Menggunakan Keyboard Musik sebagai Generator Sinyal AC Frekuensi Variabel

Bahan yang Diperlukan

• Keyboard musik elektronik (ideally dengan berbagai suara seperti piano, suling, harpa)
• Adapter jack headphone mono (satu saluran)
• Trafo pencocokan impedansi (1 kΩ ke 8 Ω, misalnya, Radio Shack #273-1380)
• Resistor 10 kΩ

Eksperimen ini menunjukkan bagaimana keyboard musik standar dapat bertindak sebagai sumber tegangan AC frekuensi variabel dengan biaya rendah. Output headphone keyboard menyediakan gelombang AC, yang dapat diperkuat atau ditingkatkan menggunakan trafo untuk pengukuran lebih lanjut.

Sebagian besar keyboard memiliki setidaknya beberapa tuhukan suara; nada panflute atau sulit biasanya menghasilkan output gelombang sinus yang paling bersih, menjadikannya ideal untuk percobaan awal.

Plug mono harus cocok dengan jack headphone keyboard. Saat terhubung, speaker built-in keyboard terputus, dan sinyal AC muncul di kabel plug.

Gunakan trafo output audio (sekunder 8 Ω) untuk meningkatkan tegangan; jika trafo daya digunakan sebagai gantinya, hubungkan keyboard ke gulungan tegangan rendah untuk efek step-up. Karena output keyboard bertegangan rendah, tidak ada risiko keledakan.

Konsep Utama

• Amplitudo vs. Frekuensi: Pahami bagaimana tingkat tegangan dan frekuensi gelombang independen.
• Pengukuran AC: Gunakan multimeter dengan fungsi tegangan dan frekuensi untuk mencatat karakteristik gelombang.
• Operasi Trafo: Amati rasio step-up dan bagaimana pencocokan impedansi mempengaruhi kualitas sinyal.

Referensi Silang

• Lessons In Electric Circuits, Vol. 2, Bab. 1 – “Teori AC Dasar”
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 2, Bab. 7 – “Sinyal AC Frekuensi Campuran”

Diagram Skematik

Ilustrasi

Prosedur

1. Atur keyboard ke mode nada sosten sehingga amplitudo tetap konstan selama kunci ditekan.

2. Hubungkan plug mono ke jack headphone keyboard dan ke rangkaian pengukuran Anda.

3. Gunakan multimeter untuk membaca tegangan AC mentah di plug. Lalu, ukur tegangan yang ditingkatkan di seluruh gulungan sekunder trafo. Catat rasio di antara kedua bacaan.

4. Jika meter Anda menawarkan tampilan frekuensi, catat frekuensi untuk setiap nada yang Anda mainkan. Anda harus mengamati skala equal-tempered standar: setiap oktaf menggandakan frekuensi, dan setiap setengah nada meningkatkan frekuensi dengan faktor 2^(1/12).

5. Verifikasi bahwa mengubah volume keyboard (amplitudo) tidak mempengaruhi frekuensi yang diukur.

6. Pasang resistor 10 kΩ secara seri dengan output headphone dan ukur arus AC. Frekuensi arus harus cocok dengan tegangan untuk setiap nada.

Lembar Kerja

• Lembar Kerja Sinyal Frekuensi Campuran