RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR FREKUENSI NADA PADA INSTRUMEN TALEMPONG MENGGUNAKAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM.
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR FREKUENSI NADA PADA
INSTRUMEN TALEMPONG MENGGUNAKAN METODE FAST
FOURIER TRANSFORM
LAPORAN TUGAS AKHIR
RENDY ALFUADI
0910452088
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR FREKUENSI NADA PADA
INSTRUMEN TALEMPONG MENGGUNAKAN METODE FAST
FOURIER TRANSFORM
Oleh
RendyAlfuadi
0910452088
Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu sistem yang dapat
mengukur frekuensi nada pada instrumen talempong dengan
menggunakan mikrokontroler Arduino. Sistem yang dibuat terdiri dari
dua komponen utama yaitu rangkaian microphone dan rangkaian
sistem Arduino. Sistem menggunakan metoda Fast Fourier Transform
untuk menghitung frekuensi sinyal yang telah dicuplik. Algoritma
metoda Fast Fourier transform dapat diimplementasikan pada
mikrokontroler arduino Due. Nada yang diuji dalam sistem ini adalah
tangga nada A4 dan A5. Frekuensi sampling sangat menentukan
dalam mencuplik sebuah gelombang nada. frekuensi sampling yang
digunakan adalah 640 Hz. Sistem dapat mengukur dengan baik
frekuensi tangga nada di bawah frekuensi sampling, sedangkan nada
diatas frekuensi sampling tidak bisa diukur dengan sempurna.
Frekuensi sampling yang tinggi memerlukan memori yang besar untuk
memproses algoritmanya.
Kata kunci: Talempong, Fast Fourier Transform, Arduino Due,
Condenser mic
ABSTRACT
DESIGN SYSTEM OF TALEMPONG TONE FREQUENCY ANALYZER
USING FAST FOURIER TRANSFORM METHOD
By :
RendyAlfuadi
0910452088
The purpose of this research is to implement a system which can
measure a tone frequency at talempong instrument using
microcontroller Arduino. Implemented system consists of two main
components: Microphone circuit and Arduino‟s system circuit. The
implemented system uses Fast Fourier Transform to calculate the
frequency of sampled signal. Algorithm of Fast Fourier Transform
Method has been successfully implemented at microcontroller
Arduino Due. Tones which have been tested by system are A4 and
A5. Sampling frequency is crucial in sampling a tone wave. Sampling
frequency used in this system is 640 Hz. System can accurately
measure tones which frequency is under the sampling frequency, but
not if the tone‟s frequency is above sampling frequency. A high
sampling frequency requires a lot of memory for processing
algorithms.
Keyword: Talempong, Fast Fourier Transform, Arduino Due,
Condenser mic
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Talempong adalah alat musik dari Minangkabau sejenis bonang yang
terbuat dari perunggu dan sejenisnya. Secara material telempong terbuat dari
campuran
tembaga,
timah
dan
kuningan
dan
termasuk
ke
dalam
klasifikasi idiophone[1]. Talempong juga berarti alat musik yang sumber suaranya
sekaligus tinggi nadanya bersumber dari alat musik itu sendiri Talempong
berbentuk bundar, pada bagian bawahnya berlobang, sedangkan pada bagian
atasnya terdapat bundaran yang menonjol berdiameter lima sentimeter sebagai
tempat tangga nada (berbeda-beda). Musik talempong akan berbunyi jika dipukul
oleh sepasang kayu[2].
Nada pada talempong biasanya menggunakan naluri pendengaran dalam
menentukan nadanya. Metode mendengar bunyi dan menentukan nada-nada ini
dinamakan solfegio. Solfegio merupakan keterampilan di bidang teknis di bidang
penulisan bunyi kedalam musik[3]. Karena tidak semua orang menguasai teknik
solfegio ini, menjadikan solfegio tidak bisa dijadikan patokan dalam menentukan
nada pada talempong. Biasanya menentukan nada bisa juga menggunakan garpu
tala, tapi ini masih menggunakan teknik dasar solfegio dalam penentuan nadanya.
Pada faktanya, tidak semua orang bisa menentukan nada pada talempong.
Nada pada talempong biasanya hanya bisa ditentukan oleh ahli dalam pembuatan
talempong, namun ini menjadikan nada pada talempong berbeda-beda sesuai
pembuat dan tempat asalnya. Para ahli pembuat talempong biasanya tidak
mengetahui teknik solfegio yang hanya dikuasai oleh orang-orang yang kuliah di
bidang seni musik. Melihat fakta ini tentu sangat penting jika ada alat yang bisa
menggabungkan antara solfegio dan teknik kalibrasi.
Unsur nada yang ada pada instrumen talempong dapat diketahui dengan
menggunakan microphone yang menerima suara talempong tersebut. Data hasil
keluaran microphone diolah untuk mendapatkan pola data unsur nada pada
instrumen talempong. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode
Fast Fourier Transform (FFT). Pola algoritma FFT digunakan untuk membantu
memisahkan isyarat yang diperoleh dari microphone berupa domain waktu
menjadi beberapa komponen frekuensi. Tujuannya, agar data tersebut bisa
dikelompokkan berdasarkan periodesitas pada proses selanjutnya.
Berdasarkan dari latar belakang di atas, maka penulis ingin melakukan
penelitian dengan mengangkat judul “Rancang bangun alat pengkalibrasi nada
pada instrumen talempong menggunakan Fast Fourier Transform (FFT)”.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana mencuplik suara dari michropone agar dapat dijadikan deret
data digital yang dapat diolah secara matematis, untuk menghasilkan
sebuah keputusan nada?
2. Bagaimana menggunakan metoda Fast Fourier Transform (FFT) agar
dapat diimplementasikan pada mikrokontroler untuk menentukan nada
pada instrumen talempong.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :
1. Sensor yang digunakan adalah Condenser Mic.
2. Objek penelitian yang digunakan dalam identifikasi nada ini yaitu bunyi
dari instrumen talempong komersil.
3. Metode
Fast
Fourier
Transform
(FFT)
yang digunakan
untuk
pembentukan pola data bunyi talempong dan menentukan nadanya.
1.4 Tujuan
Tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini yaitu membuat sebuah alat
portable yang mampu menentukan nada pada instrumen talempong.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan tugas akhir ini akan dibagi menjadi beberapa
bab sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN, berisi latar belakang, tujuan, rumusan masalah,
batasan permasalahan, metodologi dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI, yang berisi dasar ilmu yang mendukung
pembahasan penelitian ini.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN , yang berisi berupa Data Flow
Diagram yang menunjukan langkah langkah proses pengerjaan
Tugas Akhir dan juga keterangan dari Data Flow Diagram tersebut.
Selain itu akan dilakukan pembuatan aplikasi dan perangkat
kerasnya
yang dibangun sesuai dengan permasalahan dan
batasannya yang telah dijabarkan pada bab pertama
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN,
akan
dilakukan
uji
coba
berdasarkan parameter-parameter yang ditetapkan, dan kemudian
dilakukan analisa terhadap hasil uji coba tersebut.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN, berisi kesimpulan yang dapat
diambil dari penelitian ini beserta saran untuk pengembangan
selanjutnya.
INSTRUMEN TALEMPONG MENGGUNAKAN METODE FAST
FOURIER TRANSFORM
LAPORAN TUGAS AKHIR
RENDY ALFUADI
0910452088
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR FREKUENSI NADA PADA
INSTRUMEN TALEMPONG MENGGUNAKAN METODE FAST
FOURIER TRANSFORM
Oleh
RendyAlfuadi
0910452088
Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu sistem yang dapat
mengukur frekuensi nada pada instrumen talempong dengan
menggunakan mikrokontroler Arduino. Sistem yang dibuat terdiri dari
dua komponen utama yaitu rangkaian microphone dan rangkaian
sistem Arduino. Sistem menggunakan metoda Fast Fourier Transform
untuk menghitung frekuensi sinyal yang telah dicuplik. Algoritma
metoda Fast Fourier transform dapat diimplementasikan pada
mikrokontroler arduino Due. Nada yang diuji dalam sistem ini adalah
tangga nada A4 dan A5. Frekuensi sampling sangat menentukan
dalam mencuplik sebuah gelombang nada. frekuensi sampling yang
digunakan adalah 640 Hz. Sistem dapat mengukur dengan baik
frekuensi tangga nada di bawah frekuensi sampling, sedangkan nada
diatas frekuensi sampling tidak bisa diukur dengan sempurna.
Frekuensi sampling yang tinggi memerlukan memori yang besar untuk
memproses algoritmanya.
Kata kunci: Talempong, Fast Fourier Transform, Arduino Due,
Condenser mic
ABSTRACT
DESIGN SYSTEM OF TALEMPONG TONE FREQUENCY ANALYZER
USING FAST FOURIER TRANSFORM METHOD
By :
RendyAlfuadi
0910452088
The purpose of this research is to implement a system which can
measure a tone frequency at talempong instrument using
microcontroller Arduino. Implemented system consists of two main
components: Microphone circuit and Arduino‟s system circuit. The
implemented system uses Fast Fourier Transform to calculate the
frequency of sampled signal. Algorithm of Fast Fourier Transform
Method has been successfully implemented at microcontroller
Arduino Due. Tones which have been tested by system are A4 and
A5. Sampling frequency is crucial in sampling a tone wave. Sampling
frequency used in this system is 640 Hz. System can accurately
measure tones which frequency is under the sampling frequency, but
not if the tone‟s frequency is above sampling frequency. A high
sampling frequency requires a lot of memory for processing
algorithms.
Keyword: Talempong, Fast Fourier Transform, Arduino Due,
Condenser mic
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Talempong adalah alat musik dari Minangkabau sejenis bonang yang
terbuat dari perunggu dan sejenisnya. Secara material telempong terbuat dari
campuran
tembaga,
timah
dan
kuningan
dan
termasuk
ke
dalam
klasifikasi idiophone[1]. Talempong juga berarti alat musik yang sumber suaranya
sekaligus tinggi nadanya bersumber dari alat musik itu sendiri Talempong
berbentuk bundar, pada bagian bawahnya berlobang, sedangkan pada bagian
atasnya terdapat bundaran yang menonjol berdiameter lima sentimeter sebagai
tempat tangga nada (berbeda-beda). Musik talempong akan berbunyi jika dipukul
oleh sepasang kayu[2].
Nada pada talempong biasanya menggunakan naluri pendengaran dalam
menentukan nadanya. Metode mendengar bunyi dan menentukan nada-nada ini
dinamakan solfegio. Solfegio merupakan keterampilan di bidang teknis di bidang
penulisan bunyi kedalam musik[3]. Karena tidak semua orang menguasai teknik
solfegio ini, menjadikan solfegio tidak bisa dijadikan patokan dalam menentukan
nada pada talempong. Biasanya menentukan nada bisa juga menggunakan garpu
tala, tapi ini masih menggunakan teknik dasar solfegio dalam penentuan nadanya.
Pada faktanya, tidak semua orang bisa menentukan nada pada talempong.
Nada pada talempong biasanya hanya bisa ditentukan oleh ahli dalam pembuatan
talempong, namun ini menjadikan nada pada talempong berbeda-beda sesuai
pembuat dan tempat asalnya. Para ahli pembuat talempong biasanya tidak
mengetahui teknik solfegio yang hanya dikuasai oleh orang-orang yang kuliah di
bidang seni musik. Melihat fakta ini tentu sangat penting jika ada alat yang bisa
menggabungkan antara solfegio dan teknik kalibrasi.
Unsur nada yang ada pada instrumen talempong dapat diketahui dengan
menggunakan microphone yang menerima suara talempong tersebut. Data hasil
keluaran microphone diolah untuk mendapatkan pola data unsur nada pada
instrumen talempong. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode
Fast Fourier Transform (FFT). Pola algoritma FFT digunakan untuk membantu
memisahkan isyarat yang diperoleh dari microphone berupa domain waktu
menjadi beberapa komponen frekuensi. Tujuannya, agar data tersebut bisa
dikelompokkan berdasarkan periodesitas pada proses selanjutnya.
Berdasarkan dari latar belakang di atas, maka penulis ingin melakukan
penelitian dengan mengangkat judul “Rancang bangun alat pengkalibrasi nada
pada instrumen talempong menggunakan Fast Fourier Transform (FFT)”.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana mencuplik suara dari michropone agar dapat dijadikan deret
data digital yang dapat diolah secara matematis, untuk menghasilkan
sebuah keputusan nada?
2. Bagaimana menggunakan metoda Fast Fourier Transform (FFT) agar
dapat diimplementasikan pada mikrokontroler untuk menentukan nada
pada instrumen talempong.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :
1. Sensor yang digunakan adalah Condenser Mic.
2. Objek penelitian yang digunakan dalam identifikasi nada ini yaitu bunyi
dari instrumen talempong komersil.
3. Metode
Fast
Fourier
Transform
(FFT)
yang digunakan
untuk
pembentukan pola data bunyi talempong dan menentukan nadanya.
1.4 Tujuan
Tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini yaitu membuat sebuah alat
portable yang mampu menentukan nada pada instrumen talempong.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan tugas akhir ini akan dibagi menjadi beberapa
bab sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN, berisi latar belakang, tujuan, rumusan masalah,
batasan permasalahan, metodologi dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI, yang berisi dasar ilmu yang mendukung
pembahasan penelitian ini.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN , yang berisi berupa Data Flow
Diagram yang menunjukan langkah langkah proses pengerjaan
Tugas Akhir dan juga keterangan dari Data Flow Diagram tersebut.
Selain itu akan dilakukan pembuatan aplikasi dan perangkat
kerasnya
yang dibangun sesuai dengan permasalahan dan
batasannya yang telah dijabarkan pada bab pertama
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN,
akan
dilakukan
uji
coba
berdasarkan parameter-parameter yang ditetapkan, dan kemudian
dilakukan analisa terhadap hasil uji coba tersebut.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN, berisi kesimpulan yang dapat
diambil dari penelitian ini beserta saran untuk pengembangan
selanjutnya.