APLIKASI EFEK GITAR BERBASIS ANDROID DENGAN KOMUNIKASI BLUETOOTH

(1)

i

TUGAS AKHIR

APLIKASI EFEK GITAR BERBASIS ANDROID DENGAN KOMUNIKASI BLUETOOTH

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh : A. SURYA YOVENDRA

NIM : 165114009

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

2020

(2)

ii

FINAL PROJECT

ANDROID BASED GUITAR EFFECT APPLICATION WITH BLUETOOTH COMMUNICATION

In partial fulfilment of the requirements For the degree of Sarjana Teknik Departement of Electrical Engineering

Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University

Disusun oleh : A. SURYA YOVENDRA

NIM : 165114009

DEPARTEMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA

2020

(3)

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO :

Skripsi ini kupersembahan untuk...

Tuhan Yesus Kristus, Kedua Orangtuaku beserta keluarga,

Sahabat,

Teman-teman seperjuangan.

(4)

viii

INTISARI

Perkembangan fungsi smartphone semakin pesat. Salah satu sistem operasi yang digunakan dalam smartphone ialah Android. Android memungkinkan pengguna untuk membuat sendiri dan mengembangkan aplikasi android. Dalam tugas akhir ini, aplikasi android dimanfaatkan sebagai media untuk mengatur parameter efek gitar, aplikasi android akan terhubung dengan perangkat efek gitar melalui koneksi bluetooth. Bluetooth dimanfaatkan sebagai media komunikasi nirkabel agar memudahkan pemain gitar dalam mengubah parameter efek gitar hanya dengan mengakses smartphone.

Rangkaian distorsi memanfaatkan prinsip kerja optocoupler sebagai pengganti fungsi resistor variabel. Efek gitar distorsi dikolaborasikan dengan Arduino Nano agar bisa mengatur terang gelap LED yang digunakan pada prinsip optocoupler sehingga sebuah LED dan sebuah LDR dapat menjadi resistor variabel apabila mengubah - ubah intensitas cahaya yang dipancarkan oleh LED. Arduino Nano mengubah data yang dikirimkan dari aplikasi android menjadi data untuk mengatur terang gelap LED dan mengatur fungsi switch. Switch pada efek gitar memiliki tiga fungsi, fungsi pertama untuk menghubungkan gitar dengan efek gitar, kedua untuk fungsi bypass, ketiga switch berfungsi untuk mute.

Hasil dari penelitian ini adalah dapat dihasilkan efek gitar yang dapat diatur kecenderungan suaranya hanya dengan mengakses smartphone dengan memanfaatkan bluetooth sebagai media komunikasi. Sistem efek gitar berbasis android dengan komunikasi bluetooth dapat beroperasi dengan baik dengan tingkat keberhasilan sebesar 93.26%. Modul Bluetooth HC-05 sebagai media komunikasi antara smartphone dan efek gitar dapat bekerja dengan baik dengan tingkat keberhasilan pengiriman data sebesar 100% dengan range jarak 18 meter. Bluetooth sebagai media komunikasi antara smartphone dan efek gitar memiliki delay rata – rata sebesar 54.2 ms. Respon penilaian pengguna terhadap sistem efek gitar dengan komunikasi bluetooth mencapai kepuasan 90.5%.

Kata kunci : Aplikasi android, efek gitar distorsi, optocoupler, bluetooth.

(5)

ix

ABSTRACT

The development of smartphone functions is increasing rapidly. One of the operating systems used in smartphones is Android. Android allows users to create their own and develop android applications. In this final project, the android application is used as a medium for adjusting guitar effect parameters, the android application will be connected to a guitar effect device via a bluetooth connection. Bluetooth is used as a wireless communication medium to make it easier for guitar players to change guitar effect parameters by simply accessing a smartphone.

The distortion circuit utilizes the optocoupler working principle as a substitute for the variable resistor function. The distortion guitar effect is collaborated with the Arduino Nano in order to adjust the brightness of the LED used on the optocoupler principle so that an LED and an LDR can become a variable resistor when changing the intensity of the light emitted by the LED. Arduino Nano converts the data sent from the android application into data to adjust the brightness of the LED and adjust the switch function. The switch on the guitar effect has three functions, the first function is to connect the guitar to the guitar effect, the second is for the bypass function, the third switch is for mute.

The result of this research is that the guitar effect can be produced which can be adjusted to the sound tendency only by accessing a smartphone by utilizing bluetooth as a communication medium. Android-based guitar effect system with bluetooth communication can operate well with a success rate of 93.26%. The HC-05 Bluetooth module as a communication medium between smartphones and guitar effects can work well with a 100%

success rate of data transmission over a range of 18 meters. Bluetooth as a medium of communication between smartphones and guitar effects has an average delay of 54.2 ms.

The response of the user assessment of the guitar effect system with bluetooth communication reaches 90.5% satisfaction.

Keywords: Android application, distortion guitar effect, optocoupler, bluetooth.

(6)

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL (BAHASA INDONESIA)...i

HALAMAN SAMPUL (BAHASA INGGRIS)...ii

HALAMAN PERSETUJUAN...iii

HALAMAN PENGESAHAN...iv

PERNYATAAN DAN KEASLIAN KARYA...v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP...vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS...vii

INTISARI...viii

ABSTRACT...ix

KATA PENGANTAR...x

DAFTAR ISI ...xii

DAFTAR GAMBAR ...xv

DAFTAR TABEL ...xviii

1 BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Metodologi Penelitian ... 2

2 BAB II DASAR TEORI ... 4

2.1. Efek Gitar ... 4

2.2. Android ... 4

2.2.1. Arsitektur Android ... 4

2.2.2. App Inventor ... 5

2.3. Efek Gitar Distorsi ... 6

2.4. Arduino Nano ... 9

2.4.1. Spesifikasi Arduino Nano ... 10

(7)

xiii

2.4.2. Komunikasi Arduino Nano ... 11

2.4.3. Konfigurasi Pin Arduino Nano ... 11

2.5. Bluetooth HC-05 ... 13

2.5.1. Spesifikasi Bluetooth HC-05 ... 15

2.5.2. Komunikasi Bluetooth HC-05 ... 15

2.6. Optoisolator ... 16

2.7. Switch ... 17

2.7.1. Switch IC CD4066 ... 18

3 BAB III RANCANGAN PENELITIAN ... 19

3.1. Pendahuluan ... 19

3.2. Perancangan Perangkat Keras ... 19

3.2.1. Perancangan Efek Gitar Distorsi ... 20

3.2.2. Perancangan Catu Daya ... 21

3.2.3. Perancangan Rangakaian Clipper Amplifier... 22

3.2.4. Perancagan Rangkaian Tone Control ... 25

3.2.5. Perancangan Rangkaian Volume Control ... 26

3.2.6. Perancangan Switch ... 28

3.2.7. Perancangan Perangkat Pengandali ... 29

3.3. Perancangan Perangkat Lunak ... 32

4 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 34

4.1. Implementasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak ... 34

4.2. Kinerja Perangkat Keras ... 39

4.2.1. Efek Gitar Distorsi ... 40

4.2.2. Respon Frekuensi Efek Gitar Dari Input Generator Frekuensi Audio ... 43

4.2.3. Respon Frekuensi Efek Gitar (Spectrum Analyzer) ... 46

4.2.4. Respon Frekuensi Efek Gitar (FFT) ... 49

4.2.5. Pengujian Pengaruh PWM Terhadap Nilai Resistansi LDR ... 53

(8)

xiv

4.2.6. Pengujian Pengaruh PWM Terhadap Perubahan Nilai Tegangan ... 54

4.2.7. Pengujian Kinerja Switch ... 55

4.3. Kinerja Perangkat Lunak ... 57

4.3.1. Program Pada Android ... 57

4.3.2. Program Pada Arduino ... 59

4.4. Pengujian Komunikasi ... 62

4.5. Kuisioner ... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

5.1. Kesimpulan ... 65

5.2. Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 66

5 LAMPIRAN ... 1

(9)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur Android [8] ... 4

Gambar 2.2 Logo MIT App Inventor [9] ... 5

Gambar 2.3 Rangkaian Hard Clipper Pada Efek Gitar Distorsi [6] ... 6

Gambar 2.4 Gelombang Sinus Penuh [5] ... 7

Gambar 2.5 Bagian Gelombang Sinus yang Akan Terpotong [5] ... 7

Gambar 2.6 Gelombang Sinus yang Terpotong [5] ... 8

Gambar 2.7 Domain Frekuensi Siyal Sinus Murni ... 8

Gambar 2.8 Domain Frekuensi Siyal yang Mengalami Clipping [12] ... 9

Gambar 2.9 Arduino Nano [14] ... 10

Gambar 2.10 Pin Arduino Nano [15] ... 12

Gambar 2.11 Modul Bluetooth HC-05 [18]... 14

Gambar 2.12 Komunikasi Antara Bluetooth dan Arduino [18] ... 16

Gambar 2.13 Optoisolator [19] ... 16

Gambar 2.14 Sakelar SPST [20]... 17

Gambar 2.15 Sakelar DPDT [20] ... 18

Gambar 2.16 Pin Switch IC CD4066 [22] ... 18

Gambar 3.1 Penggunaan Efek Gitar ... 19

Gambar 3.2 Sistem Perangkat Efek Gitar Distorsi ... 20

Gambar 3.3 Rangkaian Efek Gitar Distorsi [23] ... 20

Gambar 3.4 Rangkaian Catu Daya ... 21

Gambar 3.5 Rangkaian Clipper Amplifier ... 23

Gambar 3.6 Rangkaian Tone Control ... 25

Gambar 3.7 Rangkaian Volume Control ... 26

Gambar 3.8 Perancangan Sakelar DPDT ... 28

Gambar 3.9 Konfigurasi Sakelar DPDT ... 29

Gambar 3.10 Konfigurasi Sakelar SPST ... 29

Gambar 3.11 Rangkaian Perangkat Pengendali ... 30

Gambar 3.12 Diagram Alir Sistem Kontroler ... 31

Gambar 3.13 Diagram Alir Sistem Android ... 32

Gambar 3.14 Disain Antar Muka Dari Aplikasi Android Efek Gitar ... 33

Gambar 4.1 Bentuk Fisik Efek Gitar ... 34

(10)

xvi

Gambar 4.2 Bentuk Fisik Rangkaian Efek Gitar ... 35

Gambar 4.3 Bentuk Fisik Rangkaian Kontroler ... 35

Gambar 4.4 Bentuk Fisik Rangkaian Switch ... 36

Gambar 4.5 Bentuk Fisik Rangkaian I/O ... 37

Gambar 4.6 Antar Muka Dari Aplikasi Android Efek Gitar ... 38

Gambar 4.7 Fungsi Tiap Bagian Antar Muka Aplikasi Efek Gitar ... 38

Gambar 4.8 Nilai Frekuensi dari Generator Frekuensi Audio... 40

Gambar 4.9 Pengujian Efek Gitar Kondisi Gain 100%, Volume 100%, dan Tone 100% ... 40

Gambar 4.13 Grafik Respon Kinerja Tone ... 43

Gambar 4.14 Grafik Respon Kinerja gain ... 44

Gambar 4.15 Grafik Respon Kinerja Volume ... 45

Gambar 4.16 Respon Spectrum Analyzer Kondisi Nada Tunggal D5 Dengan Efek OFF .. 46

Gambar 4.17 Respon Spectrum Analyzer Kondisi Nada Tunggal D5 Dengan Efek ON Gain 100%, Volume 100%, Tone 100%. ... 47

Gambar 4.18 Respon Spectrum Analyzer Kondisi Nada Chord D5 Dengan Efek OFF ... 48

Gambar 4.19 Respon Spectrum Analyzer Kondisi Nada Chord D5 Dengan Efek ON Gain 100%, Volume 100%, Tone 100%. ... 48

Gambar 4.20 Respon FFT Pada Kondisi Nada Tunggal D5 Dengan Efek OFF ... 50

Gambar 4.21 Respon FFT Pada Kondisi Nada Tunggal D5 Dengan Efek ON Gain 100%, Volume 100%, Tone 100%. ... 50

Gambar 4.22 Respon FFT Pada Kondisi Nada Chord D Efek OFF ... 51

Gambar 4.23 Respon FFT Pada Kondisi Nada Chord D5 Efek ON Gain 100%, Volume 100%, Tone 100%. ... 52

Gambar 4.24 Skematik Pengukuran Resistansi LDR ... 53

Gambar 4.25 Grafik Pengaruh PWM Terhadap Nilai Resistansi ... 53

Gambar 4.26 Skematik Pengukuran Voltase LED Optoisolator ... 54

Gambar 4.27 Grafik Pengaruh PWM Terhadap Nilai Voltase ... 54

Gambar 4.28 Grafik Perbandingan Voltase Perhitungan dan Percobaan ... 55

Gambar 4.29 Switch Ketika Kondisi Efek ON dan Unmute Aktif ... 56

Gambar 4.30 Switch Ketika Kondisi Efek OFF dan Unmute Aktif ... 56

(11)

xvii

Gambar 4.31 Switch Ketika Kondisi Mute Aktif ... 57

Gambar 4.32 Sub Program Connect Bluetooth Aplikasi Efek Gitar ... 58

Gambar 4.33 Sub Program Untuk Melihat Status Pengiriman ... 58

Gambar 4.34 Sub Program Untuk Fungsi Tombol Effect ON ... 59

Gambar 4.35 Sub Program Untuk Fungsi Tombol Gain ... 59

Gambar 4.36 Listing Program Inisialisasi Port RX/TX Pada Arduino Nano. ... 60

Gambar 4.37 Listing Program Inisialisasi Port 5,6,9,10,11, dan 12 Pada Arduino Nano ... 60

Gambar 4.38 Listing Program Inisialisasi Kondisi Port Saat Arduino Pertama Kali Dihidupkan. ... 60

Gambar 4.39 Listing Program Pengecekan Ketersediaan Data dari Komunikasi Serial ... 61

Gambar 4.40 Listing Program Logika HIGH/LOW kepada Port 10,11,12 ... 61

Gambar 4.41 Listing Program Untuk Mengatur Nilai PWM Untuk Port 5 ... 62

Gambar 4.42 Jarak Untuk Pengukuran Kinerja Komunikasi ... 62

Gambar 4.43 Antar Muka Aplikasi Android Untuk Menampilkan Lama Pengiriman Data ... 63

(12)

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Nano V3 ... 10

Tabel 2.2 Pin Pada Arduino Nano ... 12

Tabel 2.3 Deskripsi Pin Bluetooth HC-05 [18] ... 14

Tabel 3.1 Komponen Rangkaian Efek Gitar ... 28

Tabel 4.1 Perbandingan Frekuensi Cut-off Perhitungan dan Pengukuran ... 43

Tabel 4.2 Respon Kinerja Gain ... 44

Tabel 4.3 Perbandingan Gain Pengukuran dan Perhitungan ... 45

Tabel 4.4 Respon Kinerja Volume ... 46

Tabel 4.5 Respon Spectrum Analyzer pada Kondisi Nada Tunggal D5 ... 47

Tabel 4.6 Respon Spectrum Analyzer pada Nada Chord D ... 49

Tabel 4.7 Respon FFT pada Kondisi Nada Tunggal D5 ... 51

Tabel 4.8 Respon FFT pada Nada Chord D5 ... 52

Tabel 4.9 Perbandingan Voltase Perhitungan dan Percobaan ... 55

Tabel 4.10 Kinerja komunikasi delay berbanding jarak ... 63

Tabel 4.11 Data uji coba respon orang – orang terhadap penggunaan aplikasi efek gitar .. 64

(13)

1

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan fungsi smartphone semakin pesat. Salah satu sistem operasi yang digunakan dalam smartphone ialah Android. Android memungkinkan pengguna untuk membuat sendiri dan mengembangkan aplikasi android tersebut. Bahkan, aplikasi dan fitur- fitur yang ada maupun belum ada di Android dapat diciptakan sesuai dengan keinginan para software developer. Berbagai macam aplikasi pada smartphone dibuat guna memudahkan pekerjaan seseorang, tidak terkecuali bagi seorang pemain musik.

Pergerakan pemain musik di atas panggung kian terbatas, terutama ketika pemain gitar ingin mengaktifkan efek gitar guna memberikan warna untuk menghasilkan suasana yang berbeda dan khas dalam sebuah penampilan karena pemain gitar harus berada dekat dengan efek gitar untuk menginjak pedal efek gitar [1]. Sebuah efek gitar memiliki pengaturan untuk mengubah kecenderungan suara yang dihasilkan sebuah efek gitar, efek gitar distorsi memiliki parameter yang dapat diubah-ubah yaitu tone, distortion dan volume.

Dalam sebuah lagu seorang pemain gitar bisa membutuhkan pengaturan yang berbeda pada tiap-tiap bagian sebuah lagu [2]. Pemain gitar membutuhkan alat yang dapat memberikan keleluasaan untuk bergerak kepada para pemain gitar selama memainkan alat musiknya di atas panggung, sehingga tidak perlu memaksa pemain gitar selalu dekat dengan efek gitar untuk menginjak pedal efek gitar ketika ingin mengaktifkan efek gitar atau merubah parameter pada efek gitar.

Perancangan ini menggunakan sistem jaringan bluetooth sebagai media komunikasi antara efek gitar dan smartphone dan Arduino sebagai pusat pemrosesan data. Kelebihan bluetooth dibandingkan dengan media transmisi lain yang berbasis wireless antara lain lebih hemat biaya dan daya, mampu menembus penghalang seperti dinding tanpa mengurangi kecepatan transmisinya, dan tingkat keamanan yang terjamin [3]. Tujuan pembuatan aplikasi ini adalah untuk memudahkan pergerakan pemain gitar di atas panggung yang dapat mengaktifkan efek gitar tanpa perlu menginjak pedal efek gitar yang berada di kakinya, dan mengubah-ubah variabel pada efek gitar tanpa memutar potensio pada perangkat

(14)

efek gitar namun hanya dengan mengakses smartphone, dan sebagai literatur guna penelitian selanjutnya karena masih sedikit sumber yang membahas tema seperti ini.

Pada tahun 2015, Rizky Saputra telah melakukan penelitian tentang efek gitar yang dapat diaktifkan melalui bluetooth tapi hanya sebatas menghidupkan atau mematikan efek gitar saja tanpa bisa mengatur parameter yang terdapat pada efek gitar [4]. Pada tahun 2018, Arlinton Imanuel Coresta telah melakukan penelitian tentang efek distorsi pada gitar listrik yang dapat dioperasikan secara wireless [5]. Pada tahun 2016, Roma Adi Prakosa telah melakukan penelitian tentang rancang bangun efek gitar drive analog dengan sistem pengongtrol digital [6].

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat perangkat efek gitar yang dapat dikontrol melalui smartphone dengan sistem operasi Android melalui bluetooth dan Arduino, serta mengetahui kinerja bluetooth sebagai media pengiriman data.

Manfaat dari penelitian ini adalah memudahkan pemain gitar untuk mengakses variabel yang ada pada efek gitar, dan dapat menjadi referensi dan bahan rujukan dalam penelitian untuk pengembangan selanjutnya.

1.3. Batasan Masalah

a. Menggunakan Arduino Nano sebagai mikrokontroler.

b. Menggunakan Android Apk sebagai antarmuka dalam mengatur efek gitar.

c. Menggunakan modul Bluetooth HC-05 sebagai media komunikasi antara perangkat efek gitar dengan smartphone.

d. Menggunakan efek gitar jenis distorsi.

e. Menggunakan 3 variabel efek gitar, yaitu tone, distortion dan volume.

1.4. Metodologi Penelitian

a. Studi literatur

Tahap pertama yaitu dengan membaca buku dan jurnal yang berkaitan dengan permasalaan yang dibahas.

(15)

b. Perancangan perangkat keras dan perangkat lunak

Tahap kedua yaitu untuk merancang model dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.

Perancangan meliputi perancangan efek gitar dan aplikasi Android.

c. Pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak

Tahap ketiga yaitu untuk membuat model dari sistem yang telah dirancang sebelumnya.

d. Eksperimen

Tahap keempat yaitu melakukan pengujian pada alat yang telah dibuat.

Pengujian meliputi pengujian terhadap efek gitar yang telah dibuat dan pengujian terhadap aplikasi Android yang telah dibuat dengan memperhatikan kinerja media komunikasi yang digunakan.

e. Pengambilan data Percobaan

Tahap kelima yaitu mencatat hasil pengujian dengan melihat respon yang ditimbulkan dari alat yang telah dibuat.

f. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan

Tahap terahkir yaitu menganalisis data dari hasil pengujian dari perangkat yang telah dibuat.

(16)

4

2 BAB II

DASAR TEORI

2.1. Efek Gitar

Efek gitar adalah perangkat yang mengubah sinyal elektronik yang dihasilkan oleh gitar listrik untuk mengubah suara dan nada yang dihasilkan oleh gitar tersebut [7]. Efek gitar dapat menghasilkan berbagai suara yang berbeda, seperti efek dan gema suara yang dihasilkan gitar, juga bisa mengasilkan distorsi dari efek tersebut. Efek gitar digunakan pemain gitar untuk membangun suasana sesuai dengan musik yang ingin diperdengarkan.

2.2. Android

Android adalah sistem operasi seluler yang didasarkan pada Linux yang dimodifikasi [8]. Android pada awalnya dikembangkan oleh perusahaan startup dengan nama yang sama, Android, Inc. Pada tahun 2005, untuk memasuki ruang seluler, Google membeli Android dan mengambil alih pekerjaan pengembangan. Android meirilis sebagian besar kode di bawah Lisensi Apache open source, yang berarti siapa saja yang ingin menggunakan Android dapat melakukannya dengan mengunduh kode sumber Android.

2.2.1. Arsitektur Android

Sistem operasi Android dalam diagram arsitektur yang dapat dibagi menjadi lima bagian dan empat lapisan utama [8].

Gambar 2.1 Arsitektur Android [8]

(17)

- Linux kernel menjadi lapisan dasar dari sistem operasi Android. Bagian ini berisi semua driver perangkat tingkat rendah untuk berbagai perangkat keras dari perangat android.

- Libraries berisi semua kode yang menyediakan fitur utama sistem operasi Android.

Misalnya SQLite librarry menyediakan dukungan database, sehingga aplikasi menggunakannya untuk penyimpanan data. WebKit librarry menyediakan dukungan untuk menjelajah web.

- Android runtime berada pada tingkat yang sama dengan libraries, android runtime menyediakan satu set inti librarry yang memungkinkan pengembang untuk menuliskan aplikasi Android menggunakan bahasa pemrograman java. Android runtime juga termasuk mesin virtual Dalvik, yang memungkinkan setiap aplikasi Android untuk menjalankan dalam prosesnya sendiri dengan mesin virtual Dalvik miliknya sendiri. Dalvik adalah mesin virtual khusus dirancang khusus untuk Android dan dioptimalkan untuk perangkat seluler bertenaga baterai dengan terbatas memori dan CPU.

- Application framework adalah bagian untuk mengekspos berbagai kemampuan sistem aplikasi Android ke aplikasi pengembang sehingga mereka dapat memanfaatkannya dalam aplikasi mereka.

- Applications adalah aplikasi Android yang sudah jadi dan siap digunakan termasuk aplikasi yang dikirimkan bersama perangkat Android (seperti Telepon, Kontak, Browser, dll.), serta semua aplikasi yang tersedia yang siap diunduh dan diinstal.

2.2.2. App Inventor

App Inventor merupakan aplikasi web sumber terbuka yang awalnya dikembangkan oleh Google, yang saat ini dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) [9].

App Inventor memungkinkan pengguna untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android. App Inventor menggunakan antarmuka grafis yang memungkinkan pengguna untuk menyeret dan melepas objek visual untuk menciptakan aplikasi yang bisa dijalankan pada perangkat Android.

Gambar 2.2 Logo MIT App Inventor [9]

(18)

2.3. Efek Gitar Distorsi

Efek distorsi adalah jenis efek gitar yang memotong puncak sinyal keluaran gitar dengan bantuan ragkaian clipper, sehingga suara yang dihasilkan akan terdengar lebih kasar [5]. Efek distorsi biasanya digunakan untuk lagu beraliran Rock atau Metal. Efek distorsi membuat suara yang dihasilkan oleh gitar semakin tajam seperti cacat namun teratur sesuai nada yang dihasilkan. Efek distorsi meningkatkan gain pada sinyal gitar sampai rangkaian tidak dapat menangani sinyal tersebut sehingga menyebabkan sinyal menjadi terpotong.

Dalam proses untuk mengubah suara asli dari gitar listrik yang jernih menjadi cacat atau terdistorsi, komponen utama yang digunakan adalah Op-Amp. Tegangan dari sebuah pickup single coil berkisar 200 – 500 mV dan jenis Humbucker gitar listrik berkisar antara 400 – 1000 mV, tegangan tersebut dikuatkan oleh Op-Amp hingga melebihi tegangan dasar dioda sebesar 0.7 V [10], tegangan yang telah mengalami penguatan melebihi 0.7 V akan terpotong dengan sepasang dioda yang terpasang paralel sehingga output suara dari gitar listrik akan terdengar cacat dan itulah yang disebut efek distorsi.

Gambar 2.3 Rangkaian Hard Clipper Pada Efek Gitar Distorsi [6]

Gambar 2.3 merupakan rangkaian yang digunakan untuk memotong atau menghilangkan bagian puncak sinyal sinus yang menyebabkan suara efek gitar menjadi terdistorsi. Dasar dari efek distorsi ini adalah sebuah penguatan secara variabel dan clipper yang dilakukan oleh sepasang dioda. Rumus Non Inverting Amplifier digunakan untuk mengetahui nilai penguatan dari Op-Amp. RI merupakan potensiometer yang mengatur level distorsi semakin kecil nilai resistansinya semakin tajam suara yang dihasilkan. RF menggunakan resistor yang nilainya disesuaikan dari penguatan yang ingin didapatkan.

(19)

(2.1) Rumus tegangan output dari rangkaian efek distorsi berupa Non Inverting Amplifier yaitu tegangan input dikalikan besar penguatan atau dituliskan sebagai berkut.

Vout = ( RF

RI + 1 ) ∗ Vin

dengan Vout adalah tegangan output, RF/RI adalah nilai resistor, dan Vin adalah tegangan input.

Rangkaian Clipping ini akan memperkuat tegangan dari input sinyal gitar listrik menjadi lebih kuat daripada tegangan buka dioda (Vdioda = 0.7 V), sehingga sinyal tersebut dapat terpotong oleh dioda.

Gambar 2.4 Gelombang Sinus Penuh [5]

Gambar 2.4 menunjukan sinyal sinus yang masih utuh sebelum terpotong oleh dioda.

Gambar 2.5 Bagian Gelombang Sinus yang Akan Terpotong [5]

(20)

Gambar 2.5 menunjukan bagian gelombang yang akan mengalami pemotongan oleh dioda dengan titik atas 0.7 V dan titik bawah -0.7 V.

Gambar 2.6 Gelombang Sinus yang Terpotong [5]

Gambar 2.6 merupakan keluaran sinyal yang telah terpotong karena melebihi batas tegangan yang dapat dilewatkan dioda, hal ini yang disebut sinyal menjadi terdistorsi.

Gambar 2.7 Domain Frekuensi Siyal Sinus Murni

Sinyal sinus murni dalam domain frekuensi akan terlihat seperti pada gambar 2.7.

Pada sinyal sinus murni tidak memiliki frekuensi harmonisa. [11]

(21)

(2.2) Gambar 2.8 Domain Frekuensi Siyal yang Mengalami Clipping [12]

Sinyal yang mengalami clipping dalam domain frekuensi akan terlihat seperti pada gambar 2.8. Pada sinyal yang mengalami clipping memiliki frekuensi harmonisa, harmonisa pertama merupakan sinyal dari frekuensi utama. Frekuensi haronisa kedua adalah 2x harmonisa pertama, frekuensi harmonisa ketiga adalah 3x harmonisa pertama dan seterusnya. [11]

Rangkaian efek gitar distorsi membutuhkan rangkaian filter. Rangkaian filter ini berfungsi untuk menahan atau melewatkan sinyal frekuensi tertentu [13]. Rangkaian filter ini disesuaikan dengan frekuensi kerja pada efek gitar. Rumus untuk mengetahui frekuensi cut-off pada sebuah rangkaian filter adalah sebagai berikut :

𝐹 = 1

2𝛑 ⋅ (𝐑) ⋅ 𝐂

dengan F adalah frekuensi cut-off, R adalah nilai resistor, dan C adalah nilai kapasitor.

2.4. Arduino Nano

Arduino merupakan sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembang, tetapi merupakan kombinasi dari hardware, bahasa pemrogaman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih IDE adalah sebuah software yang berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler [14].

(22)

Arduino Nano adalah salah satu board mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis microcontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau Atmega 168 (untuk Arduino versi 2.x).

Gambar 2.9 Arduino Nano [14]

2.4.1. Spesifikasi Arduino Nano

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Nano V3

Mikrokontroler Atmel ATmega168 atau ATmega328

Tegangan Operasi 5V

Tegangan Input (disarankan) 7-12V

Tegangan Input (batas) 6-20V

Pin Digital I/O 14 (6 pin digunakan sebagai output PWM)

Pin Analog Input 8

Arus DC per Pin I/O 40 mA

Flash Memory 16 KB (ATmega168) or 32 KB

(ATmega328) 2 KB digunakan bootloader

SRAM 1 KB (ATmega168) atau 2 KB

(ATmega328)

EEPROM 512 byte (ATmega168) atau 1KB

(ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

Ukuran 1.85cm x 4.3cm

(23)

2.4.2. Komunikasi Arduino Nano

Arduino Nano memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, dengan Arduino lain, atau dengan mikrokontroler lainnya. ATmega168 dan ATmega328 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5 Volt), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan pin 1 (TX). Sebuah chip FTDI FT232RL yang terdapat pada papan Arduino Nano digunakan sebagai media komunikasi serial melalui USB dan driver FTDI (tersedia pada software Arduino IDE) yang akan menyediakan COM Port Virtual (pada perangkat komputer) untuk berkomunikasi dengan perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino termasuk didalamnya serial monitor memungkinkan data tekstual sederhana dikirim ke dan dari papan Arduino. LED RX dan TX yang tersedia pada papan akan berkedip ketika data sedang dikirim atau diterima melalui chip FTDI dan koneksi USB yang terhubung melalui USB komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

2.4.3. Konfigurasi Pin Arduino Nano

Konfigurasi pin Arduino Nano. Arduino Nano memiliki 30 Pin. Berikut Konfigurasi pin Arduino Nano :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catu daya digital.

2. GND merupakan pin ground untuk catu daya digital.

3. AREF merupakan referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().

4. RESET merupakan jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang) mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama Arduino

5. Serial RX (0) merupakan pin sebagai penerima data serial.

6. Serial TX (1) merupakan pin sebagai pengirim data serial.

7. External Interrupt (Interupsi Eksternal) merupakan pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.

(24)

8. Output PWM 8 Bit merupakan pin yang berfungsi untuk data analogWrite().

9. SPI merupakan pin yang berfungsi sebagai pendukung komunikasi.

10. LED merupakan pin yang berfungsi sebagai pin yang diset bernilai HIGH, maka LED akan menyala, ketika pin diset bernilai LOW maka LED padam. LED Tersedia secara built-in pada papan Arduino Nano.

11. Input Analog (A0-A7) merupakan pin yang berfungsi sebagi pin yang dapat diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 V, juga memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan fungsi analogReference().

Gambar 2.10 Pin Arduino Nano [15]

Gambar 2.10 menunjukan letak pin pada Arduinio Nano. Pin pada Arduino Nano memiliki fungsi dan namanya masing – masing. Berikut tabel yang menunjukan nama – nama pin pada Arduino Nano.

Tabel 2.2 Pin Pada Arduino Nano

Nomor Pin Arduino Nano Nama Pin Arduino Nano

1 Digital Pin 0 (TX)

2 Digital Pin 0 (RX)

3 & 28 Reset

4 & 29 GND

5 Digital Pin 2

6 Digital Pin 3 (PWM)

7 Digital Pin 4

(25)

10 Digital Pin 7

11 Digital Pin 8

13 Digital Pin 10 (PWM-SS)

14 Digital Pin 11 (PWM-MOSI)

15 Digital Pin 12 (MISO)

16 Digital Pin 13 (SCK)

18 AREF

19 Analog Input 0

20 Analog Input 1

21 Analog Input 2

22 Analog Input 3

23 Analog Input 4

24 Analog Input 5

25 Analog Input 6

26 Analog Input 7

27 VCC

30 Vin

2.5. Bluetooth HC-05

Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi (personal area networks) PAN tanpa kabel. Modul bluetooth HC-05 adalah sebuah teknologi komunikasi wireless yang dapat dikombinasikan dengan Arduino, beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz yang mampu menyediakan layanan komunikasi data secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas dengan pilihan koneksi bisa sebagai slaves, maupun master. Bluetooth sebagai master adalah kondisi dimana bluetooth tersebut difungsikan sebagai pengontrol komunikasi, atau bertugas mencari perangkat bluetooth yang berada disekitarnya dan mengirim permintaan komunikasi kepada perangkat bluetooth yang ditemukan. Slave adalah kondisi dimana perangkat bluetooth mengunggu datangnya permintaan untuk melakukan komunikasi. Bluetooth HC-05 dengan Breakout Board biasanya dibuat dalam bentuk 6 pin untuk mempermudah user dalam menggunakannya [16].

Jarak jangkauan dari peralatan bluetooth sangat bergantung pada kelas daya dari peralatan radio yang digunakan. Untuk peralatan mobile, umumnya digunakan peralatan radio kelas 2 yang memiliki jangkauan hingga 10 meter. Kelas ini berkaitan dengan output power yang

(26)

digunakannya. Kelas 1 memiliki output power yang lebih besar. Seperti telah dikemukan sebelumnya, terdapat tiga kelas daya yaitu [17]:

 Daya kelas 1 beroperasi antara 100mW (20dBm) dan 1mW (0dBm), dan didesain untuk peralatan dengan jangkauan yang jauh (hingga 100 m).

 Daya kelas 2 beroperasi antara 2.5mW (4dBm) dan 0.25mW (-6dBm), dan didesain untuk jarak jangkauan sedang sekitar 10 m.

 Daya kelas 3 memiliki daya sekitar 1mW (0dBm) dan bekerja untuk peralatan dengan jarak jangkauan pendek atau sekitar 1 m.

Gambar 2.11 Modul Bluetooth HC-05 [18]

Tabel 2.3 Deskripsi Pin Bluetooth HC-05 [18]

STATE Menandakan status komunikasi bluetooth HC-05. Jika Bluetooth pada kondisi pair/terhubung maka pin state memiliki logika HIGH, sebaliknya jika tidak terhubung dengan bluetooth lain pin state memiliki logika LOW.

Kondisi logika pin dapat diubah sebaliknya melalui at mode.

RX Pin Receiver, pin interface bluetooth untuk menerima data UART dari perangkat luar

TX Pin Transmitter, pin interface untuk mengirimkan data UART oleh bluetooth ke perangkat luar

GND GND sumber tegangan

(27)

VCC Supply tegangan untuk menghidupkan Bluetooth HC-05, 3.6v – 6v

ENABLE Berfungsi sebagai disable modul bluetooth, jika diberi logika low saat dalam kondisi pairing maka sambungan akan terputus. Pin enable dapat dibiarkan mengambang jika bluetooth ingin digunakan.

2.5.1. Spesifikasi Bluetooth HC-05

Spesifikasi bluetooth HC-05 adalah sebagai berikut:

 Bluetooth V.20+EDR

 Operating Frequency: 2.4GHz

 Bluetooth Class 2 output power

 Audio Interface: PCM and Analog interface

 Support for 8-Mbit external onboard flash Memory

 PIO (Programmable Input/Output ) control

 Support Serial Port Pofile

 Minimum External Components

 Typical -80dBm sensitivity

 Up to +4dBm RF transmit power

 On board antenna

 3.3v Operating voltage

 Operation temperature: -20 ~ +55 ℃

 Size 26.9mm(L) x 13mm(W) x 2.2mm(H)

2.5.2. Komunikasi Bluetooth HC-05

Komunikasi data serial digunakan untuk komunikasi antara board Arduino dengan komputer atau perangkat lain. Semua board Arduino mempunyai sedikitnya 1 buah port serial yang juga dikenal dengan nama UART atau USART. Komunikasi data serial menggunakan 2 buah pin yaitu pin RX untuk menerima data dan pin TX untuk mengirimkan data. Board arduino pin RX terletak pada pin0 dan pin TX terletak pada pin1, ketika board Arduino dikonfigurasikan untuk berkomunikasi secara serial, maka kedua pin0 dan pin1 tidak dapat digunakan sebagai pin input/output digital.

(28)

Gambar 2.12 Komunikasi Antara Bluetooth dan Arduino [18]

Gambar 2.12 menunjukkan skema untuk menghubungkan arduino dengan bluetooth HC-05 (dengan breakout board). Bluetooth HC-05 dengan Breakout Board sudah dilengkapi dengan rangkaian pengkonversi tegangan baik untuk tegangan power maupun jalur komunikasi serial.

Untuk mengetahui tingkat keberhasilan pengiriman data oleh perangkat bluetooth dari aplikasi Android ke perangkat Arduino dapat dilakukan dengan cara mengirimkan data, yang selanjutnya perubahan data akan dapat dilihat melalui serial monitor untuk kemudian dibandingkan apakah data yang dikirim dan diterima bernilai sama.

2.6. Optoisolator

Optoisolator atau juga disebut optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada prinsipnya optoisolator terdiri dari dua bagian utama yaitu transmiter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya [19]. Dengan memanfaatkan prinsip tersebut optoisolator yang dibuat menggunakan sebuah LED dan sebuah LDR dapat menjadi sebuar resistor variabel apabila mengubah - ubah intensitas cahaya yang dipancarkan oleh LED.

Gambar 2.13 Optoisolator [19]

(29)

Gambar 2.13 menunjukkan hubungan LED dan LDR. LED dihadapkan langsung dengan LDR yang kemudian dibungkus agar terhindar dari cahaya luar yang dapat mengganggu sistem kerja dari optoisolator.

2.7. Switch

Switch atau sakelar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Ada macam-macam jenis sakelar antara lain TPDT, DPDT, DPST, SPDT, SPST. Yang membedakan adalah jumlah dari berapa kontak hubung yang dapat diputus dalam satu kali tekan [20].

a. SPST

Sakelar SPST adalah singkatan dari Single Pole Single Throw. Sakelar jenis dapat menghubungkan dan memutuskan arus satu arah saja sebagaimana sakelar tunggal yang sering kita lihat dan bertugas untuk menghidupkan dan mematikan lampu.

Gambar 2.14 Sakelar SPST [20]

Gambar 2.14 menunjukkan sakelar SPST dapat berposisi NO (terbuka) yaitu ketika pole dan throw tidak terhubung dan berposisi NC (tertutup) yaitu ketika pole dan throw terhubung.

b. DPDT

Sakelar DPDT adalah singkatan dari Double Pole Double Throw. Sakelar ini dapat memindahkan arus listrik dari dua sumber pada dua arah.

(30)

Gambar 2.15 Sakelar DPDT [20]

Gambar 2.15 menunjukkan bahwa dua pole (sambungan dari arus) dapat berpindah secara bersamaan pada throw 1 dan juga berpindah secara berbarengan pada throw 2.

2.7.1. Switch IC CD4066

IC CD4066 merupakan yang berisi 4 switch yang memiliki kontrol On/Off yang mana bekerja seperti 4 buah sakelar individual [21]. CD4066 dapat digunakan sebagai sakelar analog pada umumnya yang dikontrol secara digital. Tegangan High pada pin kontrol akan mengaktifkan sakelar sehingga sinyal dapat melewatinya.

Gambar 2.16 Pin Switch IC CD4066 [22]

Gambar 2.16 menunjukkan letak pin pada IC CD4066. IC CD4066 berisi 4 switch, masing-masing dengan input aktif HIGH (pin A) dan dua input / output (X dan Y). Ketika input aktif diatur HIGH, terminal X dan Y akan terhubung. Ketika aktif LOW, terminal X dan Y akan terputus. Logika Pin VDD sebagai jalur catu daya untuk mengaktifakan IC ini, untuk mengaktifkannya digunakan tegangan DC -0.5 V sampai 20 V.

(31)

19

3 BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Pendahuluan

Perancangan penelitian ini memerlukan beberapa perangkat keras dan perangkat lunak untuk mendapatkan sistem yang diinginkan, antara lain gitar, efek gitar, speaker dan smartphone yang sedah terinstal aplikasi efek gitar yang telah dibuat.

Gambar 3.1 Penggunaan Efek Gitar

Gambar 3.1 menunjukkan penggunaan aplikasi efek gitar berbasis Android dengan komunikasi bluetooth. Sistem ini memungkinkan pemain gitar dapat mengaktifkan efek gitar untuk mendapatkan suara gitar terdistorsi yang dapat dikendalikan melalui aplikasi efek gitar pada smartphone. Pemain gitar juga dapat memilih untuk tidak mengaktifkan efek gitar untuk mendapatkan suara yang jernih dari gitar. Untuk dapat mengakses efek gitar pemain gitar harus menyambungkan smartphone dengan efek gitar melalui koneksi bluetooth.

3.2. Perancangan Perangkat Keras

Proses perancangan perangkat keras merupakan perancangan efek gitar distorsi.

Rangkaian efek gitar dimodifikasi dengan menambahkan Arduino sebagai pengendali dan bluetooth sebagai media komunikasi.

(32)

Gambar 3.2 Sistem Perangkat Efek Gitar Distorsi

Gambar 3.2 menunjukkan sistem kerja pada perangkat efek gitar yang akan dirancang. Sistem dikendalikan oleh Arduino dengan bantuan bluetooth untuk komunikasi secara wireles. Arduino mengatur aktif tidaknya efek gitar dengan menggunakan switch dan juga mengatur parameter volume, tone, dan distortion secara wireless. Aduino mengatur parameter pada efek gitar dengan mengadopsi konsep optoisolator, yaitu mengubah nilai resistansi pada LDR dengan mengatur terang gelap LED dengan memanfaatkan PWM.

3.2.1. Perancangan Efek Gitar Distorsi

Efek gitar distorsi memerlukan komponen inti seperti IC Op-Amp, resistor, dioda dan kapasitor. Proses perancangan perangkat keras ini menggunakan program Proteus 8 Professional untuk membuat skematik dan layout yang nanti akan digunakan dalam pembuatan PCB.

Gambar 3.3 Rangkaian Efek Gitar Distorsi [23]

(33)

Gambar 3.3 menunjukkan rangkaian efek distorsi, efek gitar distorsi ini menggunakan catu daya 9 V. IC Op-Amp yang dipakai adalah IC LM741 karena frekuensi kerja IC ini mencapai 1.5 MHz sedangkan yang dibutuhkan untuk efek gitar hanya sampai 5000Hz [24]. Input dari gitar listrik akan masuk melalui pin 3 pada IC LM741 sebagai sinyal masukan yang akan diproses. Nilai peak to peak pada sinyal gitar listrik terbatas pada 0.7 V dikarenakan dibatasi oleh dioda pada prinsip rangkaian clipping.

Setiap komponen memiliki perannya masing-masing dalam sebuah rangkaian efek gitar distorsi. Pemilihan nilai komponen ditujukan agar rangkaian dapat bekerja sesuai yang diharapkan.

3.2.2. Perancangan Catu Daya

Catu daya untuk efek gitar distorsi menggunakan 9 V DC untuk mengaktifkan IC.

Tegangan 4.5 V DC didapatkan dari hasil pembagian tegangan oleh R8 dan R9 sebagai input tegangan positif pada Op-Amp.

Gambar 3.4 Rangkaian Catu Daya

Gambar 3.4 menunjukkan rangkaian catu daya ini terdapat dioda D3 berfungsi memberi perlindungan polaritas terbalik untuk rangakaian efek gitar. Resistor R8 dan R9 bernilai sama agar didapatkan setengah dari tegangan catu daya, umumnya digunakan resistor bernilai 100 kOhm atau kelipatanya untuk R8 dan R9 yang berfungsi sebagai pembagi tegangan [23]. Terdapat kapasitor C6 yang membentuk rangakaian Low Pass filter bersama dengan resistor R8 berfungsi untuk menghilangkan ripple jala-jala PLN.

Perhitungan rangkaian LPF tersebut adalah

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅 · 𝐶

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅8 · 𝐶6

(34)

50𝐻𝑧 = 1

2𝜋 · 100 𝑘𝑂ℎ𝑚 · 𝐶6

𝐶6 = 1

2𝜋 · 100 𝑘𝑂ℎ𝑚 · 50 𝐻𝑧 𝐶6 = 31,84713 𝑛𝐹

Dari perhitungan tersebut didapat nilai kapasitor yang digunakaan adalah 31nF. Nilai tersebut merupakan nilai minimum kapasitor yang dapat digunakan untuk menghilangkan ripple jala-jala PLN. Semakin besar nilai kapasitor maka semakin baik dalam memfilter ripple. Pada penelitian ini digunakan kapasitor bernilai 10 uF. Maka perhitungan nya sebagai berikut

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅8 · 𝐶6

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 100𝑘 𝑂ℎ𝑚 · 10 𝑢𝐹 𝐹𝑐 = 0.159235 𝐻𝑧

Dari hasil tersebut nilai Fc berada jauh dibawah frekuensi jala-jala PLN sehingga noise dari PLN dapat terfilter dengan baik.

3.2.3. Perancangan Rangakaian Clipper Amplifier

Rangkaian clipper amplifier merupakan inti dari rangkaian efek gitar distorsi, dibuat menggunakan penguat Op-Amp non inverting dengan kenaikan tegangan yang dapat diubah- ubah dan beberapa filter untuk membentuk distorsi. Dioda D1 dan D2 berfungsi untuk memotong sinyal dasil penguatan yang nilainya lebih dari 0.7 V. Rangkaian clipper pada efek gitar distorsi memerlukan resistor variabel yang digunakan untuk mengatur gain dari sinyal yang dihasilkan oleh gitar. Semakin kecil nilai resistor akan menyebabkan semakin besar sinyal yang akan terpotong karena tegangan yang dilewatkan menuju tahap clipping semakin besar. Begitupun sebaliknya jika semakin besar nilai resistor akan menyebabkan semakin kecil sinyal yang akan terpotong, atau sinyal akan semakin mendekati bentuk sinus seperti input aslinya.

(35)

Gambar 3.5 Rangkaian Clipper Amplifier

Gambar 3.5 menunjukkan rangkaian inti untuk membentuk efek distorsi pada efek gitar, penguatan yang digunakan untuk efek distorsi pada umumnya berkisar antara 40 dB – 60 dB atau sekitar 100 kali Penguatan (G) [25]. Dengan asumsi nilai minimum LDR 400 Ohm maka nilai R3 dapat diketahui dari perhitungan berikut :

G = 1 + RA RB 100 = 1 + R3

LDR R3 = (G − 1) x LDR R3 = (100 − 1) 𝑥 400

R3 = 39.6 𝑘𝑂ℎ𝑚

Perhitungan mendapatkan nilai resistansi 39.6 kOhm untuk R3, karena nilai tersebut tidak terdapat dipasaran dipakai resistor dengan nilai 39 kOhm sehingga penguatan menjadi 98.5 kali atau 39.9 dB.

Pada rankaian ini juga terdapat kapasitor C1 dan resitor R2 yang membentuk rangkaian High Pass Filter. Filter ini berfungsi sebagai coupling yang membatasi sinyal DC dan juga berfungsi sebagai batas bawah frekuensi yang dapat dilewatkan ke Op-Amp.

Frekuensi yang akan dilewatkan ditetapkan diatas 82 Hz karena nada terendah pada gitar berada pada nada E pada frekuensi 82 Hz [26]. Dengan ketetapan tersebut nilai R2 ditetapkan 1 MOhm dan C1 didapat dengan perhitungan sebagai berikut

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅 · 𝐶

(36)

𝐹𝑐 = 1 2𝜋 · 𝑅2 · 𝐶1

82𝐻𝑧 = 1

2𝜋 · 1 𝑀𝑂ℎ𝑚 · 𝐶1

𝐶1 = 1

2𝜋 · 1 𝑀𝑂ℎ𝑚 · 82 𝐻𝑧 𝐶1 = 1.941898 𝑛𝐹

Perhitungan mendapatkan nilai kapasitor 1.9418983 nF untuk C1, karena nilai tersebut tidak terdapat dipasaran dipakai kapasitor dengan nilai 2.2 nF sehingga Fc menjadi 72.3 Hz.

Terdapat kapasitor C2 dan resistor LDR yang membentuk rangkaian High Pass Filter. Filter ini berfungsi sebagai sebagai titik harmonik efek gitar. Frekuensi harmonik efek gitar berada pada frekuensi 1.5 kHz [25]. Nilai LDR didapat 400 Ohm, untuk mendapatkan nilai C2 digunakan perhitungan berikut :

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅 · 𝐶

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝐿𝐷𝑅 · 𝐶2

1500𝐻𝑧 = 1

2𝜋 · 400 𝑂ℎ𝑚 · 𝐶2

𝐶2 = 1

2𝜋 · 400 𝑂ℎ𝑚 · 1500𝐻𝑧 𝐶2 = 265.258nF

Perhitungan mendapatkan nilai kapasitor 1.9418983 nF untuk C1, karena nilai tersebut tidak terdapat dipasaran dipakai kapasitor dengan nilai 2.2 nF sehingga Fc menjadi 72.3 Hz.

C3 bersama dengan R4 membentuk rangkaian High Pass Filter rangkaian ini berguna sebagai coupling yaitu menahan tegangan DC dan hanya melewatkan sinyal AC, rangkaian ini juga digunakan sebagai pembatas arus yang masuk ke dioda. Pada prinsipnya rangkaian HPF ini dibuat agar bisa melewatkan frekuensi 82 Hz yaitu batas minimum dari frekuensi kerja yang didinginkan. Nilai C3 ditetapkan 4.7 uF untuk mendapatkan nilai R4 digunakan perhitungan sebagai berikut

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅 · 𝐶

(37)

82𝐻𝑧 = 1

2𝜋 · 𝑅4 · 4.7 𝑢𝐹

𝑅4 = 1

2𝜋 · 4.7𝑢𝐹 · 82 𝐻𝑧 𝑅4 = 413.167 𝑂ℎ𝑚 3.2.4. Perancagan Rangkaian Tone Control

Perancangan rangkaian tone control dibuat dengan menggunakan rangkaian filter yang dapat diubah – ubah frekuensi cut off nya.

Gambar 3.6 Rangkaian Tone Control

Gambar 3.6 menunjukkan rangkaian LPF yang akan digunakan sebagai tone control efek gitar. Frekuensi cut off yang diinginkan pada rangkaian tone control ini adalah middle frekuensi yaitu 550 Hz. C4 ditetapkan bernilai 22 nF sedangkan LDR diasumsikan bernilai 10 kOhm sehingga untuk mendapatkan nilai R5 digunakan perhitungan sebagai berikut

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝑅 · 𝐶

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 𝐿𝐷𝑅2 + 𝑅5 · 𝐶4

550𝐻𝑧 = 1

2𝜋 · 10 𝑘𝑂ℎ𝑚 + 𝑅5 · 22 𝑛𝐹

𝑅5 = 1

2𝜋 · 22 𝑛𝐹 · 500 𝐻𝑧− 10 𝑘𝑂ℎ𝑚 𝑅5 = 3.159 𝑘𝑂ℎ𝑚

(38)

Dari perhitungan nilai LDR diasumsikan 10kOhm dan nilai kapasitor C4 adalah 22 nF sehingga didapat nilai resistor R5 adalah 3.153301 kOhm, karena nilai tersebut tidak terdapat dipasaran dipakai resisior dengan nilai 3.3 kOhm

Nilai resistansi pada LDR adalah dapat diubah – ubah, sehingga nilai Frekuensi cut off juga akan berbeda – beda. Nilai resistansi minimal LDR adalah 400 Ohm sehingga didapatkan nilai Frekuensi cut off sebesar :

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · (400 + 3300) 𝑂ℎ𝑚 · 22 𝑛𝐹

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 22 𝑛𝐹 · 3700 𝑂ℎ𝑚 𝐹𝑐 = 2000 𝐻𝑧

Untuk mengetahui nilai Fc pada saat nilai tengah resistansi LDR adalah dengan mengetahui nilai resistansi tengah LDR terlebih dahulu. Nilai tengah reistansi LDR adalah :

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑛𝑔𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑖 𝐿𝐷𝑅 = ((𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑠𝑖 – 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚) ∶ 2) 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑛𝑔𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑖 𝐿𝐷𝑅 = ((10 𝑘𝑂ℎ𝑚 – 400 𝑂ℎ𝑚) ∶ 2)

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑛𝑔𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑖 𝐿𝐷𝑅 = 4.8 𝑘𝑂ℎ𝑚

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · (4800 + 3300)𝑂ℎ𝑚 · 22 𝑛𝐹

𝐹𝑐 = 1

2𝜋 · 22 𝑛𝐹 · 8100 𝑂ℎ𝑚 𝐹𝑐 = 893.57 𝐻𝑧 3.2.5. Perancangan Rangkaian Volume Control

Rangkaian volume control dibuat untuk mengontrol volume efek gitar.

Gambar 3.7 Rangkaian Volume Control

(39)

Gambar 3.7 menunjukkan rangkaian yang digunakan untuk mengatur volume yang dihasilkan oleh efek gitar. C5, R6, R7 dan LDR3 membentuk rangkaian HPF yang berfungsi sebagai rangkaian coupling. R7 dan LDR3 membentuk pembagi tegangan. Nilai C7, R6, R7 dan LDR3 haruslah tidak mengganggu frekuensi minimum dari efek gitar yaitu 82 Hz, R6 ditetapkan 1MOhm, R7 didapat 1 kOhm, dan LDR 10 kOhm, maka nilai C6 didapatkan dari perhitungan berikut

Fc = 1

2π · R · C

Fc = 1

2π · R6||R7 + LDR · C5

82Hz = 1

2π · 10.88 kOhm · C5

C5 = 1

2π · 10.88 kOhm · 82Hz C5 = 178.3928 nF.

Perhitungan mendapatkan nilai kapasitor 178.3928 untuk C5, karena nilai tersebut tidak terdapat dipasaran dipakai resisior dengan nilai 220 nF sehingga Fc menjadi 66,5 Hz.

LDR3 yang diaplikasikan sebagai resistor variabel bersama R7 membentuk rangkaian pembagi tegangan yang berfungsi untuk mengendalikan volume pada efek gitar.

Nilai perubahan variabel volume control yang diinginkan pada penelitian ini adalah 0 – 90%

dari sinyal yang dihasilkan. Dengan asumsi bahwa nilai LDR3 10 kOhm maka nilai R7 dapat diketahui dari perhitunan berikut

90% = 𝐿𝐷𝑅3

𝐿𝐷𝑅3 + 𝑅7. 100%

90% = 10 𝑘𝑂ℎ𝑚

10 𝑘𝑂ℎ𝑚 + 𝑅7100%

𝑅7 = (100

90 . 10 𝑘𝑂ℎ𝑚) − 10 𝑘𝑂ℎ𝑚 .100%

𝑅7 = 1.111 𝑘𝑂ℎ𝑚

(40)

Tabel 3.1 Komponen Rangkaian Efek Gitar

Komponen Keterangan

C1, C5 2.2 nF

C2 220 nF

C3 4.7 uF

C4 22 nF

C6 31,847133nF

R1, R2, R6 1 MOhm

R3 39 kOhm

R4 470 Ohm

R5 3.3 kOhm

R7 1 kOhm

R8, R9 100 kOhm

D1, D2 1N4148

D3 1N4002

LDR 1, LDR 2, LDR 3 LDR 5mm

IC Op-Amp LM-741

J1, J2, J3 Konektor Molex 2 Pin

3.2.6. Perancangan Switch

Switch atau sakelar yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan IC CD4066.

Digunakan prinsip kerja DPDT dalam menghubungkan perangkat gitar, efek gitar dan speaker.

Gambar 3.8 Perancangan Sakelar DPDT

Untuk menghubungkan gitar langsung dengan speaker dihubungkan c-a dan d-b, dan untuk mendapatkan suara efek gitar distorsi dihubungkan c-e dan d-f. Untuk menerapkan prinsip kerja sakelar DPDT ke sakelar IC 4066, IC 4066 dirancang sebagai berikut

(41)

Gambar 3.9 Konfigurasi Sakelar DPDT

Untuk mengaktifkan sakelar digunakan pin digital D10 dan D11 dari Arduino Nano, agar sakelar dapat berfungsi sebagaimana prinsip DPDT, masukan dari pin D10 dan D11 harus diinisialisasi terbalik, artinya adalah jika kondisi masukan D10 HIGH nilai D11 akan LOW, dan jika D11 HIGH nilai D10 akan LOW.

Dalam perancangan efek gitar juga ditambahkan sakelar mute yang berfungsi menghilangkan suara gitar secara instan, sakelar ini bekerja dengan prinsip SPST, sakelar ini memanfaatkan IC CD4066 sehingga memungkinkan dikontrol melalui smartphone.

Gambar 3.10 Konfigurasi Sakelar SPST

Untuk membuat sakelar mute adalah dengan menghubungkan output efek gitar dengan ground yang dikontrol menggunakan pin D12 pada Arduino Nano.

3.2.7. Perancangan Perangkat Pengandali

Rangkaian pengendali berfungsi untuk mengendalikan terang gelap LED yang nanti akan digunakan untuk mengatur resistansi pada variabel distortion, tone maupun volume.

Perancangan pengendali meliputi perancangan modul Arduino Nano dan modul bluetooth dibuat dengan memprogram Arduino Nano menggunakan aplikasi Arduino IDE sebagai aplikasi pemrograman dan Proteus 8 Professional yang digunakan dalam pembuatan layout PCB sebagai tatakan untuk perangkat pengendali agar lebih efisien dalam bentuk dan menambah estetika. Catu daya 9 V digunakan untuk mengaktifkan modul Arduino Nano.

(42)

Gambar 3.11 Rangkaian Perangkat Pengendali

Gambar 3.11 menunjukkan rangkaian yang digunakan untuk mengendalikan terang gelap LED yang memanfaatkan fungsi PWM yang terdapat pada port Arduino Nano.

Terdapat resistor R1, R2 dan R3 yang digunakan untuk membatasi arus yang melewati LED.

LED 5 mm dengan cahaya berwarna hijau digunakan sebagai sumber cahaya, arus yang dapat dilewatkan pada jenis LED yang diapakai pada penelitian ini sebesar 20 mA dan tegangan kerja 2.6 V, dikarenakan tegangan kerja yang terdapat pada Arduino Nano sebesar 5 V maka nilai resistor didapatkan dari perhitungan berikut

𝑅 =𝑉 𝐴 𝑅 =(5 𝑉 − 2.6 𝑉)

20 𝑚𝐴 𝑅 = 120 𝑂ℎ𝑚

Digunakan catu daya 5 V yang terdapat pada port Arduino Nano untuk mengaktifkan modul bluetooth HC-05. Arduino Nano dan modul bluetooth HC-05 agar dapat berkomunikasi maka port RX pada Arduino disambungkan dengan port TX pada modul bluetooth, dan port TX pada Arduino disambungkan dengan port RX pada modul bluetooth.

(43)

Gambar 3.12 Diagram Alir Sistem Kontroler

Gambar 3.12 menunjukkan sistem kerja dari program yang terdapat pada kontroler, yang pertama kontroler akan menunggu sampai aplikasi efek gitar terhubung dengan kontroler melalui koneksi bluetooth, jika perangkat kotroler sudah terhubung selanjutnya kontroler akan menunggu masukan data yang dikirimkan oleh aplikasi efek gitar, jika data yang dikirim aplikasi efek gitar berhasil, maka data tersebut akan dikonversikan menjadi data PWM yang kemudian data PWM tersebut akan mengubah intensitas cahaya pada perangkat efek gitar, program kontroler ini juga memungkinkan untuk dinonaktifkan melalui aplikasi efek gitar, jika program disudahi maka proses akan berhenti.

(44)

3.3. Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak merupakan perancangan aplikasi Android yang digunakan untuk mengatur efek gitar. Aplikasi efek gitar dapat mengaktifkan atau menonaktifkan dan juga dapat mengatur parameter yang ada pada efek gitar menggunakan smartphone. Aplikasi efek gitar dapat digunakan untuk memudahkan peran manusia yang sebelumnya mengatur efek gitar dengan harus mendekat pada efek gitar menjadi dapat dilakukan hanya melalui smartphone. Aplikasi efek gitar ini bekerja pada sistem operasi Android dan dibuat menggunakan aplikasi web App Inventor.

Gambar 3.13 Diagram Alir Sistem Android

Gambar 3.13 menunjukkan sistem kerja dari program yang terdapat pada aplikasi efek gitar, yang pertama aplikasi dibuka dan menyiapkan koneksi dengan mengaktifkan

(45)

bluetooth, setelah aplikasi terbuka selanjutnya sambungkan aplikasi efek gitar dengan perangkat kontroler melalui koneksi bluetooth, jika aplikasi efek gitar sudah terhubung selanjutnya melalui aplikasi efek gitar akan diatur parameter yang terdapat pada aplikasi efek gitar, selanjutnya sesuai dengan data pada parameter yang telah diatur data tersebut kemudian dikirimkan ke perangkat kontroler, jika aplikasi efek gitar berhasil mengirimkan data tersebut akan muncul tanda yang menandakan pengiriman berhasil, aplikasi efek gitar ini juga dapat dikeluarkan (diberhentikan) langsung dengan menekan tombol kembali, jika aplikasi efek gitar sudah dikeluarkan maka proses akan berhenti.

Berikut desain tampilan antar muka aplikai efek gitar pada smartphone.

Gambar 3.14 Disain Antar Muka Dari Aplikasi Android Efek Gitar

Gambar 3.14 menunjukkan fitur yang dimiliki oleh aplikasi efek gitar antara lain tombol untuk menghubungkan dengan bluetooth, tombol Efect ON untuk mengaktifkan efek gitar yang menyebabkan keluarnya suara gitar yang terdistorsi, tombol Efect OFF untuk mematikan efek suara distorsi sehingga suara yang dihasilkan adalah suara clean atau bersih tanpa efek, dan tombol mute agar gitar listrik tidak menghasilkan suara apapun. Terdapat juga list picker untuk mengatur kecenderungan suara distorsi dari efek gitar.

(46)

4 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menjelaskan dan membahas hasil implementasi dari alat yang telah dibuat untuk mengetahui kinerja hasil perancangan pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan dari alat yang telah dbuat. Kinerja dari sistem perangkat keras secara keseluruhan adalah dapat beroperasi dengan baik dengan tingkat kesesuaian data sebesar 93.26%. Konsep optoisolator dapat dimanfaatkan sebagai pengganti resistor variabel.Kinerja dari sistem perangkat lunak secara keseluruhan adalah dapat beroperasi dengan baik dengan tingkat kesesuaian data yang dikirim dan diterima sebesar 100% sampai jarak 18 meter.

4.1. Implementasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak

Implementasi perangkat keras dan perangkat lunak adalah hasil implementasi dari perancangan pada Bab III.

Gambar 4.1 Bentuk Fisik Efek Gitar

Gambar 4.1 menunjukkan gambar dari dari alat secara keseluruhan. Alat ini terdiri dari 4 bagian yaitu rangkaian efek gitar, rangkaian kontroler, rangkaian switch, dan rangkaian I/O.

(47)

Gambar 4.2 Bentuk Fisik Rangkaian Efek Gitar

Gambar 4.2 menunjukkan implementasi dari rancangan rangkaian efek gitar.

Rangkaian ini berfungsi mengubah suara gitar menjadi suara yang terdistorsi.

Keterangan :

(a) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor mute dan konektor pada switch.

(b) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor output efek gitar dan konektor pada switch.

(c) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor input efek gitar dan konektor pada switch.

(d) Optoisolator.

(e) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada IC OpAmp LM741.

(f) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor LED di efek gitar dan konektor LED pada Arduino Nano.

Gambar 4.3 Bentuk Fisik Rangkaian Kontroler

(48)

Gambar 4.3 menunjukkan implementasi dari rancangan rangkaian kontroler.

Rangkaian ini berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya. Modul Bluetooth HC-05 yang digunakan untuk mengirim dan menerima data dari aplikasi android.

Keterangan :

(a) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada Arduino Nano.

(b) Konektor yang berfungsi mengatur intensitas cahaya LED.

(c) Konektor yang berfungsi mengatur logika HIGH/LOW pada switch IC CD4066.

(d) Ardino Nano.

(e) Modul Bluetooth HC05.

Gambar 4.4 Bentuk Fisik Rangkaian Switch

Gambar 4.4 menunjukkan implementasi dari rancangan rangkaian Switch. Rangkaian ini berfungsi memutus atau menyambungkan rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain.

Keterangan :

(a) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan konektor output efek gitar.

(b) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan konektor input efek gitar.

(c) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada IC CD4066.

(d) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan Arduino Nano.

(e) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan konektor jack input gitar.

(49)

(f) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan konektor jack output.

(g) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara switch dan konektor mute efek gitar.

Gambar 4.5 Bentuk Fisik Rangkaian I/O

Gambar 4.5 menunjukkan rangkaian I/O. Rangkaian ini berfungsi sebagai penghubung gitar ke output speaker, dan input catu daya dari adaptor 9 V DC.

Keterangan :

(a) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor input gitar dan konektor pada switch.

(b) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada Arduino Nano.

(c) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada IC CD4066.

(d) Konektor yang berfungsi memberikan catu daya pada IC OpAmp LM 741.

(e) Konektor yang berfungsi menghubungkan antara konektor output gitar dan konektor pada switch.

(f) Jack input yang berfungsi menghubungkan gitar dengan efek gitar.

(g) Jack DC yang berfungsi menyambungkan catu daya dari adaptor 9 V DC.

(h) Jack output yang berfungsi menghubungkan efek gitar dan speaker.

(50)

Gambar 4.6 Antar Muka Dari Aplikasi Android Efek Gitar

Gambar 4.6 menunjukkan antar muka pada tampilan aplikasi efek gitar pada smartphone.

Keterangan :

(a) Layar pertama yang akan muncuk ketika mengakses aplikasi efek gitar.

(b) Layar kedua yang akan muncuk ketika mengakses aplikasi efek gitar.

(c) Layar yang akan muncul ketika menekan tombol Choose Bluetooth.

(d) Layar yang akan muncul ketika menekan tombol Gain, Volume atau Tone.

Gambar 4.7 Fungsi Tiap Bagian Antar Muka Aplikasi Efek Gitar

Gambar 4.7 menunjukkan bagian – bagian yang terdapat pada antar muka aplikasi efek gitar.

(a) (b) (c) (d)

(51)

(4.1)

(4.2) Keterangan :

(a) Tombol Choose Bluetooth berfungsi untuk memilih koneksi bluetooth yang akan dikoneksikan pada smartphone.

(b) Tombol Effect ON berfungsi untuk mengaktifkan efek gitar.

(c) Tombol Effect OFF berfungsi untuk menonaktifkan efek gitar.

(d) Tombol Unmute berfungsi untuk mengaktifkan fungsi unmute.

(e) Tombol Mute berfungsi untuk mengaktifkan fungsi mute.

(f) Tombol Gain berfungsi untuk mengatur parameter gain.

(g) Tombol Volume berfungsi untuk mengatur parameter volume.

(h) Tombol Tone berfungsi untuk mengatur parameter tone.

(i) Label Status Pengiriman berfungsi untuk mengetahui status keberhasilan pengiriman data.

(j) Label Kirim berfungsi untuk mengetahui waktu kirim data aplikasi android.

(k) Label Terima berfungsi untuk mengetahui waktu terima data aplikasi android.

(l) Label Hasil berfungsi untuk mengetahui lama waktu data dikirim oleh aplikasi android dan aplikasi android menerima feedback dari mikrokontroler.

4.2. Kinerja Perangkat Keras

Kinerja perangkat keras secara keseluruhan adalah dapat beroperasi dengan baik dengan tingkat kesesuaian data sebesar 93.26%, angka ini diperoleh dari rata – rata galat pada pengujian respon frekuensi efek gitar dari input generator frekuensi audio. Tingkat kesesuaian data tidak mencapai 100% dikarenakan perbedaan resistansi minimum LDR berbeda dengan datasheet.

𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑘𝑒𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑎𝑛 = 100% −𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑙𝑎𝑡 (%) 𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑔𝑎𝑙𝑎𝑡

100% − ((4.3 + 6.54 + 7.5 + 5.67 + 5.26 + 12.7 + 5.95 + 6)

8 ) %

= 93.26%

Untuk mendapatkan nilai galat digunakan rumus berikut :

|𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 − 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛|

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑥100%

(52)

(a) (b) 4.2.1. Efek Gitar Distorsi

Dilakukan percobaan dengan memberi sinyal pada input efek gitar oleh Generator Frekuensi Audio untuk mengetahui kinerja dari efek gitar.

Gambar 4.8 Nilai Frekuensi dari Generator Frekuensi Audio

Gambar 4.8 menunjukkan sinyal yang diberikan Generator Frekuensi Audio pada efek gitar. Gambar (a) menunjukkan Generator Frekuensi Audio memberikan sinyal dengan frekuensi sebesar 1000 Hz, nilai frekuensi adalah tetap selama dilakukan pengujian. Gambar (b) menunjukkan bentuk gelombang dari Generator Frekuensi Audio bernilai 0.2 V/DIV.

Pengujian efek gitar dilakukan dengan melihat respon pada osiloskop dari beberapa kondisi, antara lain :

a. Gain 100%, Volume 100%, Tone 100%

Gambar 4.9 Pengujian Efek Gitar Kondisi Gain 100%, Volume 100%, dan Tone 100%

Gambar 4.9 menunjukkan hasil pengujian sinyal sebelum dan sesudah melewati efek dengan kondisi gain 100%, volume 100%, dan tone 100%. Amplitudo sinyal dari Generator Frekuensi Audio yang semula sebesar 0,2 V ditunjukkan pada gelombang (a), setelah melewati perangkat efek gitar sinyal tersebut dikuatkan sebesar 6.8x menjadi 1,36 V akibat

(53)

penguatan dari OpAmp ditunjukkan pada gelombang (b). Sinyal yang semula berbentuk sinus menjadi berbentuk seperti kotak karena puncak sinyal sinus terpotong oleh fungsi dioda. Hasil pengujian ini sudah tepat seperti pada perancangan dan dasar teori dari fungsi rangkaian clipping.

b. Gain 50%, Volume 100%, Tone 100%

Gambar 4.10 menunjukkan hasil pengujian sinyal sebelum dan sesudah melewati efek dengan kondisi gain 50%, volume 100%, dan tone 100%. Amplitudo sinyal dari dari Generator Frekuensi Audio yang semula sebesar 0,2 V ditunjukkan pada gelombang (a), setelah melewati perangkat efek gitar sinyal tersebut dikuatkan sebesar 3.6x menjadi 0.72 V akibat penguatan dari OpAmp ditunjukan pada gelombang (b). Hasil pengujian ini sudah tepat seperti pada perancangan yaitu perubahan pada gain mengakibatkan perubahan amplitudo.

c. Gain 100%, Volume 100%, Tone 50%