Identifikasi Nada Gitar dengan Menggunakan Metode Fast Fourier Transform (FFT)
Identifikasi Nada Gitar dengan Menggunakan Metode Fast Fourier Transform (FFT)
SKRIPSI MUHAMMAD FADHLULLAH 091402064 PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Identifikasi Nada Gitar dengan Menggunakan Metode Fast Fourier
Transform(FFT)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi
Informasi
MUHAMMAD FADHLULLAH 091402064
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul : Pengenalan Nada Gitar dengan Menggunakan Metode Fast Fourier Transform (FFT)
Kategori : SKRIPSI Nama : MUHAMMAD FADHLULLAH Nomor Induk Mahasiswa : 091402064 Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI Fakultas :
ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 25 Juni 2015
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc
NIP. 19860303 201012 1 004 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua, M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT.
NIP 19800110 200801 1 010
PERNYATAAN
Pengenalan Nada Gitar dengan Menggunakan Metode Fast Fourier Transform (FFT) SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 25 Juni 2015 Muhammad Fadhlullah 091402064
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT beserta Nabi besar Muhammad SAW yang telah memberikan rahmat, hidayah-Nya, segala daya dan upaya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat utnuk memperoleh gelar Sarjana Program Studi S-1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, Ucara terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada: 1.
Kedua orang tua penulis, orang yang paling berharga dalam hidup penulis, ayahanda Syarifuddin Hasibuan dan ibunda Masni yang telah membesarkan, mendidik, memberi dukungan, doa dan motivasi tanpa henti. Serta kepada kakak dan adik penulis Fitri Syahraini Hasibuan dan Fathania Mastura Hasibuan yang selalu ada dan menemani penulis.
2. Ketua dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi, Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM. IT. dan Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc, M.Sc.IT, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Teknologi Informasi.
3. Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc selaku pembimbing pertama dan Ibu Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT selaku pembimbing kedua, yang telah banyak meluangkan waktunya dan memberikan masukan-masukan yang bermanfaat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc, M.Sc.IT dan Ibu Sarah Purnamawati, S.T., M.Sc yang telah bersedia menjadi dosen pembanding dan memberikan saran-saran yang baik bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Kepada Ade Tambunan, Dwiky, Hafiz Yahya, Yogi, Ibnu, Ammar, Reza, Ridzuan, Fadli Rizky, Abdi Hafiz, Icha, Yanna, Dijah, Julia, Fanny, Hani, Binyo, Fadli Rachman, Dezi, Kurniawan, Salman, Alvin, Fadil, Lydia, Amira, Jihan, Fadil, Dila, Umay, Musyafa, Alvi yang selalu mendukung, membantu dan memberikan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Serta teman-teman yang mendukung dan membantu penulis Hardiyanti, Halim, Sri Ariani, Dwina, Putra, Edy dan seluruh teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
6. Kepada Ibu Mega, Abang Manaf dan Kak Umi yang selaku bagian tata usaha Program Studi S1 Teknologi Informasi yang telah membimbing dan membantu penulis dari awal proposal sampai sidang.
7. Dan juga kepada teman-teman Ikatan Alumni Matauli (IKAMA) yang selalu mendoakan penulis. Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan. Terima kasih atas masukan, saran, dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT membalas dengan nikmat yang berlimpah.
Abstrak
Kemajuan yang pesat dalam teknologi pengolahan suara digital memberikan banyak manfaat bagi kehidupan manusia, salah satunya dalam bidang pengenalan suara. Bagi seorang pengguna gitar terutama pemula terkadang masih mengalami kesulitan dalam mengenali nada, terutama dalam melakukan setem yang tepat pada gitar. pada penelitian ini, digunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) untuk mentransformasikan sinyal digital ke dalam bentuk frekuensi sehingga penyesuaian nada dapat dilihat dengan lebih akurat. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa frekuensi rata-rata pada senar memiliki nilai selisih error rata-rata sebesar 0,3065 Hz untuk jarak 20 cm dan 0,449 Hz untuk jarak 30 cm dibandingkan frekuensi standar. Hasil penelitian ini juga menunjukkan keberhasilan sistem sebesar 70% apabila diuji dengan menggunakan noise. Senar dengan keberhasilan tertinggi dengan noise adalah senar 2 dan senar 4 sebesar 80%. Sedangkan senar dengan keberhasilan terendah dengan noise adalah senar 5 sebesar 60%.
Kata kunci : Fast Fourier Transform (FFT), nada gitar, pengenalan suara.
Identification of Gitar Tune Using Fast Fourier Transform (FFT)
Abstract
The rapid advancement in digitalization has given many advantages to human
activity, voice recognition is one of them. For someone who use guitar, especially
amateur sometimes has tone identification trouble, particularly in tuning. In this
research, the Fast Fourier Transform (FFT) are use to transform the digital signal
into frequency so the tuning can be seen more accurately. The result og this research
show that the average frequency for the string has error deviation value in the amount
of 0,3065 for the 20 cm cm distance and 0,449 for the 30 cm distance when it compare
with the standar frequency. The result of this research also show 70% succeed if it
tested with noise. String with highes succeed are string 2 and string 4 with 80% level
of accuracy. While the string with lowest succeed is string 5 with 60% level of
accuracy. Key word : Fast Fourier Transform (FFT), Gitar tune, voice recognition
Daftar Isi
Hal PERSETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1
1 Latar Belakang
1.2
2 Rumusan Masalah
1.3
2 Tujuan Penelitian
1.4
2 Batasan Masalah
1.5
3 Manfaat Penelitian
1.6
3 Metodologi Penelitian
1.7
4 Sistematika Penelitian
BAB 2 LANDASAN TEORI
5
2.1
5 Gelombang Bunyi
2.2
5 Nada
2.3
6 Tangga Nada
2.4
6 Alat Musik Gitar
2.5
7 Sejarah Pengenalan Suara
2.6
8 Pengenalan Suara
2.7
8 Pengolahan Sinyal Digital
2.7.1
9 Sampling
2.7.2
9 Fast Fourier Transform (FFT)
2.8
14 Penelitian Terdahulu
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
16
3.1 Data yang Digunakan
4.1 Implementasi Sistem
32
4.2.2 Tampilan Halaman Gitar Tuner
29
4.2.3 Tampilan Halaman Select Device
30
4.2.4 Tampilan Halaman Tentang Penulis
31
4.2.5 Tampilan Halaman Bantuan
31
32
4.3.1 Pengenalan Nada Senar 1
32
4.3.2 Pengenalan Nada Senar 2
33
4.3.3 Pengenalan Nada Senar 3
4.2.1 Tampilan Halaman Menu Utama
4.3.4 Pengenalan Nada Senar 4
34
4.3.5 Pengenalan Nada Senar 5
35
4.3.6 Pengenalan Nada Senar 6
35
4.4 Hasil Pengujian Sistem Terhadap Jarak
36
4.5 Hasil Perbandingan Pengujian Sistem Terhadap Jarak
38
4.6 Hasil Pengujian Sistem Terhadap Noise
38
29
29
16
22
3.2 Perancangan Sistem
16
3.2.1 Arsitektur Umum
16
3.2.2 Flowchart Sistem
18
3.2.3 Proses Sampling
19
3.2.4 Fast Fourier Transform (FFT)
20
3.3 Diagran Use Case
22
3.4 Spesifikasi Use Case
3.5 Perancangan Antarmuka Sistem
28
27 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1.2 Perangkat Lunak
28
4.1.1 Perangkat Keras
28
28
3.5.4 Rancangan Halaman About Us
24
26
3.5.3 Rancangan Halaman Bantuan
25
3.5.2 Rancangan Halaman Pengenalan Senar Gitar
24
3.5.1 Rancangan Halaman Awal
4.2 Pengujian Kinerja Sistem
4.3 Hasil Pengujian Nada Senar Gitar
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
40
5.1
40 Kesimpulan
5.2
41 Saran DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Frekuensi Nada Gitar (Lourde R. & Saji, 2009)7 Tabel 2.2 Penelitian Terdahulu
14 Tabel 3.1 Spesifikasi Use Case Input Suara
22 Tabel 3.2 Spesifikasi Use Case Tentang
23 Tabel 3.3 Spesifikasi Use Case Bantuan
23 Tabel 4.1 Pengujian Sistem Terhadap Jarak 20 cm
36 Tabel 4.2 Pengujian Sistem Terhadap Jarak 30 cm
37 Tabel 4.3 Perbandingan Hasil Pengujian Terhadap Jarak
38 Tabel 4.4 Perbandingan Hasil Pengujian Terhadap Noise
39
DAFTAR GAMBAR
25 Gambar 3.6 Rancangan Halaman Pengenalan Nada Gitar
33 Gambar 4.8 Pengenalan Nada pada Senar 3
32 Gambar 4.7 Pengenalan Nada pada Senar 2
31 Gambar 4.6 Pengenalan Nada pada Senar 1
31 Gambar 4.5 Tampilan Halaman Bantuan
30 Gambar 4.4 Tampilan Halaman Tentang Penulis
30 Gambar 4.3 Tampilan Halaman Select Device
29 Gambar 4.2 Tampilan Halaman Gitar Tuner
27 Gambar 4.1 Tampilan Halaman Menu Utama
26 Gambar 3.8 Rancangan Halaman About Us
26 Gambar 3.7 Rancangan Halaman Input Data Latih
22 Gambar 3.5 Tampilan Halaman Awal
Hal
20 Gambar 3.4 Diagram Use Case Sistem
19 Gambar 3.3 Pseudocode Proses Sampling
17 Gambar 3.2 Flowchart Rancangan Sistem Pengenalan Nada Gitar
11 Gambar 3.1 Arsitektur Umum Sistem
11 Gambar 2.6 Konsep FFT
10 Gambar 2.5 Desimasi untuk 16 Titik
10 Gambar 2.4 Sinyal dalam Domain Frekuensi
9 Gambar 2.3 Sinyal dalam Domain Waktu
6 Gambar 2.2 Input Suara
Gambar 2.1 Bagian-bagian Gitar Akustik (Anwar, 2014)34
Gambar 4.9 Pengenalan Nada pada Senar 434 Gambar 4.10 Pengenalan Nada pada Senar 5
35 Gambar 4.11 Pengenalan Nada pada Senar 6
36