BAB III RANCANGAN PENELITIAN
3.5. Perancangan Alur Program
Diagram alir sistem pengenalan nada gitar akustik klasik ditujukan pada gambar 3.6.
Gambar 3.6. Diagram Alir Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik
Pada sistem pengenalan nada ini terdapat proses-proses yang perlu dilakukan. Bermula dari perekaman hingga hasil akhir yang akan memberikan tampilan teks untuk nada yang dimainkan.
Plot Perekaman Berfungsi untuk menampilkan grafik hasil rekaman nada
Plot Harmonic Product Spectrum
Berfungsi untuk menampilkan grafik spektrum frekuensi HPS
Tampilan Teks Nada Berfungsi untuk menampilkan teks nada gitar akustik klasik sesuai nada yang dimainkan
22
3.5.1
Rekam
Diagram alir sub rutin rekam ditujukan pada gambar 3.7.
Gambar 3.7. Diagram Alir Sub Rutin Rekam
Pada proses perekaman, proses pertama akan melewati sampling yang tujuannya untuk merekam nada gitar akustik klasik dengan nilai frekuensi sampling yang telah ditentukan yaitu 10000 Hz. Nilai untuk frekuensi sampling didapatkan berdasarkan rumus (2.1). Jadi semua sampel nada yang diambil dalam proses perekaman, melalui proses sampling terlebih dahulu sebelum masuk ke tahap selanjutnya. Hasil keluaran untuk proses perekaman dalam bentuk wav.
3.5.2
Normalisasi
Diagram alir normalisasi ditujukan pada gambar 3.8.
23
Tujuan dari proses normalisasi adalah untuk menyetarakan amplitudo dari data sinyal nada terekam sehingga dapat terbentuk pada skala yang sama, agar kuat atau lemahnya suara nada yang dimainkan tidak terlalu memengaruhi proses pengenalan. Dalam proses normalisasi ini, nilai-nilai data masukan nada terekam dibagikan dengan nilai maksimal dari data itu sendiri sehingga didapatkan sinyal yang ternormalisasi untuk nada terekam.
3.5.3
Pemotongan Awal
Diagram alir pemotongan awal ditujukan pada gambar 3.9.
Gambar 3.9. Diagram Alir Pemotongan Awal
Proses pemotongan awal adalah pemotongan sinyal awal yang tidak digunakan yang terdapat di sisi kiri atau bagian awal dari sinyal yaitu bagian silence dan bagian transisi. Tujuan dari proses pemotongan bagian silence adalah untuk menghilangkan bagian yang tidak termasuk bagian dari sinyal nada, dan tujuan pemotongan bagian transisi adalah untuk mendapatkan sinyal yang benar-benar suara nada gitar akustik klasik. Proses pemotongan pertama pada bagian silence, pada proses ini akan memotong sinyal suara yang terekam sebelum sinyal suara nada gitar akustik klasik. Pemotongan kedua yaitu pada bagian transisi. Pemotongan ini dilakukan dengan menghilangkan ¼ bagian dari sinyal yang terdapat di bagian awal (bagian transisi) setelah pemotongan bagian silence agar didapatkan data sinyal frekuensi yang ingin digunakan. Setelah melalui 2 (dua) kali proses pemotongan, maka didapatkan keluaran untuk hasil pemotongan awal.
24
3.5.4
Frame Blocking
Diagram alir frame blocking ditujukan pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Diagram Alir Frame Blocking
Setelah proses pemotongan, maka proses selanjutnya yaitu frame blocking. Nilai frame dipilih oleh user. Pilihan nilai-nilai frame blocking yang diberikan yaitu 64, 128, 256, 512, dan 1024. Nilai-nilai tersebut ditentukan sendiri secara objektif dan nilai-nilai tersebut juga telah digunakan pada penelitian-penelitian sebelumnya [3]. Dalam proses ini, data yang diambil mulai dari sinyal yang paling kiri dan akan diambil sepanjang nilai frame yang telah dipilih oleh user sehingga dapat memudahkan dalam perhitungan dan analisa sinyal. Data yang diambil dapat mewakili data terekam. Data yang diambil tersebut merupakan keluaran untuk proses frame blocking.
3.5.5
Windowing
Windowing berfungsi untuk mengurangi efek diskontinuitas saat sinyal ditransformasikan ke domain frekuensi. Proses ini menggunakan hamming window. Penggunaan hamming window membuat hasil windowing akan lebih halus dalam menghilangkan efek diskontinuitas. Dalam prosesnya, masukan yaitu hasil normalisasi akhir dikalikan dengan windowing hamming sehingga didapatkan hasil untuk proses windowing. Diagram alir Windowing ditujukan pada gambar 3.11.
25
Gambar 3.11. Diagram Alir Windowing
3.5.6
DFT dan Spektrum Frekuensi
Diagram alir DFT dan spektrum frekuensi ditujukan pada gambar 3.12.
Gambar 3.12. Diagram Alir DFT dan Spektrum Frekuensi
Proses selanjutnya adalah mencari spektrum frekuensi. Dalam proses ini, perhitungan dengan DFT digunakan untuk membangkitkan spektrum frekuensi sehingga didapatkan keluaran spektrum frekuensi.
26
3.5.7
Harmonic Product Spectrum
Diagram alir Harmonic Product Spectrum ditujukan pada gambar 3.13.
Gambar 3.13. Diagram Alir Harmonic Product Spectrum
Proses selanjutnya setelah mencari spektrum frekuensi, dilakukan proses Harmonic Product Spectrum (HPS) untuk mendapatkan hasil sinyal yang bebas dari harmonik dan sinyal yang sebenarnya, yaitu dengan cara mengalikan nilai hasil spektrum frekuensi yang ada, lalu dilakukan proses down sampling sebanyak dua kali hingga didapatkan hasil sinyal yang bebas dari harmonik dan frekuensi sinyal sebenarnya dari nada gitar, yang kemudian hasil dari HPS ini diteruskan kedalam proses penentuan frekuensi.
3.5.8
Penentuan Frekuensi
27
Gambar 3.14. Diagram Alir Penentuan Frekuensi
Dalam proses penentuan frekuensi ini adalah dengan melihat hasil dari perkalian spektrum frekuensi menggunakan metode HPS, sehinggga hasil dari perkalian frekuensi yang didapatkan kemudian dijadikan hasil untuk menentukan masuk range nada yang mana dari hasil frekuensi yang didapatkan dalam proses penentuan frekuensi ini. Dari frekuensi tersebut, dapat ditentukan hasil keluaran teks untuk nada gitar akustik klasik.
3.5.9
Penentuan Teks Nada
Diagram alir penentuan teks nada ditujukan pada gambar 3.15.
Gambar 3.15. Diagram Alir Proses Penentuan Teks Nada
Setelah mengetahui nilai frekuensinya, maka dapat diketahui hasil keluaran teks dari nada gitar akustik klasik yang dimainkan tersebut. Penentuan hasilnya dengan menggunakan look up table terlihat dari proses pada Gambar (3.3). Dari frekuensi tengah yang didapatkan, maka dapat ditentukan range frekuensi look up table untuk masing-
28
masing nada. Pada gambar diagram alir proses penentuan nada diatas menyertakan keterangan bb sebagai batas bawah dan bt sebagai batas atas.
Demikian ditujukan pada tabel 3.2 yang merupakan nilai frekuensi gitar akustik yang mengacu pada Tabel 2.1.
Tabel 3.2 Frekuensi Look Up Table untuk penentuan nada
No. Nada Gitar
Akustik Fret Senar Frekuensi
1. Do 3 5 Do_bb ≤ 130,81≤ Do_bt
2. Re 0 4 Re_bb ≤ 146,83≤ Re_bt
3. Mi 2 4 Mi_bb ≤ 164,81≤ Mi_bt
4. Fa 3 4 Fa_bb ≤ 174,61≤ Fa_bt
5. Sol 0 3 Sol_bb ≤ 196,00≤ Sol_bt
6. La 2 3 La_bb ≤ 220,00≤ La_bt
7. Si 0 2 Si_bb ≤ 246,94≤ Si_bt
8. Dot (do tinggi) 1 2 Dot_bb ≤ 261,63≤ Dot_bt
3.5.10 Keluaran (Teks)
Setelah proses penentuan teks nada selesai maka didapatkan keluarannya yaitu teks nada gitar akustik klasik sesuai nada yang dimainkan.
29