VOKASI NEWS — Mahasiswa TRIK VOKASI UNAIR merancang sistem proteksi speaker pada power amplifier berbasis mikrokontroler untuk mencegah kerusakan akibat kelebihan daya pada sound system.
Sebuah inovasi teknologi lahir dari kepedulian terhadap keandalan perangkat audio profesional. Pius Bintang, mahasiswa Program Studi Sarjana Terapan Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol Vokasi UNAIR, berhasil merancang sistem proteksi daya keluaran speaker pada power amplifier berbasis mikrokontroler. Penelitian ini dituangkan dalam skripsi tahun 2026. Inovasi tersebut menjawab persoalan yang kerap dihadapi operator sound system, yaitu kerusakan speaker akibat kelebihan daya.
Dalam praktik di lapangan, terutama pada acara karnaval atau pertunjukan besar, operator sering menaikkan volume dan gain secara berlebihan. Tujuannya adalah menghasilkan suara yang lebih keras. Namun, kondisi ini berisiko merusak komponen internal speaker. Salah satu komponen yang rentan adalah voice coil. Komponen tersebut dapat mengalami kerusakan permanen apabila menerima daya melebihi kapasitas nominalnya. Sistem proteksi konvensional berbasis rangkaian analog dinilai kurang fleksibel dan memiliki keterbatasan respons. Melalui penelitiannya, Pius hadir dengan solusi berbasis mikrokontroler yang lebih cerdas, responsif, dan dapat dikonfigurasi langsung oleh pengguna.
Komponen dan Cara Kerja Sistem
Sistem yang dirancang mengintegrasikan beberapa komponen utama. Arduino Mega 2560 berfungsi sebagai pengendali utama. Sensor PZEM-004T V3 digunakan untuk mengukur tegangan, arus, dan daya secara real-time. Sementara itu, sensor temperatur DS18B20 berfungsi memantau suhu pada bagian magnet speaker. Sistem ini juga dilengkapi modul relay sebagai aktuator pemutus daya. Selain itu, terdapat LCD Nextion sebagai antarmuka pengguna berbasis layar sentuh. Operator dapat mengatur nilai setpoint daya maksimum langsung melalui Layar sentuh. Ketika daya keluaran (Process Value/PV) terdeteksi melebihi ambang batas tersebut, mikrokontroler secara otomatis memerintahkan relay untuk memutus jalur antara power amplifier dan speaker.
Pengujian dilakukan menggunakan dua variasi beban speaker, yakni 4 Ohm dan 8 Ohm, dengan sinyal Pink Noise pada frekuensi 40 hingga 100 Hz melalui instalasi Digital Loud Speaker Management System (DLMS). Hasilnya, sensor PZEM-004T mencatat akurasi pengukuran tegangan sebesar 99,64% dengan rata-rata error hanya 0,36%. Sementara itu, sensor DS18B20 mencatatkan rata-rata error sebesar 0,31% dibandingkan thermogun sebagai alat referensi. Sistem proteksi terbukti bekerja konsisten pada seluruh skenario pengujian. Pengujian dilakukan berdasarkan variasi volume dan gain equalizer. Relay aktif memutus koneksi secara otomatis setiap daya PV melampaui setpoint.
Pemantauan Suhu sebagai Lapisan Proteksi Tambahan
Selain proteksi berbasis daya, sistem ini juga dilengkapi pemantauan suhu secara real time. Sensor DS18B20 dipasang pada bagian magnet speaker untuk mendeteksi akumulasi panas yang berpotensi merusak voice coil. Selama pengujian berlangsung, sensor mencatat kenaikan suhu secara bertahap dari 32,06°C hingga 33,12°C. Data ini mengonfirmasi korelasi antara peningkatan daya keluaran dengan akumulasi panas pada speaker. Meskipun dalam penelitian ini pemantauan suhu masih bersifat monitoring, Pius menyarankan agar pengembangan berikutnya mengintegrasikan logika proteksi suhu yang juga mampu memicu pemutusan relay secara otomatis ketika ambang batas temperatur terlampaui.
Kontribusi terhadap SDGs: Industri Inovatif dan Kota Berkelanjutan
Inovasi ini sejalan dengan beberapa tujuan dalam Sustainable Development Goals (SDGs) yang ditetapkan Perserikatan Bangsa-Bangsa. Paling relevan adalah SDG 9 tentang Industri, Inovasi, dan Infrastruktur. Dengan menghadirkan sistem proteksi berbasis mikrokontroler yang lebih andal dibandingkan proteksi analog konvensional, penelitian ini mendorong pemanfaatan teknologi inovatif dalam industri audio dan sound system. Pengurangan kerusakan perangkat secara langsung juga berkontribusi pada efisiensi sumber daya dan pengurangan limbah elektronik, yang berkaitan erat dengan SDG 12 tentang Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab.
Di sisi lain, sistem ini juga mendukung SDG 11 tentang Kota dan Permukiman yang Berkelanjutan. Sound system berskala besar kerap digunakan dalam berbagai kegiatan publik di perkotaan, mulai dari festival budaya, acara keagamaan, hingga kampanye sosial. Dengan adanya sistem proteksi yang andal, kegiatan-kegiatan tersebut dapat berlangsung lebih lancar tanpa gangguan teknis akibat kerusakan perangkat. Hal ini secara tidak langsung mendukung kelangsungan kegiatan komunitas dan ruang publik yang lebih inklusif dan berdaya.
Prospek Pengembangan ke Depan
Pius merekomendasikan sejumlah pengembangan lanjutan agar sistem ini semakin mumpuni di lapangan. Di antaranya adalah penambahan relay berkapasitas lebih besar untuk power amplifier berdaya tinggi, integrasi logika proteksi suhu otomatis hingga penambahan fitur remote monitoring berbasis software agar operator dapat memantau dan mengendalikan sistem dari jarak jauh melalui komputer. Fitur link device antara beberapa unit power amplifier dalam satu event juga diusulkan agar pengelolaan sistem audio berskala besar menjadi lebih efisien.
Sebagai karya akhir studi di VOKASI UNAIR, penelitian Pius Bintang Tirtana membuktikan bahwa dunia pendidikan vokasi mampu melahirkan solusi teknologi yang relevan dan aplikatif. Dengan menggabungkan kemampuan rekayasa instrumentasi, pemrograman mikrokontroler, dan pemahaman mendalam tentang sistem audio profesional, inovasi ini tidak hanya memiliki nilai akademis, tetapi juga nilai praktis yang nyata bagi industri hiburan dan sound system di Indonesia.
[BACA JUGA: Kenali Sediaan Obat, Hindari Kesalahan Penggunaan]
Penulis: Pius Bintang
Editor: Inviana (Tim Vokasi Branding)
