Gelombang Elektomagnetik

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 ⁻³⁴ J·s — dan f adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi E_photon = hf.

Gelombang elektromagnetik

Yang termasuk gelombang elektromagnetik

Gelombang	Panjang gelombang λ
gelombang radio	1 mm-10.000 km
infra merah	0,001-1 mm
cahaya tampak	400-720 nm
ultra violet	10-400nm
sinar X	0,01-10 nm
sinar gamma	0,0001-0,1 nm

Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik; panjang gelombang lebih kecil dari 0,0001 nm.
Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.

Wireless

Wireless dalam bahasa Indonesia disebut nirkabel, adalah teknologi yang menghubungkan dua piranti untuk bertukar data atau suara tanpa menggunakan media kabel. Data dipertukarkan melalui media gelombang cahaya tertentu (seperti teknologi infra merah pada remote TV) atau gelombang radio (seperti bluetooth pada komputer dan ponsel) dengan frekuensi tertentu.
Kelebihan teknologi ini adalah mengeliminasi penggunaan kabel, yang bisa cukup mengganggu secara estetika, dan juga kerumitan instalasi untuk menghubungkan lebih dari 2 piranti bersamaan. Misalnya: untuk menghubungkan sebuah 1 komputer server dengan 100 komputer client, dibutuhkan minimal 100 buah kabel, dengan panjang bervariasi sesuai jarak komputer klien dari server. Jika kabel-kabel ini tidak melalui jalur khusus yang ditutupi (seperti cable tray atau conduit), hal ini dapat mengganggu pemandangan mata atau interior suatu bangunan. Pemandangan tidak sedap ini tidak ditemui pada hubungan antar piranti berteknologi nirkabel.
Kekurangan teknologi ini adalah kemungkinan interferensi terhadap sesama hubungan nirkabel pada piranti lainnya.

Megafon

Megafon adalah pengeras suara genggam yang menggunakan corong untuk meningkatkan efisiensi elemen-elemen pengirim suara, khususnya elemen diafragma yang digerakkan oleh sebuah electromagnet. Corong itu sendiri merupakan bagian yang pasif dan tidak memperbesar suara dari elemen pengeras suara, tetapi berguna untuk meningkatkan efisiensi antara pengeras suara dan udara. Corong ini bisa dipandang sebagai transformer akustik yang menyediakan impedansi yang sama antara diafragma padat yang berhubungan dan udara dengan kepadatan rendah. Hasil dari proses ini adalah keluaran suara yang lebih baik dari pengeras suara.
Bagian sempit dari corong yang ada di dekat pengeras suara disebut ‘leher’ dan bagian luas yang berada jauh dari pengeras suara biasa disebut ‘mulut’. Corong digunakan untuk memperluas batasan frekuensi yang rendah dari pengeras suara. Saat menempel pada corong, pengeras suara mampu menghasilkan kembali suara rendah dengan lebih kuat. Besarnya corong dan ukuran ‘mulut’ menentukan batas rendahnya frekuensi. Pada pengeras suara genggaam ini, ukuran ‘leher’ hanya berpengaruh pada desain. Corong pada pengeras suara ini dapat meningkatkan jarak frekuensi hingga 5 oktaf.
Corong digunakan untuk memodifikasi karakteristik penciptaan gelombang suara. Cakupan horizontal adalah faktor penentu utama dari lebarnya corong. Sedangkan, cakupan vertikal adalah faktor penentu utama dari tinggi corong. Kerja poros on dan off akan berbeda tergantung pada bentuk dari corong ini. Bentuk dan desain dari pengeras suara genggam ini harus disesuaikan dengan gangguan yang mungkin terjadi dalam proses pengiriman suara, seperti distorsi atau fron gelombang.

Cara kerja

Corong akustik mengubah variasi bertekanan tinggi dengan perpindahan kecil menjadi variasi bertekanan rendah dengan perpindahan besar, dan sebaliknya. Proses ini dilakukan secara bertahap. Seringnya, hal-hal yang berhubungan dengan eksponen dapat meningkatkan area silang dari corong. Kecilnya wilayah silang dari ‘leher’ corong membatasi jalannya udara, yang menyajikan impedansi tinggi, ke pengeras suara. Hal ini memungkinkan pengeras suara untuk mengembangkan tekanan tinggi untuk perubahan tertentu. Oleh karena itu, gelombang suara yang ada di ‘leher’ corong memiliki tekanan tinggi dan perpindahan kecil. Bentuk runcing dari corong memungkinkan gelombang suara secara berangsur-angsur mengurangi tekanan dan meningkatkan perpindahan hingga gelombang suara mencapai ‘mulut’ corong dimana gelombang suara menjadi bertekanan rendah dan berperpindahan tinggi.
Pengeras suara genggam elektronik memiliki cara kerja yang sama dengan pengeras suara genggam manual, yaitu dengan mengganti diafragma secara mekanik dengan pengeras suara piezoelectric. Pengeras suara dengan desain modern biasanya memiliki khas bercorong kerucut, berhubungan dengan eksponen, dan tractrix runcing. Pada saat pengeras suara genggam digunakan untuk berbicara, semakin rendah rata-rata nyala, maka semakin rendah pula frekuensi yang dihasilkan oleh corong.
Pengeras suara genggam modern dengan keluaran tinggi juga membuat ‘leher’ corong menjadi lebih kecil daripada diafragma kerucut. Hal ini disebut perbandingan “pemuatan” atau “pemadatan” corong. Perbadingan pemadatan adalah wilayah kerucut dibagi wilayah ‘leher’ corong. Khusus untuk bas dan frekuensi jarak tengah, perbandingan pemadatan adalah mulai dari (1,5 - 1) pemadatan rendah, pemadatan normal (2 – 1), sampai ke pemadatan tinggi (3,5 – 1). Keluaran suara frekuensi tinggi kadang-kadang memiliki pemadatan tinggi sampai 10 – 1.
Semakin tinggi pemadatan, maka semakin tinggi pula kemampuan corong untuk menggabungkan diafragma dengan udara pada mulut corong dan meningkatkan efisiensi sampai perbandingan pemadatan menjadi sangat tinggi. Jika pemadatan menjadi sangat tinggi maka corong akan mulai membatasi pergerakan kerucut. Pada titik ini, keluaran suara maksimum dari corong (pada distorsi tertentu) akan dikurangi. Untuk menunjukkan hal ini dengan jelas, letakkan sebuah pengeras suara genggam menghadap ke lantai. Perbandingan pemadatan akan menjadi sangat tinggi , namun keluaran suara dari belakang pengeras suara akan sangat kecil.

Sejarah

Ilmu matematika dan fisika dari cara kerja pengeras suara genggam dikembangkan selama bertahun-tahun dan kemudian berhasil menjadi sebuah alat yang canggih sebelum Perang Dunia II. Pengeras suara pertama yang paling terkenal adalah yang terdapat di fonograf mekanik, dimana pencatat nada menggerakan jarum logam yang berat dan kemudian jarum tersebut akan memicu getaran dalam diafgragma logam kecil, yang bertindak sebagai pemicu dari pengeras suara genggam. Sebuah contoh yang terkenal adalah pengeras suara genggam yang dapat didengar oleh anjing Nipper RCA.
Pengeras suara tersebut meningkatkan pemuatan sehingga bisa mendapatkan gabungan energi dari diafragma dan udara. Dengan demikian, variasi tekanan akan menjadi lebih kecil seiring dengan pertambahan volume dan pergerakkan suara keatas corong. Amplifikasi mekanik semacam ini sangat diperlukan pada masa reproduksi suara pre-elektrikal untuk mencapai tahap dimana suara dapat digunakan.
jenis pengeras suara genggam yang paling tua dan paling sederhana adalah Kerucut . Alat ini masih digunakan oleh kelompok pemandu sorak dan penjaga pantai sebagai pengeras suara pasif. Karena sisi yang berbentuk kerucut menggambarkan lingkaran yang sempurna dan suara yang dipancarkan, kerucut menjadi tidak memiliki fase atau distorsi amplitudo dari gelombang suara. Pengisian akustik yang terdapat dalam kerucut tidak menambahkan batas frekuensi rendah. Batas frekuensi ini dianggap telah cukup rendah untuk tujuan yang paling modern, dengan keluaran energi nyata dari kerucut ini kurang dari keseluruhan desain sebelumnya.

Telepon

Telepon merupakan alat komunikasi yang digunakan untuk menyampaikan pesan suara (terutama pesan yang berbentuk percakapan). Kebanyakan telepon beroperasi dengan menggunakan transmisi sinyal listrik dalam jaringan telepon sehingga memungkinkan pengguna telepon untuk berkomunikasi dengan pengguna lainnya.

Prinsip dasar telepon

Ketika gagang telepon diangkat, posisi telepon disebut off hook. Lalu sirkuit terbagi menjadi dua jalur di mana bagian positifnya akan berfungsi sebagai Tip yang menunjukkan angka nol sedangkan pada bagian negatif akan berfungsi sebagai Ring yang menunjukkan angka -48V DC. Kedua jalur ini yang nantinya akan memproses pesan dari sender untuk sampai ke receiver. Agar dapat menghasilkan suara pada telepon, sinyal elektrik ditransmisikan melalui kabel telepon yang kemudian diubah menjadi sinyal yang dapat didengar oleh telepon receiver. Untuk teknologi analog, transmisi sinyal analog yang dikirimkan dari central office (CO) akan diubah menjadi transmisi digital. Angka-angka sebagai nomer telepon merupakan penggabungan antara nada-nada dan frekuensi tertentu yang kemudian dinamakan Dual-tone multi-frequency DTMF dan memiliki satuan Hertz. Hubungan utama yang ada dalam sirkuit akan menjadi on hook ketika dibuka, lalu akan muncul getaran. Bunyi yang muncul di telepon penerima menandakan telepon telah siap digunakan.

Sejarah telepon

Perkembangan awal

• 1871, Natonio Meucci mematenkan penemuannya yang disebut sound Telegraph. Penemuannya ini memungkinkan adanya komunikasi dalam bentuk suara antara dua orang dengan menggunakan perantara kabel.
• 1875, perusahaan telekomunikasi The Bell mendapatkan hak paten atas penemuan Meucci yang disebut transmitters and Receivers for Electric Telegraphs. Sistem ini menggunakan getaran multiple baja untuk memberikan jeda pada sirkuit.
• 1876, perusahaan Bell mematenkan Improvement in Telegraphy. Sistem ini memberikan metode untuk mentransmisikan suara secara telegraf.
• 1877, The Charles Williams Shop merupakan tempat dimana telepon pertama kali dibuat dengan pengawasan Watson, yang selanjutnya menjadi departemen riset dan pengembangan dari perusahaan telekomunikasi tersebut. Alexander Graham Bell terus memantau produktivitas perusahaan tersebut sehingga pada akhir tahun sebanyak tiga ratus telepon dapat digunakan. Perusahaan Bell juga telah mematenkan telepon electro-magnetic yang menggunakan magnet permanen, diafragma besi, dan dering panggilan.
• 1878, papan pengganti secara manual ditemukan sehingga memungkinkan banyak telepon terhubung melalui sebuah saluran pertukaran. dibawah kepemimpinan Theodore N. Vail, perusahaan Bell mempunyai 10.000 telepon yang dapat digunakan.
• 1880, sirkuit metalic pertama dipasang. Sirkuit ini merupakan perbaharuan dari sirkuit one-wire menjadi two-wire. Perbaharuan ini membantu mengurangi gangguan yang seringkali dirasakan dengan penggunaan jalur one-wire.
• 1891, telepon dengan nomor dial pertama kali digunakan. Telepon akan bekerja secara otomatis menghubungkan penelepon ke operator dengan cara menekan nomor dial berdasarkan instruksi.
• 1915, telepon dengan sistem wireless pertama kali digunakan. Sistem ini memudahkan pengguna telepon untuk saling berhubungan lintas negara. ====

^[1]

[sunting] Awal telepon sebagai alat komersial

Princess Phone

• 1940, telepon mobile pertama kali digunakan secara komersial. Inovasi ini sebelumnya digunakan sebagai alat bantu perang untuk membidik tembakan dan meningkatkan kualitas radar. Selesai perang, ratusan telepon dipasang dengan menggunakan sistem ini. Microwave radio dipasang untuk hubungan jarak jauh.
• 1959, telepon Princess pertama kali diperkenalkan
• 1963, telepon dengan tombol bersuara diluncurkan
• 1971, perusahaan telekomunikasi mandiri diizinkan untuk mengemangkan sistem komunikasi yang dikembangkan untuk bisnis. Berjuta-juta saluran telepon telah digunakan masyarakat.
• 1983, Judge Harold Greene dengan sukses mengungguli perusahaan Bell yang sebelumnya telah dicabut hak monopolinya.
• 1899, AT&T atau The American Telephone and Telegraph Company telah mandapatkan asset dan mendapatkan hak paten dari perusahaan American Bell. AT&T didirikan tahun 1885 sebagai pemilik keseluruhan subsidi dari American Bell yang bertugas mendirikan dan mengoperasikan jaringan telepon jarak jauh.
• 1913, amplifirers elektric pertama kali dipraktekkan oleh AT&T. sistem ini memungkinkan adanya hubungan telepon antar-benua.
• 1927, AT&T memulai proyek layanan telepon lintas-atlantik di London dengan menggunakan dua jalur radio. Namun proyek ini masih jauh dari ideal karena banyak terjadi gangguan dalam radio, memiliki kapasitas yang kecil, dan biaya teleponnya yang mahal. Kemudian proyek ini dipindahkan menjadi lintas-pasifik pada tahun 1964.
• 1969, pengguna telepon di Amerika telah mencapai 90%. AT&T menjadi laboratorium sistem telepon paling baik di dunia.
• 1990, pertumbuhan komputer yang kemudian disusul dengan munculnya internet membuat pola pengiriman pesan bergeser dari percakapan menjadi pengiriman data.

Telepon digital

Public Switched Telephone Network (PSTN) dilakukan berdasarkan hubungan langsung antara sender dengan receiver yang harus menggunakan kabel tembaga, serat optic, satellite, fixed wireless, dan mobile wireless circuit. Penggunaan jaringan tersebut melibatkan komponen dasar yaitu telepon, network access, central office (CO), trunks and special circuit, dan customer premise equipment (CPE).perkembangan PSTN sebagai sistem telepon digital telah meningkatkan kapasitas dan kalitas jaringanya sehingga memungkinkan untuk menggunakan beberapa saluran komunikasi dalam sebuah medium pertukaran.

Telepon IP

Jenis telepon IP lewat Internet

Telepon IP (Internet Protocol) merupakan telepon teknologi baru yang menggunakan protokol internet dalam pengoperasiannya. Telepon IP ini dapat digunakan untuk memindahkan hubungan untuk mengganti suara, mengirim fax, paket video, dan bentuk penyampaian informasi lainnya yang telah digunakan pada sistem telepon terdahulu. Telepon IP menggunakan koneksi internet untuk mengirimkan data. Dalam perkembangannya, layanan telepon IP akan bekerja sama dengan perusahaan telepon lokal, provider jarak jauh seperti AT&T, perusahaan TV cabel, Internet Service Providers (ISPs), dan operator layanan wireless. Telepon IP merupakan bagian penting dalam penggabungan antara komputer, telepon, dan televise dalam satu lingkungan komunikasi. VoIP (Voice over IP) adalah pengorganisasian untuk menstandardisasi telepon IP. VoIP digunakan sebagai landasan untuk unified message (UM) dan unified communications (UC). Tanpa VoIP, integrasi dari berbagai program server akan sulit dilakukan. Jaringan yang ada pada IP bukan tipe yang siap untuk menghadapi lalu lintas VoIP sistem LAN harus dibagi antara VLAN dengan pesan suara dan data.

Jaringan generasi baru

Next-generation networks (NGN) mengubah pendekatan “satu jaringan, satu layanan” menjadi pengiriman berbagai layanan melalui satu jaringan. Didasarkan pada sistem internet protocol (IP), NGN dibangun pada pengembangan jaringan broadband, Voice over IP (VoIP), konvergensi fixed-mobile dan IP televisi (IPTV). Jaringan generasi baru ini menggunakan sejumlah teknologi seperti nirkabel dan mobile, serat dan kabel, atau dengan pembaharuan jalur tembaga yang ada. Negara yang telah mengadopsi teknologi ini adalah negara-negara maju. Negara berkembang dapat mengadopsi teknologi NGN ini dengan menggunakan akses broadband nirkabel sehingga membuat pembangunan teknologi informasi dan komunikasi (ICT) dapat menghilangkan hambatan untuk berinovasi dan berinvestasi. Dalam perkembangan teknologi NGN, ada dua teknologi yang berperan pada jaringan berbasis transmisi optik, yaitu SDH dan DWDM. Kemampuan mengirimkan bandwidth pada SDH mencapai STM-64 (10 Gbps), sedangkan pada DWDM adalah n x 2,5 Gbps atau n x 10 Gbps (n adalah jumlah panjang gelombang). Resiko dari besarnya kapasitas kedua teknologi ini adalah hilangnya informasi yang cukup besar saat terjadinya kegagalan dalam pengiriman jaringan. Sistem proteksi yang umum digunakan dalam NGN adalah proteksi perangkat, proteksi link, proteksi berdasarkan topologi, dan proteksi kanal optik (DWDM). Pada sistem proteksi perangkat, sinyal dari jalur kanal proteksi akan dibuang dan dialihkan ke kanal kerja jika sinyal yang diterima dari jalur ujung pengiriman sudah bekerja secara benar. Pada sistem proteksi link, link fisik yang digunakan menjadi pokok pengolahan proteksi. Namun, proteksi yang digunakan dalam NGN sangat bergantung pada kebutuhan jaringan itu sendiri. Keseluruhan tipe proteksi tersebut tidak ada yang memenuhi semua kebutuhan proteksi NGN.