Pengolahan Data Akustik Hasil Pengukuran Laser Induced Breakdown Detection Menggunakan Bahasa Pemrograman Digital

PENGOLAHAN DATA AKUSTIK HASIL PENGUKURAN

LASER INDUCED BREAKDOWN DETECTION

MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN DIGITAL

SKRIPSI

INTAN ZAHAR

110801008

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

PENGOLAHAN DATA AKUSTIK HASIL PENGUKURAN

LASER INDUCED BREAKDOWN DETECTION

MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN DIGITAL

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat

mencapai gelar Sarjana Sains

INTAN ZAHAR

110801008

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul :Pengolahan Data Akustik Hasil Pengukuran

Laser Induced Breakdown Detection

Menggunakan Bahasa Pemrograman Digital

Kategori :Skripsi Nama : Intan Zahar Nomor Induk Mahasiswa : 110801008

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, 10 Juli 2015

Disetujui Oleh

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing 1

Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Takdir Tamba, M. Eng. Sc NIP. 195510301980031003 NIP.196006031986011002

PERNYATAAN

SKRIPSI

PENGOLAHAN DATA OPTIK UNTUK DETEKSI PARTIKEL NANO MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN DIGITAL

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

Medan, Juli 2015

INTAN ZAHAR 110801008

PENGHARGAAN

Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat selama penulis melaksanakan studi hingga menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.

Selama kuliah sampai penyelesain tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dalam bentuk moral, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Dekan FakultIbu Kirana Yanti Putri M.Sc dan Bapak Takdir Tamba M.Eng. Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Terimakasih yang sebesar- besarnya kepada kedua orang tuaku yang tercinta , kepada Bapak Zaharuddin dan Ibu Makhdalena yang telah mendidik dan membesarkan saya sampai saya bisa melakukan dan menyelesaikan penulisan skripsi ini serta memberikan inspirasi , dorongan spritual, dana, perhatian dan doa yang tak henti-hentinya kepada penulis.

3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU, Kak Tini, Bang Jo dan Kak Yuspa selaku staf Departemen Fisika yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi.

4. Pihak LIPI Serpong yang banyak membantu diantaranya Ibu Kirana Yanti Putri M.Sc selaku pembimbing di P2F LIPI, Bapak Dr. Bambang Widyatmoko selaku kepala P2F LIPI, Pak Andi, Bapak Dr. Masno Ginting , Bapak Pardamean Sebayang, Ibu Ani, Pak Prabowo, dan seluruh staf dan karyawan P2F LIPI yang banyak membantu, saya mengucapkan terimakasih.

5. Kepada teman-teman stambuk breaving,Hendra Damos, Parasian Simbolon, Trisno Manurung, Nova Pratiwi Barus, Desi Permatasari Siagian,Bambang, Khairuddin, Ivo Kristin, beserta seluruh kawan-kawan fisika 2011 yang telah memberikan partisipasi , semangat dan dukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini. Semoga kita semua sukses. Amin.

6. Sahabat – sahabat ku Tri Mala Sari dn Sri Handika yang memberikan semangat, doa dan waktu untuk memberikan motivasi kepada penulis skripsi. 7. Adik-adikku dari Stambuk 2012, 2013 dan 2014 yang telah rela meluangkan

waktunya bagi penulis untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini.

8. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya.

Medan, Juli 2015

PENGOLAHAN DATA AKUSTIK HASIL PENGUKURAN LASER INDUCED BREAKDOWN (LIBD)

MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN DIGITAL

ABSTRAK

Telah dilakukan pengolahan perhitungan data akustik Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) menggunakan bahasa perograman Matlab.Programan Matlab digunakan untuk menghitung jumlah Probability Breakdown pada setiap sampel.

Proses pengambilan data dimulai dengan mengukur sampel 3ml. Jenis laser yang digunakan yaitu laser Nd-Yag dengan panjang gelombang 532nm dan frekuensi 10Hz. Material yang digunakan adalah air murni, air kran, campuran air murni dan air kran dengan volume yang berbeda dan air Polystarene. Masing – masing sampel akan berinteraksi dengan energi laser yang berbeda dan waktu yang sama. Proses interaksi dilakukan memfokuskan berkas sinar laser dengan bahan material. Proses interaksi berkas sinar laser dengan material akan menimbulkan suara dan dilakukan perekaman. Pada proses simulasi dilakukan dengan menghitung jumlah breakdown pada setiap suara yang dihasilkan.

Pada proses perhitungan data Breakdownmenggunakan bahasa pemrograman Matlab dapat dilihat untuk air murni, gabungan air murni dan air kran dengan energi yang kecil Probability breakdown belum terjadi sedangkan pada sample Polestaryne 330, 7,5ppb , polystarene 330,15ppb dan air kran sudah terjadi.

DATA PROCESSING ACOUSTIC MEASUREMENT RESULT LASER INDUCED BREAKDOWN (LIBD)

PROGRAMMING USING DIGITAL

ABSTRAC

The calculation process of acoustic data Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) have done with program Matlab. Program Matlab is used to calculate the amount of probability breakdown in each sample.

Proces data begin mesure sample 3ml. Type of laser that used laser Nd-YaG with a wavelength of 532 nm and frequency of 10 Hz. The material used is pure water, tap water, admixture pure water and tap water with different of volume, and polystarene. Each of sample will interac with the laser power is different and same time. Interaction process is done focused beam laser with each material. Interaction process beam laser with material will cause sound and do recorded sound. Simulated process is done calculate the amount of probability breakdown at every sound.

In the calculate process probability breakdown of data using Matlab programming laguage can be seen for pure water, combined pure water with tap water with a small energy probability breakdown has not occurred while the sample Polystarene 330, 7,5ppb, Polystarene 330, 15ppb and tap water have occurred.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v Abstract vi Daftar Isi vii Daftar Gambar ix Daftar Lampiran x BAB 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitan 3 1.6 Tempat dan Waktu Peneltian 3

1.7 Sistematika Penulisan 4 BAB 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Koloid 2.1.1 Definisi Koloid 5

2.1.2 Kegunaan Koloid 6 2.2. Laser 2.2.1 Definisi Laser 7

2.2.2 Komponen Laser 7 2.2.3 Sifat-sifat Laser 8

2.2.4 Interaksi laser dengan partikel 10

2.2.4.1 Interaksi laser dengan partikel dalam larutan 11

2.2.5 Laser Nd-Yag 12

2.3 Laser Induced Breakdown Detection 2.3.1Definisi Laser Induced Breakdown Detection 13

2.3.2 Prinsip kerja Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) 14 2.4 Pengolahan Sinyal Akustik 2.4.1 Definisi sinyal akustik 15

2.4.2 Pengolahan sinyal Analog menjadi sinyal digital 16

2.4.3 Frekuensi Sampling 16

2.5 Bahasa Pemrograman

2.5.1 Bahasa pemrograman Matlab 17

2.5.1.1 M. File 18

BAB 3. Metodologi Penelitian

3.1 Diagram blok penelitian 20 3.1.1 Pembuatan pemrograman

3.1.1.1 Pembuatan programan perancangan sistem LIBD 21 3.1.1.2 Fasilitas Simulasi pada Perancangan sistem LIBD 23 3.1.2 Set Up Laser Induced Breakdown Detection 23 3.1.3 Pengukuran sampel yang digunakan 25 3.1.4 Pengambilan data LIBD 26 3.1.5 Sistem pengolahan data 26 3.2 Digram Perangkat Lunak Pengolahan Suara LIBD 27 3.2.1 Membaca sumber suara 27 3.2.2 Menghitung jumlah Breakdown pada sampel 28 BAB 4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil Pengolahan Data Breakdown menggunakan GUI 29 4.2 Analisa Probability breakdown pada sampel

4.2.1 Hasil data akustik Laser induced breakdown detection 31 BAB 5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 36

5.2 Saran 36

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

Gambar 2.1 Koloid 5

Gambar 2.2 Diagram komponen laser 8 Gambar 2.3 Interaksi cahaya dengan 2 level sistem 10

Gambar 2.4 Laser Nd-YAG 12

Gambar 2.5 Prinsip kerja LIBD 13

Gambar 2.6 Proses pembentukan gelombang kejut 14

Gambar 3.1 Diagram Blok 20

Gambar 3.2 Tampilan GUI 22

Gambar 3.3 Tampilan perancangan sistem sinyal LIBD 22

Gambar 3.4 Setting suara LIBD 23

Gambar 3.5 Diagram alir perangkat lunak pengolahan suara LIBD 27 Gambar 4.1 Hasil pengolahan data breakdown menggunakan GUI Matlab 30 Gambar 4.2 Hasil grafik energi vs Probability BD air murni 31 Gambar 4.3 Hasil grafik energi vs Probability BD 2ml Air Murni+1ml Air kran 32 Gambar 4.4 Hasil grafik energi vs Probability BD 1ml Air Murni+2ml Air kran 32 Gambar 4.5 Hasil grafik energi vs Probability BD Air kran 33 Gambar 4.6 Hasil grafik energi vs Probability BD polystarene 330, 7.5ppb 34 Gambar 4.7 Hasil grafik energi vs Probability BD polystarene 330, 15ppb 34

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lamp

1. Lampiran Peralatan dan Bahan 39

2. Lampiran Data sampel 41

PENGOLAHAN DATA AKUSTIK HASIL PENGUKURAN LASER INDUCED BREAKDOWN (LIBD)

MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN DIGITAL

ABSTRAK

Telah dilakukan pengolahan perhitungan data akustik Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) menggunakan bahasa perograman Matlab.Programan Matlab digunakan untuk menghitung jumlah Probability Breakdown pada setiap sampel.

Proses pengambilan data dimulai dengan mengukur sampel 3ml. Jenis laser yang digunakan yaitu laser Nd-Yag dengan panjang gelombang 532nm dan frekuensi 10Hz. Material yang digunakan adalah air murni, air kran, campuran air murni dan air kran dengan volume yang berbeda dan air Polystarene. Masing – masing sampel akan berinteraksi dengan energi laser yang berbeda dan waktu yang sama. Proses interaksi dilakukan memfokuskan berkas sinar laser dengan bahan material. Proses interaksi berkas sinar laser dengan material akan menimbulkan suara dan dilakukan perekaman. Pada proses simulasi dilakukan dengan menghitung jumlah breakdown pada setiap suara yang dihasilkan.

Pada proses perhitungan data Breakdownmenggunakan bahasa pemrograman Matlab dapat dilihat untuk air murni, gabungan air murni dan air kran dengan energi yang kecil Probability breakdown belum terjadi sedangkan pada sample Polestaryne 330, 7,5ppb , polystarene 330,15ppb dan air kran sudah terjadi.

DATA PROCESSING ACOUSTIC MEASUREMENT RESULT LASER INDUCED BREAKDOWN (LIBD)

PROGRAMMING USING DIGITAL

ABSTRAC

The calculation process of acoustic data Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) have done with program Matlab. Program Matlab is used to calculate the amount of probability breakdown in each sample.

Proces data begin mesure sample 3ml. Type of laser that used laser Nd-YaG with a wavelength of 532 nm and frequency of 10 Hz. The material used is pure water, tap water, admixture pure water and tap water with different of volume, and polystarene. Each of sample will interac with the laser power is different and same time. Interaction process is done focused beam laser with each material. Interaction process beam laser with material will cause sound and do recorded sound. Simulated process is done calculate the amount of probability breakdown at every sound.

In the calculate process probability breakdown of data using Matlab programming laguage can be seen for pure water, combined pure water with tap water with a small energy probability breakdown has not occurred while the sample Polystarene 330, 7,5ppb, Polystarene 330, 15ppb and tap water have occurred.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangannanopartikelyaitudalambidang industry, bioteknologidan industry farmasi.Diameter ukurankoloidadalah 10-9m sampaidengan 10-6m1. Denganukurannanopartikel/koloidsangatkecilsehinggamemilikipermukaan yang besardalamhubunganmassa. Untukmenghitungjumlahkoloiddarisampelsangatsulit karenakoloidmempunyaikosentrasidanukuran yang sangatkecil (d < 10-7 m) [ Bundschuh.et al.2001].

Laser-induced breakdowndeteksi(LIBD) adalah salah satuteknik yang palingsensitifdikembangkansejauh iniuntuk mengukurukurannanopartikeldalam kisaran10-1000nmdankonsentrasipada kisaran1ng/L(ppt) untukmg/L(ppm). TeknologiLIBDuntukukurannanopartikeldapatditentukandengan mengukurenergi ambangyaitusebagai energisinar laserminimum yang diperlukanuntuk menghasilkanlaser-induced plasma.Probabilty Breakdowndidefinisikansebagainilai yang diperolehdengan membagijumlahkalibahwagangguanlaser-inducedterjadidengan

jumlahtotalpulsasinarinsidenlaser [jung et al patent.2009].

MetodeLaser-induced breakdowndeteksi( LIBD) menggunakanenergitinggidengansinar laser yang menghasilkansebuah plasma (kerusakandielektrik) padapartikel. Metodeinimendapatkan optic non liner dandapatmenentukanukuranpartikeldankosentrasidari

sample.Prinsipinididasarkanpada energy ambangpada sample yang dibuktihkanuntukmenghasilkanbreakdown dielectric dariplsma [wagneret al.2005].

Terkaithaltersebut, karakteristikpartikelnanomenjadisesuatu yang sangatpenting.Dalambeberapatahunbelakanganini,

penelititelahmengembangkanteknikkantifikasipartikelnanodalambentukkoloid yang disebutdengan Laser Induced Breakdown Detection (LIBD).Dalampublikasi

yang dapatdilakukanuntukmengukurukurankoloiddengan LIBD dapatdiaplikasikandengan :

1. LIBD berdasarkan padadeteksioptikdariemisiplasmabaik menggunakantabungphotomultiplierataucharge-coupled

device(CCD)kamera.

2. LIBDberdasarkandeteksiakustikgelombangyang dihasilkan olehgangguanlaser inducedmenggunakantransduserpiezoelektrik(PZT).

LIBD yangakankitaambil data berupasuara. Padametodeakustik, gelombangsuara

yang terdeteksiharusdiubahmenjadibentukcacah digital agar informasinyadapatdigunakanuntukmenentukankarakteristikpartikelnano yang di ukur.

Belumadanya software untukmengolah sinyal suara yang dihasilkan oleh sistem LIBD degan teknik pengambilan data suara.Denganmenggunakansuara yang dihasilkanLIBD,kitaakanmengetahuiukurandan kosentrasi koloid yang terkandungdidalamsuatuunsur. Suara yang dihasilkanakandiolah menjadi sinyal– sinyaldigital. DenganmenggunakanMATLAB yang akandiaplikasikanuntukmengubahsuara analog menjadisebuah sinyal digital serta menerjemahkan sinyal tersebut untuk karakteristik koloid.

Berdasarkan latar belakang diatas, maka peneliti akanmencoba melakukan penelitian tentang pembutatan software Sinyal Audio LIBD untuk mengkarakterisasi koloid dari suatu unsur. Software ini diharapkan dapat mempermudah pekerjaan sehingga dapat dengan mudah menentukan ukuran koloid.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang ada, perumusan masalah yang diajukan adalah sebagai berikut: Tidak terdapat software/program siap pakai yang khusus didedikasi untuk pengolahan data mentah LIBD, termasuk untuk metode akustik.

1.3 Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah dikemukakan pada latar belakang di atas, maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut :

a. Pembuatan data digital dengan menggunakan MATLAB b. Pengolahan data Akustik

c. Percobaan dilakukan untuk validasi pemrograman yang dibuat.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Membuat pengolah data akustik LIBD dengan menghitung jumlah Breakdown menggunakan bahasa pemrograman.

2. Untuk menentukan kemurnian air dengan mengamati jumlah Probability Breakdown yang terjadi

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :

1. Dapat menentukan Probability Breakdownkoloidair, yang didasarkan padagenerasiplasmaselektif(breakdown) pada partikelindividu denganpulsalaser terfokus dengan teknik akustik.

2. Diharapkan pengolahan data menggunakan software MATLAB GUI ini dapat digunakan untuk pengembangan pada aplikasi tertentu.

1.6 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium laser Bidang Fisika Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd.440 Kawasan PUSPITEK Serpong, Desa Setu,

Kecamatan Setu, Kota Tanggerang selatan, Kode Pos 15310, Provinsi Banten, Indonesia. Dimulai dari tanggal 2 Februari sampai tanggal 5 Mei.

1.7 Sistematika Penulisan

Sitematika penulisan pada masing – masing bab adalah sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasannya.

Bab III Metodelogi Penelitian

Bab ini dibahas tentang peralatan penelitian, diagram alir penelitian,dan tahapan-tahapan simulasi untuk GUI Matlab.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisikan hasil Simulasi yang telah dilakukan dan penjelasan mengenai hasil yang telah dicapai.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KOLOID

2.1.1 Definisi Koloid

Secara umum partikel nano atau koloid mempunyai ukuran diameter mulai dari 10-9 sampai dengan 10-6m [D.J. Shaw.1980]. Karena ukuran yang sangat kecil, nano partikel atau koloid mempunyai permukaan massa yang lebih besar dalam penyerapan zat kimia. Bahkan di luar kelarutan termodinamika pada senyawa masing – masing, koloid dapat menstabilkan zat dalam suatu larutan [T.Hofmann.2001].Material atau struktur yang mempunyai ukuran nano akan mempunyai sifat-sifat yang berbeda dari material realnya. Karakteristik spesifik dari nanopartikel tersebut bergantung pada ukuran, distribusi, morfologi, dan fasanya(Tadros, T.F. 2005).Koloid yang berada di dalam air dapat didefinisikan sebagai bahan padat dengan fase satu dimensi yang berukuran 1m sampai dengan 1µm [Lead, J. R.; Wilkinson, K. J.2006]. Koloid mempunyai peranan penting terhadap lingkungan air yaitu proses tersebut sebagai spesiasi kontaminan, transportasi, dan bioavailabilitas [Wells, M. L.; Smith, G. J.; Bruland, K. W.2000]

Gambar 2.1 Koloid

Koloid banyak ditemukan pada system perairan alami.Koloid terbagi menjadi dua bagian yaitu koloid anorganik (sepertibesi, silica dan karbonat),

koloid organik (seperti humat dan asam), dan termasuk mikroorganisme (seperti bakteri dan virus).Koloid mempunyai kapasitas penyerapan yang tinggi, misalnya pada ion logam berat [D.Merys.1991]. Koloid yang berada di dalam air sangat sulit untuk ditemukan karena mempunyai kosentrasi dan ukuran koloid kecil dimana partikel banyak ditemukan dengan ukuran (d < 100nm). [T.Kitamori,K.1983] .Secara umum ukuran partikel koloid dapat diklasifikasikan menurut bentuk laminar atau linier. Bentuk koloid banyak dijumpain bulat atau

hampir bulat.Contohprosesyangsangat bergantung padapenerapankoloid/fenomenapermukaanyaitu adhesi, kromatografi, detergensi.

Koloid yang berada di alam hayati (seperti di bakteri dan virus ) memiliki pengaruh penting terhadap kualitas produk obat dan khususnya pada air minum. Koloid di dalam air sangat sulit untuk ditemukan karena memiliki kosentrasi dan ukuran yang sangat kecil (d<10 -7m).Dalam air alami, koloid sebagai peran pembawa untuk migrasi larut dalam air polutan. Jumlah dan ukuran koloid air bervariasi dengan sifat fisik dan kimia. Koloid dalam air alami terdiri dari bahan organik atau anorganik dan gabungan dari keduanya. Konsentrasi dalam air alami umumnya dalam kisaran ppb dengan diameter rata-rata partikel umum kurang dari 50 nm [budched et al.2001].

2.1.2 Kegunaan Koloid

Koloidalamimempunyai peran yang sangat pentinguntuktransportasipolutan. Hal ini ditunjukkan dari berbagai kegunaan

koloid seperti kemurnian air minum dalam pengolahanair danpenelitian dibidang lingkungan. Selain itu, koloidberfungsisebagai media untuk pertumbuhanmikrobiologi yaitu koloid tersebut dapat menjadi indikatordari mikroorganisme patogen, seperti bakteri, virusatau parasit[http://techtransfer.ima.kit.edu/ResearchToBusiness]. Morfologi, komposisi danstrukturkoloid sangat pentinguntuk menentukanperan dari koloid dalamlingkungan[Santschi etal., 1998; MuirheaddanLead,2003].

2.2 Laser

2.2.1 Definisi Laser

Semenjak ditemukannya MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) oleh Charles H. Townes, MASER merupakan cikal bakal ditemukannya LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).Laser merupakan pengembangan dari Maser yang dikembangkan oleh Theodore Maiman pada tahun 1960 (yang pada saat itu mengunakan kristal rubi untuk menghasilkan cahaya laser) walaupun pada tahun 1917 Albert Einstein telah mempublikasikan teori dasar tentang laser. Laser merupakan gelombang elektromagnetik [Helen Martina Manurung,2009]. Laser merupakan akronim dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Laser yang sudah dikembangkan saat ini terdiri dari beberapa jenis. Berdasarkan sifat keluarannya, jenis laser dapat dibagi menjadi dua kategori yakni laser kontinyu dan laser pulsa. Laser kontinyu memancarkan cahaya yang tetap selama medium lasernya tereksitasi sementara itu laser pulsa memancarkan cahaya dalam bentuk pulsa pada interval waktu tertentu [William T, Silfvast, 2004].

Pada laser, yang proses yang terpenting adalah proses dasar yang memungkinkan penguatan (amplification) pada frekuensi optik sampai pada frekuensi yang diperoleh. Proses ini menggunakan energi yang terlibat ketika partikel yang berlainan membentuk materi, terkhususnya atom-atom, io-ion dan molekul-molekul yang berpindah dari tingkat energi yang satu ke tingkat energi yang lainnya [Colin E. Webb, 2004]

2.2.2 Komponen Laser

Setiap laser mempunyai komponen sebagai berikut:

1. Media Laser, dapat berupa benda padat, cair maupun gas. Media ini menentukan panjang gelombang dan klasifikasi dari laser.

2. Rongga optik atau pipa laser, mempunyai dua cermin yaitu cermin yang memantulkan cahaya sepenuhnya (fully reflective) dan cermin yang meneruskan sebagian cahaya (partially transmissive) yang ditempakan di ujung rongga optik.

3. Sumber energi, baik mekanis maupun optik. Sumber energi ini berfugsi untuk memompa atom-atom di dalam media laser tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-atom yang telah berada di tingkat energi yang lebih akan mengakibatkan terjadinya populasi inverse dan melepaskan foton-foton cahaya. Foton tersebut akan dipantulkan kedua cermin, saling menabrak dan menghasilkan emisi yang lebih terstimulasi. Energi foton pada panjang gelombang dan frekuensi yang sama keluar melalui cermin penerus sebagian cahaya dan membentuk sinar laser.

Rongga Optik

Media Laser Sinar Laser

Cermin yang memantulkan

cahaya sepenuhnya Sumber _Energi

Cermin yang meneruskan sumber cahaya

Gambar 2.2 Diagram Komponen Laser

Energi yang keluar sangat kuat, koheren, kolimasi dan monokromatik. Koheren mempunyai arti bahwa semua foton tetap berada pada fase yang sama. Kolimasi berarti bahwa sinar laser sejajar, utuh, tidak menyebar dan sangat searah. Selain itu, sinar laser juga merupakan energi elektromagnetik yang bersifat monokromatik, yaitu memancarkan satu warna [Chris Anthony,2001].

Sifat cahaya laser dicirikan oleh monokromatik, koheren, terarah danbrightness.

a. Monokromatik

Monokromatis artinya hanya satu frekuensi yang dipancarkan. Sifat inidiakibatkan oleh : hanya satu frekuensi yang dikuatkan [ν = (E2-E1)/h] dan susunan dua

cermin yang membentuk cavity-resonant sehingga osilasihanya terjadi pada frekuensi yang sesuai dengan frekuensi cavity.

b. Koheren

• Koheren ruang (spatial coherence)

Jenis koherensi ini dimasudkan adalah korelasi antara medan disuatu titik dan medanpada titik yang sama pada saat berikutnya ; yakni hubungan antara E (x,y,z,t1) dan E (x,y,z,t2). Jika beda fase antara dua medan tetap selama periode yang diamati, yangberkisar antara beberapa mikrodetik, gelombang tersebut kita namakan memilikikoherensi temporal. Jika beda fase berubah beberapa kali dan secara tidak teraturselama periode pengamatan yang singkat, gelombang dikatakan tidak – koheren

• Koheren waktu (temporal coherence)

Dua medan pada dua tiik berbeda pada permukaan gelombang dari suatu gelombang elektromagnetis dikatakan koheren special jika mereka mempertahankan beda fase tetap selama waktu t. Bahkan hal ini mungkin jika dua berkas tersebut secara sendiri- sendiri tidak koheren temporal (menurut waktu), karena setiap perubahan fase dan salah satu berkas diikuti oleh perubahan fase yang sama dalam berkas yang lain. Dengan sumber cahaya biasa hal ini hanya mungkin jika dua berkas telah dihasilkan dalam bagian yang sama dari sumber. Tidak koleransi temporal merupakan karakteristik dari berkas tunggal cahaya,sedangkan tidak kolerensi sepesial berkenaan dengan hubungan antara dua berkas cahaya yang terpisa.Dua berkas cahaya yang berasal dari bagian-bagian berbeda dari sumber telah di pancarkan oleh kelompok kelompok atom yang berbeda. Masing-maing berkas tidak akan koheren waktu dan akan mengalami perubahan fase acak sebagai akibatnya beda fase antara dua berkas juga akan mengalami perubahan prubahan yang cepat dan acak. Dua berkas yang demikian dikatakan tidak koheren sepesial (menurut tempat).

c. Keterarahan (Directionality)

Merupakan konsekuensi langsung ditempatkannya bahan aktif dalam cavity resonant, dimana hanya gelombang yang merambat dalam arah yang tegak lurus terhadap cermin-cermin yang dapat dipertahankan dalam cavity.

d. Brightness (Kecemerlangan)

Brightness suatu sumber cahaya didefinisikan sebagai daya yang dipancarkan persatuan luas permukaan persatuan sudut ruang.

2.2.4 Interaksi Laser dengan Partikel

Cahaya dapat digambarkan sebagai fluks sebuah foton. Setiap foton diuraikan dengan kecepatan cahaya dan megandung energi sebesar :

� = ℎ� (2.1)

Dimana adalah frekuensi dan h adalah konstanta Planck (h = 6.675 × 10-31 Js).Pada dasarnya ada tiga macam bentuk interaksi yang terjadi antara cahaya dengan materi, yaitu absorpsi, emisi spontan dan emisi terstimulasi.

(a) Absorpsi (b) Emisi spontan (c) Emisi terstimulasi

Gambar 2.3 Interaksi cahaya dengan 2 level sistem (Hans – Jochen Foth, 2008)

a. Absorpsi adalah proses tereksitasinya elektron dari tingkatan energi E1 ke

E2 akibat penyerapan foton dengan energi hν > (E2 - E1), dimana h adalah

konstanta Planck 6,626 x 10-34 J.s

b. Emisi spontan adalah proses meluruhnya elektron yang tereksitasi di

tingkatan energi E2 ke tingkatan energi E1. Karena E2> E1, maka proses

peluruhan akan melepaskan energi yang berupa :

 Emisi radiatif (memancarkan foton dengan energi = E2 – E1)

 Emisi non-radiatif ( tidak memancarkan foton)

c. Emisi terstimulasi adalah proses yang melibatkan elektron-elektron yang

sudah berada di E2 distimulasi/dirangsang oleh foton yang datang untuk

meluruh ke E1, sehingga akan memperkuat energi cahaya yang datang

(amplification by simulated emission of radiation)[ayi Bahtiar.M.Si.2008]. Laser memanfaatkan proses yang meningkatkan atau memperkuat sinyal cahaya setelah sinyal tersebut telah dihasilkan dengan cara lain. Proses-proses ini terdiri dari emisi terstimulasi dan optik umpan balik yang dihasilkan oleh cermin. Dengan demikian, dalam bentuk yang paling sederhana, laser terdiri dari media penguatan (dimana dirangsang oleh emisi terstimulasi) dan cermin sebagai umpan untuk mengembalikan cahaya ke amplifier untuk proses penguatan sinyal cahaya selanjutnya [William T. Silfvast, 2004].

2.2.4.1 Interaksi Laser dengan Partikel dalam Larutan

Proses interaksi laser pada materi yaitu ketika bahan disinari dengan lasersehingga energi laser akan diubah menjadi energi eksitasi elektronik dan kemudian energi tersebut akan ditransfer ke kisi dari bahan melalui tabrakan antara elektron dengan kisi. Pengendapan energi laser akan menghasilkan kenaikan suhu, gasifikasi dan ionisasi. Proses Interaksi laser dengan materi dikelompokkan linier dan nonlinier yaitu berupa efek thermal, interaksi nonlinier, efek laser pada plasma, dan sebagainya [R.M.Wood,2003; N.Bloembergen,1974]. Interaksi laser dengan materi akan menyerap energi laser menyebabkan peningkatan suhu, ekspansi material dan tegangan thermal. Ketika suhu terus meningkat maka energi pulsa laser menghasilkan panas, bahan material meleleh

dan terionisasi yang menyebabkan perubahan struktur material.Stres melebihi nilai tertentu mengakibatkan bahan materi patah atau merusak plastis.

Sinar laser energi rendah dalam bahan material jernih, terjadi penyerapan laser dengan sendirinya yang disebut dengan ionisasi nonlinier berupa Foto-ionisasi dan Foto-ionisasi avalence. Multi-photon Foto-ionisasi adalah proses elektron menyerap photon dalam waktu tertentu untuk mendapatkan energi dan terionisasi. Konduksi elektron dalam material dapat menyerap proton untuk menaikkan energi. Elektron yang bertabrakkan menghasilkan sepasang pita konduksi dengan energi kinetik yang lebih rendah .

Dielektrik memiliki lebar band gap, daya serap rendah dan proses kerusakan ambang batas instrinsik. Kerusakan faktual terjadi pada intensitas laser yang rendah dari batas instrinsik material. Menurut Keldysh tentang teori ionisasi mengatakan semakin tinggi foton maka semakin besar kemungkinan bahan akan terionisasi, panjang gelombang laser pada plasma jauh lebih pendek dari pada insiden laser sehingga terjadi efek ionisasi laser panjang gelombang pendek. [L.V.Keldeysh,1965].

2.2.5 Laser Nd-YAG

Laser Nd:YAG dapat beroperasi pada kontinu dan pulsa, yang dipompa oleh lampu atau laser semikonduktor AlGaAs. Laser ini banyak digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti : pemrosesan material (drilling dan welding), aplikasi medis (laser Nd:YAG kontinu dengan daya 50 Watt digunakan untuk evaporasi jaringan dan koagulasi), aplikasi scientific dan militer [ayi Bahtiar.M.Si.2008].

Gambar 2.4 laser Nd-YAG

2.3 Lasere Induced Breakdown Detection

2.3.1 Definisi Lasere Induced Breakdown Detection

Laser-induced breakdowndeteksi(LIBD) adalah Suatu metode yang sangat sensitif untuk mendeteksi nano partikel (koloid). Selama proses deteksi pada proses plasma akan menghasilkan sebuah partikel yang dipancarkan oleh sinar laser dan emisi sinar plasma pada optik[ Bundshuh,T.2001]. Metode Laser-induced breakdowndeteksi(LIBD) berdasarkan dari nilai ambang breakdown dan kepadatan suatu bahan material.Energi pulsa laser disesuaikan sehingga di dalam cairan murni tidak ada peristiwa breakdown dan hanya kerusakan pada nilai ambang koloid pada volume fokus yang dapat terlampaui.[Bettis.J.R,1992].

Gambar 2.5. Prinsip kerja LIBD (Laser Induced Breakdown Detection) akustik [budchet et al. 2005]

Secara khusus,LIBDsedang dikembangkanuntuk mendeteksipartikel yang sangatkecildengan diameter kurang dari100nm, tidakmudah terdeteksidengan menggunakanperangkat yang tersedia saat inidengan pengukuranintensitashamburan cahaya. Salah satuteknologi Laser Induced Breakdown Detection(LIBD)yangdikenal berdasarkandeteksiakustikgelombang yang dihasilkan olehgangguanlaser induced[jung et al.2009].

2.3.2Prinsip Kerja Laser Induced Breakdown Detection (LIBD)

Breakdown probability atau probabilitas breakdown adalah kemungkinan atau peluang terjadinya breakdown untuk sejumlah tertentu pulsa laser yang ditembakkan.Rumusnya adalah banyaknya breakdown yang terjadi dibagi banyaknya pulsa laser yang ditembakkan.Breakdown probabilitydapat digunakan untuk menentukan ukuran dan konsentrasi partikel.Yang disebut dengan breakdown sendiri adalah proses terjadinya plasma akibat interaksi berkas sinar laser terpulsa dengan partikel koloid.

Proses terjadinya breakdown yaitu sinar laser yang termodulasi dari intensitas energi yang tinggi (proses radiasi). Atom mengalami ionisasi pada proses multiphoton ionisasi menghasilkan elektron bebas selanjutnya mengalami percepatan akibat inverse bremsstrahlungdalam medan listrik pulsa laser.

Setelahmendapatkancukupenergi, atom-atom lain pun mengalamiionisasidanjumlahelektron yang terlepasmenjadiberlipatganda.Hal

initerjadiberulang-ulangdanmengakibatkanpeningkatandensitaspembawamuatanbebas, sehinggatimbul plasma.[Kim& Wather,2007]

Gambar 2.6 :proses pembentukan gelombang kejut

2.4 Pengolahan Sinyal Akustik 2.4.1 Definisi Sinyal akustik

Sinyal adalah model dari besaran fisik yang berubah terhadap waktu.Sinyal bisa diamati, maka sinyal perlu merambat, menembus medium (yakni sistem), untuk tiba di tempat pengamat.Namun medium seringkali bersifat resistif, mengambilenergi panas dari sinyal, sehingga tidak banyak lagi energi yang tersisa untuk diamati di tempat penerima.Sifat peredaman medium ternyata bergantung dari sebuah besaran yang disebut frekuensi [Aemin.2000].Secara matematik sinyal biasanya dimodelkan sebagai suatu fungsi yang tersusun lebih dari satu variabel bebas.Contoh variabel bebas yang bisa digunakan untuk merepresentasikan sinyal adalah waktu, frekuensi atau koordinat spasial.berkaitan dengan pembangkitan sinyal dengan menggunakan sebuah sistem

[Tri Budi Santoso.2012]

Ada beberapa klasifikasi sinyal yang ada :

1. Sinyal waktu kontinyu, yaitu terdefinisi pada setiap waktu 2. Sinyal waktu diskrit, yaitu terdefinisi pada waktu-waktu tertentu

3. Sinyal analog, yaitu sinyal waktu kontinyu dengan amplitudo yang kontinyu

4. Sinyal digital, yaitu sinyal waktu diskrit dengan amplitudo bernilai diskrit Gelombang suara adalah gelombang yang dihasilkan dari sebuah benda yang bergetar. Gelombang suara ini memiliki lembah dan bukit, satu buah lembah dan bukit akan menghasilkan satu siklus atau periode. Siklus ini berlangsung berulang-ulang, yang membawa pada konsep frekuensi.Karena pada dasarnya sinyal suara adalah sinyal yang dapat diterima oleh telinga manusia.Angka 20 Hz sebagai frekuensi suara terendah yang dapat didengar, sedangkan 20 KHz merupakan frekuensi tertinggi yang dapat didengar.

Panjang gelombang merupakan jarak antara titik gelombang dan titik ekuivalen pada fasa berikutnya.Amplitudo merupakan kekuatan atau daya gelombang sinyal.Gelombang yang lebih tinggi diinterpretasikan sebagai gelombang yang lebih tinggi, sehingga dinamakan amplifier untuk perangkat yang berfungsi untuk menambah amplitudo.Frekuensi merupakan jumlah getaran dalam waktu satu detik.Diukur dalam Hertz atau siklus per detik.Getaran gelombang suara semakin cepat, maka frekuensi semakin tinggi. Frekuensi lebih tinggi diinterpretasikan sebagai jalur yang lebih tinggi [Tri Budi Santoso.2012]

2.4.2 Pengolahan sinyal analog menjadi sinyal digital

Berdasarkan bentuknya, data dan sinyal dapat dibedakan ke dalam sinyal analog dan sinyal digital.Suatu data atau sinyal dikatakan analog apabila amplitudo dari data atau sinyal tersebut terus menerus ada dalam rentang waktu tertentu (kontinyu) dan memiliki variasi nilai amplitudo tak terbatas.Misalnya, data yang berasal dari suara (voice) tergolong sebagai data analog.Sebaliknya data atau sinyal dikatakan digital apabila amplitudo dari data atau sinyal tersebut tidak kontinyu dan memiliki variasi nilai amplitudo yang terbatas (diskrit). [Kurniawan.A.2014]

Frekuensi sampling (sample rate) adalah jumlah sampel per detik dalam suatu suara. Sebagai contoh : jika frekuensi samplingadalah 44.100 Hertz, rekaman dengan durasi 60 detik akan berisi 2.646.000 samples. Nilai yang bisa digunakan untuk frekuensi 22.050 Hertz (cukup untuk pembicaraan biasa).

Menurut teorema Nyquist, frekuensi sampling minimum adalah dua kali bandwith dari sinyal yang di sampling untuk mencegah terjadinya aliasing.

2.4.4 WAV

WAV (atau WAVE) merupakan singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris waveform audio format, dan merupakan standar format berkas audio yang dikembangkan oleh Microsoft dan IBM. Format ini adalah format dasar yang mudah untuk sampling audio. WAV merupakan varian dari format bitstream RIFF dan mirip dengan format IFF dan AIFF yang digunakan komputer Amiga dan Macintosh. Baik WAV maupun AIFF kompatibel dengan sistem operasi Windows dan Macintosh. Meskipun sebuah file WAV dapat menahan audio yang terkompres, format WAV yang paling umum berisi audio yang belum terkompres dalam bentuk modulasi pulse-code (PCM). Audio PCM adalah format audio standar untuk Compact Disc (CD) pada 44.100 sampel perdetik, 16 bit persampel. Semenjak PCM menggunakan metode penyimpanan yang tidak terkompres, lossless, yang menyimpan semua sampel dari sebuah track audio, pengguna ahli atau ahli audio dapat menggunakan format WAV untuk audio kualitas maksimum. Audio WAV dapat juga dirubah dan dimanipulasi dengan software (perangkat lunak). Software yang dapat menciptakan WAV dari Analog Sound misalnya adalah Windows Sound Recorder. WAV jarang sekali digunakan di internet karena ukurannya yang relative besar. Maksimal ukuran file WAV adalah 2GB [Ronald Wilson.2004].

2.5 Bahasa Pemrograman

MATLAB adalah perangkat lunak yang memungkinkan untuk melakukan matematika dan komputasi,menganalisis data, mengembangkan algoritma, melakukan simulasi dan pemodelan,dan menghasilkan tampilan grafis dan antarmuka pengguna grafis.MATLAB dapat mengirim data ke speaker sebuah komputer, sehinggga dapat dengan mudah secara visualmemanipulasi data, dan mendengarkan pada saat yang sama. Sebuah digitalrekaman suara yang menarik memuat data dan lakukan plot. Sinyalseperti data suara sering terdiri dari data waktu dengan kandungan frekuensi waktu yang berbeda-beda memungkinkan untuk menganalisis frekuensi sampling yang dihasilkan [andrew knight.1961]. Sebagai sebuah system, MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:

a. Development Environment merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas

yang membantu untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI).

b. Matlab Mathematical Function Library merupakan sekumpulan algoritma

komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar seperti: sum, sin, cos, dan complex arithmetic, sampai dengan fungsi-fungsiyang lebih kompek seperti matrix inverse, matrix eigenvalues, Bessel functions, dan Fast Fourier Transforms.

c. Matlab Language merupakan suatu high-level matrix/array language

dengan control flow statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-oriented programming.

d. Graphics merupakan fasilitas untuk menampilkan vektor dan matrik

sebagai suatu grafik.

e. Matlab Application Program Interface(API) merupakan suatu library yang

memungkinkan program yang telah anda tulis dalam bahasa C dan Fortranmampu berinterakasi dengan Matlab

Setiap fungsi mempunyai ruang kerjanya sendiri yang berbeda dengan ruang kerja MATLAB. Satu-satunya hubungan antara ruang kerja MATLAB dengan variable-variabel dalam fungsi adalah variabel-variabel input dan dan

ada dalam ruang kerja MATLAB. Variabel yang dibuat oleh suatu fungsi tinggal hanya dalam ruang kerja fungsi. Jumlah dari argumen input dan output yang digunakan jika suatu fungsi dipanggil hanya ada dalam fungsi tersebut. Di dalam M-File, kita dapat menyimpan semua perintah dan menjalankan dengan menekan tombol atau mengetikan nama M-File yang kita buat pada command window.

2.5.1.1 M File

Di dalam MATLAB, kita dapat menyimpan semua script yang akan digunakan dalam file pada MATLABdengan ekstensi M-File dapat dipanggil dengan memilih menu file->new->M-File. Fungsi M-file harus mengikuti beberapa aturan dan sejumlah sifat penting. Aturan-aturan dan sifat-sifat tersebut meliputi nama fungsi dan nama file harus identik misalnya anda membuat fungsi dengan nama pangkat maka anda memberi nama M-file anda pangkat juga. Baris komentar sampai dengan baris bukan komentar yang pertama adalah teks help yang ditampilkan jika anda meminta help dari fungsi yang anda buat.

Setiap fungsi mempunyai ruang kerjanya sendiri yang berbeda dengan ruang kerja MATLAB. Satu-satunya hubungan antara ruang kerja MATLAB dengan variable-variabel dalam fungsi adalah variabel-variabel input dan dan output fungsi. Jika suatu fungsi mengubah nilai dalam suatu variabel input, perubahan itu hanya tampak dalam fungsi dan tidak mempengaruhi variable yang ada dalam ruang kerja MATLAB. Variabel yang dibuat oleh suatu fungsi tinggal hanya dalam ruang kerja fungsi. Jumlah dari argumen input dan output yang digunakan jika suatu fungsi dipanggil hanya ada dalam fungsi tersebut. Fungsi ruang kerja memuat jumlah argument input. Fungsi kerja nargout memuat jumlah argument output. Dalam praktek, variabel-variabel nargout dan nargin biasanya digunakan untuk mengeset variabel input standar dan menentukan variable output yang diperlukan user[The Math Works inc, 1989)

BAB 3

METEDOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Blok Penelitian

Untuk mempermudahkan dalam melakukan proses penelitian maka kita akan membuat diagram blok penelitian. Adapun diagram blok dalam skripsi ini sebagai berikut:

Pembuata

Program

Set Up

Ekserimen

Pengukuran

Sampel

Pengambilan

Data

Pengolahan Data

di PC

Gambar 3.1 Diagram Blok

Pada Gambar 3.1 akan dijelaskan masing – masing perlakuan yang dilakukan pada proses penelitian.

3.1.1 Pembuatan Program

3.1.1.1Pembuatan Program Perancangan Sistem LIBD

Untuk membuat sebuah user interface matlab dengan fasilitas GUIDE, kita harus mulai dengan membuat desain sebuah figure. Perancangan sistem perangkat lunak sinyal hasil suara LIBD adalah sistem perangkat lunak untuk membuat suatu sinyal sesuai dengan keinginan kita sendiri. Suara di text box yang tersedia adalah suara yang dihasilkan dari tembakan LIBD dari sampel dan diubah menjadi sebuah sinyal–sinyal digital. Pengaturan sistem dapat dibuat

dengan menggunakan perangkat–perangkat yang diberikan pada jendela GUI seperti :

a. static text f. slider

b. list box g. radio button c. popup menu h. axes

d. push button i. toggle button e. edit text j. check box

Untuk membuat program kita dapat menentukan perangkat yang diinginkan.Perangkat yang tertera pada GUI dan fungsi masing–masing memudahkan kita dalam pemrograman. Dengan membuka jendela GUI pada MATLAB kita akan memulai untuk membuat program menghitung jumlah cacah yang dihasilkan pada Laser Induced Breakdown Detektion (LIBD).

Untuk GUI MATLAB proses pengolahan data maka pertama yang kita lakukan adalah membuka jendela MATLAB. Setelah jendela MATLAB terbuka maka selanjutnya pilih New> GUI >Blank GUI > Ok maka akan menampilkan jendela LayOut GUI.

Gambar 3.4 Tampilan Perancangan Sistem Sinyal LIBD

3.1.1.2 Fasilitas Simulasi pada perancangan Sistem Sinyal LIBD

Fasilitas yang ingin dibuat pada programan Grafic User Interface (GUI) adalah sebagai berikut :

1. Pemanggilan data suara, dimana pemanggilan data suara akan memilih data yang dipanggil dan akan ditampilkan grafik suara yang dihasilkan. Pemanggilan dilakukkan sebanyak 3 kali sesuai dengan pengambilan data pada eksperimen.

2. Threshold dan text box, menu textbox untuk pengisian nilai treshold dan akan menampilkan grafik setelah di threshold

3. Hitung dimana pada menu hitung akan menampilkan angka untuk menghitung jumlah Probability Breakdown yang terjadi setelah di threshold.

4. Probability Breakdown dimana pada menu ini akan menghitung jumlah rata–rata breakdown yang dihasilkan dan membagikan 1000pulsa dan menampilkan hasilnya pada textbox.

5. Close pada menu ini digunakan untuk menutup program.

3.1.2Set Up Laser Induced Breakdown Detection (LIBD)

Eksperimen dilakukan menganalisa datasuarametodeLIBD dengan tujuan pengambilan data suara dan menyimpannya.Laserinduced breakdowndetecktion (LIBD) adalah Suatu metode yang sangat sensitive untuk mendeteksi nano partikel (koloid).Set Up alat dilakukan untuk mempermudah dalam memfokuskan laser pada sampel agar mendapatkan suara dari proses Plasma.

Laser Cermin

Lensa

Sampel PC

Mikrophone Difokuskan

Gambar 3.2 Setting suara LIBD

Set Up alat dilakukan pada laser Nd-Yag berfungsi untuk memancarkan pulsa laser ke sampel dengan panjang gelombang 532nm dan frekuensi 10Hz. Laser tersebut akan memberikan energi yang berbeda dengan mengkalibrasikan nilai Q-Swicth delay pada control system. Control Systemberfungsi untuk mengkalibrasi nilai energi yang akan ditembakkan. Energi yang diberikan pada sample dengan variasi mulai dari 0.07mj sampai dengan 5mj.Pemancaran sinar laser akan difokuskan pada sampel dengan mennggunakan cermin dan lensa ukuran 15cm.

Energi yang dipancarkan pada sampel akan menghasilkan bunyi atau suara.Sinar laser yang termodulasi dari intensitas energi yang tinggi (proses

bremsstrahlungdalam medan listrik pulsa laser. Setelahmendapatkancukupenergi, atom-atom lain pun mengalamiionisasidanjumlahelektron yang terlepasmenjadiberlipatganda.Hal initerjadiberulang-ulangdanmengakibatkanpeningkatandensitaspembawamuatanbebas,

sehinggatimbul plasma[Jea II Kim.2008].Pada proses terjadinya plasma dengan suhu tinggi dan tekanan yang luas terjadi gelombang kejut pada bahan material. Dengan menggunakan gelombang kejut yang disebabkan oleh ekspansi plasma thermal dengan menimbulkan suara yang kuat dalam waktu yang cepat dan bahkan terdengar oleh telinga manusia.

[Sobral, H,dkk. 2000; Wagner. 2003].Oleh karena itu gelombang suara / akustik (audible) ini memiliki informasi mengenai breakdown.

Penentuan ukuran partikel koloid tergantung pada probability breakdown yang ditimbulkan akibat energi laser yang diberikan.Energi maximum yang diberikan untuk menimbulkan breakdown tergantung pada besarnya partikel. Dengan meningkatnya energi menyebabkan probability breakdown besar yang dapat memberikan informasi ukuran partikel setelah membandingkan dengan koloid standart [bundschuh et al.2005]. Semakin besar ukuran partikel, maka semakin rendah nilai breakdown threshold energy, dan sebaliknya.

3.1.3Pengukuran Sampel yang Digunakan

Air murni, air kran dan air polysterene berfungsi sebagai sampel yang akan digunakan. Sampel tersebut diukur pada Q-Vat yang berfungsi sebagai tempat sampel.Adapun komposisi pengukuran yang digunakan dalam setiap sampel dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 3.1 pengukuran Sampel dengan berat Sampel Berat (ml) Air Murni 3 ml

Air murni + Air Kran

2ml+ 1ml Air Kran+

Air Murni

2ml+ 1ml Polysterene 330nm 15ppb 3ml Polysterene 330nm 15ppb 3ml

Dari tabel 3.1 dapat dijelaskan tahapan pengukuran yang dilakukan pada eksperimen :

a. Untuk sampel air murni dan air kran masing – masing di ukur 3ml pada kwpet ,

b. Untuk variasi penggabungan air murni dan air kran di ukur air murni sebanyak 2ml dan air kran 1 ml begitu juga sebaliknya.

c. Untuk menghasilkan polysterene 330nm 15ppb terlebih dahulu mencampurkan polyterene 0.1ml dan 9.9ml air murni dan diukur dialam kwvet sebanyak 3ml.

d. Untuk polysterene 330nm 7.5 ppb polystrene 330nm 15ppb diberikan 1.5 ml dan 1.5 air murni dan diukur sebanyak dan diukur dialam kwvet sebanyak 3ml.

3.1.4Pengambilan Data LIBD

Pengambilan data yaitu berupa data suara yang dihasilkan Laser Induced Breakdown Detection (LIBD). Pada pengambilan data pertama suara akan direkam sebanyak 3 kali pengulangan pada 1 kali energi dalam setiap sampel. Waktu perekaman yang dibutuhkan yaitu 01.40 detik perekaman. Suara direkam menggunakan Mikrophone Hp yang berfungsi untuk mengubah data besaran suara menjadi besaran listrik yang mempunyai resolusi 1080p.Hasil rekaman akan diolah pada komputer yang berfungsi untuk mengolah data analog menjadi data digital.

3.1.5 Sistem Pengolahan Data

Suara input yang merupakan suara yang dihasilkan Laser Induced Breakdown Detection (LIBD). Suara tersebut akan dikonversi menjadi alamat .wav dengan menggunakan program convert to .wav. Pengolahan data menggunakan komputer untuk simulasi. Simulasi sistem Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) dilakukan dengan menggunakan software MATLAB R2010a. Pada proses simulasi dilakukan perhitungan jumlahbreakdown pada setiap suara yang dihasilkan. Setelah melakukan perhitungan pada setiap suara maka selanjutnya melakukan perhitungan jumlah secara keseluruhan breakdown yang dihasilkan.Pemanggilan data suara sebanyak 3 kali sesuai dengan pengambilan data suara yang dilakukan.

3.2 Diagram Perangkat Lunak Pengolahan Suara LIBD

Adapun diagram proses pengolahan suara LIBD menggunakan software matlab sebagai berikut :

Nilai dihitung 1 jika sinyal berada pada nilai atau melewati threshold Mulai

Membaca Sumber Suara

Threshold

Plot

Hitung Breakdown

Hitung

ProbabilityBreakdown

End

Gambar 3.1 Diagram alir Perangkat Lunak Pengolahan Suara LIBD

3.2.1 Membaca Sumber Suara

Sumber suara yang digunakan berasal dari rekaman sendiri.Digunakan sumber suara asli untuk menghasilkan suara LIBD yang nyata. Tiap tembakan plasma yang dihasilkan direkam dan disimpan dalam format WAV. Dalam merekam suara digunakan mikrofon seperti yang telah dijelaskan pada pembahasan 3.1.2.Sumber suara tersebut diolah dengan Matlab karena sumber suara berformat WAV, maka untuk membaca sumber suara tersebut digunakan perintah wavread.

[x,fs]=wavread(‘nama file suara’)

Frekuensi sampling yang digunakan adalah 44100 Hz dan waktu yang digunakan sekitar beberapa detik.Matrik yang digunakan adalah matriks pendek yang bertujuan agar semua matriks dapat terbaca dalam perintah.Tujuan diggunakan matriks WAV dengan baris terpendek sehingga terbaca signal suara tersebut.

3.2.2 Menghitung Jumlah Breakdown Pada Sampel

Perhitungan jumlah Breakdown pada proses Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) dilakukan pada proses simulasi. Sinyal suara breakdown yang telah direkam dimasukkan sebanyak 3 kali dan nilai breakdown akan ditampilkan pada jendela matlab dimana nilai dari masing – masing sampel dari energi yang berbeda akan dihitung probabilitybreakdown . Setelah perhitungan dilakukan dan dirata-rata kemudian di konversi ke BD Probability dengan jumlah pulsa laser dengan menggunakan rumus

BD Probability =Jumlah Breakdown Jumlah Pulsa

Perhitungan jumlah BD Proabability dilakukan pada sampel air murni, air kran dan air polystren dengan tembakan energi dari yang terkecil hingga yang terbesar.

BAB IV

Pada skripsi ini pengolahan data digital yang dilakukan meliputi pengolahan data jumlah banyaknya Probability breakdown yang terjadi pada larutan sampel air murni, air kran dan air polystrene (perpaduan air ) seperti yang telah dijelaskan pada sub bab 3.2. Untuk mengetahui banyaknya kejadian atau jumlah breakdown pada koloid dalam berbagi larutan dilakukan dengan pengolahan data digital GUI MATLAB.

4.1 Pengolahan Data Breakdown Menggunakan GUI Matlab

Untuk menganalisis suara yang dihasilkan pada sampel digunakan pemrograman Matlab. Bahasa pemrograman MATLAB cukup baik untuk mengolah data berupa suara dengan pengolahan data digital. Bahasa pemrograman Matlab memiliki GUI ( Guide User Interface ) memudahkan untuk menganalisis data berupa suara yang diambil. Pertama kali pemrograman dilakukan dengan memanggil suara yang direkam dan disimpan alamat .wav. Pemanggilan data suara menggunakan wavread seperti yang dijelaskan pada Bab III.Dengan memanggil suara dari masing – masing sampel akan mengetahui sinyal digital dari suara yang dihasilkan dari sampel.

Gambar 4.1 Hasil pengolahan data breakdown menggunakan GUI Matlab Selanjutnya sinyal digital suara di Threshold digunakan untuk menentukan nilai ambang sinyal dan dihitung puncak – puncak gelombang yang dihasilkan dari suara Breakdown yang dihasilkan. Berdasarkan penelitian (Kurniawan.A,2002) Thresholding berarti melewatkan koefisientersebut ke suatu ambang batas yang telah ditentukan, sehingga koefisien yang tidak sesuai ambang tersebut tidak terpakai.Nilai threshold sangat bergantung pada eksperimen karena untuk membersihkan noise dan mendapatkan rata – rata noise untuk memudahkan menghitung jumlah gelombang.Noise dapat terjadi akibat terekamnya suara dari luar akibat perekeman suara yang terlalu lama.

Gambar 4.2 Hasil sinyal yang di treshold

Hasil sinyal suara dipanggil 3 kali disebabkan karena percobaan yang dilakukan sebanyak 3 kali.Hasil Threshold maka selanjutnya program akan menghitung nilai probbility breakdown dari masing – masing sampel dengan energi yang terkecil sampai energi yang terbesar. Hasil nilai dari Probability Breakdown disimpan dan diolah menjadi grafik .

4.2 Analisa Probability Breakdown Pada Sampel

4.2.1 Hasil Data Akustil Laser Induced Breakdown Detection (LIBD)

Laser-induced breakdown deteksi (LIBD) adalah salah satu teknik yang paling sensitif dikembangkan sejauh ini untuk mengukur ukuran nanopartikel dalam kisaran 10-1000 nm dan konsentrasinya di kisaran 1 ng / L (ppt) untuk mg / L (ppm). Dari hasil perhitungan programan Probability breakdown terhadap data

suara yang dihasilkan oleh Laser Induced Breakdown Detection dapat hubungan Energi dengan Probability Breakdown terhadap variasi air murni, air kran dan Polysterene. Berikut gambar hasil data dari beberapa sampel yang digunakan :

1. 3ml Air Murni

Gambar 4.2 Hasil grafik energi VS Probability BD air Murni

Gambar 4.3 Hasil grafik Probability BD2ml Air Murni + 1 ml Air Kran

3. 1 ml Air Murni + 2 ml Air Kran

Gambar 4.4 Hasil grafik Probability BD1 ml Air Murni + 2 ml Air Kran

Untuk hasil grafik diatas peluang terjadinya Probabitity Breakdown 3ml air murni, 2ml air murni ditambah 1 ml air kran dan sebaliknya terlihat bahwa

Probability breakdown yang terjadi pada air murni relatif lebih sedikit dibandingkan dengan air lain. Semakin kecil Probability Breakdown yang terjadi maka kosentrasi partikel dalam air tersebut adalah kecil.Kosentrasi dari partikel air yang kecil memerlukan energi yang lebih besar untuk menimbulkan terjadinya breakdown. Hal ini membuktikan bahwa air murni hampir tidak memiliki koloid menyebabkan air tersebut dapat dikatakan benar murni. Terlihat bahwa untuk energi yang kecil maka Probability breakdown yang ditimbulkan oleh air murni hampir tidak ada.

4. Air Kran

Gambar 4.6 Hasil grafik Probability BD Polysterene 330, 7,5 ppb

6. Polysterene 330, 15 ppb

Gambar 4.6 Hasil grafik Probability BD Polysterene 330, 7,5 ppb

Dari hasil grafik untuk sampel air kran, Polysterene 330, 15ppb dan polesterene 330, 7,5 ppb menunjukkan untuk energi yang kecil maka probability breakdown sudah dapat terlihat. Hal ini membuktikan untuk sampel air kran dan polyterene telah terdapat koloid didalam sampel tersebut. Untuk sampel

Polysterene 330,15ppb peluang terjadinya breakdown lebih besar dibandingkan dengan poloysterene 330,7,5ppb , air kran,air murni, dan percampuran air murni dengan air kran. Semakin banyak terjadinya Probability breakdown maka ukuran dan kosentrasi partikel dalam polysterene tersebut adalah besar. Ini menunjukkan keberadaan koloid yang lebih banyak ada pada sampel polysterene 330,15ppb.

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

1. Dari percobaan telah berhasil dilakukan perhitungan data akustik Laser Induced Breakdown Detection (LIBD) menggunakan bahasa pemrograman Matlab dengan sampel 3ml (air murni, air kran, polystarene 330, 15ppb, dan polystarene 330, 7,5ppb) dan gabungan dari 2ml air murni dengan 1ml air kran serta sebaliknya.

2. Berdasarkan hasil perhitungan data akustik diperoleh Polystrene 330,15ppb mempunyai banyak koloid dibandingkan dengan sampel air murni, air kran, polystarene 330, 7,5ppb dan gabungan air murni dengan air kran. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya probability yang terjadi pada sampel Polysterene.

5.2 SARAN

1. Untuk penelitian selanjutnya dapat menggunakan mikrophone dengan sensitivitas tinggi.

2. Untuk penelitian selanjutnya dapat menghitung Probability BD dengan memisahkan suara hasil gangguan dan suara Hasil Probability BD .

3. Untuk penelitian selanjutnya dapat menentukan ukuran dan kosentrasi dari koloid.

DAFTAR PUSTAKA

Bahtiar, A. M.Si. 2008. Rekayasa Optik. Diktat kuliah Universitras Padjajaran. Bettis, J.R. 1992.Correlation Among the Laser-Induced Breakdown Thresholds in

Solid. Liquids and Gases.Appl. Opt. 31, 3448.

D.J. Shaw.1980. Introduction to Colloid and Surface Chemistry.3rded, Butterworth London.

D. Myers. 1991. Surfaces Interfaces AND Colloids. VCH Publisher Inc. New York.

E.C. Jung. H.-R. Cho.K,K. Park. J.-W. Yoen.K.Song. 2009.Nanoparticle Sizing by a Laser-Induced Breakdown Detection using an Optical Probe Beam Deflection. 97: 867-875

Foth, Hans – Jochen. 2008. Laser IN Chemistry Vol. I. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, Weinheim.

Kurniawan,A. 2002. Reduksi Noise Pada Sinyal Suara dengan Menggunakan Transformasi Wavelet.Universitas Diponogoro Semarang.

Lead, J. R.; Wilkinson, K. J. 2006.Environmental Colloids:Behavior, Structure and Characterization. Currentknowledge and future developments. In John Wiley and Sons: Chichester.

L. V. Keldysh. 1965. Ionization in the Field of a Strong Electromagnetic wave. Sov. Phys. JETP.

Muirhead D, Lead JR. 2003. Measurement of the Size and Structure of Natural Aquatic Colloids in an Urbanised Watershed by Atomic Force Microscopy.Hydrobiologia.

M, Helen Martina. 2009. Pengukuran Daya Laser CO2 dan Laser DPSS Serta Pengamatan Beam Profiler Sinar Laser DPSS dan Laser He-Ne Menggunakan CCD.

N. Bloembergen. 1974. Laser-induced Electric Breakdown in Solids. IEEE J. Quantum.Electron.

R. M. Wood, 2003. Laser-induced damage of optical materials, IOP Publishing Ltd., London, UK.

Santschi PH, Balnois E, Wlkinson KJ, Zhang J, Buffle J, Guo L.Fibrillar. 1998. Polysaccharides in Marine Macromolecular Organic Matter as Imaged by Atomic Force Microscopy and Transmission Electron Microscopy.Limnol Oceanogr.

Silfvast, William T. 2004. Laser Fundamental.Second Edition.Cambridge University Pres. United Kingdom.

T,Bundschuh. W, Hauser. Kim.J-I. Knop,R. F,J, Scherbaum. 2000. Determination of Colloid Size by 2-D Optical Detection of Laser Induced Plasma. T,Bundschuh. Knop.R, Kim.J-I. 2001. Laser-Induced Breakdown Detection

(LIBD) ofAquatic Colloid with Different Laser System. Colloid Surf. T,Bundschuh. T,U.Wagner. R,Koster. 2005. Laser Induced Breakdown Detection

T. U.Wanger, T. Bundschuh, R,Koster. 2005. Laser-Induced Breakdown Detection (LIBD) for The Highly Sensitive Quantification of Aquatic Colloids.

Tadros, T. F. 2005. Applied Surfactan: Surfactan in Nanoemulsi. Wiley-VHC Verlag. New York.

T. Kitamori, K. Yokose, M. Sakagami and T.Sawada. 1989. Phys. jpn. J. Appl. The Math Works inc. 1989.MatlabUser’s Guide.

Wells, M. L. Smith, G. J. Bruland, K. W. 2000. The distribution of colloidal and Particulate Bioactive Metals in Narragansett.By: RI. Mar.Chemestry. Webb, Collin E. 2004. Handbook of Laser Technology and Applications. Institute

of Physics Publishing.

Willson,R. 2004. Rancang Bangun Perangkat Lunak Komposer Musik Menggunakan Matlab. Universitas Indonesia.

LAMPIRAN

1. Peralatan

2.

Data Sampel

a. Air murni 3ml

Energy(mj) Probability Air Murni 0.07 0.001 0.15 0.003 0.22 0.006

0.3 0.028

0.37 0.045 0.39 0.049 0.82 0.053 0.89 0.065 1.28 0.065 1.42 0.106

1.7 0.154

2.7 0.162

3.5 0.195

3.8 0.198

4.7 0.22

5 0.22

b. 2ml Air Murni + 1 ml Air Kran

Energy Probability

2ml Air murni + 1 ml air Kran

0.07 0.001

0.15 0.008

0.22 0.015

0.3 0.044

0.37 0.064

0.39 0.089

0.82 0.097

0.89 0.114

1.28 0.123

1.42 0.144

1.7 0.154

2.7 0.194

c. 1 ml Air Murni + 2 ml Air Kran

Energy BD probability

1ml air Murni + 2ml air kran

0.07 0.001

0.15 0.008

0.22 0.015

0.3 0.044

0.37 0.064

0.39 0.074

0.82 0.096

0.89 0.152

1.28 0.157

1.42 0.247

1.7 0.248

2.7 0.344

3.5 0.372

3.8 0.389

4.7 0.395

5 0.41

d. 3 ml Air Kran

Energy Probability 3ml Air Kran 0.07 0.141 0.15 0.159 0.22 0.205

0.3 0.239

0.37 0.27

0.39 0.275 0.82 0.312 0.89 0.349 1.28 0.373 1.42 0.377

1.7 0.384

2.7 0.406

3.5 0.433

3.8 0.545

4.7 0.545

e. 3ml Polysterene 330,7.5ppb

Energy

Probability Polysterene 330,7.5ppb 0.07 0.015 0.15 0.044 0.22 0.064 0.3 0.074 0.37 0.092 0.39 0.195 0.82 0.29 0.89 0.335 1.28 0.337 1.42 0.338 1.7 0.343 2.7 0.36 3.5 0.415 3.8 0.43 4.7 0.475

5 0.591

f. 3ml Polysterene 330,15 ppb

Energy

Probability Polysterene 330,

15ppb 0.07 0.29 0.15 0.335 0.22 0.337 0.3 0.343 0.37 0.473 0.39 0.487 0.82 0.503 0.89 0.57 1.28 0.582 1.42 0.634 1.7 0.651

2.7 0.67

3.5 0.681 3.8 0.685

3.

Program

function varargout = baru05(varargin)

% BARU05 M-file for baru05.fig

% BARU05, by itself, creates a new BARU05 or raises the existing

% singleton*. %

% H = BARU05 returns the handle to a new BARU05 or the handle to

% the existing singleton*. %

%

BARU05('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

% function named CALLBACK in BARU05.M with the given input arguments.

%

% BARU05('Property','Value',...) creates a new BARU05 or raises the

% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are

% applied to the GUI before baru05_OpeningFcn gets called. An

% unrecognized property name or invalid value makes property application

% stop. All inputs are passed to baru05_OpeningFcn via varargin.

%

% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one

% instance to run (singleton)". %

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help baru05

% Last Modified by GUIDE v2.5 28-Apr-2015 15:23:57 % Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @baru05_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @baru05_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before baru05 is made visible.

function baru05_OpeningFcn(hObject, eventdata,

handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin command line arguments to baru05 (see VARARGIN)

% Choose default command line output for baru05

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes baru05 wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.

function varargout = baru05_OutputFcn(hObject,

eventdata, handles)

% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);

% hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, ~, handles)

% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

threshold =str2num(get(handles.edit2,'string')); [filename,pathname] = uigetfile({'*.wav'});

if ~isequal(filename,0)

[x,fs] = wavread([pathname '/' filename]);

else return end

set(handles.edit1,'String',filename); signal1=x;

signal2 = signal1; handles.x = signal1; axes(handles.axes2); plot(signal1);

title('SINYAL SUARA'); xlabel('ENERGY');

ylabel('BD PROBABILITY') hitung = 0;

hitungmin = 1;

%treshold signal %threshold = 0.12;

jd = length(signal1); dx = 4410;

jb=floor(jd/dx); hb=0;

for m = 1:jd

if signal2(m)<threshold signal2 (m) = 0;

end end axes(handles.axes3); plot(signal2); title('HASIL THRESHOLD'); guidata(hObject, handles);

for m = 1 : jb

for i = 1 : dx

if signal1 ((m-1)*dx + i) > threshold; hb=hb+1;

end

if hb > hitungmin hitung = hitung +1;

end

hb=0;

end

hitungstr=num2str(hitung);

set(handles.edit3,'string',hitungstr); %

guidata(hObject, handles); display(hitung);

function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit2 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

% --- Executes on button press in pushbutton2.

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton2 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

threshold =str2num(get(handles.edit5,'string')); [filename,pathname] = uigetfile({'*.wav'});

if ~isequal(filename,0)

[x,fs] = wavread([pathname '/' filename]);

else return end

set(handles.edit4,'String',filename); signal1=x;

signal2 = signal1; handles.x = signal1; axes(handles.axes4); plot(signal1);

title('SINYAL SUARA'); xlabel('ENERGY');

ylabel('BD PROBABILITY') hitung = 0;

hitungmin = 1;

%treshold signal %threshold = 0.12;

jd = length(signal1); dx = 4410;

jb=floor(jd/dx); hb=0;

end

axes(handles.axes5);

title('HASIL THRESHOLD'); plot(signal2);

guidata(hObject, handles);

for m = 1 : jb

for i = 1 : dx

if signal1 ((m-1)*dx + i) > threshold; hb=hb+1;

end end

if hb > hitungmin hitung = hitung +1;

end

hb=0;

end

hitungstr=num2str(hitung);

set(handles.edit6,'string',hitungstr); %

guidata(hObject, handles); display(hitung);

function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit4 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit4 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit5 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit5 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit5 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit5 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit6_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit6 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

% --- Executes on button press in pushbutton3.

function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

threshold =str2num(get(handles.edit8,'string')); [filename,pathname] = uigetfile({'*.wav'});

if ~isequal(filename,0)

[x,fs] = wavread([pathname '/' filename]);

else return end

set(handles.edit7,'String',filename); signal1=x;

signal2 = signal1; handles.x = signal1; axes(handles.axes6); plot(signal1);

title('SINYAL SUARA'); xlabel('ENERGY');

ylabel('BD PROBABILITY') hitung = 0;

%treshold signal %threshold = 0.12;

jd = length(signal1); dx = 4410;

jb=floor(jd/dx); hb=0;

for m = 1:jd

if signal2(m)<threshold signal2 (m) = 0;

end end axes(handles.axes7); title('HASIL THRESHOLD'); plot(signal2); guidata(hObject, handles);

for m = 1 : jb

for i = 1 : dx

if signal1 ((m-1)*dx + i) > threshold; hb=hb+1;

end end

if hb > hitungmin hitung = hitung +1;

end

hb=0;

end

hitungstr=num2str(hitung);

set(handles.edit9,'string',hitungstr); %

guidata(hObject, handles); display(hitung);

function edit7_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit7 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit7 as a double

function edit7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit8_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit8_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit6 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

% --- Executes on button press in pushbutton3.

function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton3 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

threshold =str2num(get(handles.edit8,'string')); [filename,pathname] = uigetfile({'*.wav'});

if ~isequal(filename,0)

[x,fs] = wavread([pathname '/' filename]); else

return end

set(handles.edit7,'String',filename); signal1=x;

signal2 = signal1; handles.x = signal1; axes(handles.axes6); plot(signal1);

title('SINYAL SUARA'); xlabel('ENERGY');

ylabel('BD PROBABILITY') hitung = 0;

%treshold signal %threshold = 0.12; jd = length(signal1); dx = 4410;

jb=floor(jd/dx); hb=0;

for m = 1:jd

if signal2(m)<threshold signal2 (m) = 0; end

end

axes(handles.axes7);

title('HASIL THRESHOLD'); plot(signal2);

guidata(hObject, handles); for m = 1 : jb

for i = 1 : dx

if signal1 ((m-1)*dx + i) > threshold; hb=hb+1;

end end

if hb > hitungmin hitung = hitung +1; end

hb=0; end

hitungstr=num2str(hitung);

set(handles.edit9,'string',hitungstr); % guidata(hObject, handles);

display(hitung);

function edit7_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit7 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit7 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

function edit8_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit8_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

function edit9_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit9 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit9 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit9 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit9_CreateFcn(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit9 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

cl = questdlg('Do you want to EXIT?','EXIT',...

'Yes','No','No');

switch cl

case'Yes'

close(); clearall;

return;

case'No'

quitcancel;

end

% --- Executes on button press in pushbutton6.

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton6 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

x=str2num(get(handles.edit3,'string')); y=str2num(get(handles.edit6,'string')); z=str2num(get(handles.edit9,'string')); jumlah=((x+y+z)/3)/1000;

set(handles.edit10,'String', jumlah); guidata(hObject, handles);

function edit10_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to edit10 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit10 as text

% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit10 as a double

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function edit10_CreateFcn(hObject, eventdata,

% hObject handle to edit10 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

% --- Executes on button press in pushbutton7.

function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata,

handles)

% hObject handle to pushbutton7 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

threshold=str2num(get(handles.edit2,'string')); set(handles.edit2,'String', threshold);