Peran Ilmu Fisika dalam bidang IT

Abstrak
Dalam bidang Fisika kita mempelajari tentang sinyal, gelombang dan juga amplitudo. Sinyal, gelombang dan juga amplitude sangant berkaitan erat dalam bidang audio manupun audio visual, seperti contoh radio dan televisi. Cara memancarkan (mentransmisikan) sinyal gambar yang amplitudonya termodulasi mirip dengan system penyiaran radio yang telah dikenal. Dalam kedua kasus, amplitude sebuah gelombang pembawa frekuensi radi (RF) dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi. Modulasinya adalah sinyal bidang frekuensi dasar (base band). Pada televisi, sinyal baseband ini merupakan sinya video komposit. Penyiaran televise benar-benar seperti suatu system radio, tetapi mencakup gambar dan suara. Sinyal suara yang tergabung di dalamnya dipancarkan oleh modulasi frekuen (FM) pada suatu gelombang pembawa terpisah dalam saluran pemancaran yang sama seperti sinyal gambar.
Pengertian sinyal gambar digunakan disini untuk mengartikan gelombang pembawa yang termodulasi. Sinyal video adalah sinyal untuk sebuah tabung gambar. Sinyal video untuk televisi bersesuaian dengan sinyal audio untuk system suara. Rincian yang lebih jelas dari sinyal gambar AM (Amplitude Modulated) dan sinyal suara FM yang berhubungan dijelaskan pada bab-bab berikut.

BAB I
PENDAHULUAN

Stasiun TV penyiaran memanfaatkan sistem teknologi penyiaran dengan teknologi digital khususnya pada sistem perangkat studio untuk memproduksi program, mengedit, merekam dan menyimpan data. Pengiriman sinyal gambar, suara dan data menggunakan sistem transmisi digital dengan menggunakan satelit yang dimanfaatkan sebagai siaran TV-Berlangganan.
Sistem penyiaran TV Digital adalah penggunaan aplikasi teknologi digital pada sistem penyiaran TV yang dikembangkan di pertengahan tahun 90 an dan diujicobakan pada tahun 2000. Pada awal pengoperasian sistem digital ini, umumnya dilakukan siaran TV secara bersama dengan siaran analog sebagai masa transisi. Sekaligus ujicoba sistem tersebut sampai mendapatkan hasil penerapan siaran TV Digital yang paling ekonomis sesuai dengan kebutuhan dari negara yang mengoperasikan.
Secara teknik pita spektrum frekuensi radio yang digunakan untuk televisi analog dapat digunakan untuk penyiaran televisi digital. Lebar pita frekuensi yang digunakan untuk analog dan digital berbanding 1 : 6 artinya bila pada teknologi analog memerlukan pita selebar 8 MHz untuk satu kanal transmisi, maka pada teknologi digital dengan lebar pita frekuensi yang sama dengan teknik multiplek dapat digunakan untuk memancarkan sebanyak 6 hingga 8 kanal transmisi sekaligus dengan program yang berbeda. Selain ditunjang oleh teknologi penerima yang mampu beradaptasi dengan lingkungan yang berubah, TV digital ditunjang oleh sejumlah pemancar yang membentuk jaringan berfrekuensi sama sehingga daerah cakupan dapat diperluas. Produksi peralatan pengolah gambar yang baru adalah dengan menggunakan format digital.
Teknologi digital efisien dalam pemanfaatan spektrum. Satu penyelenggara televisi digital meminta spektrum dalam jumlah yang cukup besar. Artinya tidak hanya 1 (satu) kanal pembawa melainkan lebih. Penyelenggara berfungsi sebagai operator penyelenggara jaringan yaitu untuk mentransfer program dari stasiun televisi lain yang ada di dunia menjadi satu paket layanan sebagaimana penyelenggaraan televisi kabel berlangganan yang ada saat ini.

BAB II
TRANSMISI TELEVISI

Cara memancarkan (mentransmisikan) sinyal gambar yang amplitudonya termodulasi mirip dengan system penyiaran radio yang telah dikenal. Dalam kedua kasus, amplitude sebuah gelombang pembawa frekuensi radi (RF) dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi. Modulasinya adalah sinyal bidang frekuensi dasar (base band). Pada televisi, sinyal baseband ini merupakan sinya video komposit. Penyiaran televise benar-benar seperti suatu system radio, tetapi mencakup gambar dan suara. Sinyal suara yang tergabung di dalamnya dipancarkan oleh modulasi frekuen (FM) pada suatu gelombang pembawa terpisah dalam saluran pemancaran yang sama seperti sinyal gambar.
Pengertian sinyal gambar disini digunakan untuk mengartikan gelombang pembawa yang termodulasi. Sinyal video adalah sinyal untuk sebuah tabung gambar. Sinyal video untuk televisi bersesuaian dengan sinyal audio untuk system suara. Rincian yang lebih jelas dari sinyal gambar AM (Amplitude Modulated) dan sinyal suara FM yang berhubungan dijelaskan pada bab-bab berikut.

2.1.TRANSMISI NEGATIF

Putih puncak (peak white) dalam sinyal video menghasilkan amplitude paling rendah sinyal gambar AM. Hasil ini dilakukan oleh modulasi dengan polaritas negative. Sinyal pemodulasi dipasang pada polaritas yang mengurangi amplitude pembawa RF untuk putih puncak dalam sinyal video. Ujung penyelarasan menghasilkan amplitude pembawa maksimum, yaitu level 100 persen.
Perhatikan amplitude relative berikut untuk sinyal gambar RF termodulasi-amplitudo pada gambar 11-1.
Ujung penyelarasan = 100%
Level pengosongan = 75%
Pemasangan hitam = 67,5%
Putih maksimum = 10 – 15 % atau 12,5 %
Pulsa penyelarasan menempati puncak 25% dari amplitude pembawa. Informasi gambar adalah antara 67,5% untuk hitam rata-rata 12,5% untuk putih puncak. Walaupun modulasi kroma tidak diperhatikan disini, ia dimultipleksi pada sinyal pembawa gambar RF dengan nilai luminansi dalam rentang yang sama seperti informasi hitam dan putih.
Sinyal pembawa (carrier signal) tidak akan di bawah 10% sebab akan terdapat distorsi (cacat) bila amplitude menjadi nol. Selain itu, sinyal suara antar pembawa dalam penerima tidak dapat dihasilkan tanpa sinyal pembawa gambar.
Semua amplitude relative ini sama pada puncak atau dasar pembungkus modulasi. Setengah siklus pembawa RF yang positif dan negative adalah sama, yang menghasilkan suatu pembungkus simetri dari variasi amplitude. Faktor ini menjelaskan mengapa sinyal yang termodulasi harus diserahkan guna memulihkan sinyal frekuensi dasar (baseband) dalam pembungkus modulasi

2.1.1 KEUNTUNGAN TRANSMISI NEGATIVE

Satu keuntungan dari transmisi negative adalah bahwa pulsa-pulsa derau dalam sinyal RF yang di pancarakan memperbesar amplitude pembawa menuju hitam, dan putih. Efek ini membuat gangguan derau dalam memotong gambar tidak begitu nyata. Pemancar menggunakan daya yang lebih kecil dalam transmisi negative. Karena kebanyakkan gambar-gambar kebanyakkan adalah berwarna putih, amplitude pembawa pada kebanyakkan waktu adalah rendah sewaktu informasi gambar di pancarkan.
Barangkali yang paling pentingadalah keuntungan praktiskarena memiliki penyelarasan sebagai suatu acuan bagi kekuatan pembawa, yang tidak tergantung pada informasi gambar.sebuah rangkaian detector dioda puncak dapat dengan mudah memberikan tegangan searah (dc),yang sebanding dengan jumlah sinyal pembawa RF. Tegangan arus searah digunakan untuk bias dalam pengontrolan sistem penguatan secara otomatis (AGC – Automatic Gain Control) dari pesawat penerima.

2.1.2 AMPLITUDO IRE DAN PEMBAWA.

Dalam sinyal video komposit yang digunakan sebagai sinyal baseband untuk modulasi,biasanya amplitudo relative ditujukan dalam skala IRE. Sinyal video komposit bervariasi dari -40 unit IRE pada ujung penyelarasansampai level pengosongan +100% unit IRE untuk putih puncak. Amplitudo-amplitudo yang bersesuaian pada gambar 11-1 adalah 100% level pembawa untuk penyelarasan ujung, 75 % untuk level pengosongan dan 12,5% untuk putih puncak (peak white),rincian yang lebih lanjut dari perbandingan ini diberikan pada table 11-1. ringkasannya,40 unit.
IRE dari penyelarasan bersesuaian dengan puncak 25 persen dari amplitude pembawa. Ke 10 unit ire untuk setiap hitam bersesuaian dengan 7,5 persen sinyal pembawa. Level IRE dari 100 persen menjadi 12,5 persen dari amplitude pembawa pada putih puncak. Sebenarnya,20 lagi unit IRE,sampai 120 bersesuaian dengan 12,5 persen amplitude pembawa yang tidak digunakan untuk modulasi.

BAB III
TV DIGITAL

3.1 Frekuensi TV Digital

Secara teknik pita spektrum frekuensi radio yang digunakan untuk televisi analog dapat digunakan untuk penyiaran televisi digital. Lebar pita frekuensi yang digunakan untuk analog dan digital berbanding 1 : 6 artinya bila pada teknologi analog memerlukan pita selebar 8 MHz untuk satu kanal transmisi, maka pada teknologi digital dengan lebar pita frekuensi yang sama. dengan teknik multiplek dapat digunakan untuk memancarkan sebanyak 6 hingga 8 kanal transmisi sekaligus dengan program yang berbeda.
Selain ditunjang oleh teknologi penerima yang mampu beradaptasi dengan lingkungan yang berubah, TV digital ditunjang oleh sejumlah pemancar yang membentuk jaringan berfrekuensi sama sehingga daerah cakupan dapat diperluas. Produksi peralatan pengolah gambar yang baru adalah dengan menggunakan format digital.
Teknologi digital efisien dalam pemanfaatan spektrum. Satu penyelenggara televisi digital meminta spektrum dalam jumlah yang cukup besar. Artinya tidak hanya 1 (satu) kanal pembawa melainkan lebih. Penyelenggara berfungsi sebagai operator penyelenggara jaringan yaitu untuk mentransfer program dari stasiun televisi lain yang ada di dunia menjadi satu paket layanan sebagaimana penyelenggaraan televisi kabel berlangganan yang ada saat ini.

3.2 Kelebihan Frekuensi TV Digital

Meningkatnya penyelenggaraan televisi dimasa depan dapat diantisipasi dengan suatu terobosan kebijakan dalam pemanfaatan spektrum frekuensi, misalkan penyelenggara televisi digital berfungsi sebagai operator penyelenggara jaringan televisi digital. Program dapat diselenggarakan oleh operator yang khusus menyelenggarakan jasa program televisi digital (operator lain). Dari aspek regulasi terdapat ijin penyelenggara jaringan dan ijin penyelenggara jasa sehingga dapat menampung sekian banyak perusahaan baru yang akan bergerak dibidang penyelenggaraan televisi digital.
Perspektif bentuk penyelenggaraan sistem penyiaran di era digital mengalami perubahan baik dari pemanfaatan kanal maupun teknologi jasa pelayanannya. Pada pemanfaatan kanal frekuensi terjadi efisiensi penggunaan kanal. Satu kanal frekuensi yang saat ini hanya bisa diisi oleh satu program saja nantinya bisa diisi antara empat sampai enam program sekaligus.

3.3 Karakteristik Sistem Penyiaran TV Digital Terestrial

Sistem Penyiaran TV Digital yang ada di Indonesia dibagi berdasarkan kualitas penyiaran, manfaat dan keunggulan TV Digital tersebut. TV Digital dalam perkembangannya memiliki karakteristik yang berbeda di tiap wilayah(area) penyiaran. Karakteristik sistem penyiaran TV Digital sama di radius yang sama.

3. 3.1 Kualitas Penyiaran TV Digital

Desain dan implementasi sistem siaran TV digital terutama ditujukan pada peningkatan kualitas gambar. TV digital memungkinkan pengiriman gambar dengan akurasi dan resolusi tinggi. TV digital memerlukan tersedianya kanal dengan laju tinggi. Sistem TV digital mampu menghasilkan penerimaan gambar yang jernih, stabil, dan tanpa efek bayangan atau gambar ganda, walaupun pesawat penerima berada dalam keadaan bergerak dengan kecepatan tinggi.

3.3. 2 Manfaat Penyiaran TV Digital

•TV Digital digunakan untuk melihat simpanan program, (siaran interaktif).
•Aplikasi teknologi siaran digital menawarkan integrasi dengan layanan interaktif seperti layanan komunikasi dua arah. Televisi digital dapat digunakan seperti [[internet]
•Penyiaran TV Digital Terrestrial bisa diterima oleh sistem penerimaan TV tidak bergerak dan penerimaan TV Bergerak. Kebutuhan daya pancar TV digital juga lebih kecil dan kondisi lintasan radio yang berubah-ubah terhadap waktu (seperti yang terjadi jika penerima TV berada di atas mobil yang berjalan cepat).

3.4 Transisi ke TV Digital

Pesawat TV analog tidak bisa menerima sinyal digital, maka diperlukan pesawat TV digital yang baru agar TV dapat menggunakan alat tambahan baru yang berfungsi merubah sinyal digital menjadi analog. Proses perpindahan dari teknologi analog ke teknologi digital membutuhkan sejumlah penggantian perangkat baik dari sisi pemancar TV-nya ataupun dari sisi penerima siaran. Transisi ke TV Digital menyebabkan tersedianya saluran siaran yang lebih banyak.
Proses transisi perpindahan meminimalkan resiko kerugian khusus yang dihadapi baik oleh operator TV maupun masyarakat. Resiko kerugian khusus yang dimaksud adalah informasi program ataupun perangkat tambahan yang harus dipasang. Perubahan dilakukan melalui masa dimana sebelum masyarakat mampu membeli pesawat penerima digital dan pesawat penerima analog yang dimilikinya dipakai menerima siaran analog dari pemancar TV yang menyiarkan siaran TV Digital.
Masa transisi diperlukan untuk melindungi pemirsa (masyarakat) yang telah memiliki pesawat penerima TV analog untuk dapat secara perlahan-lahan beralih ke teknologi TV digital dengan tanpa terputus layanan siaran yang ada selama ini. Operator TV yang sudah ada dapat memanfaatkan infrastruktur yang telah dibangun, seperti studio, bangunan, SDM dan lain sebagainya. Infrastruktur TV digital terrestrial relatif jauh lebih mahal dibandingkan dengan infrastruktur TV analog.
Pola Kerja Sama Operasi ditempuh antar penyelenggara TV yang sudah ada dengan calon penyelenggara TV digital. Sehingga di kemudian hari penyelenggara TV digital dapat dibagi menjadi penyedia jaringan dan penyedia isi.