< Previous 8 | Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi sinyal listrik pertama. Penemuan ini membuka jalan bagi telekomunikasi secara fantastis dan teknologi media masa ini. Pada akhir abad ke sembilan belas. Beberapa ilmuwan dan penemu juga menyadari keberadaan gelombang elektromagnetik. Gelombang radio yang radikal diciptakan dari bintang dan sumber-sumber alam lainnya. Semua gelombang radio, artifisial gelombang radio merambat melalui udara serta ruang hampa dengan kecepatan cahaya. Sebenarnya, gelombang radio memiliki fenomena yang sama seperti cahaya tapi memiliki panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya tampak. Penemu mulai menggunakan sinyal listrik untuk mengendalikan penampilan gelombang radio. Dengan melakukan hal ini, gelombang radio menjadi pembawa pesan dan bahkan kabel tembaga menjadi tidak perlu. Pada awal abad kedua puluh, perubahan terjadi secara drastis dalam teknologi penyebaran dan menyimpan cerita-cerita dengan suara. Pada beberapa dekade kemudian, menjadi sangat mungkin bagi jutaan orang untuk mendengarkan satu orang yang sedang bercerita secara bersamaan dengan cerita yang sama seiring lahirnya pemancar radio sebagai alat penyiaran. Cara untuk merekam musik dan suara lain juga berkembang pesat. Seni mendongeng telah berkembang dari seorang yang duduk di api unggun bercerita langsung dari ingatannya, menuju ke seseorang membaca dari sebuah buku dalam studio siaran radio dan didengarkan oleh orang secara bersamaan di daerah yang terjangkau oleh gelombang radio yang dipancarkan oleh pemabnacr radio. Saat ini, TV tidak diragukan lagi merupakan pendongeng terbesar. Program siaran yang menarik pada televisi di seluruh dunia mengambil alih sebagian besar cerita di rumah. Prinsip-prinsip dasar masih sama. Anda berkumpul setiap malam dan menonton dan mendengarkan cerita fiksi maupun kisah nyata yang dikemas dalam berita. Bahkan orang saat ini memiliki api unggun di ruang tamu mereka dalam bentuk perapian modern. Penemuan televisi dan kemajuan teknologi yang telah terjadi dalam 120 atau lebih tahun terakhir telah memperkenalkan sejumlah sistem, solusi dan metode penyiaran suara dan gambar. B. Televisi Mekanik (1880-1930) Pada awal akhir abad ke sembilan belas, beberapa penemu yang mencoba mentransfer gambar menggunakan sinyal-sinyal listrik. Mentransfer suara adalah Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi| 9 Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi cukup mudah, karena mikrofon memberikan sinyal listrik yang langsung merespon getaran di udara yang disebabkan oleh suara. Namun, gambar adalah sesuatu yang jauh lebih rumit. Bahkan gambar dalam hitam dan putih terdiri dari titik-titik cahaya dalam jumlah yang sangat besar yang masing-masing memberikan gambaran bagaimana cahaya bervariasi menurut periode waktu. Mentransfer sinyal untuk setiap titik secara terpisah sejumlah besar sinyal akan berarti hampir mustahil untuk melaksanakan. Beberapa jenis kompresi informasi akan diperlukan untuk mengurangi sejumlah besar sinyal dan hanya satu sinyal yang menggambarkan seluruh gambar. Pada tahun 1884, penemu Jerman bernama Paul Nipkow mendapat paten untuk perangkat mekanik yang bisa memunculkan gambar. Perangkat tersebut terdiri dari disc yang berputar secara vertikal ,di mana ada lubang yang diatur dalam bentuk spiral. Bila gambar terhalang oleh disk, maka hanya satu titik saja yang menembus disk dan mencapai sel fotosensitif yang terletak di sisi lain dari disk. Dengan berputar disk, cahaya yang menembus disc menggambarkan titik –titik yang menghasilkan gambar. Setelah satu putaran disc lengkap gambar telah dibentuk. Sinyal listrik yang dihasilkan oleh fotosensitif sel adalah sinyal video model lama. Pada akhir penerima, disk berputar sama dengan lubang digunakan. Penerima disk ini berputar dengan kecepatan yang sama dengan mengirimkan titik cahaya ke dalam disc. Sebuah sumber listrik cahaya yang dikendalikan oleh sinyal video terletak di belakang disc penerima. Sebuah gambar sekarang dapat dilihat di depan disc penerima. Pada masa itu, Nipkow dianggap sebagai orang yang sangat aneh. Namun, penemuan, pembentukan gambar yang berurutan, adalah dasar untuk televisi, layar komputer dan fotografi digital. Ini jelas merupakan salah satu penemuan terbesar yang pernah dibuat dalam bidang visualisasi. Nipkow meletakkan dasar untuk kompresi sinyal-sinyal listrik dengan menyederhanakan sinyal yang menggambarkan gambar yang dibentuk hanya dengan satu titik cahaya yang disapukan ke seluruh permukaan. Dia melakukan ini untuk membuat sinyal lebih mudah untuk dikirim ke penerima. Sinyal ini walaupun sederhana, namun masih akurat dirasakan mata kita karena otak kita memproses sinyal dari mata kita sangat lambat. 10 | Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Meskipun kita hanya dapat melihat satu titik gambar pada saat tertentu, namun akan terbentuk gambar yang lengkap saat disk berputar dengan cukup cepat. Dengan cara yang sama, sebenarnya kita melihat gambar sebuah film yang merupakan serangkaian pergantian gambar yang ditampilkan dalam waktu cepat. Dengan memanfaatkan ketidaksempurnaan indera kita menjadi salah satu cara dalam mengembangkan televisi lebih lanjut. Nipkow pernah berhasil menemukan sistem TV-nya melaui percobaannya, sementara komponen elektronik belum ditemukan. John Logie Baird Inggris yang menerapkan kamera pertama dan sistem TV yang benar-benar bekerja, pada tahun 1920. Baird mulai pertama transmisi TV dari Inggris dan diproduksi kit untuk TV mekanis, disebut televisor. Sebagian besar kit dijual kepada amatir radio di seluruh Eropa. Gambar di televisi ini sangat kecil dan memiliki resolusi yang sangat rendah. The Baird televisor terhubung ke output speaker dari radio AM dan sinyal luminan dikendalikan oleh lampu yang menyala terletak di belakang disc berlubang yang berputar. Audioditransmisikan pada saluran yang terpisah dan diterima oleh penerima. Transmisi dari Inggris dilakukan dalam band gelombang menengah. 25.000 kit yang Baird berhasil menjual terutama untuk orang membutuhkan untuk pengembangan, namun "teknologi" tidak mencapai penjualan yang luas atau digunakan. Gambar 1.5 Menonton televisi mekanik Gambar 1.6 Televisi mekanik Televisi mekanik adalah produk dari era mekanik dan pertama menghasilkan sinyal video listrik. Masalah yang rumit adalah sinkronisasi antara cakram satu dengan yang lain. Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi| 11 Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi C. Televisi Elektronik (1930-an dan 40-an) Dijelaskan dari awal bahwa televisi mekanik harus digantikan oleh sebuah rangkaian TV secara elektronik yang sudah dikembangkan melalui eksperimen dengan elektronik yang hasilnya berbeda. Sebuah penemuan utama adalah iconoscope, merupakan cikal bakal untuk tabung kamera yang dengan baru, peningkatan sistem TV. Menggunakan elektronik yang memungkinkan untuk mendapatkan sistem TV dengan gambar dibagi menjadi banyak baris. Perkembangan mekanik beruikutnya, Baird hampir pasti menyadari bahwa TV elektronik cepat atau lambat akan mengalahkan m televisi mekanik, tetapi ia terus mencoban mengembangkan solusi mekanis untuk bersaing dengan yang TV elektronik. Dengan meningkatkan jumlah lubang dalam cakram dan menggabungkan mekanik dan elektronik, ia berjuang tak kenal lelah. Akhirnya, ia bahkan memproduksi peralatan untuk TV warna mekanis dengan menggunakan cakram dengan set yang berbeda dari lubang yang memiliki filter untuk merah dasar, hijau dan warna biru. Gambar 1.7 Artis di studio TV Gambar 1.8 Tabung gambar generasi pertama Pada 1920-an ada minat yang besar dalam mengembangkan tabung elektronik yang juga digunakan dalam sistem radio. Iconoscope adalah semacam tabung elektronik. Elektron dipercepat menuju anoda yang terdiri dari bahan yang sensitif terhadap cahaya. 12 | Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi D. Lampu-sensitif Lapisan akan meningkatkan konduktivitas seperti bagian yang diterangi dan dengan demikian arus melalui tabung akan meningkat dibandingkan jika berkas elektron wilayah yang tidak diterangi. Arus melalui tabung akan sebanding dengan penerangan dari titik tertentu di mana berkas elektron terjadi untuk memukul Pada awalnya sistem TV elektronik, sinyal video diproduksi oleh icono lingkup di mana berkas elektron menyapu gambar yang diproyeksikan subjek. Partikel bermuatan (seperti elektron) yang dibelokkan ketika mereka melewati medan magnet. Sekitar tabung, koil mengontrol pembelokan secara horisontal dan vertikal. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk mendapatkan balok untuk memindai gambar baris demi baris. Elektronik pemindaian dapat dibuat jauh lebih cepat daripada yang mungkin membuat televisi mekanik televisi elektronik mampu menangani sangat sejumlah besar baris dan sejumlah besar gambar setiap detik Pada awalnya, ada beberapa sistem siaran televisi yang digunakan. Amerika Utara dan Selatan memutuskan untuk menggunakan sistem dengan 525 garis. Tingkat mendatang dari 30 gambar per detik. Alasan kedua adalah penggunaan 60 periode AC. Pada masa itu, ada risiko besar untuk gangguan gambar jika menilai file tidak kelipatan genap dari frekuensi AC. Di Eropa, 50 Hz AC digunakan dan akibatnya lebih rendah 25 Hz menilai file terpilih. Di Eropa, ada juga pendapat yang berbeda tentang jumlah baris yang harus digunakan. Inggris pada awalnya memperkenalkan sistem 405 garis. Perancis pertama memiliki 819 baris (Anda bisa mengatakan bahwa Perancis dari waktu ke depan, menggunakan sistem hampir HDTV). Bagian lain Eropa memperkenalkan standard definition 625 line sistem yang benar. Namun tidak semua baris digunakan untuk transmisi gambar. Butuh beberapa waktu untuk berkas elektronik untuk melompat dari bagian bawah ke bagian atas gambar untuk mulai pada bingkai foto berikutnya. Oleh karena itu, dalam sistem Eropa, hanya 576 baris aktif bagian dari foto dan 49 garis dalam interval pengosongan vertikal. Di kemudian panggung, ditemukan bahwa garis-garis ini dapat digunakan untuk transmisi teleteks. Durasi setiap baris adalah 64 mikro detik (64 sepersejuta detik). Namun, bahkan tidak semua dari mikro detik digunakan untuk gambar- Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi| 13 Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi transmisi. Sehingga 12 detik pertama mikro digunakan untuk balok elektronik untuk melompat dari akhir baris ke awal yang berikutnya. Interval waktu ini disebut yang blanking interval. Pada TV elektronik, pulsa sinkronisasi diletakkan di interval pengosongan horizontal untuk memberitahu TV ketika balok harus kembali dan mulai menggambar baris berikutnya. Pulsa lain diperkenalkan di vertikal blanking interval untuk memberitahu set bahwa harus mulai menggambar bingkai baru. Bersama dengan cara ini, sinkronisasi otomatis diperkenalkan dan pemirsa bisa bersantai di depan TV-nya bukannya sibuk dengan pengguna pemancar dan penerima, seperti pada hari-hari televisi mekanik. Namun, pada awal perkembangan televisi, ada lagi masalah lain. Pada sisi penerima, sebuah iconoscope terbalik pada tabung sinar katoda yang digunakan. Dalam tabung gambar, gambar yang dihasilkan oleh berkas elektron yang memiliki permukaan seng sulfida memancarkan cahaya ketika terkena elektron Gambar 1.9 Tabung sinar katoda Gambar 1.10 Layar/screen Dalam tabung sinar katoda, cahaya yang dipancarkan oleh seng sulfida punya waktu untuk dihilangkan sebelum seluruh gambar diambil. Untuk mencegah berkedip-kedip, teknik yang disebut interlaced scanning diperkenalkan, di mana hanya setiap baris tampakkan. Misalnya, 312.5 baris, scan layar mulai dari atas ke bawah menampakkan garis-garis yang mebnentuk gambar. Setiap scan 312,5-line adalah gambar setengah dan disebut bingkai foto. Dengan demikian gambaran lengkap terdiri dari dua frame berturut-turut. Frame ini ditampilkan pada frame rate 50 Hz, dua kali lipat tingkat gambar 25 gambar per detik. Akibatnya, gambar yang jauh lebih stabil dicapai tanpa berkedip. Konsekuensi lain yang menarik adalah bahwa gerakan yang benar-benar ditampilkan pada tingkat 50 Hz, bukan 24 gambar per detik yang 14 | Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi merupakan kasus untuk film di bioskop. Itulah alasan mengapa televisi tampaknya-untuk sebagian kecil orang sensitif terhadap jenis-jenis efek- untuk menyajikan gerakan dalam cara yang lebih realistis daripada Film . Jenis lain dari pemindaian pemindaian progresif, dimana lengkap gambar diambil dalam satu baris scan demi baris. Pemindaian progresif pertama kali datang mulai digunakan pada layar komputer, saat tabung sinar katoda telah berevolusi sehingga tidak ada kebutuhan nyata untuk interlaced scanning lagi. Namun, interlaced scanning terus hidup di dalam sistem televisi sampai hari ini. Dalam tabung sinar katoda untuk televisi hitam-putih, gambar diambil pada permukaan seng sulfida yang akan memancarkan cahaya saat terkena oleh elektron. Gambar 1.11 Sinyal video dan pembawa gambar Pada awal televisi, tidak ada media lain untuk mendistribusikan TV selain pemancar terestrial. Namun, tidak seperti transmisi radio, televisi membutuhkan lebih banyak bandwidth untuk semua informasi yang terdapat dalam analog. Sinyal TV, gambar-gambar resolusi yang lebih tinggi dimungkinkan oleh elektronik television menciptakan kebutuhan untuk sekitar 250 kali lebih banyak bandwidth dari radio yang diperlukan. Teknik untuk transmisi yang membutuhkan bandwidth minimal adalah amplitudo modulasi tude (AM), dimana kekuatan (amplitudo) dari gelombang radio variable, sesuai dengan tingkat tegangan dari sinyal video. Karena televisi di Eropa tidak membuat terobosan sampai tahun 1950-an, modulasi frekuensi (FM) dipilih untuk sub pembawa audio. Radio didasarkan pada transmisi FM menjadi cara untuk mendistribusikan saluran radio. FM memungkinkan untuk bekerja labih baik, karena terhindar dari kebisingan dan gangguan daripada AM. Namun ada biaya: bandwidth. Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi| 15 Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi E. Televisi Warna (1950-an dan 60-an) Dalam TV terestrial analog, modulasi amplitudo digunakan untuk sinyal gambar (Video). Audio ditransmisikan pada sub carrier terpisah yang merupakan frekuensi termodulasi. Sebagaimana telah kita lihat, Baird bekerja pada sistem untuk mekanik TV distribusi dalam warna. Tapi hal ini akan memakan waktu bertahun-tahun sampai TV berwarna dapat diperkenalkan kepada masyarakat umum. Sebuah gambar warna sebenarnya merupakan kombinasi dari tiga gambar, masing-masing mewakili isi warna yang sesuai untuk masing-masing warna dasar pada gambar: merah (R), hijau (G) dan biru (B). Dalam televisi berwarna, gambar optik dibagi menjadi tiga dasar komponen menggunakan prisma atau satu set cermin dan sejumlah filter warna. Masing-masing komponen gambar difokuskan pada tabung kamera terpisah (yang lebih modern iconoscope). Gambar 1.12 Prisma pemisah warna Gambar 1.13 Tabung kamera R,G.B Dengan menggunakan filter warna atau prisma , gambar dapat dipisahkan menjadi tiga dasar komponen warna . Pada prinsipnya , akan membutuhkan tiga saluran TV paralel untuk mendistribusikan sinyal R, G dan B. Namun, hal ini akan mengakibatkan pemborosan besar dengan lebar frekuensi yang tersedia untuk transmisi terestrial. Sistem untuk TV berwarna yang dikembangkan selama tahun 1950 dan 60-an adalah berdasarkan gambar hitam - putih yang ditransmisikan pada resolusi penuh membutuhkan sekitar 5 MHz bandwidth. Dari jumlah ini , 1 MHz telah dihapus pada rentang frekuensi video, sehingga sinyal video hitam - putih 16 | Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi menempati spektrum antara 0 sampai dengan 4 MHz . Di daerah spektral antara 4 dan 5 MHz , subcarrier yang diletakkan sekitar frekuensi 4,43 MHz . Subcarrier berisi informasi tentang warna (nuansa) dan seberapa kuat warna ( saturasi warna) yang harus terwakili dalam setiap pixel. Karena informasi ini maka warna akan diselenggarakan dalam waktu hanya seperempat dari apa gambar hitam -putih membutuhkan sinyal warna memiliki miskin resolusi . Tapi ini tidak mempengaruhi gambar akhir ditransmisikan , karena mata tidak mencari kontur dalam warna . Informasi warna fase modulasi , yaitu , sudut fase dari sub - pembawa mewakili nuansa warna sedangkan amplitudo subcarrier adalah saturasi warna pada pixel tersebut. Warna subcarrier dibandingkan dengan sinyal referensi yang diperbarui pada setiap baris dengan menjadi dibandingkan dengan sebagian kecil dari sinyal referensi yang ditransmisikan pada awal setiap baris. Sistem ini mengurangi kebutuhan ruang frekuensi , membuat TV berwarna sinyal untuk muat dalam sebuah saluran TV hitam -putih yang umum , tetapi juga pro -vides kompatibilitas penuh. Hal ini penting karena memungkinkan perangkat TV hitam -putih untuk menerima transmisi TV warna meskipun hanya dalam hitam dan putih . Ini tidak akan sangat realistis , dari ekonomis sudut pandang , memiliki transmisi khusus ke perangkat TV warna pada tahun 1960 . AS adalah orang pertama yang memperkenalkan TV komersial dalam warna . The American sistem , Komite Sistem Televisi Nasional ( NTSC ) , diperkenalkan cukup awal dan telah digunakan sejak saat itu. Sayangnya sistem ini memiliki sejumlah masalah teknis . Satu masalah adalah melacak tahap subcarrier warna ketika sinyal memantul terhadap bangunan atau gunung . ini pantulan ini menyebabkan penerima TV untuk mendapatkan satu sinyal langsung dari pemancar dan satu tertunda , sinyal yang dipantulkan . Hal ini dapat membuat nada warna dalam manusia perubahan kulit dari merah cerah ke hijau. Orang Jerman mengambil langkah maju dalam pertengahan tahun 60an dengan memperkenalkan Tahap Alternating Line ( PAL ) sistem . Sistem PAL sangat mirip dengan NTSC sistem , tetapi referensi fase digeser plus atau minus 90 derajat dari satu baris ke yang berikutnya . Ini mengubah kesalahan nada Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi| 17 Perekayasaan Sistem Radio Dan Televisi warna (yang disebabkan oleh tercermin TV signals) ke dalam kesalahan saturasi warna , yang mata manusia tidak sensitif terhadap . Perancis menciptakan sistem mereka sendiri , Sequential Couleur avec Memoire (SECAM). Dalam sistem ini , masalah stabilitas fase sepenuhnya dihindari dengan menggunakan modulasi frekuensi bukan modulasi fase , membuat transmisi sensitif terhadap pantulan . Gambar 1.14 Diagram pengolahan gambar Dalam sistem analog untuk televisi berwarna Eropa , PAL , informasi warna dikodekan dalam fase subcarrier dimodulasi pada 4.43 MHz . Tahapan dari mobil - Perrier menunjukkan nada warna dan amplitudo melambangkan saturasi warna. Sinyal TV berwarna dapat digambarkan dalam dua cara yang berbeda , baik sebagai kombinasi dari tiga sinyal warna dasar R (Red) , G (hijau) dan B (Blue ) atau sebagai kombinasi dari komponen Y , U dan V. Dalam metode kedua , Y adalah sinyal hitam - putih monokrom sementara U dan V adalah warna dua sinyal beda yang terkandung dalam subcarrier warna. Hal ini dimungkinkan untuk mendapatkan kembali sinyal R, G dan B dari Y, U, sinyal V dan sebaliknya dengan hanya menambahkan dan mengurangkan sinyal satu sama lain sesuai dengan algoritma tertentu . Next >