PENGENALAN NADA ALAT MUSIK PIANIKA MENGGUNAKAN METODE KORELASI TUGAS AKHIR - Pengenalan nada alat musik pianika menggunakan metode korelasi - USD Repository

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PENGENALAN NADA ALAT MUSIK PIANIKA MENGGUNAKAN METODE KORELASI TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Oleh: Nama : Dionysius Edwin Surya NIM : 075114024 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2012

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PIANIKA MUSICAL INSTRUMENT’S TONE RECOGNITION

USING CORRELATION METHOD

FINAL PROJECT

  

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

  

By:

Name : Dionysius Edwin Surya

Student Number : 075114024

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2012

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO MOTTO:

  “ Pantang Pulang Sebelum Padam ” Kupersembahkan karya tulis ini kepada : Kupersembahkan karya tulis ini kepada : Kupersembahkan karya tulis ini kepada : Kupersembahkan karya tulis ini kepada : Tuhan Yesus Kristus terkasih Tuhan Yesus Kristus terkasih Tuhan Yesus Kristus terkasih Tuhan Yesus Kristus terkasih,,,,

  Bapak dan Ibu Tercinta Bapak dan Ibu Tercinta,,,, Bapak Bapak dan Ibu Tercinta dan Ibu Tercinta Keluarga besarku tercinta,,,, Keluarga besarku tercinta Keluarga besarku tercinta Keluarga besarku tercinta Teman Teman----teman seperjuanganku teman seperjuanganku

  Teman Teman teman seperjuanganku teman seperjuanganku Terima kasih untuk semuanya...... Terima kasih untuk Terima kasih untuk Terima kasih untuk semuanya...... semuanya...... semuanya......

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

INTISARI

Kebanyakan orang hanya bisa mendengarkan suatu nada dari alat musik tanpa

mengetahui nada apa yang sedang dimainkan, karena kurangnya ketajaman pendengaran serta

pengetahuan tentang bermusik sangat terbatas. Hal ini sangat penting bagi seorang pemusik

untuk mengetahui apakah alat musik yang digunakan sudah menghasilkan nada-nada yang tepat.

Alat musik yang digunakan pun juga bervariasi, salah satunya alat musik tiup. Pianika adalah

alat musik tiup yang sering digunakan dalam pendidikan musik di sekolahan,digunakan untuk

dasar belajar nada-nada asli (natural) dan nada kromatis.

  Sistem pengenalan nada alat musik pianika pada tugas akhir ini menggunakan mikrofon

dan komputer untuk mengoperasikannya. Mikrofon dalam penelitian ini berfungsi untuk

merekam gelombang suara nada alat musik pianika. Sedangkan komputer berfungsi untuk

memproses data hasil rekaman, menampilkan gelombang hasil rekaman, menampilkan spektrum

frekuensi hasil dari proses FFT, mengenali nada terekam, dan menampilkan hasil nada yang

dikenali.

  Sistem pengenalan nada alat musik pianika dengan metode fungsi jarak korelasi sudah

berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik. Penampil hasil nada, spektrum frekuensi hasil

FFT, dan korelasi masing-masing nada mampu menampilkan data sesuai perancangan. Program

pengenalan nada alat musik pianika hanya mengenali nada-nada dasar, sehingga dalam

pengembangan berikutnya masih bisa dikembangkan untuk pengenalan nada yang lebih

kompleks.

  Kata kunci : Pianika, FFT (Fast Fourier Transform), Fungsi Jarak Korelasi, Pengenalan Nada

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

ABSTRACT

Most of people can only hear a tone from the instrument without knowing what tone is

being played, because of the lack of hearing acuity and knowledge of music is very limited. It’s

very important for a musician to find out whether the instruments used have produced the proper

tones. Musical instruments used vary, one wind instrument. Pianika is a wind instrument that is

often used in music education in schools, used to learn the basic of original (natural) tones and

chromatic.

  

Musical tone recognition systems at pianika this thesis using a microphone and a

computer to operate. Microphones in this study serves to record the musical tone sound waves

pianika. While the computer functions to process data recording, featuring a wave of record

results, showing the frequency spectrum of the FFT process, recognize the tones recorded, and

displays the results of a recognizable tone.

Recognition systems pianika musical tones with a distance correlation function method

has been successfully established and can work well. Viewer the tone, the frequency spectrum of

the FFT, and the correlation of each tone is capable of displaying data according to the design.

Musical tone recognition programs pianika only recognize basic tones, resulting in the

subsequent development can still be developed for the introduction of a more complex tone.

  

Key words: Pianika, FFT (Fast Fourier Transform), Distance Correlation Functions, Introduction to

Musical Tones

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas

anugerah-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan

lancar.

  Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa ada begitu

banyak pihak yang telah memberikan perhatian dan bantuan dengan caranya masing-

masing sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin

mengucapkan terima kasih antara lain kepada :

  1. Tuhan Yesus Kristus atas anugerah-Nya kepada penulis.

  2. Rm. Wiryono Priyotamtama SJ, Rektor Universitas Sanata Dharma

  

3. Paulina Heruningsih Prima Rosa, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi.

  

4. Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang telah

mendampingi dan membimbing penulis selama studi.

  

5. Dr. Linggo Sumarno selaku pembimbing, atas ide-ide yang berguna, bimbingan,

dukungan, saran dan kesabaran bagi penulis dari awal sampai tugas akhir ini selesai.

  

6. Damar Widjaja,S.T., M.T dan Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., selaku penguji

yang telah bersedia memberikan kritik dan saran.

  

7. Seluruh dosen Teknik Elektro atas ilmu yang telah diberikan selama penulis

menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma.

  8. Staff sekretariat Teknik Elektro, atas bantuan dalam melayani mahasiswa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

Halaman

  

HALAMAN JUDUL……..………………………………………………………….i

HALAMAN PERSETUJUAN……………………………………………………..iii

HALAMAN PENGESAHAN…….………………………………………………...iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA……………………………..v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO.………………………………….vi

  

INTISARI…………………………………………………………………………..vii

ABSTRACT…………………………………………………………………….....viii

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI………………………………………...ix

KATA PENGANTAR………………………………………………………………x

DAFTAR ISI……………………………………………………………………….xii

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………....xiv

DAFTAR TABEL………………………………………………………………....xvi

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………...xvii

BAB I. PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang Masalah……………………………………………1

  1.2. Batasan Masalah……………………………………………………2

  1.3. Tujuan dan Manfaat penelitian……………………………………..2

  1.4. Metodologi Penelitian………………………………………………2 Variabel Penelitian………………………………………….2 1.4.1.

  1.4.2. Prosedur Penelitian…………………………………………3

  BAB II. DASAR TEORI

  2.1. Definisi Pianika…...………………………………………………...4

  2.2. Definisi Sampling…………….………………...…………………..4

  2.3. Definisi Frame Blocking……………………...………………….....5

  2.4. Windowing…………………………………………………………6

  2.4.1 Kaiser Windowing ……………….…………..………….. 6

  2.5. Fast Fourier Transform……………………………………………..7

  2.6. Fungsi Jarak Korelasi……………………………………………….8

  2.7. Kartu Suara (Sound Card)……………………………………….....8

  3.6. Perancangan Subsistem Program………………………………….22

  5.1. Kesimpulan………………………………………………………..35

  4.2. Hasil Pengujian Program Pengenalan Nada Terhadap Tingkat Pengenalan Nada Alat Musik Pianika…………………....29 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

  4.1. Pengujian Program Pengenalan Nada Alat Musik Pianika Menggunakan Metode Korelasi……………………...…...24

  BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

  3.6.1 Subsistem Pengenalan Nada………………………………22

  3.6.1 Subsistem Sampling……………………………………….22

  3.5. Perancangan Alur Program………………………………………..16

  2.8. Mikrofon……………………………………………………………9

  3.4. Tampilan Program pada GUI Matlab……………………………..15

  3.3. Nada Uji…………………………………………………………..14

  3.2. Perancangan nada referensi…..……………..………….…………13

  3.1. Sistem Pengenalan Nada Alat Musik Pianika………….…………12

  BAB III. RANCANGAN PENELITIAN

  2.9. Definisi dan Fungsi Matlab……………………………………….10

  5.2. Saran………………………………………………………………35

DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................36

LAMPIRAN PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Alat Musik Pianika…………………………………………………...4Gambar 2.2. Frame Blocking………………………………………………………5Gambar 2.3. Kaiser Window dengan nilai πα atau β yang berbeda-beda…..……...6Gambar 2.4. Contoh Kartu Suara………………………………………………….9Gambar 2.5. Tampilan Utama Matlab……………..……………………………...11Gambar 3.1. Blok Sistem pengenalan nada pianika……………………………....12Gambar 3.2. Blok Diagram Proses Pengambilan Nada Referensi………………...14Gambar 3.3. Blok Diagram Proses Pengambilan Nada Uji ………………………15Gambar 3.4. Tampilan utama program pengenalan nada………………………....15Gambar 3.5. Alur program sistem keseluruhan…………………………………...17Gambar 3.6. Alur program Rekam…………...…………………………………...18Gambar 3.7. Alur program frame blocking…………………………….………….18Gambar 3.8. Alur pogram normalisasi 1…………………………………………..19Gambar 3.9. Alur Program windowing……………………………………………19Gambar 3.10. Alur program FFT…………...………………………………………20Gambar 3.11. Alur program normalisasi 2…….…………………………………...20Gambar 3.12. Alur program fungsi jarak………………………….……………….21Gambar 3.13. Alur program penentuan hasil pengenalan.........................................21Gambar 4.1. Icon Program Pengenalan……………………………….…………..24Gambar 4.2. Tampilan awal matlab……………………………………………….25Gambar 4.3. Tampilan pengaturan pengenalan nada……………………………...25

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.4. Tampilan Utama Program Pengenalan Nada Alat Musik Pianika..….26Gambar 4.5. Tampilan setelah program eksekusi………………………………….28Gambar 4.6. Pengaruh Nilai alpha Terhadap Tingkat Pengenalan…...…………..30Gambar 4.7. Spektrum hasil FFT 128 point Nada uji D dengan Nilai

  alpha (a) 0, (b) 50, (c) 100, (d) 500………………………….…..…30

Gambar 4.8. Pengaruh Nilai FFT Terhadap Tingkat Pengenalan………………....32Gambar 4.9. Spektrum Hasil FFT 32 point (a), 64 point (b),

  128 point (c), 256 point (d) dengan Nilai alpha 50…….…..……….33 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1. Keterangan Tampilan Utama Program………………………………….16Tabel 3.2. Variasi Nada Referensi………….………………………………………23Tabel 4.1. Tampilan Hasil Pengenalan Nada Yang Dikenali……………………....28 Tabel L.1. Spesifikasi Mini Multimedia Microphone ………………….……….....L2

  Genius MIC-01A

Tabel L.2. Tabel tingkat pengenalan (recognition rate) nada …………………....L40

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

  

Lampiran I. Blok model perancangan…………………….................................L1

Lampiran II. Blok diagram perekaman nada uji...................................................L2

Lampiran III. Percobaan awal mencari spektrum frekuensi..................................L3

dari nada pianika dengan Matlab

  

Lampiran IV. Percobaan awal mencari durasi perekaman...................................L11

Untuk sistem pengenalan nada pianika dengan Matlab

  

Lampiran V. Percobaan pengaruh frame blocking pada.....................................L13

sistem pengenalan nada pianika dengan Matlab

  

Lampiran VI. Listing program utama……...………………...............................L22

Lampiran VII. Listing program prosespros...………………...............................L36

Lampiran VIII. Listing program allpros….....………………...............................L37

Lampiran IX. Tabel recognition rate……...………………...............................L40

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Musik merupakan ekspresi yang timbul dari dalam jiwa manusia yang

diwujudkan dalam bentuk karya seni. Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang

tersusun secara harmonis sehingga menghasilkan “sesuatu yang indah” menurut indera

pendengaran yang dimiliki manusia. Baik musik tradisional maupun musik pop, rock dan

jazz yang masing-masing memberikan keindahan dalam bermusik. Musik juga bisa

menjadi efektif di bidang akademis dengan membantu pembentukan pola belajar,

mengatasi kebosanan dan menangkal kebisingan eksternal yang mengganggu [1].

  Alat musik yang digunakan pun juga bervariasi, salah satunya alat musik tiup.

Pianika merupakan bagian dari banyak alat musik apabila dengan tiupan akan

menghasilkan sebuah bunyi. Tinggi rendahnya nada ditentukan oleh frekuensi dasar

gelombang bunyi [2]. Semakin besar frekuensi dasar gelombang bunyi, maka semakin

tinggi nada yang dihasilkan, demikian pula sebaliknya. Indera pendengaran manusia tidak

dapat mengetahui secara pasti jenis nada apa yang didengar olehnya, terkecuali bagi para

pemusik profesional. Hal ini amatlah penting bagi seorang pemusik untuk mengetahui

apakah alat musiknya sudah menghasilkan nada-nada yang tepat.

  Program komputer dapat melakukan penalaan nada alat musik dengan

membandingkan frekuensi dasar gelombang bunyi alat musik menggunakan metode

korelasi dan mencocokkan frekuensi dasar tersebut dengan frekuensi dasar nada referensi

yang baku. Dengan demikian jenis nada alat musik dapat diketahui secara pasti untuk

melakukan penalaan nada alat musik khususnya pada alat musik pianika.

  Penelitian sebelumnya telah mengembangkan sebuah tuner alat musik gitar

dengan Chromatic Tuner [3]. Alat musik gitar yang akan ditala dihubungkan dengan

perangkat Chromatic Tuner. Nada gitar yang muncul akan ditunjukkan oleh jarum

penunjuk yang ada pada perangkat ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2

  1.2 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah menghasilkan sistem pengenalan

nada pianika. Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai alat bantu bagi masyarakat yang

sedang belajar memainkan alat musik pianika supaya mengetahui nada dasar “C , C# , D ,

D# , E , F , F# , G , G# , A , A#, dan B”

  1.3 Batasan Masalah Sistem otomatisasi pengenalan nada suara pada alat musik pianika terdiri dari

hardware dan software (komputer). Hardware berfungsi untuk memasukkan nada suara

yang dimainkan pada alat musik pianika, sedangkan software pada komputer berfungsi

untuk mengatur semua proses pengenalan nada suara yang dimainkan pada alat musik

pianika.

  Pada perancangan sistem ini, penulis fokus pada pembuatan software komputer

untuk memproses pengenalan nada suara, sedangkan untuk hardware berupa microphone

yang sudah tersedia di pasaran. Penulis menetapkan beberapa batasan masalah yang

dianggap perlu pada perancangan ini, yaitu sebagai berikut: a. Pianika yang digunakan merek Pryamid b. Nada Pianika yang digunakan “ C, C#, D, D#, E, F, F#, G, G#, A, A#, dan B”.

  c. Hasil pengenalan tidak real time.

  d. Menggunakan perangkat lunak komputasi (Matlab) dalam pembuatan program.

  e. Menggunakan metode FFT dalam penyelesaian program.

  f.

  Menggunakan Kaiser Window dalam proses program.

  g. Evaluasi fungsi jarak dengan Correlation Distance.

1.4 Metodologi Penelitian

1.4.1 Variabel Penelitian

  a. Proses Perekaman Suara Variabel bebas pada proses perekaman suara yaitu nada yang akan direkam (“C , C# , D , D# , E , F , F# , G , G# , A , A#, dan B”).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  3 b. Pengenalan nada suara pianika Variabel bebas pada penelitian ini ialah nada pianika yang akan dikenali. Nada yang akan dikenali ialah “C , C# , D , D# , E , F , F# , G , G# , A , A#, dan B”. Variabel terikat yang digunakan pada pengenalan nada suara pianika yaitu variasi FFT, dan alpha pada windowing.

1.4.2 Prosedur Penelitian

  Langkah-langkah dalam pengerjaan tugas akhir: a. Pengumpulan bahan – bahan referensi berupa buku – buku dan jurnal – jurnal.

  b. Perancangan subsistem software.

  Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan berbagai faktor – faktor permasalahan.

  c. Pembuatan subsistem software.

  Sistem akan bekerja apabila user memberikan interupsi melalui PC dengan media push button yang sudah disediakan dalam software. Sistem akan mengolah interupsi yang diterima dan memulai proses recording sampai user memberikan interupsi kembali untuk menghentikan proses recording. Setelah itu, user memberikan interupsi untuk memulai proses pengenalan nada. Komputer akan mengolah nada dan menyajikannya sebagai sebuah informasi.

  d. Analisa dan penyimpulan hasil percobaan.

  Analisa data dilakukan dengan mengecek keakuratan data terhadap hasil proses pengenalan nada, dengan cara membandingkan antara data di komputer dengan lapangan dan perancangan. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung jarak yang terjadi. Indikator keberhasilan sistem pemrosesan suara dilihat dari tingkat pengenalan program.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II DASAR TEORI

  2.1 Pianika Adalah alat musik tiup kecil sejenis harmonica, tetapi bilah-bilah keyboard yang

luasnya sekitar tiga oktaf [4]. Pianika dimainkan dengan tiupan langsung, atau memakai

pipa lentur yang dihubungkan ke mulut. Umumnya pianika dimainkan sebagai alat

pendidikan sekolah. Pianika tergolong alat musik tiup. Alat musik pianika biasanya

digunakan untuk memainkan melodi pokok, kontra melodi, dan bila memungkinkan dapat

juga untuk mengiringi lagu. Pianika mempunyai dua bilahan warna tuts yaitu warna putih

dan hitam. Bilahan-bilahan yang berwarna putih untuk nada-nada asli (natural) dan yang

berwarna hitam untuk memainkan nada-nada kromatis. Dalam memainkan alat musik

pianika, tangan kiri memegang pianika dan tangan kanan menekan untuk memainkan

melodi lagu, sedangkan mulut meniupnya.

  C D E F G A B C# D# F# G# A#

Gambar 2.1 Alat musik pianika [5]

  2.2 Sampling Adalah proses pencuplikan gelombang suara yang akan menghasilkan gelombang

diskret. Dalam proses sampling ada yang disebut dengan laju pencuplikan (sampling rate).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  5 Sampling rate menandakan berapa banyak pencuplikan gelombang analog dalam 1 detik.

Sampling rate dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Pada proses sampling, sebaiknya

sampling rate memenuhi kriteria Nyquist. Kriteria Nyquist menyatakan bahwa sampling

rate harus lebih besar dari 2 kali frekuensi tertinggi sinyal suara analog [6]. Secara

matematis dapat dituliskan:

  (2.1) ≥ 2 ……………..……

dengan adalah frekuensi sampling (sampling rate), sedangkan adalah frekuensi

tertinggi sinyal suara analog.

2.3 Frame Blocking

  Frame blocking merupakan pembagian sinyal suara menjadi beberapa frame dan

satu frame terdiri dari beberapa data sample [7]. Pengambilan sample tersebut tergantung

dari tiap detik suara yang akan disample dan berapa besar frekuensi sampling. Gambar 2.2

menunjukkan contoh frame blocking, keseluruhan frame dibagi menjadi 5 M frame. Setiap

M memiliki jumlah data sama yaitu

  2 data, dengan N adalah Nyquist.

Gambar 2.2. Frame Blocking [7] Fungsi frame blocking yaitu untuk mereduksi data yang akan diproses dalam

  

sistem pengenalan. Frame blocking juga dapat mempercepat proses perhitungan pada FFT

N

  

(Fast Fourier Transform) dengan jumlah data pada setiap frame memiliki 2 data sample

yang diambil dari keseluruhan data sample.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  6

2.4 Windowing

  Penyebab kesalahan data pada proses fourier transform yaitu sinyal suara yang

dipotong-potong menjadi beberapa frame. Windowing diperlukan untuk mengurangi efek

diskontinuitas dari potongan-potongan sinyal [8].

2.4.1 Kaiser Window

  Kaiser window adalah salah satu jenis window. Dalam Kaiser window [9],

parameter β menentukan ketinggian dari sidelobe seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.

Untuk pemberian nilai β, ketinggian sidelobe tergantung dengan panjang window.

Gambar 2.3. Kaiser window dengan nilai

  atau β yang berbeda – beda [8] Kaiser window didefinisikan dengan [10]:

  

1 − − , 0 ≤ ≤

[ ] ≜ $ (2.2) 0, !"#! dengan adalah orde 0 dari fungsi Bessel:

• /

  (

  2

(() ≜ ) * (2.3)

,! .

• 0

  Biasanya Kaiser window diparameterkan dengan: = /2 (2.4)

  Kaiser window juga dapat didefinisikan dari , 5, 6 , 6 , dan :

  7

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  7 ∆6 = 6 − 6 (2.5)

  7 = −20 log 5 (2.6) 0.1102 ( − 8.7), > 50

  .B = >

  $ (2.7) 0.5842 ( − 21) + 0.07886 ( − 21), 21 ≤ ≤ 50 0.0, < 21 dan

  − 8 = 2.285∆6 (2.8) dengan M adalah jumlah data, α adalah parameter dalam penentuan β, dan β adalah parameter penentuan ketinggian sidelobe.

  .

2.5 Fast Fourier Transform (FFT)

  FFT merupakan cara cepat menghitung DFT. Discrete Fourier Transform (DFT) adalah transformasi yang mengubah domain waktu ke domain frekuensi. Jika N adalah jumlah sample data dan x(n) menunjukkan nilai titik tersebut pada frekuensi ke-k. Rumus DFT dapat didefinisikan sebagai [11]:

  HIJ G +L G

  K E(,) = ∑ (( )! , = 0, … . . , N − 1 (2.9)

  L0

dengan x , ...., x N-1 berupa angka komplek, N adalah jumlah sample data, X(k) adalah sinyal

hasil DFT (frequency domain), dan x(n) adalah sinyal masukan (time domain).

  L+

Faktor eksponensial dalam persamaan (2.9) dilambangkan dengan , sehingga FFT

  O dapat dituliskan sebagai:

  G L+ (2.10)

  E(,) = ∑ (( )O , = 0, … . . , N − 1 L0 dengan

  IJ Q Q GP K = cos - j sin (2.11)

  O = !

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  ] ,

  f. Jack untuk menyambungkan kartu suara dengan speaker pada jalur line out atau microphone pada jalur line in. Beberapa kartu suara sudah terpasang secara pabrikan (on board) pada

motherboard komputer, tetapi bisa juga ditambahkan untuk keperluan pada slot PCI

motherboard.

  e. Musical Instrument Digital Interface (MIDI) untuk menyambungkan beberapa peralatan musik eksternal.

  

Read Only Memory (ROM) atau Flash sebagai penyimpanan data.

  d.

  c. Analog to Digital Converter (ADC) sebagai masukan suara.

  

b. Digital to Analog Converter (DAC) sebagai keluaran suara ke speaker.

  2.7 Kartu Suara Kartu Suara (Sound Card) merupakan sebuah periperal pada komputer sebagai

I/O suara yang menyediakan kemampuan untuk menghasilkan suara yang dapat didengar

oleh pengguna baik melalui speaker atau headphone [13] . Pada dasarnya setiap kartu

suara memiliki: a. Digital Signal Processor (DSP) yang akan menangani semua jenis komputasi.

  W adalah jarak rata-rata kedua variabel, D(x,y) adalah jarak antara x dan y, dan m adalah jumlah data.

  

W, S

^

  ( ^

  S ] adalah jarak kedua variabel,

  8

  2.6 Fungsi Jarak Korelasi Fungsi jarak korelasi (Correlation Distance Function) menghitung besarnya

perubahan dari dua variabel. Fungsi jarak ini membagi dua variabel 1 dengan variabel

lainnya yang saling berhubungan. Fungsi jarak korelasi dirumuskan sebagai berikut [12]:

  …….

  I Y

UZ[

Y UZ[

  V W )

  U GX

  I

∑ (X

  V W )

  \∑ (T U GT

  V W ) Y UZ[

  V W )(X

U

GX

  U GT

  R((, S) = ∑ (T

  (2.12) dengan (

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  9

Gambar 2.4. Contoh Kartu Suara [14] Dalam proses perekaman suara dengan menggunakan kartu suara, ada beberapa

  pengaturan awal, yaitu:

a. Sampling Rate, telah dijelaskan pada poin 2.1 b. Channel yang digunakan, yaitu mono atau stereo.

  Satu channel menandakan mode mono, 2 Channel menandakan mode stereo.

2.8 Mikrofon

  Mikrofon (Microphone) berguna untuk merubah suara menjadi getaran listrik

sinyal analog untuk selanjutnya diperkuat dan diolah sesuai dengan kebutuhan, pengolahan

berikutnya dengan power amplifier dari suara yang berintensitas rendah menjadi lebih

keras terakhir diumpan ke speaker [15].

  Mikrofon harus dipilih dengan lebih hati-hati. Hal ini dilakukan untuk mencegah

berkurangnya kemampuan mikrofon dari performa yang optimal. Dalam memilih mikrofon

hal yang harus diperhatikan adalah :

  a. Prinsip cara kerja mikrofon dari jenis mikrofon itu sendiri

  

b. Daerah respon frekuensi suara yang mampu dicuplik oleh mikrofon

  c. Output sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon

  d. Bentuk fisik mikrofon Mikrofon yang digunakan haruslah sesuai kebutuhan dan seimbang antara sumber

suara yang ingin dicuplik, misalnya suara manusia, alat musik, suara kendaraan, atau yang

lainnya dengan sistem tata suara yang digunakan seperti sound sistem untuk live music,

alat perekaman, dan sebagainya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  10

2.9 Matlab

  Matlab merupakan bahasa pemrograman yang hadir dengan fungsi dan

karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu

seperti Delphi, Basic maupun C++ [16]. Matlab merupakan bahasa pemrograman level

tinggi yang dikhususkan untuk kebutuhan komputasi teknis, visualisasi dan pemrograman

seperti komputasi matematik, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan

pemodelan, dan grafik-grafik perhitungan. Matlab dikembangkan oleh Mathworks, yang

pada awalnya dibuat untuk mengakses data matrik pada proyek LINPACK dan EISPACK.

Dalam lingkungan pendidikan ilmiah, software ini menjadi alat pemrograman standar

bidang matematika, rekayasa dan keilmuan terkait. Pada lingkungan kerja Matlab, ada

beberapa bagian dari Window yang dipakai, yaitu :

  1. Current Directory Current Directory menampilkan isi dari direktori kerja saat menggunakan Matlab. Direktori ini dapat diganti sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan.

  2. Command History Window ini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah apa saja yang sebelumnya dilakukan oleh pengguna terhadap Matlab.

  3. Command Window Command Window adalah window utama dari Matlab. Di sini adalah tempat untuk menjalankan fungsi, mendeklarasikan variabel, menjalankan proses- proses, serta melihat isi variabel.

  4. Workspace Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh variabel-variabel yang sedang aktif pada saat pemakaian Matlab. Apabila variabel berupa data matriks berukuran besar, maka user dapat melihat isi dari seluruh data dengan melakukan double Click pada variabel tersebut. Matlab secara otomatis akan menampilkan window “array editor” yang berisikan data pada setiap variabel yang dipilih user.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  11

Gambar 2.5 menunjukkan tampilan antar muka dari MatlabGambar 2.5. Tampilan utama Matlab [16]

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III PERANCANGAN

  3.1 Sistem Pengenalan Nada Alat Musik Pianika Blok sistem pengenalan nada alat musik Pianika ditunjukkan pada Gambar 3.1.

  Suara Pianika (Wav) Frame Blocking Normalisasi Windowing Kaiser FFT

  Output pengenalan nada Penentuan Normalisasi Fungsi Jarak

  Nada

Gambar 3.1. Blok sistem pengenalan nada pianika Sistem pengenalan nada alat musik pianika terdiri dari software pada komputer

  

yang berfungsi sebagai user interface dalam proses pengenalan. Software komputer yang

dibuat dalam bentuk user interface dengan program Matlab berperan sebagai pusat

pengaturan semua proses pengenalan nada alat musik pianika, seperti merekam suara nada

pianika dan mengenali suara nada yang terekam. Perekaman suara dilakukan komputer

melalui mikrofon (microphone) dan jalur line in pada kartu suara (SoundCard).

  Pada proses pengenalan nada pianika, data berupa input Wav dinormalisasi.

Kemudian, data diolah melalui proses windowing untuk analisa sinyal menggunakan FFT

(Fast Fourier Transform). Untuk tahap terakhir, penyelesaian dengan fungsi jarak korelasi

digunakan dalam sistem pengenalan nada pianika.

  3.1.1 Suara Pianika (Wav) Hasil dari sampling nada pianika yang direkam akan diproses ke tahap selanjutnya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

  3.1.2 Frame Blocking Proses ini memilih data dari data nada terekam, sehingga data yang dipilih dapat mewakili semua data pada nada terekam.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  13