PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA
PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
YUNISYA AULIA PUTRI
091402004
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA
PARU-PARU PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Teknologi Informasi
YUNISYA AULIA PUTRI
091402004
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN APLIKASI UNTUK
VISUALISASI SUARA PARU-PARU PADA
MANUSIA BERBASIS ANDROID
Kategori : SKRIPSI
Nama : YUNISYA AULIA PUTRI
Nomor Induk Mahasiswa : 091402004
Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS
SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 12 Juli 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2
Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc NIP 19860303 201012 1 004
Pembimbing 1
M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT NIP 19800110 200801 1 010
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
PERNYATAAN
PERANCANGAN APLIKASI UNTUK VISUALISASI SUARA PARU-PARU
PADA MANUSIA BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2013
Yunisya Aulia Putri
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT beserta Nabi besar Muhammad SAW yang telah memberikan rahmat, hidayah-Nya, segala daya dan upaya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Program Studi S-1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarmya penulis sampaikan kepada :
1. Ketua dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi, Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM. IT dan Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc, M.Sc.IT, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Teknologi Informasi.
2. Bapak M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT selaku pembimbing pertama dan Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc selaku pembimbing kedua, yang telah banyak meluangkan waktunya dan memberikan masukan-masukan yang bermanfaat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak M. Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT dan bapak Baihaqi Siregar, S.Si., M.IT yang telah bersedia menjadi dosen pembanding dan memberikan saran-saran yang baik bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Kedua orang tua penulis, orang yang paling berharga dalam hidup penulis, ayahanda Ir. Suhermansyah, S.Pd dan ibunda Sri Wahyuni, S.T yang telah membesarkan, mendidik, memberi dukungan, doa, dan motivasi tanpa henti. Serta kepada adik-adik penulis Rizky Alvionita Sari, Tria Suci Hasanah dan Azka Maulana yang selalu ada dan menghibur penulis.
5. Sahabat penulis Riri, Adelia, dan Trisna yang selalu mendukung dan memotivasi kapan pun dibutuhkan oleh penulis.
6. Teman terbaik saya Ade Nursyarif Tambunan yang selalu sabar, selalu mendukung, memotivasi, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Serta teman-teman yang mendukung dan membantu penulis, Julia, Fanny, Icha, Yana, Hani, Dija, Ammar, Ridzuan, Ibnu, Reza, Binyo, Fadli R, Fadli, Yogi, Dullah, Kurniawan, Dezi, Alvin, Samuel S, Jihan, Mita, Amira, Andika, Iqbal dan seluruh teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
ABSTRAK
Dalam bidang kesehatan, kemajuan teknologi memberikan dampak yang sangat besar
dalam mendiagnosa penyakit ataupun keadaaan dari seseorang. Hasil rekaman suara
paru-paru (pernafasan) merupakan salah satu contoh dari kemajuan tersebut. Suara
pernafasan yang telah berbentuk digital tersebut dapat diolah dan kemudian dianalisis
oleh praktisi kesehatan untuk mendiagnosa penyakit tertentu. Namun, visualisasi suara
pernafasan belum banyak dikembangkan dalam perangkat mobile berbasis android.
Pada penelitian ini menggunakan rekaman suara paru-paru dengan melakukan
visualisasi pada perangkat android. Visualisasi dilakukan dengan menampilkan suara
dalam bentuk grafik yang menunjukkan aktifitas dari paru-paru tersebut. Pada
penelitian ini, aplikasi dijalankan pada android versi 2.0 Froyo, dengan menggunakan
10 sampel suara paru-paru berkestensi *wav dengan kriteria yang berbeda. Penelitian
ini menghasilkan tampilan grafik dari suara paru-paru yang berbeda dari tiap sampel
serta beberapa informasi seperti frekuensi tarik dan buang nafas, durasi tarik dan
buang nafas, serta jarak waktu antar nafas.
APPLICATION DESIGN FOR VISUALIZATION OF BREATH SOUNDS IN HUMANS BASED ON ANDROID
ABSTRACT
In medical environment, development of technology gives a very large impact in diagnosing diseases or someone’s condition. Recorded of breath sounds is one result of technological advances. Breath sounds that stored in digital format can be processed and then analyzed by the medical expert to diagnose diseases. But, visualization of breath sounds has not been developed in mobile devices based on android. In this research, is used the recorded breath sounds by visualize the sounds in android devices. Visualization is done by showing the breath sounds into graph that showed the activity of the lungs. In this research, application was tested on android device version 2.0 Froyo by using 10 samples of breath sounds with different criteria at each of them in *.wav extension. This research showed the result of visualization of breath sound in a different graphical display between samples. Also it showed some information of the sounds, such as the frequency of inhale and exhale, duration of inhale and exhale.
Keywords : visualization, breath sound, android, graphic
DAFTAR ISI
1.4Tujuan Penelitian 3
1.5Manfaat Penelitian 3
1.6Metodologi Penelitian 4
1.7Sistematika Penulisan 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 6
2.1Suara Paru-Paru 6
2.2Jenis Suara Paru-Paru 8
2.2.1Suara paru-paru normal 9
2.2.2Suara paru-paru abnormal 10
2.2.3Suara paru-paru tambahan (adventitious sounds) 10
2.3Auskultasi 13
2.5Audio 14
2.6File WAV 16
2.7Android 20
2.8Penelitian Terdahulu 22
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 24
3.1Data Yang Digunakan 24
3.2Analisis Sistem 25
3.3Perancangan Sistem 28
3.3.1Arsitektur umum 28
3.3.2Diagram use case 28
3.3.3Use case spesifikasi 29
3.3.4Activity diagram 31
3.3.5Perancangan antar muka 32
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 38
4.1Implementasi Sistem 38
4.1.1Perangkat keras 38
4.1.2Perangkat lunak 39
4.2Pengujian 39
4.2.1Tabel pada database MySQL 39
4.2.2Kasus dan hasil pengujian sistem 41
4.3Pengujian Kinerja Sistem 43
4.4Hasil Pengujian Suara Pernafasan 47
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 58
5.1Kesimpulan 58
5.2Saran 58
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Kategori suara paru-paru 8
Tabel 2.2 Penjelasan struktur file WAV 17
Tabel 2.3 Penelitian terdahulu 22
Tabel 3.1 Data yang digunakan 24
Tabel 3.2 Spesifikasi use case untuk login 29
Tabel 3.3 Spesifikasi use case untuk input data 30
Tabel 3.4 Spesifikasi use case untuk pilih data 30
Tabel 4.1 Hasil pengujian halaman awal 41
Tabel 4.2 Hasil pengujian halaman utama (login) 41
Tabel 4.3 Hasil pengujian halaman daftar data pasien 42
Tabel 4.4 Hasil pengujian halaman tambah pasien 42
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Hubungan antara suara pernafasan, suara paru-paru, suara
nafas, dan suara tambahan
6
Gambar 2.2 Sistem pernafasan manusia 7
Gambar 2.3 Suara paru-paru berdasarkan lokasi auskultasi 9
Gambar 2.4 Format file WAV 17
Gambar 2.5 Interpretasi tiap byte pada file WAV 19
Gambar 3.1 Flowchart visualisasi suara 27
Gambar 3.2 Arsitektur umum 28
Gambar 3.3 Diagram use case sistem 29
Gambar 3.4 Activity diagram sistem (input data) 31
Gambar 3.5 Activity diagram sistem (pilih data) 32
Gambar 3.6 Rancangan halaman awal 33
Gambar 3.7 Rancangan halaman utama (login) 34
Gambar 3.8 Rancangan halaman daftar data pasien 34
Gambar 3.9 Rancangan halaman tambah data 35
Gambar 3.10 Rancangan halaman visualisasi suara 36
Gambar 4.1 Tabel dokter 40
Gambar 4.2 Tabel pasien 40
Gambar 4.3 Tabel suara 41
Gambar 4.4 Halaman awal 44
Gambar 4.5 Halaman login 44
Gambar 4.6 Halaman daftar pasien 45
Gambar 4.7 Menu input data 46
Gambar 4.8 Halaman tambah pasien 46
Gambar 4.9 Contoh Halaman visualisasi suara paru-paru 47
Gambar 4.11 Hasil Visualisasi Normal vesicular sound-right lower lobe 49
Gambar 4.12 Hasil Visualisasi Fine crackles-right lower lobe 50
Gambar 4.13 Hasil Visualisasi Coarse crackles-right lower lobe 51
Gambar 4.14 Hasil Visualisasi Inspiratory stridor 52
Gambar 4.15 Hasil Visualisasi Normal trachea-trachea interscapular 53
Gambar 4.16 Hasil Visualisasi Fine crackles with deciduous bronchial
sound
54
Gambar 4.17 Hasil Visualisasi Pleural friction-right middle lobe 55
Gambar 4.18 Hasil Visualisasi Rhonchus-Right lower lobe 56
ABSTRAK
Dalam bidang kesehatan, kemajuan teknologi memberikan dampak yang sangat besar
dalam mendiagnosa penyakit ataupun keadaaan dari seseorang. Hasil rekaman suara
paru-paru (pernafasan) merupakan salah satu contoh dari kemajuan tersebut. Suara
pernafasan yang telah berbentuk digital tersebut dapat diolah dan kemudian dianalisis
oleh praktisi kesehatan untuk mendiagnosa penyakit tertentu. Namun, visualisasi suara
pernafasan belum banyak dikembangkan dalam perangkat mobile berbasis android.
Pada penelitian ini menggunakan rekaman suara paru-paru dengan melakukan
visualisasi pada perangkat android. Visualisasi dilakukan dengan menampilkan suara
dalam bentuk grafik yang menunjukkan aktifitas dari paru-paru tersebut. Pada
penelitian ini, aplikasi dijalankan pada android versi 2.0 Froyo, dengan menggunakan
10 sampel suara paru-paru berkestensi *wav dengan kriteria yang berbeda. Penelitian
ini menghasilkan tampilan grafik dari suara paru-paru yang berbeda dari tiap sampel
serta beberapa informasi seperti frekuensi tarik dan buang nafas, durasi tarik dan
buang nafas, serta jarak waktu antar nafas.
APPLICATION DESIGN FOR VISUALIZATION OF BREATH SOUNDS IN HUMANS BASED ON ANDROID
ABSTRACT
In medical environment, development of technology gives a very large impact in diagnosing diseases or someone’s condition. Recorded of breath sounds is one result of technological advances. Breath sounds that stored in digital format can be processed and then analyzed by the medical expert to diagnose diseases. But, visualization of breath sounds has not been developed in mobile devices based on android. In this research, is used the recorded breath sounds by visualize the sounds in android devices. Visualization is done by showing the breath sounds into graph that showed the activity of the lungs. In this research, application was tested on android device version 2.0 Froyo by using 10 samples of breath sounds with different criteria at each of them in *.wav extension. This research showed the result of visualization of breath sound in a different graphical display between samples. Also it showed some information of the sounds, such as the frequency of inhale and exhale, duration of inhale and exhale.
Keywords : visualization, breath sound, android, graphic
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Teknologi telah menjadi bagian pada tiap aspek kehidupan kita. Perkembangan
teknologi yang terus menerus membuat manusia sangat bergantung kepada
kecanggihan teknologi tersebut dan membuat manusia seakan tidak terpisah oleh
jarak, ruang, dan waktu. Teknologi yang muncul dapat menjadi alat bantu untuk
menjalankan aktivitas manusia sehingga tak jarang teknologi sudah menjadi
kebutuhan primer untuk sebagian besar manusia.
Misalnya saja pada bidang kesehatan, teknologi telah mengambil peranan yang
penting. Stetoskop merupakan alat yang biasa digunakan pada bidang kesehatan untuk
mendeteksi kondisi seseorang. Stetoskop biasa digunakan untuk mendengarkan suara
yang ada di dalam tubuh seseorang, seperti suara pernafasan manusia. Teknik ini
disebut dengan auskultasi. Hasil dari auskultasi inilah dokter biasanya menentukan
kondisi pasien.
Teknik auskultasi dengan menggunakan stetoskop memiliki banyak batasan
dan kekurangan. Teknik ini merupakan suatu proses yang subjektif dimana hasilnya
bergantung pada kemampuan pendengaran seseorang, pengalamannya, dan
kemampuannya mengenali perbedaan antara pola-pola suara yang ada (Sovijarvi et al.
2000). Ini dikareakan suara yang dihasilkan oleh stetoskop masih bersifat kasar
sehingga bagi para dokter muda dan mahasiswa kedokteran masih sulit dalam
menentukan suara yang berkaitan dan proses diagnosis yang dihasilkan belum benar.
Selain itu data suara tidak tersimpan sehingga sullit untuk didiskusikan lagi bersama
dokter-dokter lainnya (Rizal dan Soegijoko 2006). Namun pada saat ini, metode-
mengatasi permasalahan yang ada pada teknik auskulasi sederhana (Sovijarvi et al,
2000). Digital stetoskop memiliki fungsi lebih, seperti penyimpanan, pengiriman, dan
pemrosesan data. Suara tubuh bagian pernafasan dapat direkam, didengarkan kembali,
atau diolah baik secara frekuensi ataupun sinyal.
Seiring berkembangnya teknologi, komputasi mobile mengalami kemajuan
yang pesat. Ini ditandai dengan semakin banyaknya fungsi pada perangkat mobile atau
yang disebut dengan smartphone. Android merupakan salah satu basis smartphone
yang saat ini sedang populer. Android merupakan subset perangkat lunak untuk
perangkat mobile yang meliputi sistem operasi, middleware, dan aplikasi inti yang
dirilis oleh google (Huda, 2011).
Dengan banyaknya aktivitas seseorang, sebagian besar orang memilih untuk
belajar secara mandiri dan tidak terfokus di satu tempat atau pun waktu. Maksudnya,
seseorang dapat belajar dimana saja dan kapan saja. Suatu aplikasi pembelajaran yang
dapat berjalan pada perangkat mobile, menjadi strategi seseorang untuk dapat
memanfaatkan teknologi sebagai alat menambah pengetahuan yang dapat dilakukan
kapanpun dan dimanapun.
Dari penjelasan di atas penulis tertarik untuk memanfaatkan rekaman suara
paru-paru (suara pernafasan), sebagai bahan penelitian, dengan melakukan visualisasi
suara paru-paru (suara pernafasan) pada manusia berbasis android. Suara pernafasan
yang telah direkam akan divisualisasikan ke dalam bentuk grafik yang menunjukkan
aktivitas dari paru-paru tersebut. Bentuk visualisasi dari suara paru-paru ini
diharapkan dapat memberikan manfaat dalam meneliti kondisi paru-paru seseorang
tidak hanya dengan suara tetapi juga melalui bentuk visual. Maka dari itu penelitian
ini berfokus pada perancangan sebuah aplikasi pemvisualisasian suara paru-paru
(suara pernafasan) pada manusia.
Beberapa penelitian yang berkaitan dengan suara paru-paru yang menjadi
bahan referensi penulis seperti, Analisis dan klasifikasi suara pernafasan dengan
signal coherence method yang dihasilkan oleh Baydar et al.( 2003). Karakteristik
suara pernafasan dan suara tambahan pada sistem pernafasan yang dipaparkan oleh
Pengenalan Suara Jantung dan Paru untuk Diagnosis Penyakit Jantung dan Paru
Secara Otomatis (Rizal & Suryani, 2007).
1.2Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan diangkat pada penelitian ini yaitu permasalahan
dalam sulitnya mendapatkan hasil diagosa yang dihasilkan stetoskop karena masih
bersifat subjektif, tergantung kepada pengalaman dan ketajaman pendengaran dokter.
Maka perlunya visualisasi suara paru-paru untuk digunakan sebagai bahan diskusi dan
pembelajaran bagi para dokter muda ataupun mahasiswa kedokteran.
1.3Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan masalah yang diterapkan pad penelitian ini yaitu :
1. Data yang digunakan sebanyak 10 file suara rekaman pernafasan manusia.
2. Data yang digunakan berbentuk file wav yang diambil dari Stethoscope Sounds
: Littmann.
3. Penelitian tidak sampai pada tahap pemberian keputusan dan klasifikasi.
4. Aplikasi yang dibuat menggunakan perangkat Android Mobile versi 2.0 Froyo.
Software pendukung perangkat ini adalah Eclipse.
5. Perancangan dilakukan untuk aplikasi mobile berbasis android.
6. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman java.
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini yaitu untuk menvisualisasikan suara paru-paru manusia pada
suatu perangkat mobile berbasis android agar dapat digunakan sebagai bahan diskusi
dan pembelajaran bagi penggunanya.
1.5Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Mempermudah pengguna untuk menganalisis suara paru-paru dari visualisasi
yang ditampilkan pada perangkat android.
2. Dapat menjadi bahan diskusi dan pembelajaran mengenai suara paru-paru dan
3. Menambah wawasan mengenai pemrograman android.
4. Menjadi bahan referensi untuk penelitian berikutnya yang berkenaan dengan
suara pernafasan ataupun lainnya.
1.6Metodologi Penelitian
Adapun metodologi penelitian yang digunakan peneliti yaitu :
1. Studi Literatur
Pada tahap ini peneliti melakukan pengumpulan sumber referensi yang akan
digunakan untuk penelitian. Peneliti membaca dan mempelajari buku-buku,
jurnal, media online dan sumber lainnya yang berhubungan dengan penelitian
yang akan dilakukan.
2. Perancangan Desain Sistem
Pada tahap ini peneliti melakukan perancangan aplikasi, seperti merancang
activity diagram, diagram alur (flowchart) sistem, perancangan desain, dan
perancangan desain antarmuka (interface).
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengkodean dan implementasi rancangan yang telah
dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman yang telah dipilih.
Pengkodean dilakukan dengan bahasa pemrograman java android dengan
menggunakan aplikasi Eclipse.
4. Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengujian dan percobaan pada sistem yang telah
dibuat sesuai dengan kriteria dan kebutuhan yang diinginkan dan memastikan
apakah program berjalan sesuai dengan yang diinginkan.
5. Dokumentasi Sistem
Pada tahap ini, peneliti mendokumentasikan sistem dalam bentuk laporan
tertulis untuk menunjukkan hasil penelitian yang dilakukan.
1.7Sistematika Penulisan
Adapun penulisan skripsi ini terdiri dari lima bagian utama (bab) dengan penjelasan
Bab 1 Pendahuluan
Pada bab ini berisi uraian penjelasan latar belakang terkait judul skripsi yang diajukan,
perumusan masalah pada penelitian, batasan masalah yang ditetapkan, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan dari
penyusunan skripsi ini.
Bab 2 Landasan Teori
Pada bab ini dibahas mengenai teori-teori pendukung yang digunakan pada penelitian
ini, seperti suara paru-paru (pernafasan), teknologi android, dan penelitian terdahulu.
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
Pada bab ini berisi penjelasan analisis mengenai permasalahan dan identifikasi
kebutuhan perancangan sistem.
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
Pada bab ini berisi penjelasan implementasi sistem dari hasil analisis yang dilakukan
serta menguji sistem yang telah dibuat.
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini berisi kesimpulan yang didapat dari penelitian skripsi yang telah
dilakukan dan saran yang dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut mengenai
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Suara Paru-Paru
Suara paru-paru merupakan bagian dari suara pernafasan atau yang biasa disebut
respiratory sound. Dalam suara pernafasan meliputi suara yang terdapat pada mulut
dan trakea, sedangkan suara paru-paru terjadi pada bagian sekitar dada (chest wall).
Respirasi dapat didefinisikan sebagai kegiatan dalam bernafas. Di dalamnya termasuk
seluruh proses yang berkonstribusi dalam hal menghirup oksigen (inhaling) dan
mengeluarkan karbon dioksida (exhaling) (Baydar et al. 2003). Suara pernafasan didefinisikan sebagai keseluruhan suara yang berhubungan dengan respirasi termasuk
suara nafas (breath sounds), suara adventif (abnormal sounds), suara batuk (cough
sounds), dengkuran (snoring sounds), dan suara bersin (sneezing sounds) (Sovijarvi et
al.2000).
Adanya suara di dalam paru-paru manusia dikarenakan terjadi turbulensi udara
saat udara memasuki saluran pernafasan selama proses pernafasan terjadi. Turbulensi
yang terjadi di dalam paru-paru manusia terjadi karena adanya perbedaan saluran
udara pada sistem pernafasan sehingga menyebabkan udara mengalir dari saluran
yang lebar ke saluran yang lebih sempit ataupun sebaliknya. Menurut Kaelin (2000),
sistem respirasi dapat dipisahkan menjadi 2 saluran yaitu saluran atas dan bawah.
Saluran pernafasan atas terdiri dari hidung, paranasal sinus, pharynx, dan larynx.
Fungsi dari saluran ini adalah untuk menyaring, menghangatkan, dan melembabkan
udara sebelum mencapai unit pertukaran gas. Saluran bawah terdiri dari trachea,
bronchus utama kanan yang terbagi menjadi 3 lobar atau bagian paru (atas, tengah dan
bawah), bronchus kiri yang terbagi menjadi 2 lobar, bronchioli, dan berakhir di
alveoli, dimana pertukaran gas terjadi. Puncak suara paru-paru normal biasanya pada
frekuensi dibawah 100Hz, energi suara paru-paru menurun dengan tajam antara
100-200Hz tapi masih dapat dideteksi pada atau di atas 800Hz dengan alat yang sensitif
(Sukresno, F, et al. 2009).
Gambar 2.2 Sistem pernafasan manusia (Ramadhan, M,Z., 2012)
Dalam proses pernafasan terdapat dua proses utama yaitu proses inspirasi dan proses ekspirasi. Proses inspirasi yaitu proses yang terjadi saat kita menghirup udara
ke dalam paru-paru, dalam proses ini oksigen masuk ke dalam tubuh. Ekspirasi yaitu
proses yang terjadi saat kita mengeluarkan udara dari paru-paru, dan dalam proses ini
yang terdengar akan lebih kuat dari pada saat ekspirasi. Hal ini terjadi dikarenakan
turbulensi udara pada saat proses inspirasi berlangsung lebih kuat dibandingkan pada
saat proses ekspirasi. Namun, durasi antara ekspirasi lebih panjang dari inspirasi.
Saat inspirasi, udara mengalir dari saluran udara yang lebih luas ke saluran
udara yang lebih sempit sehingga turbulensi udara yang terjadi lebih kuat, sedangkan
pada saat ekspirasi terjadi hal yang sebaliknya dari inspirasi. Akibat dari proses ini lah
maka pada saat inspirasi suara yang terdengar lebih keras.
2.2Jenis Suara Paru-Paru
Suara paru-paru terjadi karena adanya turbulensi dari aliran udara saat udara
memasuki saluran pernafasan. Pada saat tarik nafas (inspirasi),udara yang masuk
mengalir dari saluran yang lebar ke saluran yang lebih sempit menuju ke alveoli.
Udara yang menabrak dinding saluran pernafasan menyembabkan terjadinya turbulen
dan menghasilkan suara. Sedangkan pada saat buang nafas (ekspirasi), udara yang
masuk mengalir ke arah yang berlawanan menuju saluran udara yang lebih lebar. Ini
mengakibatkan turbulen yang terjadi lebih sedikit, sehingga pada ekspirasi normal
terdengar suara yang lebih kecil dibandingkan pada saat inspirasi (Ramadhan, M,Z.
2012).
Suara paru-paru dibagi dalam beberapa kategori yang didasarkan pada pitch,
intensitas, lokasi, dan rasio antara inspirasi dan ekspirasi. Suara paru-paru secara
umum dibagi ke dalam tiga kategori, yaitu suara paru-paru normal, suara paru-paru
abnormal, dan suara tambahan (adventitious sound). Dapat dilihat pada tabel 2.1.
Berikut pembagian suara paru-paru menurut Ramadhan, M, Z (2012).
Tabel 2.1 kategori suara paru-paru
Suara Paru-Paru
Normal Abnormal Adventitious
Tracheal Absent/Decreased Crackles
Vesicular Harsh Vesicular Wheeze
Bronchial Stridor
Bronchovesicular Rhonchi
2.2.1 Suara Paru-Paru Normal
Pada suara paru-paru normal, dapat dibagi lagi menjadi 4 bagian. Pembagian ini
didasarkan pada posisi stetoskop pada saat auskultasi (Ramadhan, M,Z. 2012)..
Pembagian yang dimaksud adalah sebagai berikut :
1. Tracheal Sound, yaitu suara yang terdengar pada bagian tracheal, yaitu pada
bagian larik dan pangkal leher.
2. Bronchial Sound, yaitu suara yang terdengar pada bagian bronchial, yaitu
suara pada bagian percabangan antara paru-paru kanan dan paru-paru kiri.
3. Bronchovesicular Sound, suara ini didengar pada bagian ronchus, yaitu tepat
pada bagian dada sebelah kanan atau kiri.
4. Vesicular Sound, suara yang dapat didengar pada bagian vesicular, yaitu
bagian dada samping dan dada dekat perut.
Gambar 2.3 suara paru-paru berdasarkan lokasi auskultasi
2.2.2 Suara Paru-Paru Abnormal
Pada saat dilakukan auskultasi, tidak jarang dapat didengar suara paru-paru yang
normal (normal sound) namun terdengar di tempat yang tidak seharusnya pada bagian
interior dan posterior. Hal ini menyebabkan suara paru-paru yang didengar
digolongkan pada suara abnormal. Beberapa bagian dari suara abnormal menurut
Ramadhan,M,Z (2012) seperti berikut :
a. Decreased Breath Sound (Absent)
Sering ditemukan suara paru-paru tidak terdengar pada bagian dada atau dapat
dikatakan suara menghilang yang dapat berarti terdapat suatu masalah pada
bagian tersebut. Masalah yang terjadi dapat disebabkan oleh penyakit seperti
daging yang tumbuh hingga paru-paru yang mengecil.
b. Bronchial
Terdengar suara inspirasi keras disusul dengan ekspirasi yang lebih keras lagi.
Suara bronchial sangat nyaring, pitch tinggi, dan suara terdengar dekat dengan
stetoskop. Terdapat gap antara fasa inspirasi dan ekspirasi pada pernafasan, dan
suara ekspirasi terdengar lebih lama dibanding suara inspirasi. Jika suara ini
terdengar dimana-mana kecuali di manubrium, hal tersebut biasanya
mengindikasikan terdapat daerah konsolidasi yang biasanya berisi udara tetapi
berisi air.
c. Harsh Vesicular
Suara pernafasan vesikular merupakan suara pernafasan normal yang paling
umum dan terdengar hampir di semua permukaan paru-paru. Suaranya lembut
dan pitch rendah. Suara inspirasi lebih panjang dibanding suara ekspirasi. Apabila
suara terdengar lebih kuat dari biasanya dapat berarti tergolong suara abnormal
dan dapat digolongkan sebagai harsh vesicular.
2.2.3 Suara paru-paru tambahan (Adventitious Sounds)
Kategori terakhir dari suara paru-paru yaitu suara tambahan (adventitious sound).
Suara paru-paru tambahan ini muncul karena adanya kelainan pada paru-paru yang
disebabkan oleh penyakit. Beberapa contoh suara tambahan pada paru-paru menurut
a. Crackles
Crackles adalah jenis suara yang bersifat discontinuous (terputus-putus), pendek, dan
kasar. Suara ini umumnya terdengar pada proses inspirasi. Suara crackles ini juga
sering disebut dengan nama rales atau crepitation. Suara ini dapat diklasifikasikan
sebagai fine, yaitu memiliki pitch tinggi, lembut, sangat singkat. Atau sebagai coarse,
yaitu pitch rendah, lebih keras, tidak terlalu singkat. Spectrum frekuensi suara
crackles antara 100-2000Hz (Sovijarvi, et al. 2000).
Suara crackles dihasilkan akibat dua proses yang terjadi. Proses pertama yaitu
ketika terdapat saluran udara yang sempit tiba-tiba terbuka hingga menimbulkan suara
mirip seperti suara “plop” yang terdengar saat bibir yang dibasahi tiba-tiba dibuka.
Apabila terjadi di daerah bronchioles maka akan tercipta fine crackles. Proses kedua,
ketika gelembung udara keluar pada pulmonary edema. Kondisi yang berhubungan
dengan terjadinya crakle :
• Asma
lebih sering terdengar pada proses ekspirasi. Suara ini terjadi saat aliran udara melalui
saluran udara yang menyempit karena sekresi, benda asing ataupun luka yang
menghalangi. Jika Wheeze terjadi, terdapat perubahan setelah bernafas dalam atau
batuk. Wheeze yang terdengar akan menandakan peak ekspirasi yang 50% lebih
rendah dibandingkan dengan pernafasan normal. Terdapat dua macam suara Wheeze,
• Suara monophonic yaitu suara yang terjadi karena adanya blok pada satu
saluran nafas, biasanya sering terjadi saat tumor menekan dinding bronchioles.
• Suara polyphonic yaitu suara yang terjadi karena adanya halangan pada semua
saluran nafas pada saat proses ekspirasi.
Kondisi yang menyebakan wheezing :
• Asthma
Wheeze. Tetapi dalam ronchi jalan udara lebih besar, atau sering disebut coarse ratling
sound. Suara ini menunjukkan halangan pada saluran udara yang lebih besar oleh
sekresi. Kondisi yang berhubungan dengan terjadinya ronchi yaitu :
• Pneumonia
Stridor menunjukkan indikasi luka pada trachea atau pada larynx sehingga sangat
dianjurkan pertolongan medis.
e. Pleural Rub
Pleural rub merupakan suara yang terdengar menggesek atau menggeretak yang
terjadi saat permukaan pleural membengkak atau menjadi kasar dan bergesekan satu
pada suatu tempat di dinding dada dan terdengar selama fase inspirasi atau ekspirasi.
Beberapa kondisi yang menyebabkan pleural rub :
• Pleurisy
• Pneumonia
• Tuberculosis
• Pleural effusion
2.3Auskultasi
Auskultasi merupakan teknik untuk mendengarkan suara dari dalam tubuh.
Hippocrates (460-377 SM) yang menemukan teknik auskultasi dengan cara
meletakkan telinganya pada dada pasien dan menggambarkan suara yang didengarnya.
Tahun 1816, René Laennec melakukan auskultasi dengan menggunakan gulungan
kertas untuk menghindari auskultasi secara langsung, teknik inilah yang akhirnya
tercipta stetoskop.
Proses auskultasi merupakan suatu hal yang penting karena membutuhkan
teknik yang efektif dan klinis yang akan dipelajari untuk mengevaluasi fungsi
pernafasan seorang pasien dengan menggunakan alat bantu yaitu stetoskop. Auskultasi
paru dilakukan untuk mendeteksi suara nafas dasar dan suara nafas tambahan.
Auskultasi harus dilakukan di seluruh dada dan punggung, termasuk daerah aksila.
Biasanya auskultasi dimulai dari atas ke bawah, dan dibandingkan sisi kiri dan kanan
dada. (Matondang et al. 2003). Masalah yang timbul dalam auskultasi yaitu suara dari
dalam tubuh yang biasanya menempati frekuensi rendah sekitar 20-400 Hz, amplitudo
rendah, kebisingan lingkungan, kepekaan telinga dan pola suara yang mirip. Apabila
prosedur auskultasi tidak dilakukan dengan benar dapat menyebabkan kesalahan
dalam diagnosis pasien.
Pada saat auskultasi, pasien lebih baik tidak berbicara dan tidak bernafas
menggunakan mulut, karena dibutuhkan satu nafas lengkap untuk tiap lokasi. Ada 12
lokasi auskultasi pada dada anterior dan ada 14 lokasi posterior. secara umum yang
harus didengar paling tidak ada 6 lokasi pada anterior dan 6 lokasi pada posterior.
2.4Stetoskop
Stetoskop berasal dari bahasa yunani yaitu stethos berarti dada dam skoppein yang
berarti memeriksa, adalah sebuah alat medis akustik yang digunakan untuk memeriksa
suara dalam tubuh. Stetoskop banyak digunakan untuk mendengar suara jantung dan
pernafasan, namun dapat juga untuk mendengar aliran darah dalam arteri dan vena.
Stetoskop ditemukan oleh Rene-Theophile-Hyacinthe Laennec pada tahun 1816 di
Perancis. Awalnya hanya berupa tabung kayu. Kemudian pada tahun 1940-an
Rappaport dan Sprague merancang stetoskop baru yang menjadi cikal bakal stetoskop
masa kini. Kemudian pada awal tahun 1960 Dr. David Littman, menciptakan
stetoskop baru yang lebih ringan dibandingkan model-model sebelumnya.
Stetoskop akustik berfungsi untuk menyalurkan suara dari bagian dada melalui
tabung kosong berisi udara, ke telinga pendengar. Digital stetoskop memiliki fungsi
lebih seperti penyimpanan, pengiriman, dan pemrosesan data. Suara tubuh bagian
pernafasan dapat direkam, didengarkan kembali, atau diolah baik secara frekuensi
ataupun sinyal. Dalam penelitian ini digunakan sampel rekaman suara paru-paru yang
didapatkan dari Littmann Stethoschope.
2.5Audio
Suara yang kita dengar sehari-hari adalah merupakan gelombang analog. Suara atau
bunyi adalah suatu gelombang longitudinal yang merambat melalui suatu medium,
seperti zat cair, padat dan gas. Bunyi dapat terdengar oleh manusia apabila gelombang
tersebut mencapai telinga manusia dengan frekuensi 20Hz – 20kHz , suara ini disebut
dengan audiosonic atau dikenal dengan audio, gelombang suara pada batas frekuensi
tersebut disebut dengan sinyal akustik.
Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang
disebut sebagai periode. Suara diluar range pendengaran manusia dapat dikatakan
sebagai noise (getaran yang tidak teratur dan tidak berurutan dalam berbagai
frekuensi, tidak dapat didengar manusia). Frekuensi dari suatu suara adalah banyaknya
periode gelombang dalam waktu satu detik (Hz). Frekuensi suara manusia = 20 Hz –
20 KHz. Amplitude adalah tinggi suatu gelombang yang mengisyaratkan besar
Komputer hanya mampu mengenal sinyal dalam bentuk digital. Bentuk digital
yang dimaksud adalah tegangan yang diterjemahkan dalam angka “0” dan “1”, yang
juga disebut dengan istilah “bit”. Dengan kecepatan perhitungan yang dimiliki
komputer, komputer mampu melihat angka “0” dan “1” ini menjadi kumpulan bit-bit
dan menerjemahkan kumpulan bit-bit tersebut menjadi sebuah informasi yang
bernilai. Ketika Anda merekam suara atau musik ke dalam komputer, sound card akan
mengubah gelombang suara (bisa dari mikrofon atau stereo set) menjadi data digital,
dan ketika suara itu dimainkan kembali, sound card akan mengubah data digital
menjadi suara yang kita dengar (melalui speaker), dalam hal ini gelombang analog.
Proses pengubahan gelombang suara menjadi data digital ini dinamakan
Analog-to-Digital Conversion (ADC), dan kebalikannya, pengubahan data digital menjadi
gelombang suara dinamakan Digital-to-Analog Conversion (DAC).
Dalam dunia audio digital, ada beberapa istilah yaitu channel (jumlah kanal),
sampling rate (laju pencuplikan), bandwidth, bit per sample (banyaknya bit dalam
satu sample), bit rate (laju bit).
• Channel (jumlah kanal)
Jumlah kanal menentukan banyaknya kanal audio yang digunakan. Audio
satu kanal dikenal dengan mono, sedangkan audio dua kanal dikenal
dengan strereo. Saat ini untuk audio digital standar, biasanya digunakan
dua kanal, yaitu kanal kiri dan kanal kanan.
• Sampling rate (Laju pencuplikan)
Ketika sound card mengubah audio menjadi data digital, sound card akan
memecah suara tadi menurut nilai menjadi potongan-potongan sinyal
dengan nilai tertentu. Proses sinyal ini bisa terjadi ribuan kali dalam satuan
waktu. Banyak pemotongan dalam satu satuan waktu ini dinamakan
sampling rate (laju pencuplikan). Satuan sampling rate yang biasa
digunakan adalah KHz (kilo Hertz). Sebagai contoh, lagu yang disimpan
dalam Compact Disc Audio (CDA) memiliki sampling rate 44.1 KHz,
yang berarti lagu ini dicuplik sebanyak 44100 kali dalam satu detik untuk
memastikan kualitas suara yang hampir sama persis dengan aslinya.
Bit per sample menyatakan seberapa banyak bit yang diperlukan untuk
menyatakan hasil sample tersebut, hal ini berkaitan dengan proses
kuantisasi. Bit rate yang digunakan adalah 8 bit per sample atau 16 bit per
sample.
2.6File WAV
Wav Audio merupakan kreasi perusahaan raksasa perangkat lunak Microsoft yang
berasal dari standar RIFF (Resource Interchange File Format). Wav audio ini telah
menjadi standar format file audio komputer dari suara sistem dan games sampai CD
Audio. File Wav diidentifikasikan dengan nama yang berekstensi *.WAV. Format asli
dari tipe file tersebut sebenarnya berasal dari bahasa C (Gunawan & Gunadi, 2005).
Pada saat ini, file *.AVI merupakan satu-satunya jenis file RIFF yang telah
secara penuh diimplementasikan menggunakan spesifikasi RIFF. Meskipun file
*.WAV juga menggunakan spesifikasi RIFF, karena struktur file *.WAV ini begitu
sederhana maka banyak perusahaan lain yang mengembangkan spesifikasi dan standar
mereka masing-masing.
Format file WAV seperti yang diketahui, merupakan bagian dari spesifikasi
RIFF Microsoft yang digunakan sebagai penyimpan datadigitalaudio. Format file ini
merupakan salah satu format file audio pada PC. format data dari file WAV disimpan
dalam format urutan little-endian (least significant byte) dan sebagian dalam urutan
big-endian.
File WAV menggunakan struktur standar RIFF yang mengelompokkan isi file
(sampel format, sampel digital audio, dan lain sebagainya) menjadi “chunk” yang
terpisah, setiap bagian mempunyai header dan byte data masing-masing. Header
chunck menetapkan jenis dan ukuran dari byte data chunk. Dengan metoda pengaturan
seperti ini maka program yang tidak mengenali jenis chunk yang khusus dapat dengan
mudah melewati bagian chunk ini dan melanjutkan langkah memproses chunk yang
dikenalnya. Jenis chunk tertentu mungkin terdiri atas sub-chunk. Struktur dari file wav
Gambar 2.4 Format file wav (Gunawan, 2005)
Penjelasan dari gambar 2.4 dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Penjelasan struktur file wav (Gunawan & Gunadi, 2005)
Offset Size Nama Field Deskripsi
0 4 ChunkID Terdiri atas kata “RIFF” dalam bentuk ASCII (0x52494646 dalam bentuk big-endian).
4 4 Chunksize 36 + SubChunk2Size atau lebih tepatnya: 4 + (8 + SubChunk1Size) + (8 +
SubChunk2Size).
Ini adalah besar seluruh file dalam byte dikurangi
8 byte untuk 2 field yang tidak termasuk dalam
Tabel 2.2 Penjelasan struktur file wav (Gunawan & Gunadi, 2005) (lanjutan) Offset Size Nama Field Deskripsi
8 4 Format Terdiri atas kata “WAV” (0x57415645 dalam bentuk big-endian).
12 4 SubChunk1ID Terdiri atas kata “fmt “ (0x666d7420 dalam bentuk big-endian).
16 4 SubChunk1Si ze
16 untuk jenis PCM.
20 2 AudioFormat PCM = 1 (Linear quantization). Nilai lebih dari 1 mengindikasikan fileWav kompresi.
22 2 NumChannels Mono = 1, Stereo = 2 dan seterusnya
24 4 SampleRate 8000, 44100, dan seterusnya dalam satuan Hz 28 4 ByteRate = SampleRate * NumChannels * BitsPerSample /
8
36 4 SubChunk2ID Terdiri atas kata “data” (0x64617461 dalam bentuk big-endian).
40 4 SubChunk2Si ze
= NumSamples * NumChannels * BitsPerSample
/ 8
44 * Data Data Sound sebenarnya.
Keterangan: Format “WAV” terdiri atas 2 buah SubChunk2: “fmt ” dan “data”.
SubChunk “fmt “ menggambarkan format data sound.
SubChunk “data” terdiri atas ukuran besar data dan data sound
Sebagai contoh, berikut ini merupakan 72 byte pertama dari sebuah file Wav
yang ditampilkan dalam heksadesimal:
52 49 46 46 24 08 00 00 57 41 56 45 66 6d 74 20 10 00 00 00 01 00 02 00
22 56 00 00 88 58 01 00 04 00 10 00 64 61 74 61 00 08 00 00 00 00 00 00
24 17 1e f3 3c 13 3c 14 16 f9 18 f9 34 e7 23 a6 3c f2 24 f2 11 ce 1a 0d
Berikut ini (Gambar 2.5) interpretasi dari tiap byte pada fileWav di atas:
Gambar 2.5 Interpretasi Tiap Byte pada File Wav
Menurut Gunawan & Gunadi (2005), file WAV menggunakan struktur standar
RIFF dengan mengelompokan isi file ke dalam bagian-bagian seperti format WAV
dan data digital audio. Setiap bagian memiliki headernya sendiri-sendiri beserta
dengan ukurannya. Struktur RIFF (Resource Interchange File Format) ini merupakan
struktur yang biasa digunakan untuk data multimedia dalam Windows. Struktur ini
mengatur data dalam file ke dalam bagian-bagian yang masing-masing memiliki
header dan ukurannya sendiri dan disebut sebagai chunk. Struktur ini memungkinkan
bagi program bila tidak mengenali bagian tertentu untuk melompati bagian tersebut
dan terus memproses bagian yang dikenal. Data dari suatu bagian bisa memiliki
sub-bagian dan seluruh data dalam file berstruktur RIFF selalu merupakan subsub-bagian dari
Sesuai dengan struktur file RIFF, file WAV diawali dengan 4 byte yang berisi
‘RIFF’ lalu diikuti oleh 4 byte yang menyatakan ukuran dari file tersebut dan 4 byte
lagi yang berisi ‘WAVE’ yang menyatakan bahwa file tersebut adalah file WAV. Isi
dari 4 byte pertama adalah ‘RIFF’, 4 byte berikutnya adalah ukuran dari bagian RIFF
yang nilainya sama dengan ukuran dari file dikurangi 8. ‘WAVE’ menempati 4 byte
berikutnya dan digunakan sebagai penentu jenis dari file tersebut, dalam hal ini adalah
file WAV. Setelah itu barulah informasi format dan data dari file WAV disimpan.
Bagian format sample berisi informasi-informasi mengenai bagaimana data disimpan
dan memainkannya. Bagian ini dimulai dengan ID ‘fmt ‘, lalu diikuti dengan 4 byte
yang merupakan panjang dari informasi dan bernilai 16 untuk PCM. Kompresi kode
menempati 2 byte berikutnya dengan nilai 1 untuk PCM.
Dua byte berikutnya menyatakan jumlah channel dari file WAV, lalu 4 byte
menyatakan sample rate dan 4 byte lagi menyatakan rata-rata byte tiap detiknya. Dua
byte setelahnya merupakan Block Align yang menyatakan ukuran data untuk satu
sample penuh dalam byte. Yang dimaksud dengan satu sample penuh adalah satu
sample yang mewakili nilai dari sample pada semua channel pada suatu waktu. Dua
byte terakhir dari bagian sample format ini menyatakan bitrate dari data yang
disimpan, bernilai 8, 16, 24 atau 32. Bagian berikutnya adalah bagian data audio. Di
bagian inilah sample digital audio disimpan. Bagian ini dimulai dengan ID ‘data’ dan
diikuti dengan 4 byte yang menyatakan besarnya data dalam byte, lalu selebihnya
adalah data digital audio-nya.
2.7Android
Android merupakan sistem operasi berbasis Linux untuk telepon seluler (mobile) yang
menyediakan platform terbuka (open source) sehingga para pengembang dapat
menciptakan aplikasi sendiri.Pada awalnya sistem operasi Android dikembangkan
oleh Android Inc. lalu dibeli oleh Google pada tahun 2005. Empat prinsip
pengembangan
sistem operasi dan aplikasi Android menurut (Hermawan., 2011) yaitu:
1. Terbuka
Android dibangun untuk menjadi benar-benar terbuka.Sebagai contoh,
ponsel seperti membuat panggilan, mengirim pesan teks, menggunakan
kamera.Hal ini memungkinkan para pengembang untuk membuat aplikasi
yang lebih baik.
2. Semua aplikasi dibuat sama
Android tidak membedakan antara aplikasi inti dan aplikasi pihak ketiga,
jadi keduanya dapat dibangun dan memiliki akses yang sama ke ponsel.
3. Mendobrak batasan-batasan aplikasi
Pengembang dapat menggabungkan informasi misalnya dari website
dengan data individu dari ponsel. Selain itu pengembang juga dapat
membuat aplikasi untuk melihat lokasi dan terkoneksi dengan
teman-temannya.
4. Pengembangan aplikasi yang cepat dan mudah
Android menyediakan akses ke berbagai library dan tool sehingga aplikasi
menjadi lebih kaya akan fitur-fitur canggih.
Android banyak diminati oleh para programmer karena adanya Software
Development Kits (SDK), dilengkapi dengan emulator yang membantu untuk menguji
coba aplikasi yang dibuat serta dokumentasi yang lengkap. Selain itu, tidak ada biaya
lisensi untuk memperoleh SDK ini. Android juga telah menyediakan Android Market
bagi para pengembang untuk menempatkan dan menjual aplikasi yang dibuatnya.
Pada penelitian ini, dilakukan visualisasi suara paru-paru pada manusia dengan
menggunakan perangkat android. Secara umum, visualisasi merupakan suatu bentuk
penyampaian informasi yang digunakan untuk menjelaskan sesuatu dengan gambar,
animasi, ataupun diagram yang dapat dieksplor, dihitung, ataupun dianalisis datanya.
Visualisasi merupakan usaha manusia dalam mendeskripsikan maksud tertentu
menjadi sebuah bentuk informasi yang lebih mudah dipahami.
Visualisasi berkembang seiring dengan perkembangan teknologi, seperti
visualisasi suara dalam perangkat android, contohnya yaitu aplikasi Ringdroid. Dalam
aplikasi ini pengguna dapat memainkan suatu audio, menampilkan visualisasinya
dalam bentuk grafik suara, dan kelebihan lainnya. Aplikasi ini bersifat open source,
sehingga penulis menggunakan aplikasi ini sebagai acuan dalam melakukan
2.8Penelitian Terdahulu
Pada bagian ini akan dipaparkan mengenai penelitian terdahulu yang menggunakan
suara paru-paru manusia sebagai bahan penelitian. Seperti yang tertera pada table 2.5
Table 2.3 Penelitian terdahulu
No Peneliti Tahun Judul Penelitian Keterangan 1 Baydar, K, S.,
2003 An overview of
heart-noise reduction of lung
2007 Breath Analysis of
Respiratory Flow Using
2000 Basic Technique for
Table 2.3 Penelitian terdahulu (lanjutan)
No Peneliti Tahun Judul Penelitian Keterangan 6 Sukresno,
Ferdi., et al
2009 Reduksi Suara Jantung
dari Rekaman Suara
Paru-Paru Menggunakan Filter
Adaftif Dengan Algoritma
Recursive Least Square
Filter dengan metode
ini mampu untuk
mereduksi suara
jantung pada
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini, data yang digunakan, flowchart dan diagram aktivasi dari sistem, serta
tahapan-tahapan yang akan dilakukan dalam perancangan sistem yang akan dibangun.
3.1Data Yang Digunakan
Dalam pembangunan sistem ini, data yang digunakan adalah data rekaman suara
pernafasan manusia yang diambil melalui perusahaan Littmann Stethoscope, dalam
kategori (album) Stethoscope Sounds. Data yang digunakan terdiri atas 10 sampel
suara seperti pada tabel 3.1
Tabel 3.1 Data yang digunakan
No. Jenis Suara Rekaman Bagian
1. Bronchial Sound Left Lower Lobe
2. Coarse Crackles Right Lower Lobe
3. Fine Crackles with Deciduous
Bronchial Sound Right Middle Lobe
4. Fine Crackles Lung Basis
5. Inspiratory Stridor Trachea
6. Normal Tracheal Sound Trachea Interscapular
7. Normal Vesicular Sound Right Lower Lobe,Left Lower Lobe
8. Pleural Friction Right Middle Lobe
9. Rhonchus Right Lower Lobe
3.2Analisis Sistem
Analisis sistem bertujuan untuk mengidentifikasi sistem yang akan dikembangkan.
Analisis diperlukan sebagai dasar perancangan sistem. Pada analisis sistem yang akan
dibuat ini, akan dijelaskan flowchart dari sistem. Flowchart dari sistem
menggambarkan tahapan-tahapan dari penyelesaian masalah sistem yang sedang
dirancang.
Pada analisis sistem yang akan dibuat ini, akan dijelaskan flowchart dari
sistem. Flowchart dari sistem menggambarkan tahapan-tahapan dari penyelesaian
masalah sistem yang sedang dirancang. Tahapan-tahapan yang terurai secara
terstruktur, tujuan utama flowchart adalah memberikan suatu gambaran untuk
mempermudah pemahaman pengguna terhadap suatu sistem yang sedang dirancang.
Adapun tahapan dari proses visualisasi suara yang akan dibuat dalam penelitian ini
yaitu:
1. Masukkan file rekaman suara pernafasan.
2. Sistem menjalankan class CheapSoundFile.java, dalam class ini dilakukan
pengecekan terhadap data audio yang diinput. Apabila file audio berkestensi
*.wav, maka sistem akan menjalankan sub-classcheapWAV.java. Apabila
file suara yang dimasukkan bukan file *.wav, maka sistem akan berhenti
dan tidak dapat membaca file.
3. Sistem menjalankan sub-class cheapWAV.java untuk membaca file audio
apakah benar-benar file wav atau bukan. Saat pembacaan file wav tersebut
dilakukan beberapa pengecekan file wav, yaitu :
• Pengecekan huruf “ R I F F W A V E” dalam ascii.
• Cek ukuran file (filesize)
• Cek apakah terdapat huruf “f m t” dari file
• Ambil informasi channel dan sample rate dari file audio, apabila
tidak ada maka file wav tersebut tidak sesuai (unsupported WAV
file).
• Lalu pengecekan “d a t a” dari file audio. Jika tidak ada maka file
• Cek data file (bagian dari file wav yang mengandung audio), yaitu
data yang sebenarnya akan diolah, data terpapar dalam bentuk byte.
4. Saat pembacaan file *.wav tersebut, sistem mengambil informasi yang ada
didalam file tersebut. Seperti :
• NumFrames
5. Pada proses visualisasi dalam sistem ini, penggambaran grafik dilakukan
berdasarkan frameGain yang diperoleh dari tiap file. frameGain tersebut
mengandung data yang menunjukkan kuat lemahnya suara dari suatu file
suara.
6. Data frameGain yang berbentuk byte tersebut dikonversi ke dalam bentuk
integer. Sehingga didapat nilai yang pasti, yaitu berbentuk bilangan bulat.
7. Setelah didapat data suara dalam bentuk integer (int), maka otomatis
didapat koordinat yang diperlukan dalam pembentukan grafik. Dengan
fungsi yang digunakan dalam sistem ini, yaitu :
protected void drawWaveformLine(Canvas canvas,
int x, int y0, int y1, Paint paint) {
canvas.drawLine(x, y0, x, y1, paint); }
7. Sistem akan terus melakukan pengulangan gambar pada canvas android,
hingga akhir file suara. Seperti ditunjukkan dalam potongan kode program
mulai Gambar 3.1 Flowchart visualisasi suara
Pada pembuatan sistem ini, banyak merujuk pada kode program suatu aplikasi
android open source, yaitu RingDroid. Aplikasi tersebut hanya dijadikan rujukan dan
3.2Perancangan Sistem
Pada perancangan sistem akan dilakukan perancangan bagaimana sistem akan
dibangun untuk memvisualisasikan suara paru-paru serta memberikan informasi yang
dibutuhkan. Dan dilakukan juga perancangan tentang antarmuka sistem yang akan
dibangun.
3.3.1 Arsitektur umum
Desain arsitektur dari suatu sistem merepresentasikan struktur data dan komponen
program yang diperlukan dalam membangun sebuah sistem (Presman, 2010).
Rancangan sistem yang akan dibuat dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.2
Input suara
sistem informasi yang akan dibuat. Use case mendeskripsikan interaksi tipikal antara
user dengan sistem itu sendiri dengan member sebuah narasi tentang bagaimana
sistem tersebut digunakan (Fowler, 2005). Use case diagram yang digunakan pada
User
Gambar 3.3 diagram use case sistem
3.3.3 Use case spesifikasi
Use case spesifikasi adalah dekskripsi mengenai use case diagram, menjelaskan
bagaimana sebuah use case itu bekerja (Muchtar, et al. 2011). Tabel 3.2 menjelaskan
spesifikasi use case yang digunakan dalam sistem yang akan dibangun.
Tabel 3.2 Spesifikasi use case untuk login Nama use case login
Aktor Dokter (user)
Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk masuk ke dalam sistem
Pre condition User harus memiliki username dan password untuk
login
Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)
Basic flow - Dokter memasukkan username dan password
pada form yang tersedia, lalu klik login
- Sistem akan mengecek apakah username dan
password ada atau tidak
[H-1 Akun tidak tersedia]
- jika akun ada dalam database maka user akan
masuk ke halaman daftar data pasien.
Alternative flow H-1 : Akun tidak tersedia
Sistem akan menampilkan pesan bahwa akun salah
Post condition User (dokter) dapat masuk dan mengolah sistem
Tabel 3.3 Spesifikasi use case untuk input data
Nama use case Input data Aktor Dokter (user)
Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk menginput
data pasien
Pre condition User harus memiliki username dan password untuk
login
Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)
yang login
Basic flow - Dokter me-klik tombol menu pada sistem
- Dokter memasukkan data-data yang diperlukan
pada form data pasien
- Klik tombol simpan data
Alternative flow
-Post condition User (dokter) dapat menambah data pasien
Limitations -
Tabel 3.4 Spesifikasi use case untuk pilih data
Nama use case Pilih data Aktor Dokter (user)
Deskripsi Use case ini digunakan oleh user untuk melihat gambar grafik visualisasi dan informasi dari data
Pre condition User harus memiliki username dan password untuk
login
Characteristic of activation Eksekusi hanya dapat dilakukan oleh dokter (user)
Basic flow - User harus login terlebih dahulu
- Sistem akan langsung menampilkan data pasien
yang telah diinput
- User memilih data yang ingin dilihat
- Kemudian sistem menampilkan visualisasi dan
informasi yang dibutuhkan.
Alternative flow -
Post condition User dapat melihat visualisasi dari data pasien dan
informasinya
3.3.4 Activity diagram
Activity diagram sistem menggambarkan urutan aktivitas dalam sistem yang sedang
dirancang. Aktivitas yang digambarkan hanya secara umum, tidak secara eksak seperti
pembuatan flowchart yang terstruktur. Diagram activasi menjelaskan tentang kegiatan
apa yang dapat dilakukan pada sistem tetapi tidak menjelaskan apa yang telah
dilakukan oleh actor (Fowler, 2005). Diagram aktivasi sistem yang akan dibangun
dapat dilihat pada gambar 3.4.
Pada gambar 3.4, jika user ingin menambah data pasien maka dapat dilakukan
dengan pertama-tama user harus login terlebih dahulu, sistem akan mengecek apakah
user ada atau tidak. Lalu user dapat memilih menu input data, kemudian sistem akan
menampilkan form untuk mengisi/menambah data pasien. Setelah diinput, maka data
pasien akan tampil pada halaman daftar data pasien.
User Sistem
Login Cek User
Tampil data pasien yang ada Pilih data
User Sistem
Login Cek User
Tampil data pasien yang ada
Pilih data Proses visualisasi dan
ekstrak informasi suara
Tampil Grafik & Informasi dari Suara
Gambar 3.5 Activity digram sistem (pilih data)
Pada gambar 3.5, apabila user ingin melihat tampilan visualisasi dari data
pasien yang telah diinput, maka pertama user harus login terlebih dahulu ke dalam
sistem. Lalu sistem akan mengecek apakah user ada atau tidak. Lalu sistem akan
menampilkan list (daftar) data pasien yang telah ada. Kemudian user dapat memilih
data pasien mana yang ingin dilihat hasil visualisasinya serta informasi yang
dibutuhkan.
3.3.5 Perancangan Antar Muka
Perancangan antar muka merupakan gambaran umum tentang perancangan setiap
tampilan yang terdapat dalam sistem yang akan dibangun. Berikut akan dijelaskan
rancangan bagian-bagian dari sistem.
a. Rancangan halaman awal
Pada halaman awal sistem terdapat nama sistem pada bagian atas. Di bagian tengah
untuk memulai sistem. Pada bagian bawah halaman terdapat nama dan nim penulis.
Rancangan tampilan seperti pada gambar 3.6.
Nama aplikasi
LOGO
Menu Home Kembali
“Tap to continue”
Gambar 3.6 rancangan halaman awal
Keterangan :
- “tap to continue” menunjukkan bahwa user memungkinkan untuk melanjutkan
sistem ke halaman utama.
b. Rancangan Halaman Utama (login)
Pada halaman utama, sistem menampilkan form login. User harus memasukkan nama
dan password untuk masuk ke halaman berikutnya. Rancangan halaman utama seperti
Nama aplikasi
User name
Menu Home Kembali
Login Dokter
Password
Login
Gambar 3.7 rancangan halaman utama (login)
c. Rancangan halaman daftar data pasien
Pada halaman ini, rancangan sistem dibuat untuk menampilkan daftar-daftar pasien
yang telah diinput. Seperti pada gambar 3.8
Nama aplikasi
Menu Home Kembali
Daftar Data Pasien
nama
Suara pernafasan
umur Jenis kelamin 1.
2.
3.
∙ ∙ ∙ ∙
Keterangan :
- Tombol menu yang ada pada perangkat android, dapat di klik pada saat user
ingin menambahkan pasien pada sistem, kemudian akan dilanjutkan pada
halaman input data pasien.
d. Rancangan halaman tambah data pasien
Pada rancangan halaman ini, user dapat menambahkan data-data pasien yang akan
dimasukkan ke dalam sistem sesuai dengan kolom-kolom yang tersedia. Saat
mengklik tombol simpan data, maka data yang telah diisi akan tersimpan. Rancangan
halaman ini seperti pada gambar 3.9.
Nama aplikasi
Menu Home Kembali
Tambah data
Id dokter
Nama pasien
Umur pasien
Jenis kelamin
Id pasien
Suara nafas
Simpan data
e. Rancangan halaman visualisasi suara
Pada halaman ini, ditampilkan gambar grafik dari suara pasien yang telah
dimasukkan. Serta informasi yang dibutuhkan, yaitu :
- Frekuensi tarik nafas
- Frekuensi buang nafas
- Jarak antar nafas
- Durasi tarik nafas
- Durasi buang nafas
Nama aplikasi
Menu Home Kembali
Detik mulai Detik akhir
Informasi Suara
Skip
back play next
Zoom in
Zoom out
Grafik visualisasi suara pernafasan
Gambar 3.10 rancangan halaman visualisasi suara
Keterangan :
a. Tombol “skipback” memungkinkan user untuk mengulang suara yang telah
dijalankan (play).
b. Tombol “play” memungkinkan user untuk menjalankan suara paru-paru yang
c. Tombol “next” memungkinkan user untuk mempercepat suara yang sedang
dijalankan, ataupun memindahkan tampilan ke akhir visualisasi.
d. Tombol “zoom in” memungkinkan user untuk memperbesar tampilan gambar
grafik dari suara yang ditampilkan.
e. Tombol “zoom out” memungkinkan user untuk memperkecil tampilan gambar
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada bab ini, akan dibahas pengimplementasian dan pengujian sistem sesuai dengan
analisis dan perancangan yang telah dibahas pada bab sebelumnya. Tahapan ini
bertujuan untuk menampilkan hasil tampilan akhir sistem yang dibangun dan proses
pengujian sistem yang nantinya dapat menghasilkan visualisasi dan memberi
informasi yang dibutuhkan dari file suara pernafasan.
4.1Implementasi Sistem
Sesuai dengan analisis dan perancangan yang dibuat, sistem yang akan dibuat ini akan
diimplementasikan menggunakan bahasa pemrograman java untuk android dan
database MySQL. Kebutuhan dalam pembangunan sistem ini meliputi perangkat
keras dan lunak.
4.1.1 Perangkat keras
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan untuk implementasi sistem adalah
sebagai berikut :
- Processor : Intel® Core™ 2 Duo
- RAM : 2 GB
4.1.2 Perangkat lunak
Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan untuk implementasi sistem adalah
sebagai berikut :
- Sistem operasi : Windows 7 Pro 32-bit
- Xampp : 1.7.7
- Eclipse : Java Galileo
- Library JSON Parser
4.2Pengujian
Pengujian sistem dilakukan untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya eror pada
komponen ataupun pada interface dari program. Hal ini dilakukan dengan menguji
apakah sistem tersebut telah memenuhi functional requirement dan non-functional
requirement (Sommerville, 2004).
Pengujian pada penelitian ini dilakukan tidak pada source code namun
berfokus pada kebutuhan fungsional sistem berdasarkan input dan output dari sistem
tersebut. Hasil pengujian sistem dapat diuraikan sebagai berikut.
4.2.1 Tabel pada database MySQL
Terdapat tiga tabel yang digunakan dalam penelitian ini. Terdiri dari tabel dokter,
tabel pasien, dan tabel suara.
a. Tabel dokter
Pada tabel ini terdiri dari 5 kolom yaitu kolom id_dokter, nama_dokter, email,
username, dan password. Tabel ini berisi data-data dokter, id_dokter berhubungan
Gambar 4.1 tabel dokter
b. Tabel Pasien
Pada tabel pasien terdiri dari 5 kolom yaitu id_pasien, id_dokter, nama_pasien, umur,
j_kelamin. Seperti pada gambar 4.2 berikut.
Gambar 4.2 Tabel Pasien
c. Tabel Suara
Pada tabel suara terdiri dari 3 kolom, yaitu kolom id_suara, id_pasien, nama_suara.
Pada kolom nama_suara berisi suara pernafasan dari tiap pasien. Berikut tabel suara
Gambar. 4.3 tabel Suara
4.2.2 Kasus dan hasil pengujian sistem
Adapun kasus dan hasil pengujian sistem menggunakan teknik black box adalah
sebagai berikut :
a. Halaman awal
Tabel 4.1 akan dijelaskan skenario pengujian sistem dalam halaman awal.
Tabel 4.1 Hasil pengujian halaman awal
No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Mengklik gambar
background
Sistem akan menampilkan
form login dokter
Berhasil
b. Halaman utama (login)
Tabel 4.2 akan menjelaskan scenario pengujian sistem untuk proses login
dokter.
Tabel 4.2 Hasil pengujian halaman utama (login)
No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Hasil Pengujian 1. Memasukkan username
dan password
Sistem akan melakukan
pengecekan akun, lalu
masuk ke halaman daftar
data pasien
