TUGAS AKHIR - Pengenalan nada suling recorder menggunakan fungsi jarak Chebyshev - USD Repository

  TUGAS AKHIR PENGENALAN NADA SULING RECORDER MENGGUNAKAN FUNGSI JARAK CHEBYSHEV

  DiajukanUntukMemenuhi Salah SatuSyarat MemperolehGelarSarjanaTeknik

  Program StudiTeknikElektro Oleh:

  MARIANUS HENDRA WIJAYA NIM: 075114008

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2012

  FINAL PROJECT TONE RECOGNITION OF FLUTE RECORDER USING CHEBYSHEV’S DISTANCE FUNCTION

  Presented as Partial Fullfillment of Requirements To Obtain the SarjanaTeknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program MARIANUS HENDRA WIJAYA

  NIM: 075114008

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2012

HALAMAN PERSETUJUAN

  TUGAS AKHIR PENGENALAN NADA SULING RECORDER MENGGUNAKAN FUNGSI JARAK CHEBYSHEV (TONE RECOGNITION OF FLUTE RECORDER USING CHEBYSHEV’S DISTANCE FUNCTION)

  Oleh: NIM: 075114008

  MARIANUS HENDRA WIJAYA telah disetujui oleh:

  

HALAMAN PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PENGENALAN NADA SULING RECORDER

MENGGUNAKAN FUNGSI JARAK CHEBYSHEV

  Oleh:

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  

MOTTO:

Tak Ada yang Mustahil Selama Kita Mencoba

Dengan ini kupersembahkan karyaku ini untuk.....

  Yesus Kristus Pembimbingku yang setia, Keluargaku tercinta, Teman-teman seperjuanganku, Dan semua orang yang mengasihiku

  Terima Kasih untuk semuanya......

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Marianus Hendra Wijaya Nomor Mahasiswa : 075114008

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  PENGENALAN NADA ALAT MUSIK SULING RECORDER MENGGUNAKAN FUNGSI JARAK CHEBYSHEV beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpannya, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

  

INTISARI

  Sebagian orang hanya mendengarkan suatu nada alat musik tanpa mengetahui nada apa yang sedang dimainkan, karena kurangnya ketajaman indera pendengaran dan pengetahuan tentang musik. Suling adalah salah satu alat musik yang banyak digunakan untuk pemula atau orang yang akan belajar tentang musik, karena penggunaannya yang mudah dan haga yang relatif terjangkau. Sistem pengenalan sangat diperlukan untuk membantu dalam mengenali nada alat musik, khususnya nada dasar(C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C”) pada alat musik suling recorder.

  Sistem pengenalan nada alat musik suling recorder pada tugas akhir ini menggunakan mikrofon dan komputer untuk mengoperasikannya. Mikrofon berfungsi untuk merekam gelombang suara nada alat musik suling recorder. komputer berfungsi untuk memproses data hasil rekaman, menampilkan gelombang hasil rekaman, menampilkan spektrum frekuensi hasil subproses perhitungan FFT, mengenali nada terekam, dan menampilkan hasil nada yang dikenali.

  Sistem pengenalan nada alat musik suling recorder menggunakan fungsi jarak Chebyshev sudah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik. Penampil hasil rekaman, spektrum frekuensi hasil FFT, jarak setiap nada, dan STATUS mampu menampilkan data- data sesuai dengan perancangan. Program pengenalan nada alat musik suling recorder hanya mengenali nada-nada dasar, sehingga masih dapat dikembangkan untuk pengenalan nada yang lebih kompleks.

  Kata kunci: Suling Recorder, Fast Fourier Transform(FFT), Fungsi Jarak Chebyshev, Pengenalan Nada.

  

ABSTRACT

  Some people just listen to a musical tone without knowing what tone is being played, because they lack of accuracy from hearing senses and knowledge of music. Flute is one of the many instruments used for beginners or people who will learn about the music, because of its use easy and relatively affordable prices. Recognition system is needed to assist in recognizing musical tones, especially basic tones(C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, and C”) of the musical instrument the flute recorder.

  Tone recognition system of flute recorder at the end of this task using a microphone and a computer to operate. Functioning microphone to record sound waves recorder flute tones of musical instruments. computer functions to process data recording, featuring a wave of record results, showing the frequency spectrum of the FFT calculation subprocesses, recognize the tone, and displays the results of a recognizable tone.

  Musical tone recognition system of flute recorder using Chebyshev’s distance function has been created and can work well. Viewer recorded, the frequency spectrum of the FFT, the distance to each one, and STATUS able to display data in accordance with the design. Musical tone recognition programs of flute recorder only recognize the basic tones, so it still can be developed for the introduction of other tones. keyword: Flute Recorder, Fast Fourier Transform (FFT), Chebyshev Distance Functions, Recognition Tone.

KATA PENGANTAR

  Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah memberikan rahmad-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana.

  Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rm. Wiryono Priyotamtama SJ, Rektor Universitas Sanata Dharma.

  2. Paulina Heruningsih Prima Rosa, M.Sc., Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  3. B. Wuri Handayani, S.T., M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  4. Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., dosen pembimbing akademik yang telah mendampingi dan membimbing penulis selama studi.

  5. Dr. Linggo Sumarno, dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan skripsi ini.

6. Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T. dan Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., dosen

  penguji yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dalam merevisi skripsi ini.

  7. Bapak/ Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak hal selama penulis menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

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

  9. Kedua orang tuaku atas dukungan, doa, cinta, perhatian, kasih sayang yang tiada henti.

  10. Propinsialat SCJ, yang telah memberikan bantuan, perhatian, dan doa sehingga studi berjalan dengan lancar.

  11. Rm. Ignatius Nugroho SJ, Rm. Alexander Sapta Dwihandaka SJ, Rm. Darno OSC, yang telah memberikan motivasi.

  12. Albertha Vera Kusmaningsih yang selalu memberikan perhatian, saran, dan bantuannya sehingga aku dapat menyelesaikan skripsi ini.

  13. Rekan-rekan seperjuanganku angkatan 2007 Teknik Elektro, teman-teman Basecamp, keluarga besar Perkap Insadha, dan teman-teman Reptil Forum Kaskus yang memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini.

  14. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang telah diberikan dalam penyelesaian skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan akhir ini masih mengalami kesulitan dan tidak lepas dari kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv

  .......................................................... v

  PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  ........................... vi

  HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................... vii

  

INTISARI ............................................................................................................... viii

ABSTRACT ........................................................................................................... ix

  ......................................................................................... x

  KATA PENGANTAR

  .......................................................................................................... xii

  DAFTAR ISI

  ........................................................................................... xv

  DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xvii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1

  1.2. Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 2

  1.3. Batasan Masalah ........................................................................................... 2

  1.4. Metodologi Penelitian................................................................................... 2

  1.4.1. Variabel Penelitian ............................................................................ 2

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

  BAB II DASAR TEORI

  2.1. Alat Musik Suling (Recorder) ....................................................................... 5

  2.2. Sampling ...................................................................................................... 6

  2.3. Frame Blocking ............................................................................................ 7

  2.4. Windowing ................................................................................................... 7

  2.4.1. Kaiser Window .................................................................................. 7

  2.5. Discrete Fourier Transform (DFT) ................................................................ 9

  3.6.1. Subsistem Sampling .......................................................................... 32

  4.2.1. Pengujian Parameter Pengaturan Pengenalan Nada ........................... 51

  4.2. Hasil Pengujian Program Pengenalan Terhadap Tingkat Pengenalan Nada Alat Musik Suling Recorder ................................................................................. 51

  4.1.6. Menu Profil ....................................................................................... 50

  4.1.5. Menu About ...................................................................................... 50

  4.1.4. Menu Help ........................................................................................ 49

  4.1.3. Tampilan Grafik Hasil Sampling Nada Suara Uji dan FFT Nada Suara Uji ........................................................................................... 48

  4.1.2. Tombol RESET ................................................................................. 47

  4.1.1. Tombol Pengenalan .......................................................................... 36

  4.1. Pengujian Program Pengenalan Nada Alat Musik Suling Menggunakan Fungsi Jarak Chebyshev ........................................................................................... 34

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  3.6.2. Subsistem Pengenalan Nada .............................................................. 32

  3.6. Perancangan Subsistem Program .................................................................. 32

  2.6. Fast Fourier Transform (FFT) ....................................................................... 9

  3.5. Perancangan Alur Program ........................................................................... 26

  3.4. Perancangan Tampilan Program Visual C++ ................................................ 23

  3.3. Nada Uji ....................................................................................................... 23

  3.2. Perancangan Nada Referensi ........................................................................ 22

  3.1. Sistem Pengenalan Nada Alat Musik Suling Recorder .................................. 18

  BAB III PERANCANGAN

  2.12. Wave I/O pada Windows .............................................................................. 16

  2.11. MFC ............................................................................................................. 14

  2.10. Visual C++ ................................................................................................... 12

  2.9. Mikrofon(Microphone) ................................................................................. 12

  2.8. Kartu Suara(Sound Card) ............................................................................. 11

  2.7. Fungsi Jarak Chebyshev(Chebyshev Distance Function) .............................. 10

  4.2.2. Pengujian Sistem Terhadap Nada Selain Nada Dasar Alat Musik Suling Recorder ................................................................................ 56

  BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 59

  5.2. Saran ............................................................................................................ 60

  

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 61

LAMPIRAN ........................................................................................................... 63

  

DAFTAR GAMBAR

  1.1. Blok Model Perancangan .............................................................................. 4

  2.1. Suling Recorder Jenis Soprano .................................................................... 5

  2.2. Frame Blocking ............................................................................................ 7

  2.3. Kaiser Window dengan Nilai πα atau β yang berbeda-beda ........................... 8

  2.4. Plotting Hasil FFT ........................................................................................ 10

  2.5. Plotting Hasil FFT Radix 2 ........................................................................... 10

  2.6. Contoh Kartu Suara ...................................................................................... 11

  2.7. Diagram Kerja Managed Code dan Native Code C++ ................................... 13

  2.8. Struktur dan Pengeksekusian Program C++ .................................................. 13

  2.9. Class Hirarki pada MFC ............................................................................... 14

  2.10. Message Box ................................................................................................ 16

  3.1. Blok Diagram Keseluruhan Sistem ............................................................... 18

  3.2. Suling Recorder............................................................................................ 19

  3.3. Mini Multimedia Microphone Genius MIC-01A ........................................... 19

  3.4. Blok Diagram Proses Pengenalan Nada ....................................................... 21

  3.5. Blok Diagram Proses Pengenalan Nada Referensi ........................................ 22

  3.6. Tampilan Utama Program ............................................................................. 23

  3.7. Tampilan Jendela Help ................................................................................. 25

  3.8. Tampilan Jendela Profil ................................................................................ 25

  3.9. Tampilan Kotak Dialog About ...................................................................... 26

  3.10. Alur Program Keseluruhan ........................................................................... 28

  3.11. Alur Program Proses Rekam ......................................................................... 28

  3.12. Alur Program Frame Blocking ...................................................................... 29

  3.13. Alur Program Windowing ............................................................................. 29

  3.14. Alur Program Normalisasi 1 ........................................................................ 30

  3.15. Alur Program FFT ........................................................................................ 30

  3.16. Alur Program Normalisasi 2 ........................................................................ 30

  3.17. Alur Program Fungsi Jarak ........................................................................... 31

  3.18. Alur Program Penentuan Hasil Pengenalan ................................................... 31

  4.1. Icon Program Pengenalan ............................................................................. 34

  4.2. Tampilan Splash Screen ............................................................................... 35

  4.3. Tampilan PENGATURAN PENGENALAN NADA .................................... 35

  4.4. Tampilan Utama Program Pengenalan Nada Alat Musik Suling Recorder ... 36

  4.5. Pesan Bila Pengaturan Alpha Tidak Terisi ................................................... 37

  4.6. Pesan Bila Pengaturan FFT Tidak Terisi ...................................................... 37

  4.7. Tampilan STATUS Menunggu Perekaman .................................................. 38

  4.8. Tampilan STATUS Mulai Perekaman ......................................................... 38

  4.9. Tampilan STATUS Perekaman Selesai ........................................................ 40

  4.10. Tampilan Setelah Penekanan Tombol PENGENALAN ............................... 47

  4.11. Tampilan Awal Grafik .................................................................................. 48

  4.12. Tampilan Menu Help ................................................................................... 49

  4.13. Tampilan Menu About ................................................................................. 49

  4.14. Tampilan Menu Profil ................................................................................. 50

  4.15. Pengaruh Nilai Alpha Terhadap Tingkat Pengenalan (Recognition Rate) ..... 52

  4.16. Grafik Hasil FFT 32 Point Nada Uji Re(D’) dengan Nilai Alpha (a) 0, (b) 40, (c) 100, (d) 1000 .............................................................................................................. 53

  4.17. Pengaruh Nilai FFT Point Terhadap Tingkat Pengenalan (Recognition Rate) 54

  4.18. Grafik Hasil FFT 16 Point(a), 32 Point(b), 64 Point(c), dan 128 Point(d) Nada Uji Re(D’) dengan Nilai Alpha 0 ................................................................................ 55

  

DAFTAR TABEL

  2.1. Cara Memainkan Recorder Soprano ............................................................. 6

  2.2. Hongarian Notation ...................................................................................... 15

  2.3. Fungsi Penanganan Recording ...................................................................... 17

  3.1. Spesifikasi Mini Multimedia Microphone Genius MIC-01 A ........................ 20

  3.2. Keterangan Tampilan Utama Program .......................................................... 24

  3.3. Nada Referensi C.......................................................................................... 33

  4.1. Tampilan STATUS Nada Yang Dikenali ...................................................... 46

  4.2. Tabel Jarak Maksimal ................................................................................... 56

  

DAFTAR LAMPIRAN

  L.1. Percobaan Mencari Spektrum Frekuensi dari Nada Alat Musik Suling Recorder dengan MATLAB V.7 ....................................................................................... L 1 L.2. Percobaan Mencari Durasi Nada Alat Musik Suling Recorder dengan

  MALTAB V.7 ................................................................................................... L 8 L.3. Percobaan Pengaruh Frame Blocking pada Sistem Pengenalan Nada Alat Musik

  Suling Recorder dengan MATLAB V.7 ............................................................ L 10 L.4. Listing Program Utama sulingrecDlg.Cpp ......................................................... L 33 L.5. Tabel Pengujian Parameter Pengaturan Pengenalan ........................................... L 55 L.6. Tabel Pengujian Nada Selain Nada Dasar Suling Recorder ................................ L56

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Di masa yang serba modern dan praktis saat ini, kebutuhan akan software pengenalan cenderung meningkat. Salah satunya sebagai sarana pengidentifikasian suatu nada lagu. Sebagian orang hanya mendengarkan suatu nada tanpa mengetahui nada apa yang sedang dimainkan karena kurangnya ketajaman indera pendengaran dan pengetahuan tentang alat musik. Suling adalah salah satu alat musik yang banyak digunakan untuk pemula atau orang yang akan belajar musik karena penggunaannya yang mudah dan harga yang relatif terjangkau.

  Berdasarkan hal di atas, penulis ingin membuat suatu sistem yang dapat mengenali nada alat musik, khususnya suling. Penulis menemukan penelitian-penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan pengenalan nada alat musik suling, diantaranya

  

“Musical Instruments Sound Recognition” [1]. Sistem ini meniru kemampuan manusia

  untuk mengenali nada alat musik suling recorder. Sistem ini akan secara otomatis membandingkan nada dari C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C” dengan nada yang sedang dimainkan, sehingga akan dihasilkan perbandingan jarak terkecil. Nada C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C” diproses terdahulu menggunakan metode Fast Fourier Transform ( FFT) untuk kemudian digunakan sebagai nada acuan. Nada yang dimainkan dibandingkan dengan kedelapan nada acuan menggunakan metode Chebyshev distance function dan hasil perbandingan terkecil merupakan nada yang sedang dimainkan. Semua proses di atas dilakukan oleh komputer dengan program yang dibuat menggunakan Microsoft Visual C++ 2008 untuk dapat melihat perbedaan nada dari C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C” dengan nada yang dimainkan. Jika suatu nada yang dimainkan telah sesuai dengan nada yang ada, maka sistem ini akan memberikan peringatan kepada user bahwa pengenalan nada sudah selesai dilakukan. User dapat melihat nada yang sudah dimainkan melalui tampilan pada layar monitor.

  1.2 Tujuan dan Manfaat

  Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah menghasilkan sistem pengenalan nada suara pada alat musik suling atau recorder. Manfaat dari penelitian ini adalah :

  a. Sebagai alat bantu bagi masyarakat untuk mengenali nada suara C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C” pada alat musik suling recorder.

  b. Sebagai alat bantu bagi industri alat musik dalam melakukan standarisasi alat musik suling.

  1.3 Batasan Masalah

  Sistem otomatisasi pengenalan nada suara pada alat musik suling terdiri dari

  

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

  yang dimainkan pada alat musik suling, sedangkan software pada komputer berfungsi untuk mengatur semua proses pengenalan nada suara yang dimainkan pada alat musik suling.

  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. Nada suling yang dikenali nada C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C”.

  b. Menggunakan Microsoft Visual C++ 2008 dalam pembuatan program pada komputer.

  c. Pengambilan suara melalui line in microphone pada komputer.

  d. Sistem bersifat realtime.

  e. Nada diluar C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C” tidak dikenali.

  1.4 Metodologi Penelitian

1.4.1 Variabel Penelitian

  a. Variabel Terikat Variabel terikat pada penelitian ini ialah frekuensi sampling, durasi perekaman,

  frame blocking dan nada referensi yang digunakan. Nada yang digunakan ialah C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, dan C”. b. Variabel Bebas Variabel bebas pada penelitian ini ialah nada suling yang dimainkan, point of FFT, alpha pada windowing, dan jarak yang dihasilkan pada proses perbandingan suara terekam dengan kedelapan suara nada referensi.

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 dari berbagai faktor–faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.

gambar 1.1 memperlihatkan blok model yang akan dirancang.

  c. Pembuatan subsistem software. Berdasarkan Gambar 1.1, 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. Sebagai indikator keberhasilan sistem pemrosesan suara dilihat dari tingkat pengenalan program dalam mengenali nada suara suling recorder.

  Suling

  Komputer 30 cm

  Pengenalan Nada

  SoundCard Microphone

Gambar 1.1. Blok Model Perancangan

BAB II DASAR TEORI

2.1 Alat Musik Suling (Recorder)

  Recorder termasuk alat musik tiup yang nadanya dihasilkan dengan membuka

  tutup lubang-lubangnya. Ada 8 lubang yang bisa dibuka tutup seperti pada Gambar 2.1, 7 lubang diatas dan 1 lubang dibawah.

  (a) (b)

Gambar 2.1 Suling Recorder jenis Soprano tampak atas (a) tampak bawah (b)

  Posisi jari sebagai berikut: a. lubang di bawah untuk jari jempol tangan kiri.

  b. lubang pertama dekat mulut (bulat) untuk jari telunjuk tangan kiri.

  c. lubang kedua untuk jari tengah tangan kiri.

  d. lubang ketiga untuk jari manis tangan kiri.

  e. lubang keempat untuk jari telunjuk tangan kanan.

  f. lubang kelima untuk jari tengah tangan kanan.

  g. lubang keenam untuk jari manis tangan kanan.

  h. lubang ketujuh untuk jari kelingking tangan kanan.

  Recorder umumnya dipakai adalah recorder soprano. Selain soprano ada juga

recorder sopranino, alto, tenor, dan bas. Masing-masing recorder memiliki ambitus

  (rentang nada) yang berbeda-beda. Recorder soprano berbasis nada C, dengan nada terendah C’. Sedangkan sopranino dan alto berbasis nada F. hanya saja antara sopranino dan alto tone-nya berbeda 1 oktaf.

  Masing-masing recorder memiliki rentang nada rata-rata 2 oktaf. Recorder

  

soprano memiliki nada terendah C’ jadi recorder ini tidak bisa memainkan melodi lagu

  yang memiliki nada lebih rendah dari C’. Recorder juga bisa memainkan nada-nada

Tabel 2.1. Cara Memainkan Recorder Soprano

  Lubang Atas (dari mulut) Bawah

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7 Nada C’ Nada D’ Nada E’ Nada F’ Nada G’ Nada A’ Nada B’ Nada C” Keterangan ditutup dibuka

Tabel 2.1 menjelaskan cara memainkan alat musik suling recorder soprano dari nada C’, D’, E’, F’, G’, A’, B’, C”. Cara meniup recorder juga mempengaruhi terjadinya

  harmonisa frekuensi karena jika terlalu kencang suara akan terdengar tidak baik.

2.2 Sampling

  Sampling merupakan proses pencuplikan gelombang suara yang akan

  menghasilkan gelombang diskret termodulasi pulsa. Dalam proses sampling ada yang disebut dengan laju pencuplikan (sampling rate). Sampling rate menandakan berapa banyak pencuplikan gelombang analog dalam 1 detik. Satuan dari sampling rate ialah Hertz (Hz). Pada proses sampling, sebaiknya sampling rate memenuhi kriteria Nyquist. Kriteria Nyquist menyebutkan bahwa sampling rate harus lebih besar dari 2 kali frekuensi tertinggi sinyal suara analog [2]. Secara matematis dapat dituliskan:

  ≥ 2 (2.1) dengan: = frekuensi sampling (sampling rate)

  = 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 sampel[3]. Pengambilan sampel tersebut tergantung dari tiap detik suara akan disampel dan berapa besar frekuensi samplingnya.

  N 2 data

Gambar 2.2. Frame BlockingGambar 2.2 menjelaskan contoh dari frame blocking dimana keseluruhan dibagi

  N

  menjadi 5 M (frame). Setiap M tersebut memiliki jumlah data yang sama yaitu 2 data pada Gambar 2.2. Pada implementasinya jumlah frame blocking tidak ada ketentuannya, tergantung dari kebutuhan suatu sistem.

  Frame blocking berfungsi untuk memilih data yang akan diproses dalam sistem

  pengenalan. Frame blocking juga dapat mempercepat proses perhitungan pada FFT (Fast

  N

Fourier Transform ) radix 2 dengan jumlah data pada setiap frame memiliki 2 data sampel

yang diambil dari keseluruhan data sampel.

  2.4 Windowing

  Sinyal suara yang dipotong-potong menjadi beberapa frame akan dapat menyebabkan kesalahan data pada proses fourier transform. Windowing diperlukan untuk mengurangi efek diskontinuitas dari potongan-potongan sinyal[4].

2.4.1 Kaiser Window

  Kaiser window adalah salah satu jenis window. Dalam Kaiser window, parameter β menentukan ketinggian dari sidelobe seperti yang terlihat pada Gambar 2.3. Untuk pemberian nilai β, ketinggian sidelobe tergantung dengan panjang window[5].

Gambar 2.3. Kaiser window dengan nilai atau β yang berbeda-beda

  Kaiser window dirumuskan dengan[6]:

  1

  2

  2

  � �1 − � − � , 0 ≤ ≤ �

  (2.2) �

  [ ] ≜ � 0,

  Dimana adalah orde 0 dari fungsi Bessel:

  2 ∞

  � �

  2 (

  (2.3) ) ≜ � � �

  !

  =0

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

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

  (2.5) ∆ = −

  = −20 log

  10 (2.6)

  0.1102 ( − 8.7), > 50

  0.4

  (2.7) 0.5842 ( + 0.07886 (

  = � − 21) − 21), 21 ≤ ≤ 50

  0.0, < 21 dan

  − 8 (2.8)

  = 2.285

  ∆

  2.5 Discrete Fourier Transform (DFT) Discrete Fourier Transform (DFT) adalah transformasi yang mengubah domain

  waktu ke domain frekuensi. Rumus DFT dapat didefinisikan sebagai[7]:

  −1

  2 −

  ( ) = � ( ) = 0, … . . , − 1 (2.9)

  =0

  dengan: = jumlah sempel.

  ( ) = runtun masukan (time domain).

  X(k) = runtun keluaran (frekuensi domain).

  2.6 Fast Fourier Transform (FFT)

  FFT merupakan cara cepat menghitung DFT. Faktor eksponensial dalam persamaan(2.9) dinamakan twiddle factor yang bersifat periodik dengan periode N dan dilambangkan dengan , sehingga DFT dari sinyal waktu diskret x(n) dapat dituliskan sebagai:

  −1

  ( ) = � ( ) = 0, … . . , − 1 (2.10)

  =0 dengan: = twiddle factor yang besifat periodik dengan periode N.

  Dengan FFT, maka jumlah titik data N merupakan bilangan yang dapat difaktorkan sehingga seluruh jumlah titik DFT dapat dipecah ke dalam kelompok- kelompok yang makin lama makin kecil. Kemudian dengan memanfaatkan sifat simetri dan perioditas twiddle factor, jumlah operasi aritmatika yang diperlukan dapat dikurangi. Algoritma FFT radix 2 Decimation In Frequency (DIF) adalah suatu cara dari semua cara pada perhitungan FFT. Pada algoritma FFT radix 2 DIF, data sebanyak N dibagi menjadi dua bagian, yaitu data dengan indeks 0 sampai dengan N/2-1 dan data dengan indeks N/2 sampai dengan N-1 seperti pada Gambar 2.4. Dengan komputasi dual node, DFT dari N titik ini dapat dihitung. Pangkat dari twiddle factor berjalan dari 0 sampai dengan N/2-1 seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2.4. Ploting Hasil FFTGambar 2.5 Ploting Hasil FFT Radix 2

  Kemudian hasil perhitungan tersebut dibagi menjadi dua bagian yang merupakan DFT dengan N/2 titik dan dihitung dengan cara serupa. Proses tersebut diulangi sampai didapatkan stage yang merupakan kumpulan DFT dengan 2 titik dimana pangkat dari

  twiddle factor merupakan harga tunggal yaitu nol[7].

2.7 Fungsi Jarak Chebyshev (Chebyshev Distance Function)

  Fungsi Jarak Chebyshev juga disebut nilai jarak maksimum, menghitung besarnya absolut perbedaan koordinat dari sepasang obyek. Fungsi Jarak ini dapat digunakan untuk variabel baik ordinal maupun kuantitatif. Fungsi jarak Chebyshev dapat dilihat pada persamaan(2.14) merupakan pengembangan dari fungsi jarak Minkowski dapat dilihat pada persamaan(2.13)[8].

  = (2.12) �∑ � − �

  =1

  Jika lambda (λ) bernilai tak terhingga (∞), maka

  = − � (2.13) dengan: = obyek pertama. = jarak antara obyek dan .

  = obyek kedua.

  = orde. = jumlah data.

2.8 Kartu Suara (Sound Card)

  Kartu suara merupakan sebuah periperal pada komputer sebagai I/O suara yang menyediakan komputer kemampuan untuk menghasilkan suara yang dapat didengar oleh pengguna baik melalui speaker atau headphone. Pada dasarnya setiap kartu suara memiliki: a. Digital Signal Processor (DSP) yang akan menangani semua jenis komputasi.

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

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

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

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

  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 yang lebih lanjut

  pada slot PCI motherboard[9]. Gambar 2.6 adalah contoh dari sound card dengan 1 line in dan 3 line out.

Gambar 2.6. Contoh Kartu Suara [10]

  Dalam proses perekaman suara dengan menggunakan kartu suara ada beberapa pengaturan awal, yaitu: a. Sampling Rate, telah dijelaskan pada poin 2.2 b. Channel yang digunakan, yaitu mono atau stereo. Satu channel menandakan mode mono, 2 Channel menandakan mode stereo.

  2.9 Mikrofon (Microphone)

  Mikrofon digunakan pada beberapa alat seperti telepon, alat perekam, alat bantu dengar, pengudaraan radio serta televisi, dan sebagainya. Pada dasarnya mikrofon 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.

  Pemilihan mikrofon harus dilakukan dengan lebih hati-hati. Hal ini dilakukan untuk mencegah berkurangnya kemampuan mikrofon dari performa yang optimal. Karakteristik mikrofon yang harus diperhatikan ketika akan memilih sebuah mikrofon adalah: a. Prinsip cara kerja mikrofon dari jenis mikrofon itu sendiri

  b. Daerah respon frekuensi suara yang mampu dicuplik oleh mikrofon

  c. Sudut atau arah pencuplikan mikrofon

  d. Output sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon

  e. Bentuk fisik mikrofon Agar lebih efektif, 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[11].

  2.10 Visual C++ Pemrograman C++ mengenal 2 istilah yaitu managed dan unmanaged code.

  

Managed code adalah kode yang dieksekusi didalam CLR karena data dan code dikontrol

  oleh CLR. Sedangkan unmanaged code adalah kode program yang dieksekusi di luar CLR atau tidak menggunakan CLR, program ini dibuat menggunakan template MFC dan dijalankan langsung dari Console Windows atau dibawah kendali sistem operasi.

  

Unmanaged C++ juga dapat disebut native C++ karena program ini ditujukan untuk secara

native dikompilasi dalam bahasa mesin[12]. Diagram kerja unmanaged code dan managed

code dapat dilihat pada Gambar 2.7.

  Struktur listing program dengan C++ yang diperlihatkan pada Gambar 2.8 terdiri dari fungsi utama (main function) dan beberapa fungsi yang menyusun fungsi utama. Fungsi utama merupakan sederetan proses yang dieksekusi pertama kali, lalu jika dalam fungsi tersebut program akan berpindah ke proses yang ada pada fungsi tersebut. Bila telah selesai mengeksekusi fungsi tersebut, jalannya program akan kembali lagi pada fungsi utama[13].

Gambar 2.7. Diagram Kerja (A)Managed Code dan (B)Native Code C++Gambar 2.8. Struktur dan pengeksekusian program C++

2.11 MFC

  Pada Visual C++, salah satu format aplikasi yang dapat dibuat untuk membangun aplikasi Windows ialah MFC (Microsoft Foundation Class). Pada MFC sudah terdapat berbagai fungsi Windows API, sehingga mempermudah dalam memanfaatkan semua fasilitas dari C++ dalam menuliskan program Windows. Pada pembuatan MFC, ada berbagai tipe aplikasi yang dapat digunakan [14], yaitu:

  a. SDI (Single Document Interface), tipe aplikasi ini seperti aplikasi Paint yang ada pada Windows. Aplikasi ini memiliki satu area client dan beberapa pull- down

  menu dan toolbar. Tipe ini digunakan apabila ingin membuat aplikasi dengan

  beberapa contoh dari aplikasi yang berinteraksi dengan satu file atau data dan menampilkannya pada satu area client.

  b. MDI (Multi Document Interface), tipe aplikasi ini seperti aplikasi Microsoft

  Word . Aplikasi ini digunakan jika user ingin menggunakan multiple document untuk dibuka dalam satu aplikasi yang sama.

  c. Dialog based, aplikasi ini seperti AppWizard dalam Visual Studio. Aplikasi ini terdiri satu tampilan utama dengan beberapa variasi Windows control, seperti

  pushbutton , listboxes, dan entryfields. Aplikasi ini terdiri dari satu bentuk jendela

  dasar dengan bermacam-macam pengaturan Windows, seperti pushbutton, list

  boxes , dan entry field. Aplikasi ini digunakan ketika aplikasi yang ingin dibuat

  tidak membutuhkan area client yang digunakan untuk menggambar atau ketika aplikasi yang dibuat membutuhkan bermacam-macam pengaturan Windows untuk berinteraksi dengan pengguna (user).

Gambar 2.9. Class Hierarki pada MFC [13]

  Class hierarki pada MFC diperlihatkan pada Gambar 2.9. Seluruh class dalam

  MFC tergabung dari class dasar yang disebut CObject. Class ini terdiri dari data members dan member functions yang terdapat pada MFC class. Class CwinApp digunakan saat membuat suatu aplikasi dan hanya digunakan sekali pada setiap program. Class CWnd berfungsi untuk menggabungkan seluruh fasilitas yang disediakan untuk aplikasi windows, membuat kotak dialog, dan pengontrolan.