mengeluarkan gelombang yang dapat dilihat pada pengamatan bentuk gelombang. Gelombang yang dikeluarkan oleh
alat musik synthesizer sesuai dengan simulasi yang dilakukan saat melakukan penelitian dengan software simulasi elektronika. Selain itu, frekuensi VCO tidak berubah ketika alat musik synthesizer diletakkan pada ruangan pengamatan pada siang hari dengan suhu sekitar 29°C dan pada ruangan pengamatan pada pagi hari dengan kondisi alat musik diletakkan dibawah AC dengan suhu 18°C. Hal tersebut terjadi karena pemilihan kapasitor timing VCO menggunakan kapasitor jenis Silver Mica yang memiliki temperature drift sangat rendah dan toleransi sangat rendah. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa alat musik synthesizer berhasil dalam hal frekuensi keluarannya.
Pada pengamatan frekuensi, respon frekuensi cutoff filter terhadap persentase potensiometer cutoff dapat ditentukan dengan mengamati data respon frekuensi VCLPF pada kondisi potensiometer resonansi 100%. Kondisi tersebut dipilih karena frekuensi cutoff filter dapat mudah terlihat dengan mengamati gambar spectrum analyzer. Frekuensi cutoff filter ada pada frekuensi yang memiliki amplitudo tertinggi. Resistor yang mengatur arus bias IC LM13700 yang digunakan pada VC LPF maupun VC HPF bernilai sama. Sehingga pada tegangan kontrol frekuensi cutoff filter yang sama, frekuensi cutoff filter sama atau sangat mendekati. Sehingga data frekuensi cutoff VC HPF dapat diwakili data frekuensi cutoff VC LPF dengan kondisi potensiometer resonansi 100%. Data dapat dilihat pada gambar 4.32.
Gambar 4.32 Grafik respon VCF terhadap persentase posisi potensiometer
Pada pengukuran tegangan RMS setiap gelombang dan setiap VCO pada sistem alat musik synthesizer, target tegangan RMS keluaran alat musik synthesizer ini adalah 0,30 Volt
80 1900 2500 3400 18000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 0% 25% 50% 75% 100%
Grafik Frekuensi Cutoff Filter Terhadap Persentase
Potensiometer Cutoff
dengan ketelitian ±20%. Persentase error. Pada keluaran gelombang kotak, duty cycle dibuat mendekati 50%. Sesuai tabel 4.6, lima dari delapan VCO mengeluarkan sinyal dengan tegangan RMS 0,30V, tiga dari delapan mengeluarkan sinyal dengan tegangan RMS tidak jauh dari 0,30V dengan tegangan RMS terendah 0,26V dan tegangan RMS tertinggi 0,30V. Rata-rata tegangan RMS keluaran gelombang kotak dari semua VCO yaitu 0,295V, yang berarti 5mVRMS lebih rendah dari target idealnya. Pada pengukuran tegangan RMS gelombang gergaji, data dari tabel 4.6 menunjukan bahwa penguatan sinyal lebih tinggi dibandingkan jenis gelombang lainnya, dengan lima dari delapan VCO mengeluarkan tegangan RMS 0,32V. Tegangan terendah ada pada keluaran VCO A1 yaitu 0,28VRMS dan tegangan tertinggi ada pada keluaran VCO B4 yaitu 0,34VRMS. Rata-rata tegangan RMS keluaran gelombang gergaji dari semua VCO yaitu 0,315V, yang berarti 15mVRMS lebih tinggi dari 0.30V. Pada keluaran gelombang segitiga, tujuh dari delapan VCO mengeluarkan tegangan RMS sebesar 0,30V, hanya VCO A1 yang mengeluarkan tegangan RMS yang mendekati target ideal yaitu 0,26V. Rata-rata tegangan RMS keluaran gelombang segitiga dari semua VCO yaitu 0,295V, yaitu 5mV lebih rendah dari target yang ideal. Penyebab terjadinya error karena pemilihan jenis resistor pada bagian amplifier dan mixer menggunakan resistor carbon dengan toleransi 5%. Error dapat diminimalisir dengan mengaplikasikan resistor metal film dengan toleransi 1%. Error tegangan RMS setiap keluaran VCO pada alat musik synthesizer ditampilkan pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Error tegangan RMS keluaran tiap VCO
Voice 1 2 3 4
VCO A B A B A B A B
Kotak -40mV -20mV 0mV 20mV 0mV 0mV 0mV 0mV
Gergaji -20mV 20mV 20mV 0mV 20mV 20mV 20mV 40mV
Segitiga -40mV 0V 0mV 0mV 0mV 0mV 0mV 0mV
Pada pengujian polyphony pada alat musik synthesizer ini, sistem dapat dikatakan berhasil karena dapat mengeluarkan empat nada sekaligus. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.31. Frekuensi yang tampak pada bagian kiri spectrum analyzer (frekuensi rendah) merupakan frekuensi fundamental atau harmonisa pertama setiap gelombang. Sesuai dengan teori, frekuensi nada yang tekan pada pengujian polyphony seperti pada tabel 4.8.
Tabal 4.8 Frekuensi nada pengujian polyphony Nada Frekuensi (Hz) C2 65.4 E2 82.4 G2 98.9 B2 123.5
Sesuai dengan gambar 4.31, terdapat sinyal pada frekuensi yang ada pada tabel 4.8. Semua frekuensi pada tabel 4.8 merupakan frekuensi fundamental nada-nada yang digunakan untuk pengujian polyphony dan semua frekuensi tersebut muncul pada spectrum
analyzer gambar 4.31, sehingga dapat disimpulkan sistem alat musik synthesizer berhasil
dalam aspek keberhasilan polyphony dan modul CV controller bekerja dengan baik.
Semua pengukuran diambil dari keluaran sistem, bukan dari masing-masing modul. Namun setiap potensiometer dan switch yang ada pada panel depan synthesizer sudah dicoba dan tidak satupun yang tidak bekerja semestinya. Selain itu, aspek keberhasilan polyphony sudah tercapai. Sehingga dapat disimpulkan semua modul bekerja dengan baik karena dapat mengeluarkan nada tanpa masalah. Namun terkadang modul envelope generator VCA pada
voice kedua tidak bekerja dengan semestinya karena soket masukan sinyal gate kendur. Hal
tersebut dapat diperbaiki dengan mengganti soket tersebut dan mengelem soket agar tidak bergerak.