Rancang Bangun Filter Anti Aliasing dan Analog Digital Converter (ADC) untuk Sistem Pengenalan Pengucap
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pengenalan pengucap (speaker recognition) merupakan salah satu teknologi
biometrika yang tidak memerlukan biaya besar serta peralatan khusus. Pengenalan
pengucap (speaker recognition) adalah proses yang secara otomatis mengenali siapa
yang berbicara dengan memproses sinyal gelombang suara si pembicara tersebut.
Teknik ini menggunakan suara pembicara untuk memverifikasi identitas mereka dan
mengontrol akses mereka terhadap layanan seperti panggilan suara, perbankan melalui
telepon, belanja melalui telepon, layanan akses database, layanan informasi, pesan suara
dan akses remote ke komputer.
Dalam pengolahan suara dapat terjadi aliasing. Aliasing adalah munculnya
sinyal baru yang berbeda frekuensi dengan sinyal aslinya. Untuk membangun sistem
pengenal pengucap yang baik diperlukan suatu filter anti aliasing dan sub sistem
Analog Digital Converter (ADC) yang berfungsi mengubah sinyal suara asli berupa
sinyal analog ke dalam bentuk sinyal diskrit untuk dapat diproses secara digital.
Oleh karena itu pada Tugas Akhir ini akan dirancang dan dianalisa filter anti
aliasing dan ADC yang dapat memenuhi kebutuhan pembangun sistem pengenal
pengucap (speaker recognition system). Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat
diperoleh filter anti aliasing dan ADC yang baik sehingga dapat memenuhi kebutuhan
sistem pengenal pengucap.
10
Universitas Sumatera Utara
1.2
Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah merancang sebuah filter
yang dapat meminimalisir terjadinya aliasing dan mengkonfigurasi ADC (Analog
Digital Converter) yang ada pada mikroprosesor Arduino agar dapat memenuhi
kebutuhan sistem pengenalan pengucap yang diinginkan .
1.3
Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang sebuah filter yang mampu meminimalisir terjadinya
aliasing.
2. Bagaimana merancang filter anti aliasing yang dapat berfungsi dengan baik
untuk membantu proses konversi analog ke digital .
3. Bagaimana mengkonfigurasi perangkat Analog Digital Converter (ADC)
pada sistem mikroprosesor yang tersedia (dalam hal ini arduino) dapat
memenuhi kebutuhan sistem pengenalan pengucap yang diinginkan.
1.4
Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah, maka penulis perlu
membuat batasan masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah pada penulisan
Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Filter anti aliasing yang akan dirancang adalah filter low pass chebyshev.
2. Teknik ADC (Analog Digital Converter) yang dirancang menggunakan
mikroprosesor Arduino
3. Rentang frekuensi yang dilewatkan di bawah 5 KHz.
11
Universitas Sumatera Utara
1.5
Metode Penelitian
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa
metode penulisan diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir dari
buku-buku referensi, jurnal, layanan internet dan lain-lain.
2. Pemilihan dan Perhitungan
Memilih filter dan ADC yang sesuai untuk kondisi yang diinginkan dan
melakukan perhitungan melalui referensi yang telah didapatkan. Perhitungan
dapat dilakukan secara manual ataupun melalui komputer.
3. Perancangan dan Simulasi
Merancang filter dan ADC melalui perhitungan dan simulasi terlebih dahulu.
4. Ujicoba dan Pengukuran.
Melakukan ujicoba secara umum terhadap filter dan ADC yang telah
dibangun dengan mengukur parameternya dengan alat ukur yang ada.
5. Kesimpulan dan Saran
Digunakan untuk menyampaikan informasi yang diperoleh selama
melakukan penelitian.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN
Menjelaskan secara singkat secara singkat latar belakang, tujuan
penelitian
pembatasan masalah dan metodologi.
12
Universitas Sumatera Utara
BAB II
DASAR TEORI
Penjelasan teori dasar suara, karakteristik suara, pengolahan
sinyal suara, aliasing, filter dan analog digital converter.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Dalam bab ini akan dibahas mengenai penyaringan sinyal
menggunakan filter anti aliasing dengan teknik Analog Digital
Converter (ADC).
BAB IV
HASIL DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini membahas pengujian sistem yang dilakukan untuk
menguji apakah sistem berjalan dengan baik.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan tugas akhir dari peneliti.
13
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pengenalan pengucap (speaker recognition) merupakan salah satu teknologi
biometrika yang tidak memerlukan biaya besar serta peralatan khusus. Pengenalan
pengucap (speaker recognition) adalah proses yang secara otomatis mengenali siapa
yang berbicara dengan memproses sinyal gelombang suara si pembicara tersebut.
Teknik ini menggunakan suara pembicara untuk memverifikasi identitas mereka dan
mengontrol akses mereka terhadap layanan seperti panggilan suara, perbankan melalui
telepon, belanja melalui telepon, layanan akses database, layanan informasi, pesan suara
dan akses remote ke komputer.
Dalam pengolahan suara dapat terjadi aliasing. Aliasing adalah munculnya
sinyal baru yang berbeda frekuensi dengan sinyal aslinya. Untuk membangun sistem
pengenal pengucap yang baik diperlukan suatu filter anti aliasing dan sub sistem
Analog Digital Converter (ADC) yang berfungsi mengubah sinyal suara asli berupa
sinyal analog ke dalam bentuk sinyal diskrit untuk dapat diproses secara digital.
Oleh karena itu pada Tugas Akhir ini akan dirancang dan dianalisa filter anti
aliasing dan ADC yang dapat memenuhi kebutuhan pembangun sistem pengenal
pengucap (speaker recognition system). Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat
diperoleh filter anti aliasing dan ADC yang baik sehingga dapat memenuhi kebutuhan
sistem pengenal pengucap.
10
Universitas Sumatera Utara
1.2
Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah merancang sebuah filter
yang dapat meminimalisir terjadinya aliasing dan mengkonfigurasi ADC (Analog
Digital Converter) yang ada pada mikroprosesor Arduino agar dapat memenuhi
kebutuhan sistem pengenalan pengucap yang diinginkan .
1.3
Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang sebuah filter yang mampu meminimalisir terjadinya
aliasing.
2. Bagaimana merancang filter anti aliasing yang dapat berfungsi dengan baik
untuk membantu proses konversi analog ke digital .
3. Bagaimana mengkonfigurasi perangkat Analog Digital Converter (ADC)
pada sistem mikroprosesor yang tersedia (dalam hal ini arduino) dapat
memenuhi kebutuhan sistem pengenalan pengucap yang diinginkan.
1.4
Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah, maka penulis perlu
membuat batasan masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah pada penulisan
Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Filter anti aliasing yang akan dirancang adalah filter low pass chebyshev.
2. Teknik ADC (Analog Digital Converter) yang dirancang menggunakan
mikroprosesor Arduino
3. Rentang frekuensi yang dilewatkan di bawah 5 KHz.
11
Universitas Sumatera Utara
1.5
Metode Penelitian
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa
metode penulisan diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir dari
buku-buku referensi, jurnal, layanan internet dan lain-lain.
2. Pemilihan dan Perhitungan
Memilih filter dan ADC yang sesuai untuk kondisi yang diinginkan dan
melakukan perhitungan melalui referensi yang telah didapatkan. Perhitungan
dapat dilakukan secara manual ataupun melalui komputer.
3. Perancangan dan Simulasi
Merancang filter dan ADC melalui perhitungan dan simulasi terlebih dahulu.
4. Ujicoba dan Pengukuran.
Melakukan ujicoba secara umum terhadap filter dan ADC yang telah
dibangun dengan mengukur parameternya dengan alat ukur yang ada.
5. Kesimpulan dan Saran
Digunakan untuk menyampaikan informasi yang diperoleh selama
melakukan penelitian.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN
Menjelaskan secara singkat secara singkat latar belakang, tujuan
penelitian
pembatasan masalah dan metodologi.
12
Universitas Sumatera Utara
BAB II
DASAR TEORI
Penjelasan teori dasar suara, karakteristik suara, pengolahan
sinyal suara, aliasing, filter dan analog digital converter.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Dalam bab ini akan dibahas mengenai penyaringan sinyal
menggunakan filter anti aliasing dengan teknik Analog Digital
Converter (ADC).
BAB IV
HASIL DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini membahas pengujian sistem yang dilakukan untuk
menguji apakah sistem berjalan dengan baik.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan tugas akhir dari peneliti.
13
Universitas Sumatera Utara