1 BAB 1
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Gitar adalah instrumen musik petik bersenar, berleher panjang dengan fret, dan memiliki badan yang rata dibagian belakang (biasanya terbuat dari kayu) yang memiliki bentuk melengkung di tepinya[1]. Seiring perkembangannya, gitar terus mengalami perubahan dari segi bentuk dan jenisnya. Pada abad ke-17 gitar enam senar mulai diciptakan oleh Antonio Torres dan menjadi standar gitar klasik hingga saat ini[1].
Bermain gitar merupakan permainan senar yang menghasilkan nada-nada yang dibentuk oleh akord, yaitu gabungan beberapa nada yang dipetik secara bersamaan. Sebelum bermain gitar, pemain harus memastikan bahwa gitar sudah dalam keadaan standar tuning. Tuning dilakukan untuk mengubah frekuensi sebuah nada menjadi nada yang sesuai dengan frekuensi nada standarnya[2].
Terdapat masalah saat akan memainkan gitar baik orang yang sudah ahli atau masih pemula, antara lain masih sering terjadi kesalahan nada yang dihasilkan oleh akord karena senar gitar yang tidak sesuai dengan standar. Terlebih bagi seorang pemula yang sedang belajar bermain gitar belum memahami sistem tuning dalam menentukan keadaan standar gitar karena yang diketahui terbatas bagaimana cara memainkan sebuah lagu dengan menggunakan akord-akord sederhana. Hal ini menyebabkan hasil keluaran sebuah akord yang dimainkan oleh seorang pemula kurang harmonis akibat senar-senar pada gitar tidak sesuai standar tuning dan mengakibatkan ketidaknyamanan dalam pendengaran.
Pada penelitian sebelumnya masih terbatas bagaimana akord dapat diterjemahkan ke dalam bentuk digital, bagaimana membaca akord yang sedang dimainkan, dan bagaimana sistem menerjemahkan akord yang terdapat pada sebuah lagu. Sedangkan penelitian yang sedang dilakukan adalah bagaimana sistem dapat mengenal akord yang dimainkan juga dapat mendeteksi kesalahan akord sehinga diketahui string mana yang tidak sesuai standar dengan melihat daya dari frekuensi setiap nada pada akord. Mencari frekuensi setiap nada dapat dilakukan dengan metode fast fourier transform dimana frekuensi sinyal analog diubah secara digital.
2 Berdasarkan latar belakang diatas dilakukan penelitian “Deteksi Kesalahan Akord Pada Gitar Menggunakan Fast Fourier Transform”, agar kesalahan- kesalahan nada dari akord yang dimainkan bisa terdeteksi dan dapat dengan mudah menentukan senar mana yang harus di sesuaikan dalam proses tuning tanpa harus menyesuaikan kembali semua senar.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah disampaikan, terdapat beberapa rumusan masalah yang akan dihadapi pada pembahasan tugas akhir ini, yaitu:
a. Bagaimana melakukan karakterisasi sinyal suara masukan akord gitar ? b. Bagaimana menentukan kelas nada standar sebagai pembentuk akord gitar ? c. Bagaimana mendeteksi kesalahan nada dari proses pengolahan sinyal suara
akord gitar secara digital ?
d. Bagaimana menentukan senar atau string yang terdeteksi mengalami kesalahan secara digital ?
e. Bagaimana menentukan hasil keluaran yang akan dihasilkan oleh sistem deteksi kesalahan akord ?
1.3 Batasan Masalah
Dalam tugas akhir ini terdapat beberapa batasan masalah, yaitu:
a. Instrumen yang digunakan adalah gitar.
b. Menggunakan data frekuensi nada patokan pada A=440 Hz sebagai database.
c. Menggunakan sampel dengan frekuensi sampling 44100 Hz dan format penyimpanan file nada dalam *.wav.
d. Akord yang dikenali adalah akord standar mayor dan minor.
e. Setiap sampel data hanya satu akord dalam satu waktu.
f. Ketika melakukan proses deteksi kesalahan akord, harus ditentukan terlebih dahulu akord mana yang akan dideteksi.
g. Proses pengujian data menggunakan data akord salah secara acak, tidak mengelompokkan data akord salah sesuai jenis pemberian gangguan pada string.
h. Sistem tidak dapat mendeteksi kesalahan string apabila terdapat satu nada memiliki lebih dari satu string yang ada pada gitar, dan hanya salah satu string yang mengalami kesalahan.
3 1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah:
a. Menentukan karakterisasi sinyal suara masukan agar sesuai dengan nada standar menggunakan metode Fast Fourier Transform.
b. Membuat suatu sistem pendeteksi sinyal kesalahan nada dari akord yang dimainkan.
c. Mencocokkan sinyal keluaran yang sudah diolah dengan data referensi nada pembentuk akord standar, agar bisa mendeteksi kesalahan nada pada akord gitar serta memberikan hasil rekomendasi senar atau string mana yang mengalami kesalahan.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dalam tugas akhir ini adalah:
a. Menambah ilmu pengetahuan baik untuk masyarakat luas maupun bagi peneliti sendiri.
b. Menjadikan sebuah penelitian sebagai media mengembangkan ilmu pengetahuan.
c. Memberikan kemudahan kepada pemula atau ahli apabila mengalami kesalahan nada pada akord yang dimainkan dapat langsung diketahui senar mana yang tidak sama dengan nada baku atau standar.
d. Memberikan rekomendasi senar atau string yang terdeteksi mengalami kesalahan akord pada gitar.
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:
study literature, observasi, dan eksperimen. Adapun penjelasan metode penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Study literature yaitu metode dalam mengumpulkan data, mempelajari teori- teori yang menunjang penelitian, serta mencari referensi-referensi jurnal atau karya ilmiah yang berkaitan dengan penelitian, khususnya dalam signal processing, dan pembentukan karakter sebuah akord pada gitar.
b. Observasi yaitu metode dalam melakukan pengamatan mengenai objek yang akan diteliti. Dalam penelitian ditekankan pada bagaimana mengetahui nilai
4 dari tiap-tiap frekuensi nada pada sebuah gitar, bagaimana sebuah akord yang dihasilkan dari gabungan nada-nada yang dibentuk, serta bagaimana mengolah sinyal masukan dari gitar pada komputer.
c. Eksperimen yaitu metode dalam melakukan percobaan dari hasil-hasil pengamatan yang telah dilakukan. Bagaimana hasil percobaan apakah sesuai dengan teori-teori yang ada atau tidak. Dalam penelitian ini, proses percobaan bagaimana menentukan variabel akord gitar, kemudian bagaimana melakukan percobaan deteksi kesalahan akord agar sistem dapat mendeteksi apabila terjadi kesalahan pada akord yang dimainkan. Langkah-langkah yang dilakukan yaitu melakukan perekaman data yang masuk, berupa sinyal dari instrumen gitar. Sebelum melakukan perekeman instrumen gitar harus diatur terlebih dahulu agar nada yang dihasilkan sudah sesuai dengan standar.
Perekaman, dilakukan pada Matlab dengan metode audiorecord atau waverecord dengan menggunakan frekuensi sampel 44,1 kHz selama 10 detik.
Kemudian data yang terekam akan ditampilkan oleh sebuah grafik dalam domain waktu yaitu sinyal masukan gitar yang sudah berubah menjadi sinyal diskrit. Setelah diketahui data sinyal masukan, kemudian dilakukan pengolahan sinyal degan metode FFT dalam Matlab agar dapat diketahui perubahan sinyal yang sudah dalam domain frekuensi. Sinyal yang sudah terkonversi menjadi domain frekuensi akan lebih mudah untuk di analisis lebih lanjut. Setelah proses tersebut akan dibandingkan dengan database yang menyimpan data-data dari sebuah nada dan akord yang sudah terstandarkan.
Dari langkah-langkah metode penelitian yang dilakukan diharapkan objek yang sedang diteliti dapat tercapai dan mendapatkan kesimpulan dari proses penelitian yang dilakukan.
1.7 Sistematika Penulisan
Secara umum keseluruhan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab bahasan.
Penjelasannya adalah sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini membahas latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
5 BAB 2 DASAR TEORI
Bab ini membahas teori mengenai prinsip gelombang stasioner ujung terikat yang berhubungan dengan prinsip dari instrumen gitar, frekuensi sebuah nada, tangga nada dasar, pembentuk akord, sinyal audio, pengolahan data (envelope detection, harmonic product spectrum, fast fourier transform, analisis frekuensi, chord recognition), dan deteksi kesalahan akord.
BAB 3 PERANCANGAN DAN SIMULASI SISTEM
Bab ini membahas proses perancangan sistem deteksi kesalahan akord pada gitar dengan melakukan pemodelan analisis sinyal frekuensi pada gitar sebagai bagian dari pengenalan sebuah akord.
BAB 4 PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS HASIL SIMULASI
Bab ini berisi hasil dari penelitian dan analisis dengan metode fast fourier transform sebagai salah satu metode yang terpenting untuk mengolah sebuah data masukan analog ke dalam sistem digital sebagai cara untuk mendeteksi kesalahan akord pada gitar.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil tugas akhir dan saran untuk mengembangkan sistem ini lebih lanjut.
