PERANCANGAN APLIKASI
VIRTUAL SYNTHESIZER
BERTIPE
FREQUENCY MODULATION
UNTUK PEMBUATAN
DIGITAL
AUDIO SAMPLE
WAHYU HARI SANTOSA
205091000034
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SYARIF HIDAYATULLAH
PERANCANGAN APLIKASI
VIRTUAL SYNTHESIZER
BERTIPE
FREQUENCY MODULATION
UNTUK PEMBUATAN
DIGITAL AUDIO SAMPLE
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
Wahyu Hari Santosa NIM. 205091000034
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Arini, MT, M.Eng Victor Amrizal, M.Kom NIP. 19760131 200910 2 001 NIP. 150 411 288
Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Informatika
PENGESAHAN UJIAN
Skripsi yang berjudul “perancangan aplikasi virtual synthesizer bertipe frequency
modulation untuk pembuatan digital audio sample” telah diuji dan dinyatakan lulus dalam Sidang Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, pada hari Rabu tanggal 30 November 2011. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Teknik Informatika
Jakarta, 30 November 2011 Tim Penguji,
Tim Pembimbing,
Mengetahui, Penguji I
Herlino Nanang, MT NIP. 19731209 200501 1 002
Pembimbing II
Victor Amrizal, M.Kom NIP. 150 411 288 Pembimbing I
Arini, MT, M.Eng NIP. 19760131 200910 2 001
Penguji II
Andrew Fiade, M.Kom NIP. 19820811 200912 1 004
Dekan
Fakultas Sains Dan Teknologi
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, 23 November 2011
ABSTRAK
WAHYU HARI SANTOSA, Perancangan Aplikasi Virtual Synthesizer Bertipe Frequency Modulation Untuk Pembuatan Digital Audio Sample. Di bawah bimbingan Ibu Arini, MT, M.Eng dan Bpk Victor Amrizal, M.Kom.
Pada saat ini teknologi komputer sudah merambah ke dalam sektor usaha kreatif, diantaranya adalah audio recording yang menggunakan teknologi multimedia sebagai perangkatnya, namun sektor usaha tersebut masih menggunakan banyak perangkat keras atau hardware untuk menghasilkan berbagai audio sample yang diperlukan untuk mengisi backsound atau soundtrack dari film, musik atau pembuatan aplikasi game. Salah satu perangkat untuk menghasilkan audio sample adalah dengan menggunakan synthesizer, namun pada saat ini perangkat tersebut menjadi kendala dikarenakan diperlukan biaya yang cukup mahal untuk membeli perangkat tersebut. Maka dari itu penulis membuat sebuah aplikasi synthesizer yang digunakan untuk menghasilkan audio sample yang murah dan mudah untuk dioperasikan. Aplikasi virtual synthesizer yang dirancang pada penenelitian ini adalah virtual synthesizer bertipe frequency modulation, yang mempunyai multi oscillator. Aplikasi ini merupakan stand alone application yang berbeda dari aplikasi virtual synthesizer lainnya yang bertipe VST Plugin. Aplikasi ini dikembangkan dengan bahasa pemograman DSP dan Synth Maker V.1.1.7 untuk pembuatan skema dan interface aplikasi. Pengembangan aplikasi ini menggunakan metode pengembangan sistem Rapid Application Development . Dengan adanya aplikasi virtual synthesizer yang telah dibuat dapat memudahkan untuk melakukan proses kreatif yang diaplikasikan pada pembuatan audio sample.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Yang Maha Kuasa dan telah memberikan berkah dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga penulis mampu melaksanakan tugas untuk menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya. Shalawat serta salam tak lupa juga penulis haturkan kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, pemberi inspirasi dan suri tauladan kepada penulis.
Melalui proses pemikiran dan tahap demi tahap dilalui hingga terselesainya
laporan tugas akhir dengan judul “Perancangan Aplikasi Virtual Synthesizer
Bertipe Frequency Modulation Untuk Pembuatan Digital Audio Sample”, sebagai salah satu mata kuliah dan syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada program studi Teknik Informatika fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini :
1. Bapak Dr. Syopiansyah jaya Putra M.Sis, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Ibu Arini, MT, M.Eng dan bapak Victor Amrizal, M.kom yang telah rela meluangkan waktunya untuk mendukung dan membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Bapak dan Ibu penguji yang memberikan kritik dan saran pada skripsi ini. 5. Dosen-Dosen Fakultas Sains dan Teknologi yang telah mengajarkan kepada
penulis berbagai macam ilmu yang dapat penulis terapkan dalam penulisan skripsi ini.
6. Kedua orang tua, kakak dan adik tersayang yang telah memberikan dukungan moril, semangat dan materiil sehingga memperlancar proses penyusunan skripsi ini.
7. Teman-Teman seperjuangan TI/SI UIN 2005 program reguler dan non reguler, teman-teman di Dapur Seni, teman-teman di komplek batan khususnya Rizki Amadinda, Ilham Ramadhani, terima kasih buat semua Doa dan dukungannya. 8. Dan seluruh pihak yang telah membantu penyusunan laporan tugas akhir ini. Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam penelitian ini, baik penulisan maupun aplikasinya sendiri. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun skripsi ini lebih baik lagi.
Jakarta, November 2011
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
LEMBAR PENGESAHAN UJIAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR ISTILAH ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Permasalahan ... 3
1.2.1. Rumusan Masalah ... 3
1.2.2 Batasan Masalah ... 3
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 4
1.3.1 Tujuan ... 4
1.3.2 Manfaat ... 4
1.3.2.1 Bagi Penulis ... 4
1.3.2.2 Bagi User ... 4
1.3.2.3 Bagi Universitas ... 5
1.4 Metodologi Penelitian ... 5
1.4.1 Metode Pengumpulan Data ... 5
1.4.2 Metode Pengembangan Sistem ... 6
BAB II LANDASAN TEORI ... 8
2.1 Dasar Audio dan Penelitian ... 8
2.1.1 Audio ... 8
2.1.2 Audio Sample ... 9
2.1.3 Backsound dan Soundtrack ... 9
2.1.4 Elemen-Elemen Suara ... 10
2.2 Synthesizer ... 11
2.2.1 Sejarah Synthesizer ... 11
2.2.2 Jenis-Jenis Gelombang pada Synthesaizer ... 15
2.2.3 Jenis-Jenis Synthesizer ... 18
2.2.4 Frequency Modulation Synthesizer ... 19
2.2.5 Komponen-Komponen Utama Synthesizer ... 20
2.2.6 Komponen-Komponen lain pada Synthesizer ... 21
2.3 Digital Audio ... 28
2.3.1 Pengertian ... 28
2.3.2 Digitasi Audio ... 28
2.3.3 Analog to Digital Converter (ADC) ... 30
2.3.4 Digital to Analog Converter (DAC) ... 31
2.3.5 Teorema Nyquist ... 31
2.3.6 Signal to Noise Ratio (SNR) ... 32
2.3.7 Signal to Quantization Noise Ratio (SQNR) ... 33
2.3.8 Perbandingan Kualitas Suara ... 34
2.3.9 Format Audio ... 35
2.4 Musical Instrument Digital Interface (MIDI) ... 38
2.4.1 Pengertian ... 38
2.4.2 Konsep MIDI ... 38
2.4.3 Hardware MIDI ... 39
2.5 Digital Signal Processing (DSP) ... 41
2.5.1 Pengertian ... 41
2.6 Virtual Technology ... 43
2.6.1 Pengertian ... 43
2.6.2 Virtual Synthesizer ... 44
2.7 Metodologi Penelitian ... 46
2.7.1 Metodologi Pengumpulan Data ... 46
2.7.2 Metodologi Pengembangan Sistem ... 48
2.8 Studi Literatur yang Digunakan ... 53
2.9 Piranti Perancangan Sistem ... 56
2.10 Synth Maker ... 60
2.10.1Pengertian ... 60
2.10.2Fitur-Fitur Synth Maker ... 60
2.11 Hardware dan Software pendukung ... 62
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 66
3.1 Metode Pengumpulan Data ... 66
3.1.1 Studi pustaka ... 66
3.1.2 Studi Lapangan ... 66
3.1.3 Studi Literatur ... 67
3.2 Metode Pengembangan Sistem ... 68
3.2.1 Fase Perencanaan Syarat-Syarat ... 70
3.2.2 Fase Perancangan ... 70
3.2.3 Fase Konstruksi ... 71
3.2.4 Fase Pelaksanaan ... 71
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 73
4.1 Fase Perencanaan Syarat-Syarat ... 73
4.1.1 Penentuan Aktor ... 73
4.1.2 Membuat User Story ... 74
4.1.3 Perangkat Perancangan Aplikasi ... 74
4.2 Fase Perancangan ... 77
4.2.1 Penentuan Use Case Diagram ... 77
4.2.2 Penentuan Class Diagram ... 78
4.2.4 Rancangan Awal Aplikasi ... 79
4.3 Fase Konstruksi ... 79
4.3.1 Instalasi Software ... 79
4.3.2 Pembuatan Skema Aplikasi ... 82
4.3.3 Coding ... 98
4.3.4 Pembuatan Standalone Aplication ... 102
4.4 Fase Pelaksanaan ... 106
4.4.1 Pengujian Aplikasi ... 106
4.4.1.1Black Box Testing ... 106
4.4.2 Pembuatan Audio Sample ... 114
4.4.3 Pengujian Audio Sample dengan menggunakan aplikasi Rightmark Audio Analyzer V 6.2.3 ( RMAA ) ... 117
4.4.4 Pemanfaatan Audio Sample ... 122
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 123
5.1 Kesimpulan ... 123
5.2 Saran ... 123
DAFTAR PUSTAKA ... 124
LAMPIRAN A WAWANCARA 1 ... xix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konsol Keyboard Thelharmonium ... 12
Gambar 2.2 Generator Nada Thelharmonium ... 13
Gambar 2.3 Jenis-Jenis Gelombang ... 16
Gambar 2.4 Sinyal Frekuensi Modulasi ... 19
Gambar 2.5 Skema Komponen Synthesizer ... 20
Gambar 2.6 Respon LPF ... 24
Gambar 2.7 Respon HPF... 25
Gambar 2.8 Band Pass Filter ... 26
Gambar 2.9 Band Reject Filter ... 26
Gambar 2.10 Proses Pengambilan Sample Suara ... 29
Gambar 2.11 ADC Sub-System Konvensional ... 30
Gambar 2.12 DAC Sub-System Konvensional ... 31
Gambar 2.13 Arus Data MIDI 10 bit-bytes ... 39
Gambar 2.14 Rancangan MIDI ... 40
Gambar 2.15 TAL-NoiseMaker ... 45
Gambar 2.16 Fase-fase RAD James Martin ... 49
Gambar 2.17 Penyusunan Komponen-Komponen Dalam Synth Maker .... 61
Gambar 2.18 Code Component ... 62
Gambar 3.1 Alur Kerja Penelitian ... 72
Gambar 4.1 Use Case Diagram ... 77
Gambar 4.2 Class Diagram ... 78
Gambar 4.3 SequenceDiagram ... 78
Gambar 4.4 Rancangan Awal Aplikasi ... 79
Gambar 4.5 Tampilan installer synth maker ... 80
Gambar 4.6 Pemilihan lokasi install ... 80
Gambar 4.7 Proses installasi ... 81
Gambar 4.8 Proses installasi selesai... 81
Gambar 4.9 Tampilan awal synth maker... 82
Gambar 4.11 Skema Midi to poly ... 84
Gambar 4.12 Skema Detuner ... 85
Gambar 4.13 Skema Multi oscilator ... 86
Gambar 4.14 Skema Amplifier ... 88
Gambar 4.15 Skema Distortion ... 88
Gambar 4.16 Skema Overdrire ... 89
Gambar 4.17 Skema State variable filter ... 90
Gambar 4.18 Skema ADSR ... 91
Gambar 4.19 Skema Combiner ... 91
Gambar 4.20 Skema Ping-pong delay ... 92
Gambar 4.21 Skema Stereo Amp ... 93
Gambar 4.22 Skema Stereo clip ... 93
Gambar 4.23 Skema Scope ... 94
Gambar 4.24 Skema Parametric Equalizer ... 95
Gambar 4.25 skema Virtual Keyboard ... 95
Gambar 4.26 Rancangan tuts piano ... 96
Gambar 4.27 Rancangan tuts piano 2 ... 96
Gambar 4.28 komponen adomments dan GUI ... 97
Gambar 4.29 Skema Aplikasi Virtual Synthesizer ... 97
Gambar 4.30 Interface virtual synthesizer ... 103
Gambar 4.31 Pemilihan menu create standalone ... 103
Gambar 4.32 Option box ... 104
Gambar 4.33 Virtual synthesizer dalam format .*exe ... 104
Gambar 4.34 Tampilan loading aplikasi ... 105
Gambar 4.35 Tampilan depan aplikasi... 105
Gambar 4.36 Pengujian input signal dengan PC keyboard ... 106
Gambar 4.37 Pengujian input signal dengan virtual keyboard ... 107
Gambar 4.38 Modifikasi signal ... 109
Gambar 4.39 Save and load program ... 110
Gambar 4.40 Memilih sample sonud ... 111
Gambar 4.42 skema preset manager ... 112
Gambar 4.43 komponen total sebelum dirubah ... 113
Gambar 4.44 komponen total sesudah dirubah ... 113
Gambar 4.45 preset manager ... 114
Gambar 4.46 aplikasi Audio recorder deluxe ... 115
Gambar 4.47 Proses pembuatan audio sample ... 115
Gambar 4.48 audio sample dalam format * WAV ... 116
Gambar 4.49 Windows media player ... 116
Gambar 4.50 Aplikasi RMAA ... 117
Gambar 4.51 Memilih audio sample yang akan dianalisa ... 117
Gambar 4.52 Proses analisa audio sample ... 118
Gambar 4.53 Hasil analisa audio sample ... 118
Gambar 4.54 Hasil pengujian audio sample yang menggunakan sinyal sine ... 119
Gambar 4.55 Hasil pengujian audio sample yang menggunakan sinyal sawtooth ... 119
Gambar 4.56 Hasil pengujian audio sample yang menggunakan sinyal triangle ... 120
Gambar 4.57 Hasil pengujian audio sample yang menggunakan sinyal square ... 120
Gambar 4.58 hasil pengujian audio sample yang menggunakan sinyal noise ... 121
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pengelompokan Suara Dalam Desibel ... 33
Tabel 2.2 Perbandingan Kualitas Suara ... 34
Tabel 2.3 Pemanfaatan DSP ... 41
Tabel 2.4 Notasi UML ... 58
Tabel 3.1 Perbandingan Aplikasi ... 68
Tabel 4.1 Perangkat keras yang digunakan ... 75
DAFTAR ISTILAH
ADC (Analog to Digital Converter)
Sebuah sistem yang digunkan untuk merubah sebuah sinyal analog menjadi data digital.
Audio Recording
Proses perekaman dari suara yang dihasilkan dari sebuah instrument menjadi sebuah data audio.
Audio Sample
Data yang berisi informasi suara yang tertulis dalam format PCM (Pulse Code Modulation).
Backsound
Suara/bunyi susulan dari suara asli yang biasa digunakan untuk memberikan kesan yang lebih indah pada suara utama.
Carrier
Gelombang sinus yang di modulasi oleh modulator.
DAC (Digital to Analog Converter)
Sebuah sistem yang digunkan untuk merubah sebuah data digital menjadi sinyal analog.
DSP (Digital Signal Processing)
Frequency Modulation
Dua tipe gelombang sinus atau sine wave yang menghasilkan bentuk gelombang yang kaya akan harmonisasi, tipe gelombang sinus yang pertama adalah modulator yaitu gelombang yang memodulasi atau merubah gelombang sinus yang pertama, sedangkan gelombang sinus yang di modulasi disebut dengan carrier.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface)
Sebuah sebuah bahasa pemrograman yang diadopsi oleh industri elektronik musik yang memungkinkan komputer, synthesizer, keyboard, dan alat-alat musik lainnya untuk berkomunikasi satu sama lain.
Modulator
Gelombang sinus yang memodulasi atau merubah gelombang sinus yang pertama (carrier).
Oscilator
Sebuah sirkuit elektronik yang menghasilkan gelombang secara konstan dan berulang-ulang.
PCM (Pulse Code Modulation)
Representasi digital dari signal analog, yaitu proses gelombang diambil sample atau melakukan proses sampling secara beraturan berdasarkan interval waktu tertentu.
RAD (Rapid Application Development)
suatu pendekatan berorientasi objek terhadap pengembangan sistem yang mencakup suatu metode pengembangan.
Skema
SNR (Signal to Noise Ratio)
Rasio dari kekuatan sinyal terhadap noise.
Soundtrack
Jalur sempit yang berada disepanjang tepi bingkai film bersuara.
SQNR (Signal to Quantization Noise Ratio)
Sebuah rasio dari pengukuran terhadap kuantisasi noise.
Synth Maker
Sebuah audio programming tool yang digunakan untuk membuat berbagai virtual instrument, sound effect dengan menggunakan metode visual programming¸ yaitu dengan merancang sebuah skema aplikasi yang akan
dibuat terlebih dahulu, lalu kemudian menambahkan kode programnya.
UML (Unified Modeling Language)
Bahasa standar yang digunakan untuk menjelaskan dan memvisualisasikan sistem dari proses analisis dan disain berorientasi objek.
Virtual Synthesizer
Sebuah instrumen digital yang dapat memproses input sinyal menjadi sebuah audio sample.
WAV (Waveform Audio)
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang sangat pesat dari waktu ke waktu membawa kita ke era digital, yaitu suatu era yang segala sesuatunya diatur dengan sistem yang terkomputerisasi dan bersifat digital. Walaupun dalam pengoperasian-nya masih membutuhkan tenaga manusia sebagai operatornya, namun teknologi digital saat ini sangat memudahkan manusia dalam menjalankan sistem terkomputerisasi tersebut.
Jika dibandingkan dengan teknologi konvensional yang telah ada sebelumnya, maka bisa dikatakan bahwa sistem yang terkomputerisasi pada saat ini, jauh lebih mempunyai tingkat efisiensi dan efektifitas yang lebih menguntungkan, baik dari segi biaya maupun kualitas. Walaupun mungkin saat ini sistem terkomputerisasi sudah begitu pesatnya dan menjamah setiap sektor kehidupan, tapi pada kenyataannya masih banyak juga yang masih menggunakan sistem yang konvensional, dikarenakan karena tingkat pengetahuan yang masih kurang atau belum terbiasa.
yang menggunakan teknologi multimedia sebagai sistem yang digunakan untuk memudahkan proses kreatifitas mereka, yaitu para pelaku sektor usaha kreatif, seperti stasiun tv, rumah produksi, dan lain lain.
Audio recording adalah salah satu dari sektor usaha kreatif yang saat ini
menggunakan teknologi teknologi multimedia sebagai perangkatnya, untuk menghasilkan berbagai audio sample yang diperlukan untuk mengisi backsound atau soundtrack dari film, musik atau pembuatan game. Namun pada umumnya saat ini, sektor usaha kreatif ini masih banyak menggunakan hardware atau perangkat keras seperti mixer atau synthesizer untuk menghasilkan audio sample yang diinginkan.
Pada dasarnya hardware tersebut membutuhkan banyak biaya, yaitu selain harganya yang mahal serta perawatannya yang cukup sulit. maka dari itu, dibutuhkan sebuah solusi alternatif untuk membuat aplikasi yang lebih murah dan efisien di dalam penggunaannya. Oleh karena itu
penulis mengambil judul “Perancangan Aplikasi Virtual Synthesizer
1.2 PERMASALAHAN
1.2.1RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka permasalahan yang akan dibahas dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang aplikasi virtual synthesizer bertipe frequency modulation yang murah dan mudah untuk digunakan?
2. Bagaimana mengetahui manfaat dari digital audio sample yang dihasilkan?
1.2.2BATASAN MASALAH
Mengingat luasnya cakupan bahasan tentang perancangan aplikasi ini, maka penulis akan membuat batasan terhadap masalah tersebut agar penulisan skripsi ini terfokus pada masalah yang diangkat menjadi judul skripsi ini. Karena alasan tersebut maka penulis membatasi penulisan skripsi ini pada :
1. Perancangan aplikasi ini menggunakan software Synth Maker V 1.1.7.
2. Audio sample pada aplikasi ini akan dibuat dengan menggunakan Audio.Recorder.Deluxe.v2.2.44 sehingga menghasilkan sebuah digital audio sample.
4. Penelitian ini tidak akan membahas tentang analisa format audio, untuk menentukan format audio yang akan dibuat, hanya
berdasarkan dari penelitian yang sudah ada.
5. Pengkonfigurasian audio tidak menggunakan hardware mixer atau equalizer.
1.3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 1.3.1. TUJUAN PENELITIAN
1. Membuat Aplikasi virtual synthesizer bertipe frequency modulation yang murah dan mudah untuk digunakan.
2. Mengetahui manfaat dari digital audio sample yang dihasilkan.
1.3.2. MANFAAT PENELITIAN 1.3.2.1 Bagi Penulis
Penulis menjadi lebih memahami tentang teknologi multimedia, khususnya virtual synthesizer, tentang perancangan dan implementasinya.
1.3.2.2 Bagi User
a. Mendapatkan solusi untuk menghasilkan berbagai macam audio sample yang dibutuhkan.
c. Merupakan perangkat alternatif yang murah dan mudah dalam membuat back sound atau soundtrack pada produksi video, film atau music recording.
1.3.2.3 Bagi Universitas
a.Untuk mengetahui kualitas dari mahasiswa.
b.Dapat menjadi sumbangan karya ilmiah dalam disiplin ilmu Teknologi Informasi.
c.Dapat dijadikan bahan bacaan atau acuan bagi peneliti lain yang berminat untuk mengkaji masalah yang sama.
1.4 METODOLOGI PENELITIAN 1.4.1 Metode Pengumpulan Data
1. Studi Pustaka
Metode yang dilakukan dengan cara pengumpulan data secara teoritis sebagai bahan perbandingan dengan jalan mengadakan pengumpulan data yang diperoleh dari berbagai literatur baik dari buku maupun internet
2. Studi Lapangan
3. Studi Literatur Sejenis
Studi literatur adalah usaha untuk mencari referensi dan bahan acuan dari penelitian sejenis yang dilakukan peneliti lain.
1.4.2 Metode Pengembangan Sistem.
Metode pengembangan sistem yang penulis gunakan di dalam penelitian ini adalah metode Rapid Application Development (RAD) yang dikemukakan oleh James Martin, yang dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu tahapan perencanaan, perancangan, konstruksi , dan pelaksananan.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Dalam penulisan skripsi ini, pembahasan yang akan disajikan terbagi dalam lima bab, yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan teori-teori tentang analisa dan perancangan sistem, serta teori-teori dan pustaka yang relevan dengan permasalahan dari penelitian yang dilakukan.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini berisi uraian lebih rinci tentang metodologi penelitian yang meliputi metodologi pengumpulan data dan metodologi pengembangan sistem.
BAB IV PEMBAHASAN
Pada bab ini dijelaskan secara terperinci terhadap keseluruhan proses penelitian berdasarkan metodologi penelitian yang digunakan, yaitu RAD.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Menyajikan kesimpulan dan saran berdasarkan hasil dari perancangan dan implementasi pada perancangan aplikasi Virtual synthesizer yang bertipe frequency modulation untuk pembuatan
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Dasar Audio dan Penelitian 2.1.1 Audio
Menurut Nian, sound atau suara adalah perwujudan dari gelombang seperti cahaya secara makroskopik dan mengandung molekul-molekul udara yang telah terkompresi dan meluas berdasarkan pengaruh yang ditimbulkan dari elemen-elemen yang membentuknya (Nian, 2004:126).
Sedangkan menurut Watkinson, audio dibagi menjadi dua bagian, yaitu analog audio dan digital audio,yang dimaksud dengan analog audio adalah signal-signal audio elektrik yang ditangkap oleh pita-pita magnetik yang bergantung input sinyal dan jarak dari medianya. Sedangkan yang dimaksud dengan digital audio adalah bentuk dari suara yang telah melakukan proses digitasi. Yang dimaksud dengan proses digitasi atau yang biasa disebut dengan analog to digital conversion adalah, sebuah proses pengambilan sample dari suara sehingga menghasilkan sinyal digital, atau yang biasa disebut dengan proses audio recording atau yang biasa disebut sampling (Watkinson, 1994: 1).
beberapa gelombang yang diambil dalam satu detik. Untuk audio, biasanya sampling rates ada pada frekuensi 8 kHz ( 8000 samples per detik) sampai 48 kHz.
Untuk telinga manusia, bisa mendengar frekuensi sekitar 20 Hz (gemuruh yang sangat dalam) sampai 20 kHz, diatas level frekuensi ini, dinamakan frekuensi ultrasonik.
2.1.2Audio Sample
Menurut Alfa Faridh Suni dalam tulisannya tentang desain pengembangan produk, audio sample adalah data yang berisi informasi suara yang tertulis dalam format PCM (Pulse Code Modulation).(Suni: 2005 :30)
2.1.3Backsound dan Soundtrack
2.1.4Elemen-Elemen Suara
Menurut Dean Friedman ada tiga elemen penting yang membentuk suara atau sound, yaitu:
1. Pitch atau titi nada, pitch ditentukan oleh kecepatan gelombang yang dihasilkan, apabila kecepatan gelombang berjalan lambat, maka pitch tersebut menjadi rendah. Demikian juga sebaliknya. Satuan gelombang disebut sebagai cycle, dan beberapa gelombang yang terjadi pada satu detik disebut sebagai frekuensi. Jadi dengan demikian pitch bisa juga disebut sebagai frekuensi.
2. Timbre atau warna nada, timbre dihasilkan oleh rasio dan proporsi yang berbeda-beda dari harmonik yang diciptakan oleh suara tersebut. Sedangkan harmonik adalah kombinasi dari nada-nada.
2.2 Synthesizer
2.2.1 Sejarah Synthesizer
Pada tahun 1897, seorang penemu yang bernama Thaddeus Cahill mengemukakan sebuah penemuan yang kini lebih dikenal sebagai keyboard elektronik yang pertama kali diciptakan. Keyboard tersebut dinamakan Thelharmonium.
Thelharmonium adalah sebuah instrumen polyphonic dengan keyboard sentuh yang sensitif. Suaranya dihasilkan dari alternator-alternator yang berputar secara cepat, yang digerakkan oleh motor elektronik yang sangat bising, sehingga harus diletakkan di ruang yang terpisah. Alat ini tidak bisa dibilang sebagai alat yang portable, karena beratnya mencapai sekitar 200 ton, dan harus ditarik oleh 6 kereta api. Suara dari Thelharmonium dikirim melalui jaringan telepon umum lalu dikuatkan dengan pengeras suara pada saat penerimaan suara.
Gambar 2.2 Generator nada thelharmonium ( Sumber : Friedman, 1985 : 7 )
Gambar-gambar diatas adalah bagian-bagian kecil dari sebuah Thelharmonium, yaitu synthesizer pertama dan masih yang terbesar di dunia.
diciptakan oleh Hammond dengan cepat menjadi sangat terkenal, dan bisa ditemukan di gereja-gereja, studio-studio rekaman, dan di rumah-rumah di seluruh dunia. Menggambarkan produksi masal yang pertama untuk barang elektronik.
Organ elektrik ini bisa dikatakan sebagai cikal bakal dari synthesizer zaman sekarang. Seperti synthesizer organ ini menghasilkan suara dengan energi listrik. Apa yang membedakan organ elektrik dengan yang sekarang kita sebut sebagai synthesizer adalah pada fakta bahwa, organ tersebut tidak bisa di program atau tidak programmable, karena programming atau editing berkaitan erat artinya dengan membentuk atau memanipulasi suara dalam hal ini secara elektronik. Karena itu organ-organ tersebut hanya memberi sedikit pilihan untuk mengubah suara-suaranya.
Dia menempatkan komponen-komponen tersebut secara elegan dan sederhana sesuai dengan fungsinya dan menamainya dengan Moog Modular system. Ini menjadi synthesizer komersial pertama yang diperkenalkan pada tahun 1965. Enam tahun kemudian Moog menyempurnakan ciptaannya, membuatnya semakin kecil dan lebih portable, sehingga pastinya lebih murah, sampai akhirnya dia memperkenalkan salah satu synthesizer yang paling terkenal sepanjang masa yaitu The Mini Moog.
Rancangan asli dari Mini Moog sangat mempengaruhi synthesizer- synthesizer pada saat ini, terutama dalam
komponen-komponen yang digunakan. Meskipun Mini Moog tidak lagi diproduksi pada saat ini, namun samapai sekarang dia masih digunakan oleh studio-studio di seluruh dunia.
Mini Moog adalah synthesizer pengontrol tegangan atau voltase, yang menghasilkan suara berdasarkan modifikasi dari komponen-komponen pengontrol voltase elektronik seperti oscilator, filter, dan amplifier. Tipe synthesizer seperti ini termasuk tipe additive synthesizer.
2.2.2 Jenis-Jenis Gelombang Pada Synthesizer
Gambar 2.3 jenis-jenis gelombang (Sumber : Friedman, 1985: 15)
1. Sine wave, atau gelombang sinus, adalah jenis gelombang yang paling sederhana. Gelombang ini tidak mengandung nada harmonik, suaranya terdengar lembut atau halus seperti suara seruling. Apabila user memilih sinyal sine maka input sinyal tersebut akan dikalikan dengan floating point, agar sinyal tersebut terdengar halus dan lembut., karena menurut teorema nyquist apabila semakin besar sample rate yang dikalikan maka semakin baik output sound yang dihasilkan. (Nian, 2004:128).
2. Square wave, adalah gelombang yang paling mudah dibentuk secara elektronik, gelombang ini terbagi atas dua bagian, yaitu, gelombang bernada tinggi dan rendah. Gelombang ini menghasilkan harmonisasi nada yang aneh. Apabila user memilih sinyal square maka sinyal yang diinputkan akan diperlakukan sama seperti sinyal sawtooth namun mempunyai nanda harmonisasi yang aneh.(Friedman, 1985: 15).
harmonisasi nada. Apabila user memilih sinyal sawtooth, maka sinyal yang diinputkan akan diproses menjadi sinyal yang memiliki harmonisasi nada yang mempunyai frekuensi diatas atau dibawah frekuensi dasar yaitu 440Hz yang mempunyai kelipatan integer atau bilangan bulat seperti 880Hz, 1320Hz dan sebagainya. (Kristianto, 2008:13). 4. Pulse wave, adalah variasi dari square wave, perbedaannya
adalah apabila pada square wave proporsi dari nada tinggi dan rendah berbanding rata sebesar 50:50, maka pada pulse wave proporsinya bisa bervariasi, tergantung kebutuhan. (Friedman, 1985: 15).
5. Triangle wave, adalah kombinasi dari sine wave dan square wave. Bentuknya hampir sama dengan sine wave dan mempunyai kelembutan pada nadanya, namun juga mengandung nada harmonik yang aneh yang terdapat pada square wave. (Friedman, 1985: 15).
2.2.3 Jenis-Jenis Synthesizer
Menurut Dean Friedman ada beberapa tipe synthesizer yang dikenal, tergantung bagaimana synthesizer tersebut menghasilkan suara. yaitu:
1. Additive synthesizer, adalah jenis synthesizer yang menggunakan kombinasi dan penambahan atau pengurangan sine waves untuk menghasilkan titi nada dengan harmonisasi yang bervariasi. (Friedman, 1985:18). 2. Subtractive synthesizer, adalah kebalikan dari additive
synthesizer, apabila pada additive synthesizer menggunakan
sine wave untuk membuat titi nada, maka pada subtractive synthesizer ini membuat bentuk-betuk gelombang yang kaya akan nada-nada harmonik, lalu memproses gelombang tersebut sehingga manghasilkan nada harmonik yang diinginkan. (Friedman, 1985:19).
2.2.4 Frequency Modulation Synthesizer
Menurut Friedman dalam bukunya yaitu synthesizer basic, Frequency Modulation Synthesizer pertama kali ditemukan oleh Dr. John Chowning pada tahun 1970 di universitas Stanford. Pada intinya Frequency Modulation Synthesizer atau yang disebut dengan FM synth adalah ketika dua sinyal sinus bertemu sehingga menghasilkan harmonisasi suara.
[image:37.595.148.523.81.624.2]Tipe gelombang sinus yang pertama adalah modulator yaitu gelombang yang memodulasi atau merubah gelombang sinus yang pertama, sedangkan gelombang sinus yang di modulasi disebut dengan carrier. Berikut ini adalah gambar yang menjelaskan ketika gelombang sinus tersebut bertemu.
Gambar 2.4 sinyal frekuensi modulasi (Sumber : Friedman, 1985: 104)
teori FM diimplementasikan ke dalam multi oscilator. Multi oscilator digunakan untuk memodulasi antara tipe sinyal yang satu dengan tipe sinyal lainnya, sehinggga menghasilkan audio sample yang lebih bervariasi dan unik.
2.2.5 Komponen-Komponen Utama Synthesizer
[image:38.595.144.522.116.498.2]Ada enam komponen utama dari sebuah synthesizer,berikut ini adalah gambar skema dari enam komponen tersebut.
Gambar 2.5 skema komponen synthesizer (Sumber : Friedman, 1985: 22)
Penjelasan untuk gambar diatas menurut Dean Friedman adalah :
1. Oscilator adalah sebuah sirkuit elektronik yang menghasilkan gelombang secara konstan dan berulang-ulang.
3. Amplifier adalah alat yang menguatkan amplitudo dari sebuah sinyal.
4. LFO(Low Frequency Oscilator) adalah sebuah gelombang termodulasi yang bekerja pada jarak sub-audio.
5. Filter envelope adalah sebuah envelope yang terjadi ketika mempengaruhi sebuah filter cutoff point, sehingga menentukan warna nada. Sedangkan filter cutoff point adalah frekuensi awal ketika filter tersebut mulai mempengaruhi frrekuensi tersebut, atau disebut juga dengan cutoff frequency.
6. Volume envelope adalah sebuah envelope yang menentukan bentuk dari volume ketika diteruskan ke amplifier.
2.2.6 Komponen-Komponen Lain Pada Synthesizer
1. Detuner adalah komponen pengontrol octave dan tuning yang berfungsi untuk menentukan tinggi rendahnya nada dari sinyal yang dihasilkan. Komponen ini dapat menurunkan dan menaikkan oktave dari suatu nada dari - 4 sampai + 4 oktave, sesuai dengan standar pada synthesizer keyboard. Penerapan standarisasi tuning mulai dilakukan
makin tinggi tingginya sebuah pitch, maka sensasi loudness semakin meningkat. (Kristianto, 2008 : 9)
2. Amplifier adalah komponen penguat sinyal, yang biasa disebut sebagai volume.( Nian, 2004 : 130)
3. Distrotion adalah komponen yang berfungsi sebagai efek dari sinyal yang masuk dengan menggunakan modifikasi sinyal yang lebih kasar. Distorsi linear dapat terjadi karena fluktuasi amplitudo seperti peristiwa beating yang terjadi ketika dua frekuensi berbeda kurang dari 15Hz dimainkan secara bersamaan. (kristianto, 2008:103).
5. State variable filter adalah komponen yang berfungsi untuk memodifikasi sinyal dengan menggunakan filter. Filter adalah sebuah rangkaian yang dirancang agar melewatkan suatu pita frekuensi tertentu seraya memperlemah semua isyarat di luar pita ini. Pengertian lain dari filter adalah rangkaian pemilih frekuensi agar dapat melewatkan frekuensi yang diinginkan dan menahan (couple)/membuang (by pass) frekuensi lainnya. Adapun jenis-jenis filter yaitu low pass, high pass, band pass dan band reject filter.
Berikut ini adalah pengertian dari komponen-komponen
tersebut menurut wahyuhadi di dalam blognya (
http://analisis-wahyuhadi.blogspot.com/2009/12/analog-digital-filter-menggunakan.html ) :
Gambar 2.6 respon LPF
(Sumber:http://analisiswahyuhadi.blogspot.com/2009/12/a nalog-digital-filter-menggunakan.html )
Keterangan :
Pita Lewat : Jangkauan frekuensi yang dipancarkan Pita Stop : Jangkauan frekuensi yang diperlemah. Frekuensi cutoff (fc) : disebut frekuensi 0.707, frekuensi 3-dB, frekuensi pojok, atau frekuensi putus.
Gambar 2.7 respon HPF
(Sumber:http://analisiswahyuhadi.blogspot.com/2009/12/a nalog-digital-filter-menggunakan.html )
Keterangan :
Garis penuh adalah kurva idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan bagaimana filter-filter high pass yang praktis menyimpang dari ideal.
3) Band Pass Filter adalah filter yang hanya melewatkan sebuah pita frekuensi saja seraya memperlemah semua frekuensi di luar pita itu. Pengertian lain dari Band Pass Filter adalah filter yang melewatkan suatu jangkauan
Gambar 2.8 Band Pass Filter
(Sumber:http://analisiswahyuhadi.blogspot.com/2009/12/a nalog-digital-filter-menggunakan.html )
4) Band Reject Filter adalah filter yang menolak pita frekuensi tertentu seraya melewatkan semua frekuensi diluar pita itu. Band Reject Filter merupakan kebalikan dari band pass filter, yaitu merupakan filter yang menolak suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject filter juga memperhitungkan faktor
mutu. Berikut ini adalah gambar dari band pass filter.
Gambar 2.9 Band Reject Filter
6. ADSR ( Attack, Decay, Sustain, Release ) adalah komponen yang berfungsi umtuk memodifikasi amplitudo dari sinyal yang masuk
Berikut ini adalah fungsi dari komponen-komponen tersebut menurut Dean Friedman (Friedman, 1985:126): 1)Attack adalah keadaan pada saat amplitudo dari sebuah
suara yang bergerak dari level 0 sampai 100%.
2) Decay adalah keadaan pada saat amplitudo dari sebuah suara yang bergerak dari level 100% ke keadaan sustain.
3) Sustain adalah keadaan dari sebuah amplitudo suara yang berada pada level yang sama selama sinyal diinputkan.
4) Release adalah keadaan sebuah amplitudo suara dari keadaan sustain sampai kembali ke level 0.
8. Equalizer adalah komponen yang berfungsi memodifikasi sinyal melalui equalizer yang bisa dijalankan secara real time. Komponen ini menggunakan batas bawah getaran
sebesar 20Hz, sedangkan atasnya sebesar 20.000Hz, yaitu sesuai dengan batas pendengaran manusia yang hanya mampu mendengar getaran 20Hz-20.000Hz. (Kristianto, 2008:119)
2.3Digital Audio
2.3.1 Pengertian
Menurut Watkinson yang dimaksud dengan digital audio adalah bentuk dari suara yang telah melakukan proses digitasi. Yang dimaksud dengan proses digitasi atau yang biasa disebut dengan analog to digital conversion adalah, sebuah proses pengambilan sample dari suara sehingga menghasilkan sinyal digital, atau yang biasa disebut dengan proses sampling (Watkinson, 1994: 1).
2.3.2Digitasi Audio
disebut dengan Pulse Code Modulation (PCM), PCM ditemukan oleh alex revees pada tahun1937 di Inggris. PCM adalah representasi digital dari signal analog, yaitu proses gelombang diambil sample atau melakukan proses sampling secara beraturan berdasarkan interval waktu tertentu. Proses perubahan sinyal ke biner juga biasa disebut quantisasi.
Penjelasan untuk gambar diatas adalah : a)Frekuensi tunggal
b)Pengambilan sampling secara tepat dengan frekuensi aslinya.
c)Pengambilan sampling 1,5 kali per periode.
2.3.3Analog to Digital Converter (ADC)
Gambar 2.11 ADC sub-system konvensional (Sumber : Watkinson,1994:56)
2.3.4 Digital to Analog Converter (DAC)
Gambar 2.12 DAC sub-system konvensional (Sumber : Watkinson,1994:54)
Menurut Watkinson tujuan dari DAC adalah untuk mengambil data-data numerik dan memproduksi kembali gelombang yang terdapat pada data-data numerik tersebut. Gambar diatas menunjukkan elemen-elemen utama dari sebuah sub-sistem konvensional konversi.
2.3.5 Teorema Nyquist
sinyal diambil sample kurang dari frekuensi aslinya maka, akan didapat dengan apa yang disebut alias, yaitu sebuah frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi aslinya, sehingga akan menciptakan sample yang tidak bagus (Nian, 2004:128). Berikut ini adalah rumusan dari teorema Nyquist.
f alias = f sampling – f true for f true < f sampling < 2 x f true
pengertian dari teorema diatas menunjukan frekuensi alias adalah frekuensi sampling dikurangi dengan frekuensi asli sehingga frekuensi sampling harus lebih besar dari frekuensi asli. Contoh : apabila frekuensi asli 5,5 kHz dan frekuensi sampling 8 Khz, maka frekuensi alias adalah 2,5 kHz.
2.3.6 Signal to Noise Ratio (SNR)
Signal to Noise Ratio (SNR) adalah rasio dari kekuatan sinyal terhadap noise (Nian.2004: 131), sedanglkan noise menurut Watkinson adalah fluktuasi acak dari suara yang terdiri dari berbagai frekuensi, yang terdengar seperti ”desisan” (Watkison,1994:129). Fungsi dari SNR adalah untuk menentukan kualitas dari sebuah sinyal. Rumus dari SNR adalah ssebagai berikut.
SNR = 10
=
20contoh, apabila voltase Vsinyal sama dengan 10 kali dari noise, maka SNR adalah 20 x (10) = 20 dB. Berikut adalah tabel tentang macam-macam suara berdasarkan kekuatan sinyalnya dalam satuan desibel.
Tabel 2.1 pengelompokan suara dalam desibel (Sumber: Nian, 2004 : 132 )
Sound dB
2.3.7 Signal to Quantization Noise Ratio (SQNR)
SQNR = 20
2.3.8 Perbandingan Kualitas Suara
Dalam kuantisasi data suara digital menggunakan bits. Contoh, dalam merubah suara dari stereo ke mono, maka dibutuhkan dua kali jumlah bandwidth (bits per second) (Nian,2004:136). Berikut adalah tabel perbandingannya.
Tabel 2.2 perbandingan kualitas suara (Sumber:Nian, 2004 : 137)
2.3.9 Format Audio
Menurut Sandi Fajar Rodiansyah dalam penelitiannya yang
berjudul ”Spectrogram dan Analisis Kemiripan Sinyal Suara dengan Pendekatan Euclidian Distance”, format audio adalah bagian integral dari komputer modern yang sudah memiliki dukungan multimedia (Sandi,2010:4).
Format audio direkam dan dibaca dengan menggunakan aplikasi multimedia. Efektifitas penyebaran format audio sangat tergantung pada kemampuan komputer untuk mengklasifikasikan dan mencari data audio yang diinginkan oleh pengguna sesuai dengan apa yang mereka inginkan. Berikut ini adalah beberapa format audio yang dikenal pada saat ini.
1) AAC (Advanced Audio Coding) [ .m4a ]
AAC bersifat lossy compression (data hasil kompresi tidak bisa dikembalikan lagi ke data sebelum dikompres secara sempurna, karena telah dikompres terdapat data-data yang hilang). AAC merupakan audio codec yang menyempurnakan MP3 dalam hal medium dan high bit rates.
Kelebihan AAC:
1. Sample ratenya antara 8 Hz – 96 kHz 2. Memiliki 48 channel.
2) WAVEFORM AUDIO [ .WAV ]
- WAV adalah format audio standar Microsoft dan IBM untuk PC.
- WAV biasanya menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation)
- WAV adalah data tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya di harddisk.
- Software yang dapat menciptakan WAV dari Analog Sound misalnya adalah Windows Sound Recorder. - WAV jarang sekali digunakan di internet karena
ukurannya yang relatif besar.
- Maksimal ukuran file WAV adalah 2GB.
3) Audio Interchange File Format [.AIF] - Merupakan format standar Macintosh. - Software pendukung: Apple QuickTime.
4) Audio CD [.cda]
- Format untuk mendengarkan CD Audio
- CD Audio stereo berkualitas sama dengan PCM/WAV yang memiliki sampling rate 44100 Hz, 2 Channel (stereo) pada 16 bit.
5) Mpeg Audio Layer 3 [.mp3]
- Merupakan file dengan lossy compression.
- Sering digunakan di internet karena ukurannya yang cukup kecil dibandingkan ukuran audio file yang tidak terkompresi.
- Kompresi dilakukan dengan menghilangkan bagian-bagian bunyi yang kurang berguna bagi pendengaran manusia.
- Kompresi mp3 dengan kualitas 128 bits 44000 Hz biasanya akan menghasilkan file berukuran 3-4 MB, tetapi unsur panjang pendeknya lagu juga akan mempengaruhi.
- Software pemutar file mp3 : Winamp.
- Macam-macam bit rate: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 and 320 kbit/s
2.4 Musical Instrument Digital Interface (MIDI) 2.4.1 Pengertian
Musical Instrument Digital Interface (MIDI) adalah sebuah
sebuah bahasa pemrograman yang diadopsi oleh industri elektronik musik yang memungkinkan komputer, synthesizer, keyboard, dan alat-alat musik lainnya untuk berkomunikasi satu sama lain (Nian,2004 : 139).
2.4.2 Konsep MIDI
Menurut Nian, musik terbagi menjadi beberapa bagian (tracks) di dalam sequencer, yang dimaksud dengan sequencer adalah sebuah alat untuk menyimpan dan mengedit urut-urutan dari sebuah musik, dalam bentuk data MIDI, namun sequencer sekarang lebih dikenal sebagai software music editor pada komputer.
Bagian-bagian (tracks) di dalam MIDI sendiri terbagi menjadi 16 channel, yang diberi angka dari 0 sampai15. Setiap channel tersebut dibentuk dari empat bit terakhir (the least significant bits) dari sebuah data. Konsepnya adalah untuk
Gambar 2.13 arus data MIDI 10 bit-bytes (Sumber Nian,2004 : 141)
Gambar diatas menunjukan arus data yang digunakan MIDI yang didalamnya mengandung status byte, data byte, data byte, yang diterjemahkan menjadi note on, note number dan note velocity.
2.4.3 Hardware MIDI
Hardware dari MIDI terdiri dari 31,25 kbps (kilobits per second) koneksi serial, dengan 10 bit-bytes termasuk bit 0 start dan stop. Biasanya MIDI hanya bisa menjalankan fungsi sebagai input atau output saja, tapi tidak keduanya, MIDI terdiri dari 5 pin
Gambar 2.14 rancangan MIDI (Sumber : Nian, 2004 : 143)
2.5Digital Signal Processing (DSP) 2.5.1 Pengertian
Menurut Zolzer, Digital Signal Processing (DSP) adalah sebuah proses untuk mengolah sinyal dalam bentuk digital secara real-time (Zolzer, 2008 : 97). Dalam bukunya Steve Smith (Smith,
2006 : 1 ), DSP disebut sebagai sebuah metode atau perhitungan dan tehnik untuk memanipulasi sinyal-sinyal dalam bentuk digital. Menurut Steve Smith, DSP bisa digunakan dalam berbagai bidang keilmuan, sebagai berikut.
Tabel diatas menunjukan pemanfaatan DSP dalam berbagai bidang keilmuan, seperti pada bidang kesehatan dalam diagnostic imaging atau pengambilan data rontgen.
2.5.2 Programing Language
Menurut Steve Smith, pemrograman DSP bisa dikategorikan dalam tiga tingkatan berdasarkan kerumitannya, yaitu (Smith,2006 : 76):
1. Assembly, adalah sebuah bahasa pemrograman yang bekerja dengan menggunakan bahasa mesin yang didalamnya hanya menampilkan pola-pola dari dua angka, yaitu nol dan satu, yang mengandung alamat-alamat memori dari perintah tersebut.
2. Compiled atau high level language, adalah sebuah bahasa pemrograman yang dijalankan oleh sebuah program yang bernama compiler, yaitu sebuah program yang menterjemahkan bahasa pemrograman ke dalam bahasa mesin. Contoh : bahasa C, PASCAL, BASIC, dan lain-lain.
program dengan hanya membuat sebuah desain dari sistemnya saja, sehingga pengguna tidak perlu terlalu banyak menggunakan kode-kode pemrograman lagi, karena setelah desain tersebut telah selesai, maka program tersebut secara otomatis langung merubahnya ke dalam bahasa mesin untuk di jalankan. Contoh: Macromedia Flash, Fruty Loops, Synth Maker dan
lain-lain.
2.6Virtual Technology
2.6.1Pengertian
Menurut Azmi, teknologi virtual adalah sebuah teknologi yang mampu menciptakan bentuk dunia nyata kedalam dunia virtual, dengan bantuan sejumlah peralatan tertentu yang dibangkitkan melalui komputer Penjelasan dari sistem dunia maya ini didasarkan pada panca indra manusia (Azmi, 2007:1).
kenyataannya tidak ada di sekitarnya. Salah satu penerapan terpenting dari dunia maya adalah di bidang kedokteran.
Universitas Michigan telah mengembangkan suatu teknologi untuk melatih para pembantu dokter, khususnya para karyawan di ruang gawat darurat untuk melatih keterampilan mereka di sebuah laboratorium dunia maya. Di sini, gambaran lingkungan sekitar diciptakan dengan memunculkan rincian seluk beluk sebuah ruangoperasi pada lantai, dinding, dan langit-langit dari sebuah ruangan. (Azmi, 2007:3)
2.6.2Virtual Synthesizer
Selain pada bidang kedokteran, teknologi virtual juga telah dipakai dalam bidang-bidang lainnya, diantaranya adalah di dalam bidang teknologi audio signal processing, dalam hal ini sebagai alat untuk menciptakan berbagai pengganti instrumen asli dengan instrumen virtual.
Salah satu instrumen yang dikembangkan dengan teknologi ini adalah Virtual Synthesizer, yang digunakan untuk memproses sinyal secara digital melalui komputer. Berikut ini adalah contoh aplikasi virtual synthesizer yang sudah ada secara open source .
efek crusher, namun tidak mempunyai virtual keyboard dan masih berbentuk VST Plugin. Berikut ini adalah gambar tampilan dari TAL-NoiseMaker.
Gambar 2.15 TAL-NoiseMaker
(Sumber:http://www.synthtopia.com/content/2010/09/27/fr ee- virtual-synth-for-mac-windows-gets-update/ )
2.7 Metodologi Penelitian
Metode penelitian pada dasarnya merupakan cara ilmiah untuk mendapatkan data dengan tujuan dan kegunan tertentu. Cara ilmiah berarti kegiatan penelitian itu di dasarkan pada cirri-ciri keilmuan, yaitu rasional, empiris, dan sistematis. (Sugiyono, 2009:2)
2.7.1 Metodologi Pengumpulan Data
Pengumpulan data merupakan kegiatan mencari data di lapangan yang akan digunakan untuk menjawab permasalahan penelitian (Maryati, 2007: 129) Pengumpulan data penelitian dapat dilakukan berdasarkan beberapa cara pengumpulan, yaitu :
1. Studi Pustaka
Studi pustaka merupakan suatu kegiatan pengumpulan data dan informasi dari berbagai sumber, seperti buku yang memuat berbagai ragam kajian teori yang sangat dibutuhkan peneliti, majalah, naskah, kisah sejarah, dan dokumen. termaksud di dalamnya adalah rekaman berita dari radio, televisi, dan media elektronik lainnya. (Maryati, 2007:129)
2. Studi Lapangan
dan / atau studi kasus dimana peneliti berusaha mengidentifikasi variabel-variabel penting dan hubungan antar variabel tersebut dalam suatu situasi permasalahan tertentu. 3.1. Pengamatan ( Observasi )
Teknik pengumpulan data dengan observasi digunakan bila, penelitian berkenaan dengan prilaku manusia, proses kerja, gejala-gejala alam dan bila responden yang di amati tidak terlalu besar (Sugiyono, 2009:145)
2.2 Wawancara ( Interview )
Wawancara digunakan sebagai teknik pengumpulan data apabila peneliti ingin melakukan studi pendahuluan untuk menemukan permasalahan yang harus diteliti, dan juga apabila peneliti ingin mengetahui hal-hal dari responden yang lebih mendalam dan jumlah reapondennya sedikit/kecil. (Sugiyono, 2009:137).
2.3 Kuisioner ( Quesioner )
diberikan kepadaresponden secara langsung atau dikirim melalui pos, atau internet. (Sugiyono, 2009:142)
4.Studi Literatur Sejenis
Menggali teori-teori yang telah berkembang dalam bidang ilmu yang berkepentingan metode-metode serta teknik penelitian, baik dalam pengumpulan data atau dalam menganalisis data, yang telah digunakan oleh penelitian-penelitian sejenis terdahulu, memperoleh orientasi yang dipilih serta menghindarkan terjadinya duplikasi-duplikasi yang tidak diinginkan. (Nazir, 2005:75)
2.7.2 Metodologi Pengembangan Sistem
Metodologi pengembangan sistem ditujukan untuk mengembangkan sistem informasi. Ada banyak metode dari pengembangan sistem, diantaranya yaitu, ArchitectedRapid, Application Development (Architected RAD), Dynamic Systems Development Methodology (DSDM), Joint Application
Salah satunya yang diterapkan di penulisan ini adalah RAD. RAD merupakan singkatan dari Rapid Application Development dimana terdapat 4 tahap fase yaitu fase perencanaan
syarat-syarat, fase perancangan, fase konstruksi dan fase pelaksanaan (Kendall & Kendall, 2003 : 238).
RAD menurut Kendall & Kendall adalah suatu pendekatan berorientasi objek terhadap pengembangan sistem yang mencakup suatu metode pengembangan (Kendall & Kendall, 2003 : 237). Metode RAD adalah metode yang diperuntukkan untuk jangka pendek sesuai dengan sistem yang akan dikembangkan, yang dibuat oleh James Martin.
Gambar 2.16 : Fase-fase RAD James Martin (Sumber : Kendall & Kendall, 2003 : 238)
1. Fase Perencanaan Syarat-syarat
Fase perencanaan syarat-syarat adalah fase dimana dilakukannya pengidentifikasian tujuan-tujuan aplikasi atau sistem serta untuk mengidentifikasi syarat-syarat informasi yang ditimbulkan dari tujuan tersebut. (Kendall & Kendall, 2003 : 238)
2. Fase Perancangan
Fase perancangan adalah fase dimana perancangan proses dilakukan yaitu perancangan proses-proses yang akan terjadi didalam sistem. (Kendall & Kendall, 2003 : 238)
3. Fase Konstruksi
Fase konstruksi adalah fase dimana dilakukannya pengkodean terhadap rancangan-rancangan yang telah didefinisikan. (Kendall & Kendall, 2003 : 238)
4. Fase Pelaksanaan
Fase pelaksanaan adalah fase dimana dilakukannya pengujian terhadap sistem dan melakukan pengenalan terhadap aplikasi.(Kendall & Kendall, 2003 : 238).
mencatat hasilnya, mengevaluasi setiap aspek pada setiap komponen system dan mengevaluasi semua fasilitas dari perangkat lunak yang dikembangkan (fatta, 2007:169) .
Maka berdasarkan pengertian diatas, dapat disimpulkan bahwa tujuan dari dilakukannya pengujian adalah untuk memenuhi persyaratan kualitas perangkat lunak dengan cara mengeksekusi program untuk mencari kesalahan sintaks program serta melakukan verifikasi perangkat lunak untuk melihat kesesuaian antara perangkat lunak dengan keinginan customer
Ada beberapa metode untuk melakukan pengujian, diantaranya yaitu:
1. Black Box Testing
Black box testing adalah pengujian yang dilakukan
dengan cara mengamati hasil eksekusi melalui data uji dan memeriksa fungsional dari perangkat lunak.
2. White Box Testing
white box testing adalah pengujian yang dilakukan sampai
pada level detil dari suatu perangkat lunak yaitu source code.
3. Factory Acceptence Testing (FAT)
4. User Acceptence Testing (UAT)
UAT adalah pengujian perangkat lunak yang dilakukan ditempat user/pengguna perangkat lunak.
5. Alpha Testing
Alpha testing adalah pengujian perangkat lunak yang
sudah siap untuk dipasarkan yang dilakukan oleh user/ tester khusus dibawah kendali developer. Perangkat lunak yang sedang diuji menggunakan alpha testing disebut juga Release Alpha.
6. Betha Testing
Betha Testing adalah pengujian perangkat lunak yang sudah siap untuk dipasarkan yang dilakukan oleh user tanpa pengawasan developer. Perangkat lunak yang sedang diuji menggunakan betha test disebut juga Release Betha.
7. Stress testing
Stress testing adalah pengujian yang dilakukan dengan
cara memberikan beban pada perangkat lunak untuk mengetahui titik maksimum performance perangkat lunak
pengujian hanya dilakukan dengan menjalankan atau mengeksekusi unit atau modul, kemudian di amati apakah hasil dari unit itu sesuai dengan proses bisnis yang diinginkan.
2.8 Studi Literatur yang Digunakan
Pada penelitian ini, penulis menggunakan tulisan yang dibuat oleh Jeri Kleimola yang berjudul Design and Implementation of a Software Sound Synthesizer , sebagai literatur penulis. Berikut ini adalah abstraksi
dari literatur tersebut.
Increased processing power of personal computers has enabled
their use as real-time virtual musical instruments. In this thesis, such a
software sound synthesizer is designed and implemented, with the main
objective being in the development of a composite synthesis architecture
comprising several elementary synthesis techniques.
First, a survey of sound synthesis, effects processing and
modulation techniques was conducted, followed by an investigation to
some existing implementations in hardware and software platforms.
Next, a formal object-oriented design methodology was applied to
capture the requirements of the implementation, and an architectural
design phase was carried out to ensure that the requirements were
fulfilled. Thereafter, the actual implementation work was divided
implementation packages. Finally, evaluation of the results was made
inform of sound and source code analysis.
As a conclusion, the composite synthesis architecture was found to
be relatively intuitive and realizable. The generic object-oriented design
methodology applied appeared to be well suited to the design of sound
synthesis systems in general, but was considered to be too laborious to
follow in every detail. The implementation work benefited from the
properly done design phase, however. The relative amount of man
machine interface code compared to other subsystems was still
surprisingly large. The timbral dimension of the realizable sound palette
appeared to be quite wide, and the quality of the audio output was
comparable, or even better than that of the existing implementations.
Keywords: audio effects, musical acoustics, object-oriented design
methods, software framework, sound synthesis.
Menurut pemahaman penulis maka terjemahannya adalah.
Meningkatnya pertumbuhan kekuatan proses dari personal komputer telah memungkinkan kegunaannya sebagai alat musik virtual. Penelitian ini bertujuan untuk merancang perangkat lunak dari suara synthesizer.
formal diberlakukan untuk memenuhi kebutuhan dari implementasi, dan suatu tahap desain secara ilmu bangunan dilaksanakan untuk memastikan bahwa kebutuhan dipenuhi. Sesudah itu, pekerjaan implementasi yang nyata dibagi antar perpustakaan kerangka aplikasi yang bisa kami kembali dan paket implementasi yang diperluas. Yang akhirnya, evaluasi hasil dibuat menginformasikan sumber program analisa dan bunyi.
Sebagai kesimpulan, arsitektur sintesis gabungan ditemukan untuk;menjadi secara relatif dapat dicapai dan metodologi yang intuitif. disain yang berorientasi umum yang diterapkan muncul menjadi baik dan cocok untuk perancangan sistem sintesis bunyi secara umum, tetapi dianggap terlalu perlu banyak tenaga untuk mengikuti di tiap-tiap detil. Pekerjaan implementasi memanfaatkan dari tahap disain yang dilaksanakan, bagaimanapun. Hunbungan antara alat penghubung kode manusia dan mesin yang dibandingkan ke subsistem lain masih besar. Timbral dimensi dari palet bunyi dapat dicapai untuk mendapatkan mutu dari keluaran audio yang dapat diperbandingkan, atau yang lebih baik dibandingkan dengan implementasi yang ada.
2.9 Piranti Perencanaan Sistem
2.9.1Unified Modelling Language (UML)
Unified Modeling Language (UML) adalah bahasa standar
yang digunakan untuk menjelaskan dan memvisualisasikan sistem dari proses analisis dan disain berorientasi objek. UML menyediakan standar pada notasi dan diagram yang bisa digunakan untuk memodelkan suatu sistem. UML dikembanglan oleh Grady Booch, Jim Rumbaugh, dan Ivar Jacobson. (Hermawan, 2000:13)
1. Use-case Diagram
Use case diagram terdiri dari aktor (actor), pengunaan/kegiatan (use cases), dan hubungan antar aktor tersebut (relationship). Diagram ini menunjukkan fungsionalitas suatu sistem atau kelas dan bagaimana sistem berinteraksi dengan dunia luar (NIIT, 2001:1.15). Use-case diagram dapat digunakan selama proses analisa untuk menangkap requirements atau permintaan terhadap sistem dan untuk memahami bagaimana sistem tersebut harus berkerja. Selama tahap desain, use-case diagram menetapkan perilaku dari aplikasi saat
implementasi. Dalam sabuah model memungkinkan terdapat satu atau beberapa use-case diagram. (www.ittelkom.ac.id)
2. Activity Diagram
kasus. Activity diagram mempunyai peranan seperti halnya flowchart, akan tetapi perbedaanya dengan flowchart adalah activity diagram bisa mendukung prilaku parallel sedangkan flowchart tidak bisa. (Munawar, 2005:109)
3. Sequence Diagram
Sequence diagram menjelaskan secara detail urutan proses
yang dilakukan dalam sistem untuk mencapai tujuan dari use case. Pembuatan sequence diagram merupakan aktivitas yang
paling kritikan dalam proses desain karena diagram inilah yang menjadi pedoman dalam proses pemograman nantinya dan berisi aliran kontrol dari program. (Hermawan, 2000:24)
4. Class Diagram
Class diagram, membentuk kelas-kelas berdasarkan dari
pada actor dan use case yang telah didapatkan sebelumnya, yang kemudian diidentifikasi atribut dan tingkah laku (behaviour) yang kemudian dikaitkan menjadi 1 kesatuan berdasarkan hubungan masing masing kelas tersebut (NIIT, 2002, 2.3).
5. Deployment Diagram
Deployment diagram menyediakan gambaran bagaimana
dimana setiap node diwakili untuk sebuah kubus. Garis yang menghubungkan antara 2 kubus menunjukkan hubungan diantara kedua node tersebut. Tipe node bisa berupa device yang berwujud hardware dan bisa juga prosesor (yang mengeksekusi komponen) atau execution environment (software yang menjadi host atau mengandung software yang lain). (Munawar, 2005:127)
Tabel 2.4 Notasi UML (Schmuller, 2004)
No Simbol Keterangan
1
Actor adalah sesuatu yang berinteraksi dengan sistem aplikasi komputer
2 Use case menjelaskan urutan
kegiatan yang dilakukan actor dan sistem untuk mencapai suatu tujuan tertentu
3 Interaction digunakan untuk
menunjukkan aliran pesan atau informasi antar objek
4 Class menunjukkan kumpulan objek
yang memiliki atribut dan operasi yang sama. Atribut digunakan untuk menyimpan informasi, operasi menunjukkan sesuatu yang bisa dilakukan oleh objek.
5 Node menggambarka komponen
6 Lifeline merupakan state dari sebuah proses yang ada di dalam sistem. Nantinya, setiap bagian dari proses akan berhenti pada lifeline yang sesuai.
7 Initial Node memperlihatkan titik awal dari Activity
8 Activity merupakan aktifitas yang ada di dalam sistem. Biasa digunakan pada proses yang melibatkan proses lainnya.
9 Final Activity Node merupakan akhir dari sebuah activity Diagram
10 Decision Node digunakan untuk menggambarkan test condition untuk memastikan bahwa flow control mengalir ke lebih dari 1 jalur
2.10Synth Maker
2.10.1 Pengertian
Synth Maker adalah sebuah audio programming tool yang
2.10.2 Fitur-Fitur Synth Maker
Fitur-fitur yang diberikan oleh synth maker adalah sebagai berikut :
1. Membuat aplikasi tanpa harus menuliskan banyak kode-kode pemrogaman, namun pengguna hanya melakukan proses penyusunan komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat aplikasi tersebut.
Gambar 2.17 penyusunan komponen-komponen dalam synth maker
(Sumber www.synthmaker.co.uk)
2. Synth maker memudahkan penggunanya untuk melihat sebuah komponen secara detail sampai ke dalam detail-detail komponen yang paling kecil.
Gambar 2.18 code component (Sumber: www.synthmaker.co.uk)
2.11 Hardware dan Software Pendukung 1. Keyboard
Keyboard merupakan salah satu jenis input device yang
paling tua dan telah lama melengkapi suatu sistem perangkat komputer. Keyboard, sebagai media interaksi antara user dengan mesin. Merupakan sebuah papan yang terdiri dari tombo
