Perancangan Aplikasi Untuk Visualisasi Suara Paru-Paru Pada Manusia Berbasis Android

PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA

PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

YUNISYA AULIA PUTRI

091402004

PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA

PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah

Sarjana Teknologi Informasi

YUNISYA AULIA PUTRI

091402004

 

 

 

 

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN APLIKASI UNTUK

VISUALISASI SUARA PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID

Kategori : SKRIPSI

Nama : YUNISYA AULIA PUTRI

Nomor Induk Mahasiswa : 091402004

Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI

INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 12 Juli 2014 Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2

Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc NIP 19860303 201012 1 004

Pembimbing 1

M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT NIP 19800110 200801 1 010 Diketahui/Disetujui oleh

Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,

PERNYATAAN

PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2013

Yunisya Aulia Putri 091402004

PENGHARGAAN

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT beserta Nabi besar Muhammad SAW yang telah memberikan rahmat, hidayah-Nya, segala daya dan upaya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Program Studi S-1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarmya penulis sampaikan kepada :

1. Ketua dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi, Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM. IT dan Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc, M.Sc.IT, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Teknologi Informasi.

2. Bapak M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT selaku pembimbing pertama dan Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc selaku pembimbing kedua, yang telah banyak meluangkan waktunya dan memberikan masukan-masukan yang bermanfaat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak M. Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT dan bapak Baihaqi Siregar, S.Si., M.IT yang telah bersedia menjadi dosen pembanding dan memberikan saran-saran yang baik bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

4. Kedua orang tua penulis, orang yang paling berharga dalam hidup penulis, ayahanda Ir. Suhermansyah, S.Pd dan ibunda Sri Wahyuni, S.T yang telah membesarkan, mendidik, memberi dukungan, doa, dan motivasi tanpa henti. Serta kepada adik-adik penulis Rizky Alvionita Sari, Tria Suci Hasanah dan Azka Maulana yang selalu ada dan menghibur penulis.

5. Sahabat penulis Riri, Adelia, dan Trisna yang selalu mendukung dan memotivasi kapan pun dibutuhkan oleh penulis.

6. Teman terbaik saya Ade Nursyarif Tambunan yang selalu sabar, selalu mendukung, memotivasi, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Serta teman-teman yang mendukung dan membantu penulis, Julia, Fanny, Icha, Yana, Hani, Dija, Ammar, Ridzuan, Ibnu, Reza, Binyo, Fadli R, Fadli, Yogi, Dullah, Kurniawan, Dezi, Alvin, Samuel S, Jihan, Mita, Amira, Andika, Iqbal dan seluruh teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan. Terima kasih atas masukan, saran, dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT membalas dengan nikmat yang berlimpah.

ABSTRAK

Dalam bidang kesehatan, kemajuan teknologi memberikan dampak yang sangat besar dalam mendiagnosa penyakit ataupun keadaaan dari seseorang. Hasil rekaman suara paru-paru (pernafasan) merupakan salah satu contoh dari kemajuan tersebut. Suara pernafasan yang telah berbentuk digital tersebut dapat diolah dan kemudian dianalisis oleh praktisi kesehatan untuk mendiagnosa penyakit tertentu. Namun, visualisasi suara pernafasan belum banyak dikembangkan dalam perangkat mobile berbasis android. Pada penelitian ini menggunakan rekaman suara paru-paru dengan melakukan visualisasi pada perangkat android. Visualisasi dilakukan dengan menampilkan suara dalam bentuk grafik yang menunjukkan aktifitas dari paru-paru tersebut. Pada penelitian ini, aplikasi dijalankan pada android versi 2.0 Froyo, dengan menggunakan 10 sampel suara paru-paru berkestensi *wav dengan kriteria yang berbeda. Penelitian ini menghasilkan tampilan grafik dari suara paru-paru yang berbeda dari tiap sampel serta beberapa informasi seperti frekuensi tarik dan buang nafas, durasi tarik dan buang nafas, serta jarak waktu antar nafas.

APPLICATION DESIGN FOR VISUALIZATION OF BREATH SOUNDS IN HUMANS BASED ON ANDROID

ABSTRACT

In medical environment, development of technology gives a very large impact in diagnosing diseases or someone’s condition. Recorded of breath sounds is one result of technological advances. Breath sounds that stored in digital format can be processed and then analyzed by the medical expert to diagnose diseases. But, visualization of breath sounds has not been developed in mobile devices based on android. In this research, is used the recorded breath sounds by visualize the sounds in android devices. Visualization is done by showing the breath sounds into graph that showed the activity of the lungs. In this research, application was tested on android device version 2.0 Froyo by using 10 samples of breath sounds with different criteria at each of them in *.wav extension. This research showed the result of visualization of breath sound in a different graphical display between samples. Also it showed some information of the sounds, such as the frequency of inhale and exhale, duration of inhale and exhale.

Keywords : visualization, breath sound, android, graphic  

DAFTAR ISI

Hal

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1Latar Belakang 1

1.2Rumusan Masalah 3

1.3Batasan Masalah 3

1.4Tujuan Penelitian 3

1.5Manfaat Penelitian 3

1.6Metodologi Penelitian 4

1.7Sistematika Penulisan 4

BAB 2 LANDASAN TEORI 6

2.1Suara Paru-Paru 6

2.2Jenis Suara Paru-Paru 8

2.2.1Suara paru-paru normal 9

2.2.2Suara paru-paru abnormal 10

2.2.3Suara paru-paru tambahan (adventitious sounds) 10

2.3Auskultasi 13

2.5Audio 14

2.6File WAV 16

2.7Android 20

2.8Penelitian Terdahulu 22

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 24

3.1Data Yang Digunakan 24

3.2Analisis Sistem 25

3.3Perancangan Sistem 28

3.3.1Arsitektur umum 28

3.3.2Diagram use case 28

3.3.3Use case spesifikasi 29

3.3.4Activity diagram 31

3.3.5Perancangan antar muka 32

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 38

4.1Implementasi Sistem 38

4.1.1Perangkat keras 38

4.1.2Perangkat lunak 39

4.2Pengujian 39

4.2.1Tabel pada database MySQL 39

4.2.2Kasus dan hasil pengujian sistem 41

4.3Pengujian Kinerja Sistem 43

4.4Hasil Pengujian Suara Pernafasan 47

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 58

5.1Kesimpulan 58

5.2Saran 58

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Kategori suara paru-paru 8

Tabel 2.2 Penjelasan struktur file WAV 17

Tabel 2.3 Penelitian terdahulu 22

Tabel 3.1 Data yang digunakan 24

Tabel 3.2 Spesifikasi use case untuk login 29 Tabel 3.3 Spesifikasi use case untuk input data 30 Tabel 3.4 Spesifikasi use case untuk pilih data 30

Tabel 4.1 Hasil pengujian halaman awal 41

Tabel 4.2 Hasil pengujian halaman utama (login) 41 Tabel 4.3 Hasil pengujian halaman daftar data pasien 42 Tabel 4.4 Hasil pengujian halaman tambah pasien 42 Tabel 4.5 Hasil pengujian halaman visualisasi suara 43

DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 2.1 Hubungan antara suara pernafasan, suara paru-paru, suara

nafas, dan suara tambahan

6

Gambar 2.2 Sistem pernafasan manusia 7

Gambar 2.3 Suara paru-paru berdasarkan lokasi auskultasi 9

Gambar 2.4 Format file WAV 17

Gambar 2.5 Interpretasi tiap byte pada file WAV 19

Gambar 3.1 Flowchart visualisasi suara 27

Gambar 3.2 Arsitektur umum 28

Gambar 3.3 Diagram use case sistem 29

Gambar 3.4 Activity diagram sistem (input data) 31 Gambar 3.5 Activity diagram sistem (pilih data) 32

Gambar 3.6 Rancangan halaman awal 33

Gambar 3.7 Rancangan halaman utama (login) 34 Gambar 3.8 Rancangan halaman daftar data pasien 34 Gambar 3.9 Rancangan halaman tambah data 35 Gambar 3.10 Rancangan halaman visualisasi suara 36

Gambar 4.1 Tabel dokter 40

Gambar 4.2 Tabel pasien 40

Gambar 4.3 Tabel suara 41

Gambar 4.4 Halaman awal 44

Gambar 4.5 Halaman login 44

Gambar 4.6 Halaman daftar pasien 45

Gambar 4.7 Menu input data 46

Gambar 4.8 Halaman tambah pasien 46

Gambar 4.9 Contoh Halaman visualisasi suara paru-paru 47 Gambar 4.10 Hasil Visualisasi Bronchial Sound-Left Lower Lobe 48

Gambar 4.11 Hasil Visualisasi Normal vesicular sound-right lower lobe 49 Gambar 4.12 Hasil Visualisasi Fine crackles-right lower lobe 50 Gambar 4.13 Hasil Visualisasi Coarse crackles-right lower lobe 51 Gambar 4.14 Hasil Visualisasi Inspiratory stridor 52 Gambar 4.15 Hasil Visualisasi Normal trachea-trachea interscapular 53 Gambar 4.16 Hasil Visualisasi Fine crackles with deciduous bronchial

sound

54

Gambar 4.17 Hasil Visualisasi Pleural friction-right middle lobe 55 Gambar 4.18 Hasil Visualisasi Rhonchus-Right lower lobe 56 Gambar 4.19 Hasil Visualisasi Wheezing-Left lower lobe 57

ABSTRAK

Dalam bidang kesehatan, kemajuan teknologi memberikan dampak yang sangat besar dalam mendiagnosa penyakit ataupun keadaaan dari seseorang. Hasil rekaman suara paru-paru (pernafasan) merupakan salah satu contoh dari kemajuan tersebut. Suara pernafasan yang telah berbentuk digital tersebut dapat diolah dan kemudian dianalisis oleh praktisi kesehatan untuk mendiagnosa penyakit tertentu. Namun, visualisasi suara pernafasan belum banyak dikembangkan dalam perangkat mobile berbasis android. Pada penelitian ini menggunakan rekaman suara paru-paru dengan melakukan visualisasi pada perangkat android. Visualisasi dilakukan dengan menampilkan suara dalam bentuk grafik yang menunjukkan aktifitas dari paru-paru tersebut. Pada penelitian ini, aplikasi dijalankan pada android versi 2.0 Froyo, dengan menggunakan 10 sampel suara paru-paru berkestensi *wav dengan kriteria yang berbeda. Penelitian ini menghasilkan tampilan grafik dari suara paru-paru yang berbeda dari tiap sampel serta beberapa informasi seperti frekuensi tarik dan buang nafas, durasi tarik dan buang nafas, serta jarak waktu antar nafas.

APPLICATION DESIGN FOR VISUALIZATION OF BREATH SOUNDS IN HUMANS BASED ON ANDROID

ABSTRACT

In medical environment, development of technology gives a very large impact in diagnosing diseases or someone’s condition. Recorded of breath sounds is one result of technological advances. Breath sounds that stored in digital format can be processed and then analyzed by the medical expert to diagnose diseases. But, visualization of breath sounds has not been developed in mobile devices based on android. In this research, is used the recorded breath sounds by visualize the sounds in android devices. Visualization is done by showing the breath sounds into graph that showed the activity of the lungs. In this research, application was tested on android device version 2.0 Froyo by using 10 samples of breath sounds with different criteria at each of them in *.wav extension. This research showed the result of visualization of breath sound in a different graphical display between samples. Also it showed some information of the sounds, such as the frequency of inhale and exhale, duration of inhale and exhale.

Keywords : visualization, breath sound, android, graphic  

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Teknologi telah menjadi bagian pada tiap aspek kehidupan kita. Perkembangan teknologi yang terus menerus membuat manusia sangat bergantung kepada kecanggihan teknologi tersebut dan membuat manusia seakan tidak terpisah oleh jarak, ruang, dan waktu. Teknologi yang muncul dapat menjadi alat bantu untuk menjalankan aktivitas manusia sehingga tak jarang teknologi sudah menjadi kebutuhan primer untuk sebagian besar manusia.

Misalnya saja pada bidang kesehatan, teknologi telah mengambil peranan yang penting. Stetoskop merupakan alat yang biasa digunakan pada bidang kesehatan untuk mendeteksi kondisi seseorang. Stetoskop biasa digunakan untuk mendengarkan suara yang ada di dalam tubuh seseorang, seperti suara pernafasan manusia. Teknik ini disebut dengan auskultasi. Hasil dari auskultasi inilah dokter biasanya menentukan kondisi pasien.

Teknik auskultasi dengan menggunakan stetoskop memiliki banyak batasan dan kekurangan. Teknik ini merupakan suatu proses yang subjektif dimana hasilnya bergantung pada kemampuan pendengaran seseorang, pengalamannya, dan kemampuannya mengenali perbedaan antara pola-pola suara yang ada (Sovijarvi et al. 2000). Ini dikareakan suara yang dihasilkan oleh stetoskop masih bersifat kasar sehingga bagi para dokter muda dan mahasiswa kedokteran masih sulit dalam menentukan suara yang berkaitan dan proses diagnosis yang dihasilkan belum benar. Selain itu data suara tidak tersimpan sehingga sullit untuk didiskusikan lagi bersama dokter-dokter lainnya (Rizal dan Soegijoko 2006). Namun pada saat ini, metode- metode komputerisasi untuk merekam dan menganalisis suara pernafasan telah

mengatasi permasalahan yang ada pada teknik auskulasi sederhana (Sovijarvi et al,

2000). Digital stetoskop memiliki fungsi lebih, seperti penyimpanan, pengiriman, dan pemrosesan data. Suara tubuh bagian pernafasan dapat direkam, didengarkan kembali, atau diolah baik secara frekuensi ataupun sinyal.

Seiring berkembangnya teknologi, komputasi mobile mengalami kemajuan yang pesat. Ini ditandai dengan semakin banyaknya fungsi pada perangkat mobile atau yang disebut dengan smartphone. Android merupakan salah satu basis smartphone

yang saat ini sedang populer. Android merupakan subset perangkat lunak untuk perangkat mobile yang meliputi sistem operasi, middleware, dan aplikasi inti yang dirilis oleh google (Huda, 2011).

Dengan banyaknya aktivitas seseorang, sebagian besar orang memilih untuk belajar secara mandiri dan tidak terfokus di satu tempat atau pun waktu. Maksudnya, seseorang dapat belajar dimana saja dan kapan saja. Suatu aplikasi pembelajaran yang dapat berjalan pada perangkat mobile, menjadi strategi seseorang untuk dapat memanfaatkan teknologi sebagai alat menambah pengetahuan yang dapat dilakukan kapanpun dan dimanapun.

Dari penjelasan di atas penulis tertarik untuk memanfaatkan rekaman suara paru-paru (suara pernafasan), sebagai bahan penelitian, dengan melakukan visualisasi suara paru-paru (suara pernafasan) pada manusia berbasis android. Suara pernafasan yang telah direkam akan divisualisasikan ke dalam bentuk grafik yang menunjukkan aktivitas dari paru-paru tersebut. Bentuk visualisasi dari suara paru-paru ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam meneliti kondisi paru-paru seseorang tidak hanya dengan suara tetapi juga melalui bentuk visual. Maka dari itu penelitian ini berfokus pada perancangan sebuah aplikasi pemvisualisasian suara paru-paru (suara pernafasan) pada manusia.

Beberapa penelitian yang berkaitan dengan suara paru-paru yang menjadi bahan referensi penulis seperti, Analisis dan klasifikasi suara pernafasan dengan

signal coherence method yang dihasilkan oleh Baydar et al.( 2003). Karakteristik

suara pernafasan dan suara tambahan pada sistem pernafasan yang dipaparkan oleh Sovijarvi et al. (2000). Aplikasi Pengolahan Sinyal Digital pada Analisis dan

Pengenalan Suara Jantung dan Paru untuk Diagnosis Penyakit Jantung dan Paru Secara Otomatis (Rizal & Suryani, 2007).

1.2Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan diangkat pada penelitian ini yaitu permasalahan dalam sulitnya mendapatkan hasil diagosa yang dihasilkan stetoskop karena masih bersifat subjektif, tergantung kepada pengalaman dan ketajaman pendengaran dokter. Maka perlunya visualisasi suara paru-paru untuk digunakan sebagai bahan diskusi dan pembelajaran bagi para dokter muda ataupun mahasiswa kedokteran.

1.3Batasan Masalah

Adapun beberapa batasan masalah yang diterapkan pad penelitian ini yaitu : 1. Data yang digunakan sebanyak 10 file suara rekaman pernafasan manusia. 2. Data yang digunakan berbentuk file wav yang diambil dari Stethoscope Sounds

: Littmann.

3. Penelitian tidak sampai pada tahap pemberian keputusan dan klasifikasi. 4. Aplikasi yang dibuat menggunakan perangkat Android Mobile versi 2.0 Froyo.

Software pendukung perangkat ini adalah Eclipse.

5. Perancangan dilakukan untuk aplikasi mobile berbasis android.

6. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman java.

1.4Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini yaitu untuk menvisualisasikan suara paru-paru manusia pada suatu perangkat mobile berbasis android agar dapat digunakan sebagai bahan diskusi dan pembelajaran bagi penggunanya.

1.5Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

1. Mempermudah pengguna untuk menganalisis suara paru-paru dari visualisasi yang ditampilkan pada perangkat android.

2. Dapat menjadi bahan diskusi dan pembelajaran mengenai suara paru-paru dan menambah wawasan mengenai suara pernafasan pada manusia.

3. Menambah wawasan mengenai pemrograman android.

4. Menjadi bahan referensi untuk penelitian berikutnya yang berkenaan dengan suara pernafasan ataupun lainnya.

1.6Metodologi Penelitian

Adapun metodologi penelitian yang digunakan peneliti yaitu : 1. Studi Literatur

Pada tahap ini peneliti melakukan pengumpulan sumber referensi yang akan digunakan untuk penelitian. Peneliti membaca dan mempelajari buku-buku, jurnal, media online dan sumber lainnya yang berhubungan dengan penelitian yang akan dilakukan.

2. Perancangan Desain Sistem

Pada tahap ini peneliti melakukan perancangan aplikasi, seperti merancang

activity diagram, diagram alur (flowchart) sistem, perancangan desain, dan

perancangan desain antarmuka (interface). 3. Implementasi Sistem

Pada tahap ini dilakukan pengkodean dan implementasi rancangan yang telah dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman yang telah dipilih. Pengkodean dilakukan dengan bahasa pemrograman java android dengan menggunakan aplikasi Eclipse.

4. Pengujian Sistem

Pada tahap ini dilakukan pengujian dan percobaan pada sistem yang telah dibuat sesuai dengan kriteria dan kebutuhan yang diinginkan dan memastikan apakah program berjalan sesuai dengan yang diinginkan.

5. Dokumentasi Sistem

Pada tahap ini, peneliti mendokumentasikan sistem dalam bentuk laporan tertulis untuk menunjukkan hasil penelitian yang dilakukan.

1.7Sistematika Penulisan

Adapun penulisan skripsi ini terdiri dari lima bagian utama (bab) dengan penjelasan singkat mengenai bab-bab tersebut, yaitu sebagai berikut :

Bab 1 Pendahuluan

Pada bab ini berisi uraian penjelasan latar belakang terkait judul skripsi yang diajukan, perumusan masalah pada penelitian, batasan masalah yang ditetapkan, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan dari penyusunan skripsi ini.

Bab 2 Landasan Teori

Pada bab ini dibahas mengenai teori-teori pendukung yang digunakan pada penelitian ini, seperti suara paru-paru (pernafasan), teknologi android, dan penelitian terdahulu.

Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem

Pada bab ini berisi penjelasan analisis mengenai permasalahan dan identifikasi kebutuhan perancangan sistem.

Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem

Pada bab ini berisi penjelasan implementasi sistem dari hasil analisis yang dilakukan serta menguji sistem yang telah dibuat.

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisi kesimpulan yang didapat dari penelitian skripsi yang telah dilakukan dan saran yang dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut mengenai topik yang terkait pada skripsi ini.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Suara Paru-Paru

Suara paru-paru merupakan bagian dari suara pernafasan atau yang biasa disebut

respiratory sound. Dalam suara pernafasan meliputi suara yang terdapat pada mulut

dan trakea, sedangkan suara paru-paru terjadi pada bagian sekitar dada (chest wall). Respirasi dapat didefinisikan sebagai kegiatan dalam bernafas. Di dalamnya termasuk seluruh proses yang berkonstribusi dalam hal menghirup oksigen (inhaling) dan mengeluarkan karbon dioksida (exhaling) (Baydar et al. 2003). Suara pernafasan didefinisikan sebagai keseluruhan suara yang berhubungan dengan respirasi termasuk suara nafas (breath sounds), suara adventif (abnormal sounds), suara batuk (cough

sounds), dengkuran (snoring sounds), dan suara bersin (sneezing sounds) (Sovijarvi et

al.2000).

Gambar 2.1 Hubungan antara suara pernafasan, suara paru-paru, suara nafas, dan suara tambahan (Sovijarvi, A.R.A., et al, 2000)

Adanya suara di dalam paru-paru manusia dikarenakan terjadi turbulensi udara saat udara memasuki saluran pernafasan selama proses pernafasan terjadi. Turbulensi yang terjadi di dalam paru-paru manusia terjadi karena adanya perbedaan saluran udara pada sistem pernafasan sehingga menyebabkan udara mengalir dari saluran yang lebar ke saluran yang lebih sempit ataupun sebaliknya. Menurut Kaelin (2000), sistem respirasi dapat dipisahkan menjadi 2 saluran yaitu saluran atas dan bawah. Saluran pernafasan atas terdiri dari hidung, paranasal sinus, pharynx, dan larynx. Fungsi dari saluran ini adalah untuk menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara sebelum mencapai unit pertukaran gas. Saluran bawah terdiri dari trachea,

bronchus utama kanan yang terbagi menjadi 3 lobar atau bagian paru (atas, tengah dan

bawah), bronchus kiri yang terbagi menjadi 2 lobar, bronchioli, dan berakhir di alveoli, dimana pertukaran gas terjadi. Puncak suara paru-paru normal biasanya pada frekuensi dibawah 100Hz, energi suara paru-paru menurun dengan tajam antara 100-200Hz tapi masih dapat dideteksi pada atau di atas 800Hz dengan alat yang sensitif (Sukresno, F, et al. 2009).

Gambar 2.2 Sistem pernafasan manusia (Ramadhan, M,Z., 2012)

  Dalam proses pernafasan terdapat dua proses utama yaitu proses inspirasi dan proses ekspirasi. Proses inspirasi yaitu proses yang terjadi saat kita menghirup udara ke dalam paru-paru, dalam proses ini oksigen masuk ke dalam tubuh. Ekspirasi yaitu proses yang terjadi saat kita mengeluarkan udara dari paru-paru, dan dalam proses ini karbondioksida dikerluarkan dari dalam tubuh. Pada saat inspirasi, suara paru-paru

yang terdengar akan lebih kuat dari pada saat ekspirasi. Hal ini terjadi dikarenakan turbulensi udara pada saat proses inspirasi berlangsung lebih kuat dibandingkan pada saat proses ekspirasi. Namun, durasi antara ekspirasi lebih panjang dari inspirasi.

Saat inspirasi, udara mengalir dari saluran udara yang lebih luas ke saluran udara yang lebih sempit sehingga turbulensi udara yang terjadi lebih kuat, sedangkan pada saat ekspirasi terjadi hal yang sebaliknya dari inspirasi. Akibat dari proses ini lah maka pada saat inspirasi suara yang terdengar lebih keras.

2.2Jenis Suara Paru-Paru

Suara paru-paru terjadi karena adanya turbulensi dari aliran udara saat udara memasuki saluran pernafasan. Pada saat tarik nafas (inspirasi),udara yang masuk mengalir dari saluran yang lebar ke saluran yang lebih sempit menuju ke alveoli. Udara yang menabrak dinding saluran pernafasan menyembabkan terjadinya turbulen dan menghasilkan suara. Sedangkan pada saat buang nafas (ekspirasi), udara yang masuk mengalir ke arah yang berlawanan menuju saluran udara yang lebih lebar. Ini mengakibatkan turbulen yang terjadi lebih sedikit, sehingga pada ekspirasi normal terdengar suara yang lebih kecil dibandingkan pada saat inspirasi (Ramadhan, M,Z. 2012).

Suara paru-paru dibagi dalam beberapa kategori yang didasarkan pada pitch, intensitas, lokasi, dan rasio antara inspirasi dan ekspirasi. Suara paru-paru secara umum dibagi ke dalam tiga kategori, yaitu suara paru-paru normal, suara paru-paru abnormal, dan suara tambahan (adventitious sound). Dapat dilihat pada tabel 2.1. Berikut pembagian suara paru-paru menurut Ramadhan, M, Z (2012).

Tabel 2.1 kategori suara paru-paru Suara Paru-Paru

Normal Abnormal Adventitious

Tracheal Absent/Decreased Crackles

Vesicular Harsh Vesicular Wheeze

Bronchial Stridor

Bronchovesicular Rhonchi

2.2.1 Suara Paru-Paru Normal

Pada suara paru-paru normal, dapat dibagi lagi menjadi 4 bagian. Pembagian ini didasarkan pada posisi stetoskop pada saat auskultasi (Ramadhan, M,Z. 2012).. Pembagian yang dimaksud adalah sebagai berikut :

1. Tracheal Sound, yaitu suara yang terdengar pada bagian tracheal, yaitu pada

bagian larik dan pangkal leher.

2. Bronchial Sound, yaitu suara yang terdengar pada bagian bronchial, yaitu

suara pada bagian percabangan antara paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

3. Bronchovesicular Sound, suara ini didengar pada bagian ronchus, yaitu tepat

pada bagian dada sebelah kanan atau kiri.

4. Vesicular Sound, suara yang dapat didengar pada bagian vesicular, yaitu

bagian dada samping dan dada dekat perut.

Gambar 2.3 suara paru-paru berdasarkan lokasi auskultasi (Ramadhan, M,Z., 2012)

2.2.2 Suara Paru-Paru Abnormal

Pada saat dilakukan auskultasi, tidak jarang dapat didengar suara paru-paru yang normal (normal sound) namun terdengar di tempat yang tidak seharusnya pada bagian interior dan posterior. Hal ini menyebabkan suara paru-paru yang didengar digolongkan pada suara abnormal. Beberapa bagian dari suara abnormal menurut Ramadhan,M,Z (2012) seperti berikut :

a. Decreased Breath Sound (Absent)

Sering ditemukan suara paru-paru tidak terdengar pada bagian dada atau dapat dikatakan suara menghilang yang dapat berarti terdapat suatu masalah pada bagian tersebut. Masalah yang terjadi dapat disebabkan oleh penyakit seperti daging yang tumbuh hingga paru-paru yang mengecil.

b. Bronchial

Terdengar suara inspirasi keras disusul dengan ekspirasi yang lebih keras lagi. Suara bronchial sangat nyaring, pitch tinggi, dan suara terdengar dekat dengan stetoskop. Terdapat gap antara fasa inspirasi dan ekspirasi pada pernafasan, dan suara ekspirasi terdengar lebih lama dibanding suara inspirasi. Jika suara ini terdengar dimana-mana kecuali di manubrium, hal tersebut biasanya mengindikasikan terdapat daerah konsolidasi yang biasanya berisi udara tetapi berisi air.

c. Harsh Vesicular

Suara pernafasan vesikular merupakan suara pernafasan normal yang paling umum dan terdengar hampir di semua permukaan paru-paru. Suaranya lembut

dan pitch rendah. Suara inspirasi lebih panjang dibanding suara ekspirasi. Apabila

suara terdengar lebih kuat dari biasanya dapat berarti tergolong suara abnormal dan dapat digolongkan sebagai harsh vesicular.

2.2.3 Suara paru-paru tambahan (Adventitious Sounds)

Kategori terakhir dari suara paru-paru yaitu suara tambahan (adventitious sound). Suara paru-paru tambahan ini muncul karena adanya kelainan pada paru-paru yang disebabkan oleh penyakit. Beberapa contoh suara tambahan pada paru-paru menurut Ramadhan,M,Z (2012), yaitu :

a. Crackles

Crackles adalah jenis suara yang bersifat discontinuous (terputus-putus), pendek, dan

kasar. Suara ini umumnya terdengar pada proses inspirasi. Suara crackles ini juga sering disebut dengan nama rales atau crepitation. Suara ini dapat diklasifikasikan sebagai fine, yaitu memiliki pitch tinggi, lembut, sangat singkat. Atau sebagai coarse, yaitu pitch rendah, lebih keras, tidak terlalu singkat. Spectrum frekuensi suara

crackles antara 100-2000Hz (Sovijarvi, et al. 2000).

Suara crackles dihasilkan akibat dua proses yang terjadi. Proses pertama yaitu ketika terdapat saluran udara yang sempit tiba-tiba terbuka hingga menimbulkan suara mirip seperti suara “plop” yang terdengar saat bibir yang dibasahi tiba-tiba dibuka. Apabila terjadi di daerah bronchioles maka akan tercipta fine crackles. Proses kedua, ketika gelembung udara keluar pada pulmonary edema. Kondisi yang berhubungan dengan terjadinya crakle :

• Asma

• Bronchiectasis

• Chronic bronchitis

• ARDS

• Early CHF

• Consolidation

• Interstitial lung disease

• Pulmonary edema

b. Wheeze

Suara ini dihasilkan oleh pergerakan udara turbulen melalui lumen jalan nafas yang sempit. Wheeze merupakan jenis suara yang bersifat kontiniu, memiliki pitch tinggi, lebih sering terdengar pada proses ekspirasi. Suara ini terjadi saat aliran udara melalui saluran udara yang menyempit karena sekresi, benda asing ataupun luka yang menghalangi. Jika Wheeze terjadi, terdapat perubahan setelah bernafas dalam atau batuk. Wheeze yang terdengar akan menandakan peak ekspirasi yang 50% lebih rendah dibandingkan dengan pernafasan normal. Terdapat dua macam suara Wheeze, yaitu :

• Suara monophonic yaitu suara yang terjadi karena adanya blok pada satu saluran nafas, biasanya sering terjadi saat tumor menekan dinding bronchioles.

• Suara polyphonic yaitu suara yang terjadi karena adanya halangan pada semua saluran nafas pada saat proses ekspirasi. 

Kondisi yang menyebakan wheezing :

• Asthma

• CHF

• Cronic bronchitis

• COPD

• Pulmonary edema

c. Ronchi

Ronchi merupakan jenis suara yang bersifat kontiniu, pitch rendah, mirip seperti

Wheeze. Tetapi dalam ronchi jalan udara lebih besar, atau sering disebut coarse ratling

sound. Suara ini menunjukkan halangan pada saluran udara yang lebih besar oleh sekresi. Kondisi yang berhubungan dengan terjadinya ronchi yaitu :

• Pneumonia

• Asthma

• Bronchitis

• Bronkopasme

d. Stridor

Merupakan suara Wheeze pada saat inspirasi yang terdengar keras pada trachea.

Stridor menunjukkan indikasi luka pada trachea atau pada larynx sehingga sangat

dianjurkan pertolongan medis.

e. Pleural Rub

Pleural rub merupakan suara yang terdengar menggesek atau menggeretak yang

terjadi saat permukaan pleural membengkak atau menjadi kasar dan bergesekan satu dan lainnya. Suaranya dapat bersifat kontiniu atau diskontiniu. Biasanya terlokasi

pada suatu tempat di dinding dada dan terdengar selama fase inspirasi atau ekspirasi. Beberapa kondisi yang menyebabkan pleural rub :

• Pleurisy

• Pneumonia

• Tuberculosis

• Pleural effusion

2.3Auskultasi

Auskultasi merupakan teknik untuk mendengarkan suara dari dalam tubuh. Hippocrates (460-377 SM) yang menemukan teknik auskultasi dengan cara meletakkan telinganya pada dada pasien dan menggambarkan suara yang didengarnya. Tahun 1816, René Laennec melakukan auskultasi dengan menggunakan gulungan kertas untuk menghindari auskultasi secara langsung, teknik inilah yang akhirnya tercipta stetoskop.

Proses auskultasi merupakan suatu hal yang penting karena membutuhkan teknik yang efektif dan klinis yang akan dipelajari untuk mengevaluasi fungsi pernafasan seorang pasien dengan menggunakan alat bantu yaitu stetoskop. Auskultasi paru dilakukan untuk mendeteksi suara nafas dasar dan suara nafas tambahan. Auskultasi harus dilakukan di seluruh dada dan punggung, termasuk daerah aksila. Biasanya auskultasi dimulai dari atas ke bawah, dan dibandingkan sisi kiri dan kanan dada. (Matondang et al. 2003). Masalah yang timbul dalam auskultasi yaitu suara dari dalam tubuh yang biasanya menempati frekuensi rendah sekitar 20-400 Hz, amplitudo rendah, kebisingan lingkungan, kepekaan telinga dan pola suara yang mirip. Apabila prosedur auskultasi tidak dilakukan dengan benar dapat menyebabkan kesalahan dalam diagnosis pasien.

Pada saat auskultasi, pasien lebih baik tidak berbicara dan tidak bernafas menggunakan mulut, karena dibutuhkan satu nafas lengkap untuk tiap lokasi. Ada 12 lokasi auskultasi pada dada anterior dan ada 14 lokasi posterior. secara umum yang harus didengar paling tidak ada 6 lokasi pada anterior dan 6 lokasi pada posterior.

2.4Stetoskop

Stetoskop berasal dari bahasa yunani yaitu stethos berarti dada dam skoppein yang berarti memeriksa, adalah sebuah alat medis akustik yang digunakan untuk memeriksa suara dalam tubuh. Stetoskop banyak digunakan untuk mendengar suara jantung dan pernafasan, namun dapat juga untuk mendengar aliran darah dalam arteri dan vena. Stetoskop ditemukan oleh Rene-Theophile-Hyacinthe Laennec pada tahun 1816 di Perancis. Awalnya hanya berupa tabung kayu. Kemudian pada tahun 1940-an Rappaport dan Sprague merancang stetoskop baru yang menjadi cikal bakal stetoskop masa kini. Kemudian pada awal tahun 1960 Dr. David Littman, menciptakan stetoskop baru yang lebih ringan dibandingkan model-model sebelumnya.

Stetoskop akustik berfungsi untuk menyalurkan suara dari bagian dada melalui tabung kosong berisi udara, ke telinga pendengar. Digital stetoskop memiliki fungsi lebih seperti penyimpanan, pengiriman, dan pemrosesan data. Suara tubuh bagian pernafasan dapat direkam, didengarkan kembali, atau diolah baik secara frekuensi ataupun sinyal. Dalam penelitian ini digunakan sampel rekaman suara paru-paru yang didapatkan dari Littmann Stethoschope.

2.5Audio

Suara yang kita dengar sehari-hari adalah merupakan gelombang analog. Suara atau bunyi adalah suatu gelombang longitudinal yang merambat melalui suatu medium, seperti zat cair, padat dan gas. Bunyi dapat terdengar oleh manusia apabila gelombang tersebut mencapai telinga manusia dengan frekuensi 20Hz – 20kHz , suara ini disebut dengan audiosonic atau dikenal dengan audio, gelombang suara pada batas frekuensi tersebut disebut dengan sinyal akustik.

Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang disebut sebagai periode. Suara diluar range pendengaran manusia dapat dikatakan sebagai noise (getaran yang tidak teratur dan tidak berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar manusia). Frekuensi dari suatu suara adalah banyaknya periode gelombang dalam waktu satu detik (Hz). Frekuensi suara manusia = 20 Hz – 20 KHz. Amplitude adalah tinggi suatu gelombang yang mengisyaratkan besar kecilnya suara yang dihasilkan.

Komputer hanya mampu mengenal sinyal dalam bentuk digital. Bentuk digital

yang dimaksud adalah tegangan yang diterjemahkan dalam angka “0” dan “1”, yang juga disebut dengan istilah “bit”. Dengan kecepatan perhitungan yang dimiliki komputer, komputer mampu melihat angka “0” dan “1” ini menjadi kumpulan bit-bit

dan menerjemahkan kumpulan bit-bit tersebut menjadi sebuah informasi yang bernilai. Ketika Anda merekam suara atau musik ke dalam komputer, sound card akan mengubah gelombang suara (bisa dari mikrofon atau stereo set) menjadi data digital, dan ketika suara itu dimainkan kembali, sound card akan mengubah data digital

menjadi suara yang kita dengar (melalui speaker), dalam hal ini gelombang analog. Proses pengubahan gelombang suara menjadi data digital ini dinamakan

Analog-to-Digital Conversion (ADC), dan kebalikannya, pengubahan data digital menjadi

gelombang suara dinamakan Digital-to-Analog Conversion (DAC).

Dalam dunia audio digital, ada beberapa istilah yaitu channel (jumlah kanal),

sampling rate (laju pencuplikan), bandwidth, bit per sample (banyaknya bit dalam

satu sample), bit rate (laju bit).

• Channel (jumlah kanal)

Jumlah kanal menentukan banyaknya kanal audio yang digunakan. Audio

satu kanal dikenal dengan mono, sedangkan audio dua kanal dikenal dengan strereo. Saat ini untuk audio digital standar, biasanya digunakan dua kanal, yaitu kanal kiri dan kanal kanan.

• Sampling rate (Laju pencuplikan)

Ketika sound card mengubah audio menjadi data digital, sound card akan memecah suara tadi menurut nilai menjadi potongan-potongan sinyal dengan nilai tertentu. Proses sinyal ini bisa terjadi ribuan kali dalam satuan waktu. Banyak pemotongan dalam satu satuan waktu ini dinamakan

sampling rate (laju pencuplikan). Satuan sampling rate yang biasa

digunakan adalah KHz (kilo Hertz). Sebagai contoh, lagu yang disimpan dalam Compact Disc Audio (CDA) memiliki sampling rate 44.1 KHz, yang berarti lagu ini dicuplik sebanyak 44100 kali dalam satu detik untuk memastikan kualitas suara yang hampir sama persis dengan aslinya.

Bit per sample menyatakan seberapa banyak bit yang diperlukan untuk menyatakan hasil sample tersebut, hal ini berkaitan dengan proses kuantisasi. Bit rate yang digunakan adalah 8 bit per sample atau 16 bit per

sample. 

2.6File WAV

Wav Audio merupakan kreasi perusahaan raksasa perangkat lunak Microsoft yang

berasal dari standar RIFF (Resource Interchange File Format). Wav audio ini telah menjadi standar format file audio komputer dari suara sistem dan games sampai CD

Audio. File Wav diidentifikasikan dengan nama yang berekstensi *.WAV. Format asli dari tipe file tersebut sebenarnya berasal dari bahasa C (Gunawan & Gunadi, 2005).

Pada saat ini, file *.AVI merupakan satu-satunya jenis file RIFF yang telah secara penuh diimplementasikan menggunakan spesifikasi RIFF. Meskipun file

*.WAV juga menggunakan spesifikasi RIFF, karena struktur file *.WAV ini begitu sederhana maka banyak perusahaan lain yang mengembangkan spesifikasi dan standar mereka masing-masing.

Format file WAV seperti yang diketahui, merupakan bagian dari spesifikasi RIFF Microsoft yang digunakan sebagai penyimpan datadigitalaudio. Format file ini merupakan salah satu format file audio pada PC. format data dari file WAV disimpan dalam format urutan little-endian (least significant byte) dan sebagian dalam urutan

big-endian.

File WAV menggunakan struktur standar RIFF yang mengelompokkan isi file

(sampel format, sampel digital audio, dan lain sebagainya) menjadi “chunk” yang terpisah, setiap bagian mempunyai header dan byte data masing-masing. Header

chunck menetapkan jenis dan ukuran dari byte data chunk. Dengan metoda pengaturan

seperti ini maka program yang tidak mengenali jenis chunk yang khusus dapat dengan mudah melewati bagian chunk ini dan melanjutkan langkah memproses chunk yang dikenalnya. Jenis chunk tertentu mungkin terdiri atas sub-chunk. Struktur dari file wav dapat dilihat pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Format file wav (Gunawan, 2005)

Penjelasan dari gambar 2.4 dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Penjelasan struktur file wav (Gunawan & Gunadi, 2005)

Offset Size Nama Field Deskripsi

0 4 ChunkID Terdiri atas kata “RIFF” dalam bentuk ASCII (0x52494646 dalam bentuk big-endian). 4 4 Chunksize 36 + SubChunk2Size atau lebih tepatnya:

4 + (8 + SubChunk1Size) + (8 + SubChunk2Size).

Ini adalah besar seluruh file dalam byte dikurangi 8 byte untuk 2 field yang tidak termasuk dalam hitungan: ChunkID dan ChunkSize

Tabel 2.2 Penjelasan struktur file wav (Gunawan & Gunadi, 2005) (lanjutan) Offset Size Nama Field Deskripsi

8 4 Format Terdiri atas kata “WAV” (0x57415645 dalam bentuk big-endian).

12 4 SubChunk1ID Terdiri atas kata “fmt “ (0x666d7420 dalam bentuk big-endian).

16 4 SubChunk1Si ze

16 untuk jenis PCM.

20 2 AudioFormat PCM = 1 (Linear quantization). Nilai lebih dari 1 mengindikasikan fileWav kompresi.

22 2 NumChannels Mono = 1, Stereo = 2 dan seterusnya

24 4 SampleRate 8000, 44100, dan seterusnya dalam satuan Hz 28 4 ByteRate = SampleRate * NumChannels * BitsPerSample /

8

32 2 BlockAlign = NumChannels * BitsPerSample / 8

Jumlah byte untuk satu sampel termasuk semua

channel.

34 2 BitsPerSampl e

8 bits = 8, 16 bits = 16, dan seterusnya.

36 4 SubChunk2ID Terdiri atas kata “data” (0x64617461 dalam bentuk big-endian).

40 4 SubChunk2Si ze

= NumSamples * NumChannels * BitsPerSample / 8

44 * Data Data Sound sebenarnya.

Keterangan: Format “WAV” terdiri atas 2 buah SubChunk2: “fmt ” dan “data”. SubChunk “fmt “ menggambarkan format data sound.

SubChunk “data” terdiri atas ukuran besar data dan data sound

Sebagai contoh, berikut ini merupakan 72 byte pertama dari sebuah file Wav

yang ditampilkan dalam heksadesimal:

52 49 46 46 24 08 00 00 57 41 56 45 66 6d 74 20 10 00 00 00 01 00 02 00 22 56 00 00 88 58 01 00 04 00 10 00 64 61 74 61 00 08 00 00 00 00 00 00 24 17 1e f3 3c 13 3c 14 16 f9 18 f9 34 e7 23 a6 3c f2 24 f2 11 ce 1a 0d Berikut ini (Gambar 2.5) interpretasi dari tiap byte pada fileWav di atas:

Gambar 2.5 Interpretasi Tiap Byte pada File Wav

Menurut Gunawan & Gunadi (2005), file WAV menggunakan struktur standar RIFF dengan mengelompokan isi file ke dalam bagian-bagian seperti format WAV dan data digital audio. Setiap bagian memiliki headernya sendiri-sendiri beserta dengan ukurannya. Struktur RIFF (Resource Interchange File Format) ini merupakan struktur yang biasa digunakan untuk data multimedia dalam Windows. Struktur ini mengatur data dalam file ke dalam bagian-bagian yang masing-masing memiliki header dan ukurannya sendiri dan disebut sebagai chunk. Struktur ini memungkinkan bagi program bila tidak mengenali bagian tertentu untuk melompati bagian tersebut dan terus memproses bagian yang dikenal. Data dari suatu bagian bisa memiliki sub-bagian dan seluruh data dalam file berstruktur RIFF selalu merupakan subsub-bagian dari suatu bagian yang memiliki header “RIFF”.

Sesuai dengan struktur file RIFF, file WAV diawali dengan 4 byte yang berisi ‘RIFF’ lalu diikuti oleh 4 byte yang menyatakan ukuran dari file tersebut dan 4 byte lagi yang berisi ‘WAVE’ yang menyatakan bahwa file tersebut adalah file WAV. Isi dari 4 byte pertama adalah ‘RIFF’, 4 byte berikutnya adalah ukuran dari bagian RIFF yang nilainya sama dengan ukuran dari file dikurangi 8. ‘WAVE’ menempati 4 byte berikutnya dan digunakan sebagai penentu jenis dari file tersebut, dalam hal ini adalah file WAV. Setelah itu barulah informasi format dan data dari file WAV disimpan. Bagian format sample berisi informasi-informasi mengenai bagaimana data disimpan dan memainkannya. Bagian ini dimulai dengan ID ‘fmt ‘, lalu diikuti dengan 4 byte yang merupakan panjang dari informasi dan bernilai 16 untuk PCM. Kompresi kode menempati 2 byte berikutnya dengan nilai 1 untuk PCM.

Dua byte berikutnya menyatakan jumlah channel dari file WAV, lalu 4 byte menyatakan sample rate dan 4 byte lagi menyatakan rata-rata byte tiap detiknya. Dua byte setelahnya merupakan Block Align yang menyatakan ukuran data untuk satu sample penuh dalam byte. Yang dimaksud dengan satu sample penuh adalah satu sample yang mewakili nilai dari sample pada semua channel pada suatu waktu. Dua byte terakhir dari bagian sample format ini menyatakan bitrate dari data yang disimpan, bernilai 8, 16, 24 atau 32. Bagian berikutnya adalah bagian data audio. Di bagian inilah sample digital audio disimpan. Bagian ini dimulai dengan ID ‘data’ dan diikuti dengan 4 byte yang menyatakan besarnya data dalam byte, lalu selebihnya adalah data digital audio-nya.

2.7Android

Android merupakan sistem operasi berbasis Linux untuk telepon seluler (mobile) yang menyediakan platform terbuka (open source) sehingga para pengembang dapat menciptakan aplikasi sendiri.Pada awalnya sistem operasi Android dikembangkan oleh Android Inc. lalu dibeli oleh Google pada tahun 2005. Empat prinsip pengembangan

sistem operasi dan aplikasi Android menurut (Hermawan., 2011) yaitu: 1. Terbuka

Android dibangun untuk menjadi benar-benar terbuka.Sebagai contoh, sebuah aplikasi dapat mengambil dan mengakses fungsi-fungsi utama

ponsel seperti membuat panggilan, mengirim pesan teks, menggunakan kamera.Hal ini memungkinkan para pengembang untuk membuat aplikasi yang lebih baik.

2. Semua aplikasi dibuat sama

Android tidak membedakan antara aplikasi inti dan aplikasi pihak ketiga, jadi keduanya dapat dibangun dan memiliki akses yang sama ke ponsel. 3. Mendobrak batasan-batasan aplikasi

Pengembang dapat menggabungkan informasi misalnya dari website dengan data individu dari ponsel. Selain itu pengembang juga dapat membuat aplikasi untuk melihat lokasi dan terkoneksi dengan teman-temannya.

4. Pengembangan aplikasi yang cepat dan mudah

Android menyediakan akses ke berbagai library dan tool sehingga aplikasi menjadi lebih kaya akan fitur-fitur canggih.

Android banyak diminati oleh para programmer karena adanya Software Development Kits (SDK), dilengkapi dengan emulator yang membantu untuk menguji coba aplikasi yang dibuat serta dokumentasi yang lengkap. Selain itu, tidak ada biaya lisensi untuk memperoleh SDK ini. Android juga telah menyediakan Android Market bagi para pengembang untuk menempatkan dan menjual aplikasi yang dibuatnya.

Pada penelitian ini, dilakukan visualisasi suara paru-paru pada manusia dengan menggunakan perangkat android. Secara umum, visualisasi merupakan suatu bentuk penyampaian informasi yang digunakan untuk menjelaskan sesuatu dengan gambar, animasi, ataupun diagram yang dapat dieksplor, dihitung, ataupun dianalisis datanya. Visualisasi merupakan usaha manusia dalam mendeskripsikan maksud tertentu menjadi sebuah bentuk informasi yang lebih mudah dipahami.

Visualisasi berkembang seiring dengan perkembangan teknologi, seperti visualisasi suara dalam perangkat android, contohnya yaitu aplikasi Ringdroid. Dalam aplikasi ini pengguna dapat memainkan suatu audio, menampilkan visualisasinya dalam bentuk grafik suara, dan kelebihan lainnya. Aplikasi ini bersifat open source,

sehingga penulis menggunakan aplikasi ini sebagai acuan dalam melakukan visualisasi suara pernafasan (paru-paru).

2.8Penelitian Terdahulu

Pada bagian ini akan dipaparkan mengenai penelitian terdahulu yang menggunakan suara paru-paru manusia sebagai bahan penelitian. Seperti yang tertera pada table 2.5

Table 2.3 Penelitian terdahulu

No Peneliti Tahun Judul Penelitian Keterangan 1 Baydar, K, S.,

et al

2003 Analysis and Classification of Respiratory Sounds by Signal Coherence Method

Mengklasifikasi suara-suara

pernafasan dengan metode signal coherence

2 Hossain & Moussavi

2003 An overview of heart-noise reduction of lung sound using wavelet transform based filter.

Mereduksi suara jantung pada sinyal suara paru-paru yang telah direkam pada laju aliran rendah dan menengah

3 Hug, Saiful., et al

2007 Breath Analysis of Respiratory Flow Using Tracheal Sound

Analisis alur pernafasan

menggunakan suara nafas trachea

4 Charbonneau, G., et al

2000 Basic Technique for Respiratory Sound Analysis

Memaparkan teknik-teknik dasar dalam menganalisis suara pernafasan.

5 Ramadhan, Muhammad Zulfikar

2012 Perancangan Sistem Instrumentasi untuk Indetifikasi dan Analisis Suara Paru-Paru

Menggunakan DSP TMS320C6416T

Identifikasi dan analisis suara paru-paru dengan

menggunakan metode FFT, STFT, dan Wavelet Transform

Table 2.3 Penelitian terdahulu (lanjutan)

No Peneliti Tahun Judul Penelitian Keterangan 6 Sukresno,

Ferdi., et al

2009 Reduksi Suara Jantung dari Rekaman Suara Paru-Paru Menggunakan Filter Adaftif Dengan Algoritma Recursive Least Square

Filter dengan metode ini mampu untuk mereduksi suara jantung pada

BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini, data yang digunakan, flowchart dan diagram aktivasi dari sistem, serta tahapan-tahapan yang akan dilakukan dalam perancangan sistem yang akan dibangun.

3.1Data Yang Digunakan

Dalam pembangunan sistem ini, data yang digunakan adalah data rekaman suara pernafasan manusia yang diambil melalui perusahaan Littmann Stethoscope, dalam kategori (album) Stethoscope Sounds. Data yang digunakan terdiri atas 10 sampel suara seperti pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Data yang digunakan

No. Jenis Suara Rekaman Bagian

1. Bronchial Sound Left Lower Lobe

2. Coarse Crackles Right Lower Lobe

3. Fine Crackles with Deciduous

Bronchial Sound Right Middle Lobe

4. Fine Crackles Lung Basis

5. Inspiratory Stridor Trachea

6. Normal Tracheal Sound Trachea Interscapular

7. Normal Vesicular Sound Right Lower Lobe,Left Lower Lobe

8. Pleural Friction Right Middle Lobe

9. Rhonchus Right Lower Lobe

3.2Analisis Sistem

Analisis sistem bertujuan untuk mengidentifikasi sistem yang akan dikembangkan. Analisis diperlukan sebagai dasar perancangan sistem. Pada analisis sistem yang akan dibuat ini, akan dijelaskan flowchart dari sistem. Flowchart dari sistem menggambarkan tahapan-tahapan dari penyelesaian masalah sistem yang sedang dirancang.

Pada analisis sistem yang akan dibuat ini, akan dijelaskan flowchart dari sistem. Flowchart dari sistem menggambarkan tahapan-tahapan dari penyelesaian masalah sistem yang sedang dirancang. Tahapan-tahapan yang terurai secara terstruktur, tujuan utama flowchart adalah memberikan suatu gambaran untuk mempermudah pemahaman pengguna terhadap suatu sistem yang sedang dirancang. Adapun tahapan dari proses visualisasi suara yang akan dibuat dalam penelitian ini yaitu:

1. Masukkan file rekaman suara pernafasan.

2. Sistem menjalankan class CheapSoundFile.java, dalam class ini dilakukan pengecekan terhadap data audio yang diinput. Apabila file audio berkestensi *.wav, maka sistem akan menjalankan sub-classcheapWAV.java. Apabila

file suara yang dimasukkan bukan file *.wav, maka sistem akan berhenti dan tidak dapat membaca file.

3. Sistem menjalankan sub-class cheapWAV.java untuk membaca file audio apakah benar-benar file wav atau bukan. Saat pembacaan file wav tersebut dilakukan beberapa pengecekan file wav, yaitu :

• Pengecekan huruf “ R I F F W A V E” dalam ascii.

• Cek ukuran file (filesize)

• Cek apakah terdapat huruf “f m t” dari file

• Ambil informasi channel dan sample rate dari file audio, apabila tidak ada maka file wav tersebut tidak sesuai (unsupported WAV file).

• Lalu pengecekan “d a t a” dari file audio. Jika tidak ada maka file wav tersebut kualitasnya buruk.

• Cek data file (bagian dari file wav yang mengandung audio), yaitu data yang sebenarnya akan diolah, data terpapar dalam bentuk byte. 4. Saat pembacaan file *.wav tersebut, sistem mengambil informasi yang ada

didalam file tersebut. Seperti :

• NumFrames • SamplePerFrame • FrameGains • FileSizeByte • AvgBitrateKbps • SampleRate • FileType

5. Pada proses visualisasi dalam sistem ini, penggambaran grafik dilakukan berdasarkan frameGain yang diperoleh dari tiap file. frameGain tersebut mengandung data yang menunjukkan kuat lemahnya suara dari suatu file suara.

6. Data frameGain yang berbentuk byte tersebut dikonversi ke dalam bentuk integer. Sehingga didapat nilai yang pasti, yaitu berbentuk bilangan bulat. 7. Setelah didapat data suara dalam bentuk integer (int), maka otomatis

didapat koordinat yang diperlukan dalam pembentukan grafik. Dengan fungsi yang digunakan dalam sistem ini, yaitu :

protected void drawWaveformLine(Canvas canvas,

int x, int y0, int y1, Paint paint) {

canvas.drawLine(x, y0, x, y1, paint); }

7. Sistem akan terus melakukan pengulangan gambar pada canvas android, hingga akhir file suara. Seperti ditunjukkan dalam potongan kode program berikut :

for (i = 0; i < width; i++) { drawWaveformLine(

canvas, i,

ctr - AtThisZoomLevel[start + i], ctr + 1 + AtThisZoomLevel[start + i], paint);

if (i + start == mPlaybackPos) {

canvas.drawLine(i, 0, i, measuredHeight, mPlaybackLinePaint);

mulai Input file suara File = *.wav Cek header file database cek huruf  “ R I F F W A V E” Bukan file wav Ambil size file Cek “ f m t” File buruk Cek channel & 

sample rate Cek “ d a t a” Didapat raw data  (byte) Konversi byte ke  integer Didapat plot (x,y, x1, y1) Cek: i=0;  i>width;  i++ Output garis stop i>width T Y T Y T Y T Y   Gambar 3.1 Flowchart visualisasi suara

Pada pembuatan sistem ini, banyak merujuk pada kode program suatu aplikasi android open source, yaitu RingDroid. Aplikasi tersebut hanya dijadikan rujukan dan contoh untuk penyelesaian visualisasi suara yang dilakukan di sistem ini.

3.2Perancangan Sistem

Pada perancangan sistem akan dilakukan perancangan bagaimana sistem akan dibangun untuk memvisualisasikan suara paru-paru serta memberikan informasi yang dibutuhkan. Dan dilakukan juga perancangan tentang antarmuka sistem yang akan dibangun.

3.3.1 Arsitektur umum

Desain arsitektur dari suatu sistem merepresentasikan struktur data dan komponen program yang diperlukan dalam membangun sebuah sistem (Presman, 2010). Rancangan sistem yang akan dibuat dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.2

Input suara pernafasan

Db suara pasien

Inisialisasi file suara (*.wav)

Ekstrak nilai-nilai yang dibutuhkan

Tampil gambar visualisasi suara &

informasi

∙   Frekuensi tarik nafas ∙   Frekuensi buang nafas ∙   Jarak antar nafas ∙   Durasi tarik nafas ∙   Durasi buang nafas

Gambar 3.2 Arsitektur umum

3.3.2 Diagram use case

Use case diagram merupakan pemodelan terhadap cara kerja maupun tingkah laku

sistem informasi yang akan dibuat. Use case mendeskripsikan interaksi tipikal antara

user dengan sistem itu sendiri dengan member sebuah narasi tentang bagaimana sistem tersebut digunakan (Fowler, 2005). Use case diagram yang digunakan pada penelitian ini yaitu pada gambar 3.3

User (dokter)

Login

Input data pasien& suara pernafasan

Pilih data pasien

Logout Tampil hasil visualisasi dan informasi suara include include

Gambar 3.3 diagram use case sistem

3.3.3 Use case spesifikasi

Use case spesifikasi adalah dekskripsi mengenai use case diagram, menjelaskan

bagaimana sebuah use case itu bekerja (Muchtar, et al. 2011). Tabel 3.2 menjelaskan spesifikasi use case yang digunakan dalam sistem yang akan dibangun.

Tabel 3.2 Spesifikasi use case untuk login Nama use case login

Aktor Dokter (user)

Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk masuk ke dalam sistem

Pre condition User harus memiliki username dan password untuk

login

Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)

Basic flow - Dokter memasukkan username dan password

pada form yang tersedia, lalu klik login

- Sistem akan mengecek apakah username dan

password ada atau tidak

[H-1 Akun tidak tersedia]

- jika akun ada dalam database maka user akan masuk ke halaman daftar data pasien.

Alternative flow H-1 : Akun tidak tersedia

Sistem akan menampilkan pesan bahwa akun salah

Post condition User (dokter) dapat masuk dan mengolah sistem

Tabel 3.3 Spesifikasi use case untuk input data

Nama use case Input data Aktor Dokter (user)

Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk menginput

data pasien

Pre condition User harus memiliki username dan password untuk

login

Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)

yang login

Basic flow - Dokter me-klik tombol menu pada sistem

- Dokter memasukkan data-data yang diperlukan pada form data pasien

- Klik tombol simpan data

Alternative flow

-Post condition User (dokter) dapat menambah data pasien

Limitations -

Tabel 3.4 Spesifikasi use case untuk pilih data

Nama use case Pilih data Aktor Dokter (user)

Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk melihat gambar grafik visualisasi dan informasi dari data

Pre condition User harus memiliki username dan password untuk

login

Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)

Basic flow - User harus login terlebih dahulu

- Sistem akan langsung menampilkan data pasien yang telah diinput

- User memilih data yang ingin dilihat

- Kemudian sistem menampilkan visualisasi dan informasi yang dibutuhkan.

Alternative flow -

Post condition User dapat melihat visualisasi dari data pasien dan

informasinya

3.3.4 Activity diagram

Activity diagram sistem menggambarkan urutan aktivitas dalam sistem yang sedang

dirancang. Aktivitas yang digambarkan hanya secara umum, tidak secara eksak seperti pembuatan flowchart yang terstruktur. Diagram activasi menjelaskan tentang kegiatan apa yang dapat dilakukan pada sistem tetapi tidak menjelaskan apa yang telah dilakukan oleh actor (Fowler, 2005). Diagram aktivasi sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada gambar 3.4.

Pada gambar 3.4, jika user ingin menambah data pasien maka dapat dilakukan dengan pertama-tama user harus login terlebih dahulu, sistem akan mengecek apakah

user ada atau tidak. Lalu user dapat memilih menu input data, kemudian sistem akan menampilkan form untuk mengisi/menambah data pasien. Setelah diinput, maka data pasien akan tampil pada halaman daftar data pasien.

User Sistem

Login Cek User

Tampil data pasien yang ada Pilih data

User Sistem

Login Cek User

Tampil data pasien yang ada

Pilih data Proses visualisasi dan

ekstrak informasi suara

Tampil Grafik & Informasi dari Suara

Gambar 3.5 Activity digram sistem (pilih data)

Pada gambar 3.5, apabila user ingin melihat tampilan visualisasi dari data pasien yang telah diinput, maka pertama user harus login terlebih dahulu ke dalam sistem. Lalu sistem akan mengecek apakah user ada atau tidak. Lalu sistem akan menampilkan list (daftar) data pasien yang telah ada. Kemudian user dapat memilih data pasien mana yang ingin dilihat hasil visualisasinya serta informasi yang dibutuhkan.

3.3.5 Perancangan Antar Muka

Perancangan antar muka merupakan gambaran umum tentang perancangan setiap tampilan yang terdapat dalam sistem yang akan dibangun. Berikut akan dijelaskan rancangan bagian-bagian dari sistem.

a. Rancangan halaman awal

Pada halaman awal sistem terdapat nama sistem pada bagian atas. Di bagian tengah terdapat logo tentang sistem, serta keterangan untuk mengetuk layar yang berfungsi

untuk memulai sistem. Pada bagian bawah halaman terdapat nama dan nim penulis. Rancangan tampilan seperti pada gambar 3.6.

Nama aplikasi

LOGO

Menu Home Kembali

“Tap to continue”

Gambar 3.6 rancangan halaman awal

Keterangan :

- “tap to continue” menunjukkan bahwa user memungkinkan untuk melanjutkan sistem ke halaman utama.

b. Rancangan Halaman Utama (login)

Pada halaman utama, sistem menampilkan form login. User harus memasukkan nama

dan password untuk masuk ke halaman berikutnya. Rancangan halaman utama seperti

Nama aplikasi

User name

Menu Home Kembali

Login Dokter

Password

Login

Gambar 3.7 rancangan halaman utama (login)

c. Rancangan halaman daftar data pasien

Pada halaman ini, rancangan sistem dibuat untuk menampilkan daftar-daftar pasien yang telah diinput. Seperti pada gambar 3.8

Nama aplikasi

Menu Home Kembali

Daftar Data Pasien

nama

Suara pernafasan

umur Jenis kelamin 1.

2.

3.

∙   ∙   ∙   ∙  

Keterangan :

- Tombol menu yang ada pada perangkat android, dapat di klik pada saat user

ingin menambahkan pasien pada sistem, kemudian akan dilanjutkan pada halaman input data pasien.

d. Rancangan halaman tambah data pasien

Pada rancangan halaman ini, user dapat menambahkan data-data pasien yang akan dimasukkan ke dalam sistem sesuai dengan kolom-kolom yang tersedia. Saat mengklik tombol simpan data, maka data yang telah diisi akan tersimpan. Rancangan halaman ini seperti pada gambar 3.9.

Nama aplikasi

Menu Home Kembali

Tambah data

Id dokter

Nama pasien

Umur pasien

Jenis kelamin

Id pasien

Suara nafas

Simpan data

e. Rancangan halaman visualisasi suara

Pada halaman ini, ditampilkan gambar grafik dari suara pasien yang telah dimasukkan. Serta informasi yang dibutuhkan, yaitu :

- Frekuensi tarik nafas - Frekuensi buang nafas - Jarak antar nafas - Durasi tarik nafas - Durasi buang nafas

Nama aplikasi

Menu Home Kembali

Detik mulai Detik akhir

Informasi Suara

Skip

back play next

Zoom in

Zoom out

Grafik visualisasi suara pernafasan

Gambar 3.10 rancangan halaman visualisasi suara

Keterangan :

a. Tombol “skipback” memungkinkan user untuk mengulang suara yang telah dijalankan (play).

b. Tombol “play” memungkinkan user untuk menjalankan suara paru-paru yang ada. Sehingga suara pernafasan akan terdengar.

c. Tombol “next” memungkinkan user untuk mempercepat suara yang sedang dijalankan, ataupun memindahkan tampilan ke akhir visualisasi.

d. Tombol “zoom in” memungkinkan user untuk memperbesar tampilan gambar grafik dari suara yang ditampilkan.

e. Tombol “zoom out” memungkinkan user untuk memperkecil tampilan gambar grafik dari suara yang ditampilkan.

BAB 4

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Pada bab ini, akan dibahas pengimplementasian dan pengujian sistem sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dibahas pada bab sebelumnya. Tahapan ini bertujuan untuk menampilkan hasil tampilan akhir sistem yang dibangun dan proses pengujian sistem yang nantinya dapat menghasilkan visualisasi dan memberi informasi yang dibutuhkan dari file suara pernafasan.

4.1Implementasi Sistem

Sesuai dengan analisis dan perancangan yang dibuat, sistem yang akan dibuat ini akan diimplementasikan menggunakan bahasa pemrograman java untuk android dan

database MySQL. Kebutuhan dalam pembangunan sistem ini meliputi perangkat

keras dan lunak.

4.1.1 Perangkat keras

Spesifikasi perangkat keras yang digunakan untuk implementasi sistem adalah sebagai berikut :

- Processor : Intel® Core™ 2 Duo - RAM : 2 GB

4.1.2 Perangkat lunak

Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan untuk implementasi sistem adalah sebagai berikut :

- Sistem operasi : Windows 7 Pro 32-bit - Xampp : 1.7.7

- Eclipse : Java Galileo - Library JSON Parser

4.2Pengujian

Pengujian sistem dilakukan untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya eror pada komponen ataupun pada interface dari program. Hal ini dilakukan dengan menguji apakah sistem tersebut telah memenuhi functional requirement dan non-functional

requirement (Sommerville, 2004).

Pengujian pada penelitian ini dilakukan tidak pada source code namun berfokus pada kebutuhan fungsional sistem berdasarkan input dan output dari sistem tersebut. Hasil pengujian sistem dapat diuraikan sebagai berikut.

4.2.1 Tabel pada database MySQL

Terdapat tiga tabel yang digunakan dalam penelitian ini. Terdiri dari tabel dokter, tabel pasien, dan tabel suara.

a. Tabel dokter

Pada tabel ini terdiri dari 5 kolom yaitu kolom id_dokter, nama_dokter, email,

username, dan password. Tabel ini berisi data-data dokter, id_dokter berhubungan pada pasien yang ditangani. Berikut tampilan tabel dokter, seperti pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 tabel dokter

b. Tabel Pasien

Pada tabel pasien terdiri dari 5 kolom yaitu id_pasien, id_dokter, nama_pasien, umur, j_kelamin. Seperti pada gambar 4.2 berikut.

Gambar 4.2 Tabel Pasien

c. Tabel Suara

Pada tabel suara terdiri dari 3 kolom, yaitu kolom id_suara, id_pasien, nama_suara. Pada kolom nama_suara berisi suara pernafasan dari tiap pasien. Berikut tabel suara seperti pada gambar 4.3.

Gambar. 4.3 tabel Suara

4.2.2 Kasus dan hasil pengujian sistem

Adapun kasus dan hasil pengujian sistem menggunakan teknik black box adalah sebagai berikut :

a. Halaman awal

Tabel 4.1 akan dijelaskan skenario pengujian sistem dalam halaman awal.

Tabel 4.1 Hasil pengujian halaman awal

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Mengklik gambar

background

Sistem akan menampilkan form login dokter

Berhasil

b. Halaman utama (login)

Tabel 4.2 akan menjelaskan scenario pengujian sistem untuk proses login

dokter.

Tabel 4.2 Hasil pengujian halaman utama (login)

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Memasukkan username

dan password

Sistem akan melakukan pengecekan akun, lalu masuk ke halaman daftar data pasien

Tabel 4.2 Hasil pengujian halaman utama (login) (Lanjutan)

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 2 Memasukkan username

atau password yang salah

Sistem melakukan pengecekan akun, lalu menampilkan pesan bahwa tidak berhasil masuk

Berhasil

c. Halaman daftar data pasien

Tabel 4.3 akan dijelaskan skenario pengujian sistem dalam halaman daftar data pasien.

Tabel 4.3 Hasil pengujian Halaman daftar data pasien

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Mengklik tombol menu Sistem akan menampilkan

halaman tambah pasien

Berhasil

2. Mengklik salah satu data pasien yang ada dalam daftar.

Sistem akan menampilan halaman visualisasi suara pasien yang diambil dari database. Sistem menampilkan grafik suara dan informasi mengenai suara tersebut.

Berhasil

d. Halaman tambah pasien

Tabel 4.4 akan dijelaskan skenario pengujian sistem dalam halaman tambah pasien.

Tabel 4.4 Hasil pengujian halaman tambah pasien

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Mengklik tombol

simpan data

Sistem akan menampilkan pesan bahwa data telah disimpan

e. Halaman visualisasi suara

Tabel 4.5 akan dijelaskan skenario pengujian sistem dalam halaman visualisasi suara.

Tabel 4.5 Hasil pengujian halaman visualisasi suara

No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Mengklik tombol “play” Sistem akan menjalankan

rekaman suara paru-paru pasien

Berhasil

2 Mengklik tombol “skip

back”

Sistem akan mengulang suara yang sedang dijalankan

Berhasil

3. Mengklik tombol “next” Sistem akan mempercepat suara yang sedang

dijalankan

Berhasil

4. Mengklik tombol “zoom in”

Sistem akan memperbesar tampilan grafik dari suara pernafasan.

Berhasil

5. Mengklik tombol “zoom

out”

Sistem akan memperkecil tampilan dari grafik suara pernafasan

Berhasil

4.3Pengujian Kinerja Sistem

Pada pengujian kinerja sistem akan dijelaskan hasil perancangan sistem yang dibuat. Hasil dari tiap halaman sistem adalah sebagai berikut :

a. Halaman awal

Gambar 4.4 menampilkan halaman awal sistem yang telah dibuat. Apabila user

Gambar 4.4 Halaman Awal

b. Halaman utama (login)

Gambar 4.5 menampilkan halaman utama berupa form login dokter. Apabila

username dan password diisi oleh dokter yang ada dalam database maka akan mengarah pada halaman daftar pasien.

c. Halaman Daftar data pasien

Gambar 4.6 akan menampilkan halaman daftar pasien yang telah diinput ke dalam sistem. Halaman ini muncul hanya bila user terdaftar dalam database. Daftar nama pasien dalam halaman ini menggunakan library JSONParser, dimana kegunaan library ini adalah untuk mengatur pengelompokan data-data yang ada pada database.

Gambar 4.6 Halaman daftar pasien

d. Halaman tambah data pasien

Pada halaman daftar data pasien, apabila kita mengklik tombol menu pada perangkat android maka akan muncul pop-up menu input data. Gambar 4.7 menunjukkan tombol input data. Dan gambar 4.8 menunjukkan halaman untuk menambah data pasien. Disini user menambahkan pasien dengan mengisi form ataupun kolom-kolom yang tersedia sesuai dengan keadaan pasien. Setelah terisi maka klik tombol simpan data, dan apabila sukses maka akan tampil pesan bahwa data telah dimasukkan ke dalam database.

Gambar 4.7 tampilan menu input data

Gambar 4.8 tampilan halaman tambah pasien

e. Halaman visualisasi

Pada halaman daftar data pasien, terdapat daftar data-data pasien beserta suara pernafasan pasien. Apabila user mengklik salah satu dari nama tersebut maka akan ditampilkan gambar visualisasi dari suara pernafasan yang ada. Sebagai contoh visualisasi yang dihasilkan akan ditampilkan pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 contoh halaman visualisasi suara paru-paru

4.4 Hasil pengujian suara pernafasan

Disini penulis akan memaparkan hasil visualisasi suara pernafasan manusia. Dalam penelitian ini digunakan sepuluh sampel suara, seperti yang telah dijelaskan pada bab 3. Berikut akan dijelaskan pengujian yang dilakukan pada tiap data suara :

1. Bronchial Sound-Left Lower Lobe

Bronchial Sound, yaitu suara yang terdengar pada bagian bronchial, yaitu suara

pada bagian percabangan antara paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Pada sampel suara ini, bronchial sound diambil pada bagian paru-paru kiri. Gambar 4.10 akan menunjukkan hasil visualisasi beserta informasi yang didapatkan. Pada sampel suara Bronchial Sound-Left Lower Lobe didapatkan hasil informasi :

- Frekuensi rata-rata tarik nafas : 96 Hz - Frekuensi rata-rata buang nafas : 27 Hz - Jarak antar nafas : 0,16 detik - Durasi rata-rata tarik nafas : 1,32 detik - Durasi rata-rata buang nafas : 1,12 detik

Gambar 4.10 Hasil visualisasi file Bronchial Sound-Left Lower Lobe

Dari hasil visualisasi suara Bronchial yang ditunjukkan oleh gambar 4.10 dapat dilihat grafik yang dihasilkan cukup rapat. Dikarenakan jenis suara bronchial yang memiliki intensitas suara yang cukup keras serta pitch yang relatif tinggi. Di awal grafik terlihat grafik lebih tinggi yang menandakan suara tarikan nafas pertama, kemudian grafik sedikit menurun yang menandakan suara buang nafas yang lebih kecil frekuensinya, durasi tarik nafas dan buang nafas hamper sama lamanya. Dari gambar 4.10, jeda antara tarik nafas dan buang nafas sedikit singkat, frekuensi rata-rata dari tarikan nafas lebih besar dari buang nafas.

2. Normal vesicular sound-right lower lobe

Vesicular Sound yaitu suara yang dapat didengar pada bagian vesicular, yaitu

bagian dada samping dan dada dekat perut. Pada sampel ini, suara diambil pada bagian kanan bawah. Hasil visualisasi dapat dilihat pada gambar 4.11. Pada sampel suara ini dihasilkan informasi yaitu :

- Frekuensi rata-rata tarik nafas : 72 Hz - Frekuensi rata-rata buang nafas : 22 Hz - Jarak antar nafas : 2,04 detik

8. Pleural friction – right middle lobe

Pleural rub merupakan suara yang terdengar menggesek atau menggeretak yang terjadi saat permukaan pleural membengkak atau menjadi kasar dan bergesekan satu dan lainnya. Suaranya dapat bersifat kontiniu atau diskontiniu. Biasanya terlokasi pada suatu tempat di dinding dada dan terdengar selama fase inspirasi atau ekspirasi. Dalam sampel ini suara berasal dari bagian kanan tengah dada. Gambar 4.17 menampilkan hasil visualisasi. Informasi yang didapat yaitu;

- Frekuensi rata-rata tarik nafas : 124 Hz - Frekuensi rata-rata buang nafas : 22 Hz - Jarak antar nafas : 0,48 detik - Durasi rata-rata tarik nafas : 1,20 detik - Durasi rata-rata buang nafas : 1,08 detik

Gambar 4.17 visualisasi pleural friction-right middle lobe

Dari hasil visualiasasi suara pleural friction yang ditunjukkan oleh gambar 4.17, terlihat grafik yang cukup rapat. Jenis suara paru-paru pleural friction ini terdengar seperti suara yang menggesek. Pada sampel suara ini suara di ambil pada daerah dinding dada pada bagian kanan tengah paru-paru. suara pleural

pada sampel ini terdengar hampir di setiap tarik nafas dan buang nafas, sehingga grafik yang dihasilkan cukup rapat. Durasi tarik dan buang nafas terlihat cukup singkat.

9. Rhonchus-Right Lower Lobe

Ronchus atau ronchi merupakan jenis suara yang bersifat kontiniu, pitch

rendah, mirip seperti wheeze. Pada sampel ini suara diambil dari bagian kanan bawah dada. Gambar 4.18 menampilkan hasil visualisasi suara ini. Informasi yang didapat dari suara ini yaitu :

- Frekuensi rata-rata tarik nafas : 87 Hz - Frekuensi rata-rata buang nafas : 24 Hz - Jarak antar nafas : 0,52 detik - Durasi rata-rata tarik nafas : 1,68 detik - Durasi rata-rata buang nafas : 1,76 detik

Gambar 4.18 visualisasi Rhonchus-Right Lower Lobe

Dari hasil visualisasi suara rhonchus yang ditunjukkan oleh gambar 4.18, grafik yang dihasilkan tidak terlalu rapat dan memiliki jeda. Dalam grafik terlihat antara inspirasi (tarik nafas) dan ekspirasi (buang nafas) terdapat jeda. Dapat dilihat juga dari gambar 4.18, grafik tarik nafas dan buang nafas terlihat cenderung merata. Apabila didengar dengan baik, suara rhonchus mirip dengan suara wheeze.

10.Wheezing-Left Lower Lobe

Suara ini dihasilkan oleh pergerakan udara turbulen melalui lumen jalan nafas yang sempit. Wheeze merupakan jenis suara yang bersifat kontiniu, memiliki

pitch tinggi, lebih sering terdengar pada proses ekspirasi. Dalam sampel ini, suara wheeze diambil pada bagian kiri bawah dada. Gambar 4.19 menampilkan hasil visualisasinya. Informasi yang didapat yaitu :

- Frekuensi rata-rata tarik nafas : 23 Hz - Frekuensi rata-rata buang nafas : 23 Hz - Jarak antar nafas : 0,32 detik - Durasi rata-rata tarik nafas : 2,24 detik - Durasi rata-rata buang nafas : 1,20 detik

Gambar 4. 19 visualisasi Wheezing-Left Lower Lobe

Dari hasil visualisasi suara wheezing yang ditunjukkan pada gambar 4.19 terlihat grafik yang tidak terlalu rapat. Terlihat grafik yang menunjukkan proses inspirasi dan ekspirasi. Dari tampilan grafik terlihat durasi inspirasi yang lebih lama dibandingkan dengan ekspirasi. Selain itu, apabila didengar dengan baik, suara pada saat inspirasi terdengar lebih keras dibandingkan suara ekspirasi.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini akan dibahas kesimpulan dan saran yang diperoleh dari penyelesesaian permasalahan visualisasi suara pernafasan. Berikut penjabarannya.

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari pengujian data yang telah dilakukan didapat beberapa kesimpulan, yaitu :

a. Dari aplikasi yang telah dibuat, berhasil menampilkan visualisasi dari rekaman suara paru-paru berupa tampilan grafik dan informasi yang diperlukan seperti frekuensi suara tarik dan buang nafas, durasi tarik dan buang nafas, serta durasi jarak antar nafas.

b. Dari hasil visualisasi yang didapat, rekaman suara paru-paru yang belum bersih menghasilkan grafik yang rapat dan terlihat kurang teratur dikarenakan suara yang masih bercampur dengan noise, seperti pada file Bronchial sound-Left Lower Lobe.

c. Visualisasi yang dihasilkan dari pengujian data suara paru-paru, sebagian besar menghasilkan grafik yang tinggi pada saat inspirasi (tarik nafas) serta durasi tarik nafas yang lebih lama dari pada durasi buang nafas.

5.2 Saran

Diharapkan penelitian mengenai visualisasi suara pernafasan (paru-paru) pada perangkat mobile dapat dikembangkan lebih dalam lagi. Penelitian ini masih dalam tahap pre-processing, sehingga diharapkan pada penelitian berikutnya dilakukan pengembangan seperti menambah fitur untuk mereduksi noise pada rekaman suara paru-paru, serta menambahkan fitur machine-learning sehingga dapat mendeteksi

DAFTAR PUSTAKA

Baydar, K. Serhat., Ertuzun, Aysin., Kahya, Yasemin P. 2003. Analysis and Classification of Respiratory Sounds by Signal Coherence Method.Proceeding of the 25th Annual International Conference of the IEEE EMBS. Cancun, Mexico, September 17-21, 2003.

Charbonneau,G., Ademovic, E., Cheetham, B.M.G., Malmberg, L.P., Vanderschoot,J., Sovijarvi,A.R.A. 2000. Basic Technique for Respiratory Sound Analysis. ERS Journal Ltd 2000. Europian Respiratory Review ISSN 0905-9180.

Fowler, Martin. 2005. UML Distilled 3th Ed., Panduan Singkat Bahasa Pemodelan Objek Standar.Yogyakarta : ANDI.

Gunawan, I. & Gunadi, K. 2005. Pembuatan perangkat lunak wave manipulator untuk Memanipulasi file wav. Jurnal Informatika vol. 6, no. 1, Mei 2005: 41 – 50. Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Informatika, Universitas Kristen Petra. Surabaya.

Hermawan, S.S. 2011. Mudah Membuat Aplikasi Android. Andi. Yogyakarta.

Hossain, I. & Moussavi, Z. 2003. An overview of heart-noise reduction of lung sound using wavelet transform based filter. Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE EMBS, pp. 458-461.

Huda, Imamul. 2011. Pengembangan Aplikasi P3K Berbasis Smartphone Android. Skripsi. Universitas Islam Syarif Hidayatullah Jakarta.

Huq, Saiful., Yadollahi, Azadeh., Moussavi, Zahra. 2007. Breath Analysis of Respiratory Flow Using Tracheal Sounds. IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology. University of Manitoba. Canada.

Matondang, S.C., Wahidiyat, I., & Sastroasmono, S., 2003. Diagnosis Fisis Pada Anak. Sagung Seto : Jakarta.

Muchtar, Muhammad Anggia, Muhammad Fadhly Sani. 2011. Modul Praktikum Desain Perangkat Lunak. Modul Praktikum. Medan, Indonesia: Universitas Sumatera Utara.

Pressman, R.S. 2010. Software Engineering: A Practitioner’s Approach. 7th Edition. McGraw-Hill: New York.

Ramadhan, M, Z. 2012. Perancangan Sistem Instrumentasi untuk Identifikasi dan Analisis Suara Paru-Paru Menggunakan DSPTMS320C6416T. Skripsi. Universitas Indonesia.

Rizal, A. &Soegijoko, S. 2006. Stetoskop elektronik sederhana berbasis PC dengan fasilitas pengolahan sinyal digital untuk auskultasi jantung dan paru. Seminar Instrumentasi Berbasis Fisika 2006, pp. 236-239.

Rizal, Achmad., Suryani, Vera. 2007. Aplikasi Pengolahan Sinyal Digital pada Analisis dan Pengenalan Suara Jantung dan Paru untuk Diagnosis Penyakit Jantung dan Paru Secara Otomatis. STT Telkom Bandung.

Sukresno, F., Rizal, A. & Iwut, I. 2009. Reduksi suara jantung dari rekaman suara paru-paru menggunakan filter adaptif dengan algoritma recursive least square. Prosiding SENTIA 2009, pp. A1-A7

Sovijarvi, A.R.A., F. Damalso, J., Vanderschoot, L.P. MAmberg., G. Righini and S.A.T. Stoneman. 2000. Defenition of terms for application of respiratory sounds. European Respiratory Review, pp. 597-610, 2000.

Sovijarvi, A.R.A., Malmberg,L.P., Charbonneau,G., Vanderschoot,J., Dalmasso, F., Sacco, C., Rossi, M., Earis, J.E. 2000. Characteristic of Breath Sounds and Adventitious respiratory Sounds. ERS Journals Ltd 2000.

Sommerville, I. 2004. Software Engineering. 7th edition. Pearson/Addison-Wesley. New York.