PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ......

81
TUGAS AKHIR PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK MENGGUNAKAN HARMONIC PRODUCT SPECTRUM Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro disusun oleh : CHRIS BATARA NAINGGOLAN NIM : 115114012 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Transcript of PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ......

Page 1: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

TUGAS AKHIR

PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK

MENGGUNAKAN HARMONIC PRODUCT

SPECTRUM

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

disusun oleh :

CHRIS BATARA NAINGGOLAN

NIM : 115114012

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

FINAL PROJECT

ACOUSTIC CLASSIC GUITAR TONE

RECOGNITION USING HARMONIC PRODUCT

SPECTRUM

In partial fulfilment of the requirements

for the degree of Sarjana Teknik

Electrical Engineering Study Program

CHRIS BATARA NAINGGOLAN

NIM : 115114012

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO :

HIDUP BENAR DAN SETIA DIHADAPAN

TUHAN

Karya ini kupersembahkan untuk……..

Tuhan Yesus Kristus, Pembimbing dan Pemberi Harapan ku,

Keluarga Tercinta,

Keluarga Keduaku dijogja GMS Miracle dan kekasih tercinta

Teman-teman yang luar biasa TE 2011,

Dan semua pihak yang telah terlibat dalam proses penulisan ini

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

viii

INTISARI

Musik adalah suara yang disusun sedemikian rupa, sehingga mengandung irama,

lagu, dan keharmonisan terutama dari suara yang dihasilkan dari alat-alat yang dapat

menghasilkan irama. Kebanyakan orang hanya bisa mendengarkan suatu nada dari alat

musik tanpa mengetahui nada apa yang sedang dimainkan, karena kurangnya ketajaman

pendengaran serta pengetahuan tentang bermusik sangat terbatas. Alat musik yang

digunakan pun juga bervariasi, salah satunya alat musik petik. Gitar akustik klasik

merupakan satu dari beberapa alat musik petik. Dalam Sistem pengenalan sangat

diperlukan untuk membantu dalam mengenali nada alat musik, khususnya untuk nada

dasar (do, re, mi, fa, sol, la ,si dan do tinggi pada tangga nada C mayor) gitar akustik

klasik.

Sistem pengenalan nada gitar akustik klasik pada tugas akhir ini menggunakan

mikrofon dan komputer untuk mengoperasikannya. Mikrofon berfungsi untuk menerima

gelombang suara nada gitar akustik klasik. Komputer berfungsi untuk memproses data

hasil rekaman, menampilkan plot perekaman, menampilkan plot Harmonic Product

Spectrum dan menampilkan hasil nada yang dikenali berupa teks. Sistem ini akan

membangkitkan spektrum frekuensi yang kemudian hasilnya akan dikalikan dengan

metode Harmonic Product Spectrum yaitu beberapa perkalian spektrum frekuensi untuk

mendapatkan hasil frekuensi yang sesungguhnya dari sebuah nada yang dimainkan yang

kemudian akan dikenali dalam bentuk teks.

Sistem pengenalan ini berjalan sesuai dengan perancangan, dan dapat

menampilkan plot perekaman, plot Harmonic Product Spectrum, dan teks hasil pengenalan

nada, serta dapat mengenali nada secara optimal hingga 100% pada saat frame blocking

256, 128, dan 64.

Kata kunci: Gitar Akustik Klasik, DFT (Discrete Fourier Transform), Look Up Table, HPS

(Harmonic Product Spectrum), Pengenalan Nada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

ix

ABSTRACT

Music is organized sound such that it contains rhythm, song, and especially the

harmony of the sounds produced from the tools that can generate rhythm. Most people can

only hear a tone from the instrument without knowing the tone of what is being played,

due to lack of hearing acuity and knowledge about music is very limited. Musical

instruments used were also varied, one stringed instruments. Classic acoustic guitar is one

of several stringed instruments. In recognition system is needed to help in recognizing the

tone of a musical instrument, particularly for the basic tone (do, re, mi, fa, sol, la, si and do

high on the scale of C major) classical acoustic guitar.

Recognition system of classical acoustic guitar tone on this thesis using a

microphone and a computer to operate it. Microphone function to receive sound waves

classical acoustic guitar tones. Computers used to process data recording, featuring plot

recording, featuring the plot Harmonic Product Spectrum and display the results of the

recognized text tone. This system will generate a frequency spectrum which can then be

multiplied by the method of Harmonic Product Spectrum is some multiplication of the

frequency spectrum to get the actual frequency of a tone is played which will then be

recognized in text form.

This recognition system run in accordance plot with the design, and can display

the recording plot, Harmonic Product Spectrum, and text recognition results tones, it can

recognize the tones optimally up to 100% at the time of frame blocking 256, 128, and 64.

Keywords: Classic Acoustic Guitar, DFT (Discrete Fourier Transform), Look Up Table,

HPS (Harmonic Product Spectrum), Recognition Tone.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

x

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas berkat dan penyertaan-

Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan baik dan dapat

memperoleh gelar sarjana.

Selama penyelesaian penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa banyak

pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan. Oleh karena itu, penulis ingin

mengucapkan banyak terimakasih kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus atas berkat penyertaan-Nya sehingga Tugas Akhir ini selesai

dengan baik.

2. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

3. Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elekro

Universitas Sanata Dharma.

4. Dr. Linggo Sumarno, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang selalu sabar

membimbing dan mendorong untuk cepat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. A. Bayu Primawan, S.T., M. Eng. dan Dr. A n a s t a s i a Rita Widiarti selaku dosen

penguji yang telah memberikan bimbingan, saran, dan merevisi Tugas Akhir ini.

6. Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang

telah mendampingi, membimbing, dan memberikan saran kepada penulis selama

menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dharma.

7. Bapak dan Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak ilmu yang bermanfaat selama

menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dharma.

8. Papa, Mama, dan adik serta semua keluarga yang selalu mendoakan,

mendukung dan membantu segala sesuatunya mulai dari awal studi hingga

pencapaian menyelesaiakan studi di jenjang perkuliahan.

9. Segenap staff sekretariat, dan laboran Teknik Elektro yang secara tidak langung

telah memberikan bantuan dan dukungan dalam kelancaran tulisan Tugas Akhir ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL. ............................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN.. ........................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN. .............................................................................. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA............................................................. v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP............................. vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS. ..................................... vii

INTISARI. ................................................................................................................... viii

ABSTRACT. ............................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR. ............................................................................................ x

DAFTAR ISI. ............................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xv

DAFTAR TABEL..................................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang..................................................................................................... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat ............................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................................................. 2

1.4. Metodologi Penelitian.......................................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI

2.1. Gitar Akustik Klasik............................................................................................ 4

2.2. Mikrofon .............................................................................................................. 5

2.3. Sound Card……................................................................................................... 6

2.4. MatLab…………….. .......................................................................................... 7

2.5. Teorema Pencuplikan………………………………………………………….. 8

2.6. Preprocessing ...................................................................................................... 8

2.5.1. Normalisasi……......................................................................................... 8

2.5.2. Pemotongan Sinyal .................................................................................... 9

2.5.3. Frame Blocking ......................................................................................... 11

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

2.7.

2.5.4. Windowing………....................................................................................... 12

DFT (Dicerete Fourier Transform)……………………………..………………

…..….. 13

2.8. HPS (Harmonic Product Spectrum) ..................................................................... 14

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik............................................................... 16

3.1.1. Gitar Akustik Klasik................................................................................... 16

3.1.2. Mikrofon .................................................................................................... 16

3.1.3. Sound Card……………………………………………………………… 16

3.1.4. Proses Perekaman ...................................................................................... 17

3.1.5. Proses Pengenalan Nada ............................................................................ 17

3.1.6. Keluaran : Teks.......................................................................................... 19

3.2. Look Up Table ..................................................................................................... 19

3.3. Nada Uji............................................................................................................... 19

3.4. Perancangan Tampilan Program GUI MATLAB................................................ 20

3.5. Perancangan Alur Program.................................................................................. 21

3.5.1. Rekam ....................................................................................................... 22

3.5.2. Normalisasi……........................................................................................ 22

3.5.3. Pemotongan Awal..................................................................................... 23

3.5.4. Frame Blocking ........................................................................................ 24

3.5.5. Windowing……......................................................................................... 24

3.5.6. DFT dan Spektrum Frekuensi..................................................................... 25

3.5.7. Harmonic Product Spectrum..................................................................... 26

3.5.8. Penentuan Frekuensi.................................................................................. 28

3.5.9. Penentuan Teks Nada............................................................................... 27

3.5.10.Keluaran Teks .......................................................................................... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Program Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik Dengan Menggunakan

Harmonic Product Spectrum…......................................................................... 29

4.1.1. Pengenalan Nada .................................................................................... 31

a. Popup Menu ....................................................................................... 32

b. Push Button, Axes, dan Static Text .......................................................... 32

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

4.2. Hasil Pengujian Program Pengenalan Nada Terhadap Tingkat Pengenalan Nada

Gitar Akustik Klasik............................................................................................. 37

4.2.1. Pengujian Parameter Pengenalan Nada .................................................... 37

4.2.2. Pengujian Parameter Pengenalan Nada Tanpa Harmonic Product Spectrum

................................................................................................................... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ...................................................................................................... 42

5.2. Saran ................................................................................................................ 42

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 43

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 PERCOBAAN UNTUK MENENTUKAN RANGE FREKUENSI PADA

LOOK UP TABLE UNTUK MASING-MASING NADA GITAR

AKUSTIK KLASIK………………………………………………...... L1

LAMPIRAN 2 LISTING PROGRAM TIDAK REAL-TIME .................................. L5

LAMPIRAN 3 LISTING PROGRAM PENGAMBILAN NADA UJI ........................ L8

LAMPIRAN 4 LISTING PROGRAM PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK

KLASIK………..……………………………………......................... L9

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Gitar Akustik Klasik.............................................................................. 4

Gambar 2.2. Mikrofon Intopic Jazz-013.................................................................... 6

Gambar 2.3. Sound Card………………………………………….……................... 7

Gambar 2.4. Sinyal Sebelum Normalisasi… ............................................................. 9

Gambar 2.5. Hasil Setelah Normalisasi...................................................................... 9

Gambar 2.6. Sinyal Sebelum Pemotongan................................................................. 10

Gambar 2.7. Hasil Pemotongan Bagian Silence........................................................... 10

Gambar 2.8. Hasil Pemotongan Bagian Transisi….................................................... 11

Gambar 2.9. Bagian Sinyal yang Akan Diambil untuk Frame Blocking................... 11

Gambar 2.10. Hasil Frame Blocking dari Gambar 2.9…............................................ 12

Gambar 2.11. Hasil Windowing dari Gambar 2.10……………………… .................. 13

Gambar 2.12. Spektrum Frekuensi dari Gambar 2.11.... .............................................. 14

Gambar 2.13. Hasil Harmonic Product Spectrum dari Gambar 2.12.......................... 15

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik............. 16

Gambar 3.2. Diagram Blok Proses Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik.............. 17

Gambar 3.3. Proses Penentuan Frekuensi Tengah untuk Look Up Table………..... 19

Gambar 3.4. Diagram Blok Proses Pengambilan Nada Uji....................................... 20

Gambar 3.5. Tampilan Proses pada GUI MATLAB…………………… ................. 20

Gambar 3.6. Diagram Alir Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik............... 21

Gambar 3.7. Diagram Alir Sub Rutin Rekam……... ................................................. 22

Gambar 3.8. Diagram Alir Normalisasi……………………..................................... 22

Gambar 3.9. Diagram Alir Pemotongan Awal........................................................... 23

Gambar 3.10. Diagram Alir Frame Blocking…………………………..……………

...........................................................

24

Gambar 3.11. Diagram Alir Windowing................................................................................ 25

Gambar 3.12. Diagram Alir DFT dan Spektrum Frekuensi.......................................... 25

Gambar 3.13. Diagram Alir Harmonic Product Spectrum........................................... 26

Gambar 3.14. Diagram Alir Penentuan Frekuensi....................................................... 26

Gambar 3.15. Diagram Alir Proses Penentuan Teks Nada ......................................... 27

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

Gambar 4.1. Tampilan Utama…………………….................................................... 29

Gambar 4.2. Tampilan Program Pengenalan Nada Gitar Akustik............................ 30

Gambar 4.3. Tampilan dari program GUI Matlab yang dioperasikan dengan input nada

1(La), dengan nilai frame blocking adalah 512………….…………… 31

Gambar 4.4. Program Variasi Nilai Frame Blocking…………………………….… 32

Gambar 4.5. Program Proses Perekaman Suara……….…………………………… 33

Gambar 4.6 Program Untuk Menampilkan Harmonic Product Spectrum………… 34

Gambar 4.7. Program Untuk Menampilkan Teks Keluaran Nada…………………. 36

Gambar 4.8 Program Untuk Mengakhiri Pengenalan Nada………………………. 37

Gambar 4.9. Grafik Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat Pengenalan

Nada…………………………………………………………………... 41

Gambar 4.10. Grafik Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat Pengenalan

Nada Tanpa Harmonic Product Spectrum……………………………….. 46

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Nilai Frekuensi Gitar…............................................................................... 5

Tabel 2.2. Spesifikasi Mikrofon Intopic Jazz-013....................................................... 6

Tabel 3.1. Keterangan Tampilan Utama Sistem…………… ...................................... 20

Tabel 3.2. Frekuensi Look Up Table untuk penentuan nada…………........................ 28

Tabel 4.1. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 1024……………………..... 37

Tabel 4.2. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 512 …………....................... 38

Tabel 4.3. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 256………...…………........ 38

Tabel 4.4. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 128………........................... 38

Tabel 4.5. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 64…………...…………...... 39

Tabel 4.6. Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat Pengenalan……… 40

Tabel 4.7. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 1024.................................... 42

Tabel 4.8. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 512……….......................... 42

Tabel 4.9. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 256……….......................... 43

Tabel 4.10. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 128…………...................... 43

Tabel 4.11. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 64………...……………..... 44

Tabel 4.12. Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat Pengenalan Tanpa

Harmonic Product Spectrum…………………………………………..……… 45

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Musik merupakan ekspresi yang timbul dari dalam jiwa manusia yang

diwujudkan dalam bentuk karya seni. Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang

tersusun secara harmonis sehingga menghasilkan “sesuatu yang indah” menurut indera

pendengaran yang dimiliki manusia. Baik musik tradisional maupun musik pop, rock

dan jazz yang masing- masing memberikan keindahan dalam bermusik. Musik juga bisa

menjadi efektif di bidang akademis dengan membantu pembentukan pola belajar,

mengatasi kebosanan dan menangkal kebisingan eksternal yang mengganggu [1].

Alat musik yang digunakan pun juga bervariasi, salah satunya alat musik petik

yaitu gitar. Alat musik gitar terdiri dari 2 jenis, yaitu gitar akustik dan gitar elektrik. Pada

bahasan kali ini, yang akan dibahas penulis adalah gitar akustik. Gitar akustik memiliki

bagian badan yang berlubang (hollow body) dan dapat menghasilkan suara yang relatif

cukup keras tanpa penguatan elektrik. Bunyi dari gitar akustik dihasilkan dari getaran

senar yang mengalir antara tulang leher (nut) dengan jembatan (brigde) yang kemudian

diperkuat oleh bagian badan gitar yang bertindak sebagai lubang resonansi [2]. Dan gitar

akustik adalah salah satu alat musik yang banyak diminati untuk dipelajari, terlebih

khususnya oleh anak muda masa kini.

Berkaitan dengan hal tersebut, dari beberapa penelitian sebelumnya telah

dilakukan untuk membuat sistem pengenalan nada pada alat musik, seperti alat musik

belira yang menggunakan proses look up table, Discrete Fourier Transform untuk

mengenali nada alat musik belira yang dari penelitian tersebut menghasilkan sebuah

aplikasi untuk mengenali nada belira yang dilihat dari hasil frekuensi tengah yang

didapatkan dari proses pengambilan data dengan menggunakan alat musik belira tersebut

[3].

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, penulis ingin membuat

suatu sistem pengenalan nada gitar akustik. Metode yang digunakan juga berbeda yaitu

dengan menggunakan metode Harmonic Product Spectrum (HPS), Discrete Fourier

Transform (DFT) dan spektrum frekuensi, menentukan frekuensi dan dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

2

menggunakan look up table untuk proses akhir penentuan nada gitar akustik klasik yang

dimainkan.

Dalam sistem pengenalan nada ini, nada uji do, re, mi, fa, sol, la, si, do’ yang

telah melalui proses perekaman diproses terlebih dahulu agar menghasilkan spektrum

frekuensi untuk menentukan frekuensi tengah dalam look up table. Prosesnya akan

melalui tahap perekaman, kemudian preprocessing yang terdiri dari normalisasi,

pemotongan sinyal, frame blocking, dan windowing. Kemudian menghitung dengan

DFT untuk mendapatkan spektrum frekuensi yang kemudian dilakukan proses

pengkalian hasil DFT dengan metode HPS untuk mendapatkan hasil sinyal yang bersih

dari harmonisa. Nilai yang dilihat dari hasil plot HPS digunakan sebagai frekuensi

tengah. Untuk menentukan range frekuensi pada look up table, dilakukan pengambilan

nada sebanyak lima kali untuk masing-masing nada untuk melihat area frekuensi setiap

nada tersebut. Frekuensi look up table pada proses akhirnya digunakan untuk

mendapatkan keluaran teks nada sesuai dengan nada yang dimainkan.

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan aplikasi pada pengenalan nada

gitar akustik. Manfaat dari penelitian ini adalah:

a. Sebagai alat bantu pendukung pembelajaran musik gitar akustik, khususnya untuk

mengenali nada suara (do, re, mi, fa, sol, la, si, do’).

b. Sebagai alat bantu bagi para pemain musik pemula untuk bermain nada melodi

pada gitar akustik.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

a. Pengenalan nada bersifat real time.

b. Nada gitar akustik yang dikenali adalah nada do, re, mi, fa, sol, la, si, do’ , dengan

menggunakan acuan akor C mayor dengan cakupan fret 1 – 3 pada neck gitar.

c. Jarak antara gitar akustik dengan mikrofon adalah 15 cm dan mikrofon berada

tepat menghadap lubang resonansi gitar akustik.

d. Cara memetik dawai gitar dengan menggunakan jari jempol, dipetik tepat diatas

lubang resonansi gitar akustik.

e. Menggunakan software MatLab dalam pembuatan program pengenalan nada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

3

f. Menggunakan metode Harmonic Product Spectrum (HPS), Hamming window,

Discrete Fourier Transform (DFT), dan look up table untuk penentuan

keluarannya.

1.4 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan pada tugas akhir ini adalah:

a. Pengumpulan bahan-bahan literatur berupa buku, jurnal, dan artikel.

b. Perancangan subsistem software

Tahap perancangan subsistem perangkat lunak bertujuan untuk mencari

bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan

mempertimbangkan berbagai faktor–faktor permasalahan dan kebutuhan yang

telah ditentukan. Penulis menggunakan software matlab untuk pembuatan

program pengenalan nada gitar akustik. Program akan bekerja jika user

memberikan perintah melalui komputer, program akan mengolah perintah yang

telah diterima dan memulai proses recording. Setelah proses recording, komputer

akan mengolah nada kemudian memberikan keluaran teks nada gitar akustik.

c. Analisa dan Kesimpulan

Analisa data dilakukan dengan menyelidiki pengaruh panjang DFT, HPS dan

frame blocking terhadap tingkat pengenalan nada gitar akustik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Gitar Akustik Klasik

Gitar adalah sebuah alat musik berdawai yang dimainkan dengan cara dipetik,

umumnya menggunakan jari maupun plektrum. Gitar terbentuk atas sebuah bagian tubuh

pokok dengan bagian leher yang padat sebagai tempat senar yang umumnya berjumlah

enam didempetkan. Gitar secara tradisional dibentuk dari berbagai jenis kayu dengan senar

yang terbuat dari nilon maupun baja. Beberapa gitar modern dibuat dari material

polikarbonat. Secara umum, gitar terbagi atas 2 jenis: akustik dan elektrik.

Gitar akustik memiliki bagian badan yang berlubang (hollow body) dan dapat

menghasilkan suara yang relatif cukup keras tanpa penguatan elektrik. Bunyi dari gitar

akustik dihasilkan dari getaran senar yang mengalir antara tulang leher (nut) dengan

jembatan (brigde) yang kemudian diperkuat oleh bagian badan gitar yang bertindak

sebagai lubang resonansi.

Terdapat beberapa sub kategori dari pengelompokan gitar akustik, diantaranya:

a. Gitar senar-nilon, termasuk gitar klasik dan gitar flamenco

b. Gitar senar-baja, termasuk gitar puncak-datar dan gitar folk

c. Gitar archtop

d. Gitar duabelas-senar

Dalam hal ini penulis menggunakan gitar akustik klasik, gitar akustik klasik adalah

jenis gitar dimana suara yang dihasilkan berasal dari getaran senar gitar yang dialirkan

melalui sadel dan jembatan tempat pengikat senar ke dalam ruang suara. Suara di dalam

ruang suara ini akan beresonansi terhadap kayu badan gitar. Jenis dan kualitas kayu serta

jenis senar yang digunakan akan memengaruhi suara yang dihasilkan oleh gitar akustik.

Gambar 2.1 menunjukan gitar akustik klasik.

Gambar 2.1. Gitar Akustik Klasik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

5

Setiap gitar rata-rata memiliki setelan nada yang berbeda. Hal ini bergantung

kepada penggunaan gitar serta keinginan oleh pengguna gitar itu.

Contoh nilai frekuensi gitar akustik ditunjukan pada tabel 2.1 :

Tabel 2.1. Nilai Frekuensi Gitar

Nada di atas berurutan mulai dari senar pertama hingga senar keenam. Senar

pertama memiliki frekuensi paling tinggi, lalu hingga senar keenam yang memiliki

frekuensi paling rendah. Nada tersebut dapat dihasilkan dengan melakukan penyetelan

pada gitar [2].

2.2. Mikrofon

Mikrofon adalah suatu komponen elektronika yang dapat mengubah atau

mengkonversikan energi akustik (gelombang suara) ke energi listrik (sinyal audio). Fungsi

dari mikrofon adalah sebagai komponen atau alat pengubah satu bentuk energi ke bentuk

energi lainnya. Setiap jenis Mikrofon memiliki cara yang berbeda dalam mengubah

(konversi) bentuk energinya, tetapi semua jenis mikrofon memiliki persamaan yaitu

memiliki suatu bagian utama yang disebut dengan diafragma. Mikrofon merupakan

komponen penting dalam perangkat elektronik seperti alat bantu pendengaran, perekam

suara, penyiaran radio maupun alat komunikasi lainnya seperti handphone, telepon,

interkom, walkie talkie serta home entertainment seperti karaoke [4].

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

6

Pada perancangan ini mikrofon digunakan sebagai alat perekaman suara untuk

mendapatkan nada terekam gitar akustik, agar kemudian dapat diproses untuk melalui

tahap selanjutnya sehingga mendapatkan keluaran teks yang sesuai dengan nada yang

dimainkan. Mikrofon yang digunakan adalah tipe Microphone Intopic Jazz-013 seperti

yang ditunjukan Gambar 2.2 dan spesifikasi mikrofon yang ditunjukan pada Tabel 2.2.

Dalam proses perekaman, mikrofon dihubungkan langsung dengan kartu suara yang ada di

laptop.

Gambar 2.2. Mikrofon Intopic Jazz-013

Tabel 2.2. Spesifikasi Mikrofon Intopic Jazz-013

Frequensi Response 30 – 16000 Hz

Sensitivity -53±3dB

Voltage 3V

Impedance 2.2 Ohms

Turning Direction 360 Degrees

Gold Pin for High Quality Sound Effect

2.3. Sound Card

Sound card merupakan sebuah periperal pada komputer sebagai I/O suara yang

menyediakan kemampuan untuk menghasilkan suara yang dapat didengar oleh pengguna

baik melalui speaker atau headphone [5] . Pada dasarnya setiap kartu suara memiliki:

a. Digital Signal Processor (DSP) yang akan menangani semua jenis

komputasi.

b. Digital to Analog Converter (DAC) sebagai keluaran suara ke speaker.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

7

c. Analog to Digital Converter (ADC) sebagai masukan suara.

d. Read Only Memory (ROM) atau Flash sebagai penyimpanan data.

e. Musical Instrument Digital Interface (MIDI) untuk menyambungkan

beberapa peralatan musik eksternal.

f. Jack untuk menyambungkan kartu suara dengan speaker pada jalur line out

atau microphone pada jalur line in.

Beberapa kartu suara sudah terpasang secara pabrikan (on board) pada

motherboard komputer, tetapi bisa juga ditambahkan untuk keperluan pada slot PCI

motherboard.

Gambar 2.3. Sound Card

2.4. MatLab

MATLAB merupakan bahasa pemrograman yang hadir dengan fungsi dan

karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu

seperti Delphi, Basic maupun C++ [6]. MATLAB merupakan bahasa pemrograman level

tinggi yang dikhususkan untuk kebutuhan komputasi teknis, visualisasi dan pemrograman

seperti komputasi matematik, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan

pemodelan, dan grafik-grafik perhitungan. MATLAB adalah software buatan

MathWork.Inc., yang sangat bermanfaat untuk menyelesaikan berbagai masalah komputasi

numerik.

Beberapa bagian penting yang terdapat pada antar muka MATLAB adalah sebagai

berikut:

a. Command Window atau jendela perintah adalah jendela yang dipakai untuk

memberikan perintah secara manual.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

8

b. Workspace berisi daftar variabel yang diciptakan oleh pemakai dan masih ada

dalam memori.

c. Command History mencantumkan perintah-perintah yang pernah diberikan oleh

pemakai.

d. Current Directory menyatakan direktori kerja.

2.5. Teorema Pencuplikan

Sampling adalah proses pencuplikan gelombang suara yang akan menghasilkan

gelombang diskret. Dalam proses sampling ada yang disebut dengan laju pencuplikan

(sampling rate). Sampling rate menandakan berapa banyak pencuplikan gelombang analog

dalam 1.5 detik. Sampling rate dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Pada proses sampling,

sebaiknya sampling rate memenuhi kriteria Nyquist. Kriteria Nyquist menyatakan bahwa

sampling rate harus lebih besar dari dua kali frekuensi tertinggi sinyal analog[7]. Secara

matematis dapat dituliskan:

(2.1)

dengan:

fs = frekuensi sampling rate

fm = frekuensi tertinggi sinyal suara analog

2.6. Preprocessing

Preprocessing adalah proses-proses awal yang dilakukan sebelum proses

membangkitkan spektrum. Tujuan dari preprocessing ini adalah untuk menyetarakan

sinyal nada masukan agar lebih mudah diproses untuk pengenalan nadanya.

2.6.1 Normalisasi

Normalisasi merupakan suatu cara untuk mengatasi jarak antara sumber suara

dengan mikrofon. Pada perekaman atau pengambilan suara ini perlu adanya normalisasi

supaya amplitudo nada saat dimainkan dapat menjadi maksimal [8]. Proses normalisasi

awal dilakukan dengan cara membagi tiap nilai data masukan yaitu nada terekam dengan

nilai absolut maksimal dari data masukan tersebut. Berikut rumus untuk proses

normalisasi:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

9

)) (2.2)

Keterangan:

= hasil data sinyal normalisasi

= data input

Gambar 2.4 dan gambar 2.5 meperlihatkan gambar sinyal sebelum dan setelah

melalui proses normalisasi.

Gambar 2.4. Sinyal Sebelum Normalisasi

Gambar 2.5. Hasil Setelah Normalisasi

2.6.2 Pemotongan Sinyal

Proses pemotongan sinyal bertujuan untuk memotong beberapa bagian sinyal.

Proses pemotongan dilakukan setelah proses normalisasi awal. Dalam proses pemotongan,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

10

bagian yang dipotong adalah bagian awal dari sinyal. Tujuan dari pemotongan awal sinyal

nada adalah untuk menghilangkan bagian yang tidak termasuk bagian dari sinyal nada serta

untuk mengurangi cacat sinyal akibat derau ruangan yang ikut terekam agar didapatkan

sinyal yang benar-benar dari gitar akustik. Pada proses pemotongan ini, akan melewati dua

kali proses pemotongan. Proses pemotongan yang pertama yaitu memotong bagian silence

atau bagian awal sinyal yang tidak termasuk sinyal nada terekam. Proses pemotongan yang

kedua yaitu memotong bagian transisi sinyal. Berikut gambar untuk hasil pemotongan :

Gambar 2.6. Sinyal Sebelum Pemotongan

Gambar 2.7. Hasil Pemotongan Bagian Silence

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

11

Gambar 2.8. Hasil Pemotongan Bagian Transisi

2.6.3 Frame Blocking

Frame Blocking adalah pembagian sinyal audio menjadi beberapa frame yang

nantinya dapat memudahkan dalam perhitungan dan analisa sinyal, satu frame terdiri dari

beberapa sampel tergantung berapa detik suara akan disampel dan berapa besar frekuensi

sampling. Pada proses ini dilakukan pemotongan sinyal dalam slot-slot tertentu agar

memenuhi dua syarat yaitu linear dan time invariant. Gambar 2.10 memperlihatkan contoh

hasil frame blocking.

Gambar 2.9. Bagian Sinyal yang Akan Diambil untuk Frame Blocking

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

12

Gambar 2.10. Hasil Frame Blocking dari Gambar 2.9

Fungsi frame blocking yaitu mereduksi data yang akan diproses dalam sistem

pengenalan. Pada pengenalan ini nilai frame bervariasi, user akan diberikan pilihan variasi

untuk nilai frame. Pada gambar di atas nilai frame yang digunakan sebesar 512.

2.6.4 Windowing

Windowing digunakan untuk menghilangkan diskontinuitas yang diakibatkan oleh

proses Frame Blocking atau Framing. Ada beberapa fungsi windows yang telah ada

diantaranya Kaiser, Hamming, Triangular, dan Rectangular. Dalam proses ini jenis

window yang digunakan adalah Hamming Window. Hamming Window mempunyai side

lobe yang paling kecil dan main lobe yang paling besar sehingga hasil windowing akan

lebih halus dalam menghilangkan efek diskontinuitas. Hamming Window adalah sebuah

vektor dengan jumlah elemen sebanyak n. Biasanya n akan disesuaikan dengan banyaknya

elemen pada frame sehingga banyaknya elemen pada Hamming Window akan sama dengan

banyaknya elemen pada frame. Persamaan dari windowing hamming[9]:

(2.3)

Keterangan : w(n) = windowing

N = jumlah data dari sinyal

n = waktu diskrit ke-

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

13

Gambar 2.11. Hasil Windowing dari Gambar 2.10

2.7. DFT (Discrete Fourier Transform)

Salah satu formulasi yang ampuh untuk proses pengolahan sinyal adalah

menggunakan Discrete Fourier Transform (DFT). Prinsip DFT adalah

mentransformasikan (alih bentuk) sinyal yang semula analog menjadi diskret dalam

domain waktu, dan kemudian diubah ke dalam domain frekuensi. Hal ini dilakukan dengan

mengalikan sinyal diskret dengan suatu fungsi kernel. DFT dan FFT memiliki resolusi

sebesar fs/N yang mana fs adalah sampling rate (dalam 1 detik diambil sebanyak fs data)

dan N adalah banyaknya data hasil penyamplingan.

Discrete Fourier Transform (DFT) didefinisikan sebagai:

(2.4)

Dengan : n = indeks dalam domain waktu = 0, 1, ..., N-1,

m = indeks dalam domain frekuensi = 0, 1, ..., N-1

Persamaan ini menyatakan bahwa DFT merupakan metode yang berguna dalam

menentukan amplitudo dan komponen-komponen frekuensi harmonik ke-m dari suatu

sinyal periodik atau merupakan koefisien-koefisien deret Fourier[9].

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

14

Descrete Fourier Transform (DFT) mengubah sinyal atau sistem dari kawasan

waktu ke kawasan frekuensi. DFT yang dikenakan pada sinyal akan menghasilkan

spektrum frekuensi yang terdiri dari spektrum magnitude dan spektrum fasa yang

menunjukkan hubungan antara magnitude, fasa dengan frekuensi. Artinya kita dapat

melihat komponen penyusun sinyal tersebut dari magnitude sinyal pada rentang frekuensi.

Begitu juga dengan fasenya. Misalnya digunakan untuk analisis nada gitar akustik maka

kita dapat melihat sebenarnya nada dari gitar akustik tersebut mempunyai magnitude besar

pada frekuensi berapa saja yang menunjukkan dominan frekuensi dari suara nada tersebut.

Gambar 2.12 menunjukan hasil spektrum frekuensi.

Gambar 2.12. Spektrum Frekuensi dari Gambar 2.11

2.8. HPS (Harmonic Product Spectrum)

HPS (Harmonic Product Spectrum) merupakan suatu metode yang berfungsi untuk

melihat frekuensi dasar yang terdapat pada sinyal input. Secara matematis HPS dapat

dirumuskan pada persamaan:

(2.5)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

15

Dengan, Y(ω) adalah hasil perkalian spektrum sinyal, r adalah jumlah downsampling

yang digunakan, | X(ωr) | adalah spektrum sinyal. Metode tersebut dilakukan setelah

sinyal input telah diubah dalam domain frekuensi menggunakan analisis spektrum dari

nilai frekuensi[10].

Suatu nada memiliki tingkatan nada atau biasa disebut harmonik. Harmonik

merupakan harmonisasi dari nada dasar atau harmonik pertama, sehingga setiap kelipatan

dari nada dasar pertama merupakan harmonisasi nada dari nada dasar. Yang

membedakan dari nada dasar dengan nada harmonik terdapat pada besar nilai frekuensi.

Oleh karena itu, metode ini digunakan agar dapat diketahui frekuensi dasar dari nada

tersebut. Gambar 2.13 menunjukan hasil proses Harmonic Product Spectrum dari

perkalian spektrum frekuensi yang didapatkan.

Gambar 2.13. Hasil Harmonic Product Spectrum dari Gambar 2.12

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

16

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik

Blok diagram sistem pengenalan nada alat gitar akustik diperlihatkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik

3.1.1 Gitar Akustik Klasik

Gitar Akustik digunakan sebagai objek penelitian oleh penulis, gitar akustik klasik

memiliki 8 nada yang akan dikenali yaitu do, re, mi, fa, sol, la, si, do’.

3.1.2 Mikrofon

Mikrofon berfungsi untuk menangkap suara dari gitar akustik klasik, kemudian

menyalurkan pada laptop kemudian diproses untuk pengenalan nada.

3.1.3 Sound card

Sound card berfungsi mengubah sinyal analog dari mikrofon menjadi sinyal digital.

Sound card yang digunakan adalah sound card yang sudah terpasang pada motherboard.

Dalam konversi sinyal analog menjadi sinyal digital dan kemudian disimpan diperlukan

pengaturan yang meliputi pengaturan frekuensi sampling dan channel. Pengaturan

tersebut dilakukan pada proses perekaman oleh program yang akan dibuat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

17

3.1.4 Proses Perekaman

Proses perekaman adalah proses masuknya data nada terekam berupa sinyal digital. Saat

proses perekaman berlangsung sinyal analog dikonversi menjadi sinyal digital dengan

frekuensi sampling. Sinyal digital kemudian disimpan dan digambarkan dalam sebuah plot.

Data nada yang telah disimpan disebut nada terekam dan kemudian dapat diproses untuk

dikenali lewat proses pengenalan nada.

3.1.5 Proses Pengenalan Nada

Proses ini untuk mengetahui nada apa yang direkam. Gambar 3.2 berikut merupakan

diagram proses pengenalan nada :

Gambar 3.2. Diagram Blok Proses Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik

1. Masukan

Masukannya adalah hasil dari sampling nada gitar akustik yang direkam langsung (real

time) menggunakan mikrofon. Hasilnya dalam bentuk wav.

2. Preprocessing

Preprocessing merupakan proses awal yang berfungsi untuk menyetarakan sinyal

masukan. Preprocessing terdiri dari:

a. Normalisasi

Proses normalisasi bertujuan untuk menyetarakan amplitudo nada masukan menjadi

maksimum, sehingga efek dari kuat atau lemahnya suara yang dikeluarkan alat musik

tidak terlalu memengaruhi proses pengenalan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

18

b. Pemotongan Awal

Proses pemotongan bertujuan untuk menghilangkan efek noise atau suara lain yang

ikut terekam pada saat proses perekaman. Sinyal yang dipotong adalah sinyal bagian

silence dan bagian transisi yang terdapat di bagian awal/depan sinyal nada terekam.

c. Frame Blocking

Proses frame blocking untuk memilih data dari nada terekam. Data yang dipilih dapat

mewakili semua nada yang terekam.

d. Windowing

Data yang telah dinormalisasikan akan melalui proses windowing. Windowing ini

berfungsi untuk mengurangi efek diskontinuitas dari potongan-potongan sinyal. Dalam

penelitian ini menggunakan Hamming Window.

3. DFT dan Spektrum Frekuensi

Pada pengenalan nada alat musik gitar akustik klasik ini nilai DFT sama dengan nilai

frame blocking. Proses ini untuk membangkitkan spektrum frekuensi. Pada tahap ini

frekuensi nada yang dimainkan belum tentu dapat diketahui sehingga perlu dilakukan

proses HPS.

4. Harmonic Product Spectrum (HPS)

Proses ini dilakukan setelah nilai dari spektrum frekuensi sudah diketahui. Proses HPS

ini digunakan untuk mengalikan nilai spektrum frekuensi yang didapatkan, hal ini

bertujuan untuk menghilangkan sinyal harmonik pada frekuensi.

5. Penentuan Frekuensi

Proses ini untuk menentukan frekuensi dari nada gitar akustik klasik yang dimainkan.

Pada dasarnya nilai frekuensi dapat diketahui dengan lebih presisi setelah proses HPS.

6. Penentuan Nada

Setelah mengetahui nilai frekuensi yang dihasilkan, maka dapat diketahui nada

keluarannya. Penentuan nada ini didalam prosesnya menggunakan look up table.

7. Keluaran (Teks)

Dari penentuan nada, maka dapat diketahui nada apa yang dimainkan. Keluarannya

adalah berupa teks nada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

19

3.1.6 Keluaran : Teks

Keluaran akhir untuk pengenalan nada ini berupa teks nada yang dikenali dan teks “Nada

Error” jika nada tidak dikenali.

3.2. Look Up Table

Dalam perancangan pengenalan nada gitar akustik klasik ini, menggunakan look up

table pada proses penentuan nadanya. Untuk menentukan frekuensi pada look up table,

penulis harus mencari frekuensi tengahnya terlebih dahulu kemudian menentukan range

frekuensi yang digunakan. Untuk memperoleh frekuensi tengah tersebut, penulis

mengambil 5 sampel untuk masing-masing nada yang akan dikenali (do, re, mi, fa, sol, la,

si, do’) kemudian menentukan nilai rata-ratanya. Nilai rata-rata tersebut yang digunakan

sebagai frekuensi tengah penentu range pada look up table. Pengambilan nada dilakukan

melalui tahap perekaman. Setelah proses perekaman maka akan melalui preprocessing

yang terdiri dari proses normalisasi, pemotongan sinyal, frame blocking dan windowing.

Setelah itu, menghitung dengan DFT dan penentuan spektrum setelah itu dilakukan proses

HPS sehingga didapatkan plot Harmonic Product Spectrum. Prosesnya ditunjukkan pada

gambar 3.3.

Gambar 3.3. Proses Penentuan Frekuensi Tengah untuk Look Up Table

3.3. Nada Uji

Proses ini bertujuan untuk pencuplikan gelombang suara yang akan menghasilkan

gelombang diskret termodulasi pulsa. Fungsi dari nada uji ialah untuk menjalankan

program pengenalan suara nada gitar akustik klasik secara offline atau belum real-time.

Selain itu, nada uji juga digunakan untuk mencari frekuensi tengah look up table, nada uji

yang akan diambil sebanyak 5 nada. Berikut gambar 3.4 diagram blok proses pengambilan

nada uji:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

20

Gambar 3.4. Diagram Blok Proses Pengambilan Nada Uji

3.4. Perancangan Tampilan Program GUI MATLAB

Gambar 3.5 menunjukan tampilan proses program GUI Matlab dan tabel 3.1

memperlihatkan keterangan tampilan utama sistem.

Gambar 3.5. Tampilan Proses pada GUI MATLAB

Tabel 3.1. Keterangan Tampilan Utama Sistem

Nama Keterangan

Frame Blocking Berfungsi untuk memilih nilai frame

yang digunakan pada proses pengenalan

nada, pilihannya berupa 64, 128, 256,

512 dan 1024.

Record Berfungsi untuk memulai proses

perekaman

End Berfungsi untuk mengakhiri program

Frame Blocking

End

Plot Perekaman Plot Harmonic Product Spectrum

Tampilan Teks Nada

Record

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

21

3.5. Perancangan Alur Program

Diagram alir sistem pengenalan nada gitar akustik klasik ditujukan pada gambar

3.6.

Gambar 3.6. Diagram Alir Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik

Pada sistem pengenalan nada ini terdapat proses-proses yang perlu dilakukan.

Bermula dari perekaman hingga hasil akhir yang akan memberikan tampilan teks untuk

nada yang dimainkan.

Plot Perekaman Berfungsi untuk menampilkan grafik

hasil rekaman nada

Plot Harmonic Product

Spectrum

Berfungsi untuk menampilkan grafik

spektrum frekuensi HPS

Tampilan Teks Nada Berfungsi untuk menampilkan teks nada

gitar akustik klasik sesuai nada yang

dimainkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

22

3.5.1 Rekam

Diagram alir sub rutin rekam ditujukan pada gambar 3.7.

Gambar 3.7. Diagram Alir Sub Rutin Rekam

Pada proses perekaman, proses pertama akan melewati sampling yang tujuannya

untuk merekam nada gitar akustik klasik dengan nilai frekuensi sampling yang telah

ditentukan yaitu 10000 Hz. Nilai untuk frekuensi sampling didapatkan berdasarkan rumus

(2.1). Jadi semua sampel nada yang diambil dalam proses perekaman, melalui proses

sampling terlebih dahulu sebelum masuk ke tahap selanjutnya. Hasil keluaran untuk proses

perekaman dalam bentuk wav.

3.5.2 Normalisasi

Diagram alir normalisasi ditujukan pada gambar 3.8.

Gambar 3.8. Diagram Alir Normalisasi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

23

Tujuan dari proses normalisasi adalah untuk menyetarakan amplitudo dari data

sinyal nada terekam sehingga dapat terbentuk pada skala yang sama, agar kuat atau

lemahnya suara nada yang dimainkan tidak terlalu memengaruhi proses pengenalan.

Dalam proses normalisasi ini, nilai-nilai data masukan nada terekam dibagikan dengan

nilai maksimal dari data itu sendiri sehingga didapatkan sinyal yang ternormalisasi untuk

nada terekam.

3.5.3 Pemotongan Awal

Diagram alir pemotongan awal ditujukan pada gambar 3.9.

Gambar 3.9. Diagram Alir Pemotongan Awal

Proses pemotongan awal adalah pemotongan sinyal awal yang tidak digunakan

yang terdapat di sisi kiri atau bagian awal dari sinyal yaitu bagian silence dan bagian

transisi. Tujuan dari proses pemotongan bagian silence adalah untuk menghilangkan

bagian yang tidak termasuk bagian dari sinyal nada, dan tujuan pemotongan bagian transisi

adalah untuk mendapatkan sinyal yang benar-benar suara nada gitar akustik klasik. Proses

pemotongan pertama pada bagian silence, pada proses ini akan memotong sinyal suara

yang terekam sebelum sinyal suara nada gitar akustik klasik. Pemotongan kedua yaitu pada

bagian transisi. Pemotongan ini dilakukan dengan menghilangkan ¼ bagian dari sinyal

yang terdapat di bagian awal (bagian transisi) setelah pemotongan bagian silence agar

didapatkan data sinyal frekuensi yang ingin digunakan. Setelah melalui 2 (dua) kali proses

pemotongan, maka didapatkan keluaran untuk hasil pemotongan awal.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

24

3.5.4 Frame Blocking

Diagram alir frame blocking ditujukan pada gambar 3.10.

Gambar 3.10. Diagram Alir Frame Blocking

Setelah proses pemotongan, maka proses selanjutnya yaitu frame blocking. Nilai

frame dipilih oleh user. Pilihan nilai-nilai frame blocking yang diberikan yaitu 64, 128,

256, 512, dan 1024. Nilai-nilai tersebut ditentukan sendiri secara objektif dan nilai-nilai

tersebut juga telah digunakan pada penelitian-penelitian sebelumnya [3]. Dalam proses ini,

data yang diambil mulai dari sinyal yang paling kiri dan akan diambil sepanjang nilai

frame yang telah dipilih oleh user sehingga dapat memudahkan dalam perhitungan dan

analisa sinyal. Data yang diambil dapat mewakili data terekam. Data yang diambil tersebut

merupakan keluaran untuk proses frame blocking.

3.5.5 Windowing

Windowing berfungsi untuk mengurangi efek diskontinuitas saat sinyal

ditransformasikan ke domain frekuensi. Proses ini menggunakan hamming window.

Penggunaan hamming window membuat hasil windowing akan lebih halus dalam

menghilangkan efek diskontinuitas. Dalam prosesnya, masukan yaitu hasil normalisasi

akhir dikalikan dengan windowing hamming sehingga didapatkan hasil untuk proses

windowing. Diagram alir Windowing ditujukan pada gambar 3.11.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

25

Gambar 3.11. Diagram Alir Windowing

3.5.6 DFT dan Spektrum Frekuensi

Diagram alir DFT dan spektrum frekuensi ditujukan pada gambar 3.12.

Gambar 3.12. Diagram Alir DFT dan Spektrum Frekuensi

Proses selanjutnya adalah mencari spektrum frekuensi. Dalam proses ini,

perhitungan dengan DFT digunakan untuk membangkitkan spektrum frekuensi sehingga

didapatkan keluaran spektrum frekuensi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

26

3.5.7 Harmonic Product Spectrum

Diagram alir Harmonic Product Spectrum ditujukan pada gambar 3.13.

Gambar 3.13. Diagram Alir Harmonic Product Spectrum

Proses selanjutnya setelah mencari spektrum frekuensi, dilakukan proses Harmonic

Product Spectrum (HPS) untuk mendapatkan hasil sinyal yang bebas dari harmonik dan

sinyal yang sebenarnya, yaitu dengan cara mengalikan nilai hasil spektrum frekuensi yang

ada, lalu dilakukan proses down sampling sebanyak dua kali hingga didapatkan hasil sinyal

yang bebas dari harmonik dan frekuensi sinyal sebenarnya dari nada gitar, yang kemudian

hasil dari HPS ini diteruskan kedalam proses penentuan frekuensi.

3.5.8 Penentuan Frekuensi

Diagram alir penentuan frekuensi ditujukan pada gambar 3.14.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

27

Gambar 3.14. Diagram Alir Penentuan Frekuensi

Dalam proses penentuan frekuensi ini adalah dengan melihat hasil dari perkalian

spektrum frekuensi menggunakan metode HPS, sehinggga hasil dari perkalian frekuensi

yang didapatkan kemudian dijadikan hasil untuk menentukan masuk range nada yang

mana dari hasil frekuensi yang didapatkan dalam proses penentuan frekuensi ini. Dari

frekuensi tersebut, dapat ditentukan hasil keluaran teks untuk nada gitar akustik klasik.

3.5.9 Penentuan Teks Nada

Diagram alir penentuan teks nada ditujukan pada gambar 3.15.

Gambar 3.15. Diagram Alir Proses Penentuan Teks Nada

Setelah mengetahui nilai frekuensinya, maka dapat diketahui hasil keluaran teks

dari nada gitar akustik klasik yang dimainkan tersebut. Penentuan hasilnya dengan

menggunakan look up table terlihat dari proses pada Gambar (3.3). Dari frekuensi tengah

yang didapatkan, maka dapat ditentukan range frekuensi look up table untuk masing-

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

28

masing nada. Pada gambar diagram alir proses penentuan nada diatas menyertakan

keterangan bb sebagai batas bawah dan bt sebagai batas atas.

Demikian ditujukan pada tabel 3.2 yang merupakan nilai frekuensi gitar akustik

yang mengacu pada Tabel 2.1.

Tabel 3.2 Frekuensi Look Up Table untuk penentuan nada

No. Nada Gitar

Akustik Fret Senar Frekuensi

1. Do 3 5 Do_bb ≤ 130,81 ≤ Do_bt

2. Re 0 4 Re_bb ≤ 146,83 ≤ Re_bt

3. Mi 2 4 Mi_bb ≤ 164,81 ≤ Mi_bt

4. Fa 3 4 Fa_bb ≤ 174,61 ≤ Fa_bt

5. Sol 0 3 Sol_bb ≤ 196,00 ≤ Sol_bt

6. La 2 3 La_bb ≤ 220,00 ≤ La_bt

7. Si 0 2 Si_bb ≤ 246,94 ≤ Si_bt

8. Dot (do tinggi) 1 2 Dot_bb ≤ 261,63 ≤ Dot_bt

3.5.10 Keluaran (Teks)

Setelah proses penentuan teks nada selesai maka didapatkan keluarannya yaitu teks

nada gitar akustik klasik sesuai nada yang dimainkan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

29

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Program yang telah dibuat, akan diuji terlebih dahulu untuk mengetahui cara

kerjanya apakah sudah sesuai dengan perancangan. Data yang diperoleh dari pengujian ini

memperlihatkan cara kerja dari program yang telah dibuat, dan dari data tersebut dapat

dianalisa cara kerjanya. Setelah dianalisa maka dapat ditarik kesimpulan untuk sistem ini.

4.1. Pengujian Program Pengenalan Nada Gitar Akustik Klasik dengan

Menggunakan Harmonic Product Spectrum

Pengujian program dilakukan untuk mengetahui cara kerjanya apakah sudah sesuai

dengan perancangan. Pembuatan program dengan software MATLAB 7.14.0.739

(R2012a). Pengujian program menggunakan komputer dengan spesifikasi sebagai

berikut :

CPU : Intel® CoreTM

i3-4030U CPU @(1.90GHz, 1.90GHz)

RAM : 2 GB

Berikut langkah-langkah untuk menjalankan program pengenalan nada gitar akustik klasik:

1. Tampilan utama yang terlihat setelah melakukan langkah 1 seperti pada gambar

4.1.

Gambar 4.1. Tampilan Utama

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

30

2. Sesuaikan Current Directory dengan tempat penyimpanan program yang telah

dibuat agar dapat dilakukan langkah selanjutnya

3. Kemudian ketik perintah gitarku dalam command window dan akan muncul seperti

Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Tampilan Program Pengenalan Nada Gitar Akustik

4. User memilih panjang nilai frame blocking yang akan digunakan dalam proses

pengenalan nada.

5. Setelah memilih nilai frame blocking, program pengenalan dapat dijalankan dengan

menekan tombol “Record”.

6. Selanjutnya hasil pengenalan nada akan muncul dalam kotak Static Text. User

dapat melihat plot hasil rekaman nada pada kotak Axes 1, plot hasil Harmonic

Product Spectrum pada kotak Axes 2, dan teks hasil pengenalan nada pada kotak

static.

7. Tombol “End” untuk keluar dari tampilan utama program.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

31

4.1.1 Pengenalan Nada

Untuk memulai pengenalan nada, user terlebih dahulu harus memilih panjang nilai

frame blocking. Setelah memilih panjang frame blocking maka user dapat memulai

pengenalan nada dengan menekan tombol “Record”. Pada saat menekan tombol “Record”

maka program akan secara otomatis merekam suara nada. Setelah merekam, maka akan

ditampilkan keluaran berupa plot perekaman suara, plot Harmonic Product Spectrum, dan

hasil keluaran berupa teks sesuai nada yang dikenali. Untuk mengakhiri pengenalan, user

dapat menekan tombol ”End”. Berikut merupakan contoh tampilan GUI Matlab yang

dioperasikan dengan input 1 (La).

Gambar 4.3 Tampilan dari program GUI Matlab yang dioperasikan dengan input nada

1(La), dengan nilai frame blocking adalah 512

Pada tampilan program GUI Matlab terdapat 1 pop up menu, 2 push button, 2 axes

dan 1 static text.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

32

a. Pop Up Menu

Pada program ini, pop up menu digunakan untuk variasi nilai frame blocking yaitu

1024, 512, 256, 128, dan 64. Listing program untuk variasi nilai frame blocking adalah

seperti pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Program Variasi Nilai Frame Blocking

Nilai-nilai variasi frame blocking diinisialisasikan dengan nama frame kemudian

diproses dengan perintah handles.

b. Push Button, Axes, dan Static Text

Dalam program ini menggunakan 2 Push Button, masing-masing untuk memulai dan

mengakhiri program pengenalan nada yaitu tombol “Record” dan “End”. Saat user

menekan Push Button 4 atau tombol “Record” maka program akan berjalan otomatis,

mulai dari merekam suara, kemudian menampilkan plot hasil rekam pada kotak axes 1,

menampilkan plot spektrum pada kotak axes 2, dan menampilkan teks hasil pengenalan

pada kotak static text. Saat user menekan Push Button 5 atau tombol “End” maka proses

pengenalan nada berhenti dan menutup program. Berikut listing program untuk proses

perekaman suara dan untuk menampilkan plot sinyal perekaman seperti pada Gambar 4.5.

indeks=get(handles.popupmenu1,'Value');

switch indeks

case 1

frameb=1024;

case 2

frameb=512;

case 3

frameb=256;

case 4

frameb=128;

case 5

frameb=64;

end

handles.frame=frameb;

guidata(hObject,handles);

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

33

Gambar 4.5 Program Proses Perekaman Suara

Pada program perekaman suara, panjang sampel yang digunakan adalah 2 detik,

karena proses perekaman membutuhkan waktu untuk mendapatkan sinyal data dan

diberikan dengan frekuensi sampling sebesar 10kHz. Waktu sampelnya didapatkan dari

panjang sampel dikalikan dengan frekuensi sampel. Untuk menyimpan nada yang direkam,

perintah yang digunakan adalah wavrecord dan wavwrite, hasil plot perekaman tersebut

ditampilkan pada kotak axes 1.

Listing program untuk menampilkan plot harmonic product spectrum, seperti pada gambar

4.6 berikut :

sample_length=2; % waktu dalam second

fs=10000; % frek sampling

sample_time=(sample_length*fs);

xin=wavrecord(sample_time, fs);

wavwrite(xin, fs, 's.wav');

axes(handles.axes1)

plot(xin);

xlabel('Data Tercuplik')

ylabel('Amplitudo')

bpt=0.25; % batas potong transisi

hfs=fs/2;

bps=0.3; % batas potong silence

fb=handles.frame;

% Normalisasi

y1=xin/max(abs(xin));

% Potong silence

y2=y1;

b1=find(abs(y2)>bps);

y2(1:b1(1))=[];

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

34

Gambar 4.6 Program Untuk Menampilkan Harmonic Product Spectrum

Dalam program untuk menampilkan plot harmonic product spectrum, proses

pertama yang dilakukan adalah normalisasi untuk sinyal nada terekam yang ditampilkan

pada kotak axes 1. Normalisasi dilakukan dengan cara membagi data masukan (data sinyal

nada terekam) dengan nilai absolut data tersebut. Proses selanjutnya adalah pemotongan

sinyal yang dilakukan sebanyak dua kali. Pemotongan yang pertama pada bagian silence

atau bagian awal sinyal yang tidak termasuk sinyal nada dan pemotongan kedua pada

bagian transisi. Tujuan dari proses pemotongan adalah untuk menghilangkan sinyal yang

tidak termasuk sinyal nada gitar akustik dan untuk mengurangi cacat sinyal akibat derau

% Potong transisi

y3=y2;

btrans=floor(bpt*length(y3));

y3(1:btrans)=[];

% Frame blocking

y4=y3(1:fb);

% Normalisasi

y5=y4/max(abs(y1));

% Windowing

h=hamming(fb);

y6=y5.*h;

% DFT

y7=abs(fft(y6,fs));

y7=y7(1:hfs);

% HPS

y8=y7(1:2:hfs); % Downsampling

y8(hfs)=0; % Zero padding

y9=y7.*y8; % Perkalian elemen

axes(handles.axes2)

bar(y9);

xlabel('Frekuensi')

ylabel('|Amplitudo|')

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

35

ruangan yang ikut terekam. Pada pemotongan sinyal silence, b1 diinisialisasikan sebagai

data yang tingginya lebih besar dari 0,3 dan lebih kecil dari (-0,3). Data yang tidak

memenuhi syarat b1 merupakan sinyal silence sehingga sinyal tersebut dihilangkan. Pada

pemotongan sinyal transisi, bpt diinisialisasikan sebagai ¼ bagian sinyal yang terdapat di

bagian awal. Sinyal tersebut dihilangkan untuk mendapatkan sinyal yang benar-benar

sinyal suara nada gitar akustik. Proses selanjutnya adalah frame blocking yang tujuannya

untuk mengambil sebagian data sesuai panjang nilai frame blocking yang dipilih oleh user.

Data yang diambil tersebut untuk mewakili seluruh data yang terekam. Selanjutnya akan

melalui proses windowing untuk menghilangkan diskontinuitas yang diakibatkan oleh

proses frame blocking. Proses windowing ini menggunakan Hamming Window. Dalam

prosesnya, hasil normalisasi dikalikan dengan hamming. Setelah proses windowing,

selanjutnya adalah perhitungan dengan DFT, perhitungan ini untuk membangkitkan

spektrum yang kemudian akan dianalisis untuk mengetahui nada yang dimainkan oleh

user. Kemudian setelah itu dilakukan perkalian elemen frekuensi dengan menggunakan

Harmonic Product Spectrum sehingga dapat diketahui pasti letak frekuensi sebenarnya dari

nada gitar akustik.

Listing program untuk menampilkan hasil teks nada keluaran ditampilkan pada gambar 4.7

berikut:

% Frekuensi keluaran

fout=find(y9==max(y9))-1; %mencari frekuensi dengan

amplitudo tertinggi

% Penentuan keluaran text

if fout>=126 && fout<=136

nadaout='do';

elseif fout>=141 && fout<=151

nadaout='re';

elseif fout>=160 && fout<=170

nadaout='mi';

elseif fout>=170 && fout<=180

nadaout='fa';

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

36

Gambar 4.7 Program Untuk Menampilkan Teks keluaran Nada

Dari hasil perkalian spektrum dengan menggunakan Harmonic Product Spectrum

tersebut, kemudian dicari nilai frekuensi keluarannya dengan melihat amplitude tertinggi

nada tersebut. Hasil dari frekuensi keluaran tersebut didapat dari hasil Look Up Table [L3].

Jika nada tersebut tidak termasuk nada gitar akustik maka keluarannya “nada error”

dikarenakan frekuensi yang didapatkan dari senar gitar yang dipetik berbeda dengan nilai

frekuensi yang telah ditetapkan didalam program sehingga program akan berhenti, tetapi

jika keluaran nada tersebut menghasilkan frekuensi yang mencakup salah satu range

frekuensi nada gitar yang telah ditetapkan maka pada penampil teks nada akan tercantum

teks nada yang sesuai dengan frekuensi yang dihasilkan tersebut.

Program untuk tombol “End” atau untuk mengakhiri pengenalan nada seperti pada gambar

4.8 berikut:

elseif fout>=192 && fout<=202

nadaout='sol';

elseif fout>=216 && fout<=226

nadaout='la';

elseif fout>=242 && fout<=252

nadaout='si';

elseif fout>=257 && fout<=267

nadaout='dot';

else nadaout='Nada Error'; end

% Perhitungan benar

% if nadaout==nadain

% yout=1;

% else

% yout=0;

% end

hasilout=nadaout

set(handles.text1,'string',hasilout)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

37

Gambar 4.8 Program Untuk Mengakhiri Pengenalan Nada

4.2. Hasil Pengujian Program Pengenalan Nada Terhadap Tingkat

Pengenalan Nada Gitar Akustik

Untuk pengujian program pengenalan nada gitar akustik, tahapan pengujian yang

dilakukan adalah pada parameter pengenalan nada yaitu nilai frame blocking dan DFT

yang digunakan dalam program. Tujuannya adalah untuk mencari nilai perameter yang

menghasilkan tingkat pengenalan (recognition rate) yang paling baik.

4.2.1 Pengujian Parameter Pengenalan Nada

Pada pengujian ini, penulis mencoba program pengenalan nada gitar akustik

menggunakan seluruh nilai pilihan frame blocking yaitu 1024, 512, 256, 128, dan 64.

Penulis mengambil data sebanyak 5 kali masing-masing nada tiap nilai frame blocking.

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mencari nilai perameter yang menghasilkan tingkat

pengenalan (recognition rate) yang paling baik.

Tabel 4.1. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 1024

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Do’ Error

Do 2 0 0 0 0 0 0 0 3 40%

Re 0 2 2 0 0 0 0 0 3 40%

Mi 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Fa

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Sol

0 0 0 0 0 0 3 0 5 0%

La

1 2 0 0 0 0 0 0 5 0%

Si

0 1 0 0 0 0 0 0 5 0%

Dot

0 3 1 1 0 0 0 0 5 0%

delete(figure(gitarku));

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

38

Tabel 4.2. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 512

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Do’ Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 5 0 0 100%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Tabel 4.3. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 256

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Do’ Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 5 0 0 0 0 100%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 5 0 0 100%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

39

Tabel 4.4. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 128

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Do’ Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 5 0 0 0 0 100%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 5 0 0 100%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Tabel 4.5. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 64

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Do’ Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 5 0 0 0 0 100%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 5 0 0 100%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Dari tabel-tabel data hasil percobaan dapat dicari persen pengenalan melalui

pehitungan dari masing-masing panjang nilai frame blocking dan dapat dibuat grafik dari

pengaruh panjang DFT terhadap tingkat pengenalan. Untuk mendapatkan tingkat persen

pengenalan dari percobaan tersebut digunakan rumus [3]:

Tingkat pengenalan = ∑

(4.1)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

40

Ket : ∑ = jumlah nada gitar akustik yang dikenali dan benar.

Perhitungan tingkat pengenalan dari :

a. Panjang frame blocking = 1024

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

b. Panjang frame blocking = 512

Tingkat pengenalan = ∑

=

= 75%

c. Panjang frame blocking = 256

Tingkat pengenalan = ∑

=

= 100%

d. Panjang frame blocking = 128

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

e. Panjang frame blocking = 64

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

41

Tabel 4.6. Pengaruh panjang frame blocking terhadap tingkat pengenalan

Gambar 4.9. Grafik Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat pengenalan Nada

Dapat dilihat dari tabel dan grafik hasil percobaan, menunjukkan bahwa nada gitar

akustik klasik dapat optimal dikenali hingga 100% pada saat frame blocking yang semakin

kecil yaitu mulai dari frame blocking 256, 128 dan 64. Hasil ini didapatkan karena dalam

proses HPS, hasil frekuensi yang sudah di down sampling akan memisahkan antara

frekuensi fundamental nada gitar dengan frekuensi harmonis yang dihasilkan. Sehingga

dapat dideteksi dengan baik dalam rentang frame blocking yang kecil. Tetapi pada rentang

frame blocking yang panjang frekuensi fundamental nada cenderung tidak terdeteksi

dengan baik, sehingga pemilihan frame blocking yang kecil akan memaksimalkan

pengenalan nada gitar tersebut.

0

20

40

60

80

100

120

64 128 256 512 1024

Tin

gk

at

Pen

gen

ala

n (

%)

Panjang Frame Blocking

Pengaruh Panjang Frame Blocking Terhadap Tingkat

Pengenalan Nada

Panjang frame

blocking Tingkat pengenalan (%)

1024 10

512 75

256 100

128 100

64 100

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

42

4.2.2 Pengujian Parameter Pengenalan Nada Tanpa Harmonic Product

Spectrum

Pada pengujian ini, penulis mencoba program pengenalan nada gitar akustik

menggunakan seluruh nilai pilihan frame blocking yaitu 1024, 512, 256, 128, dan 64 tanpa

menggunakan Harmonic Product Spectrum. Penulis mengambil data sebanyak 5 kali

masing-masing nada tiap nilai frame blocking. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk

mencari perbedaan antara program yang menggunakan HPS dengan yang tidak

menggunakan HPS untuk mengetahui hasil tingkat pengenalan (recognition rate) yang

paling baik.

Tabel 4.7. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 1024

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Dot Error

Do 0 0 3 0 0 0 0 0 5 0%

Re 0 0 0 0 0 1 0 0 5 0%

Mi 0 1 1 0 2 0 0 0 4 20%

Fa

0 0 1 1 1 0 0 0 4 20%

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 1 0 0 4 20%

Si

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 3 2 60%

Tabel 4.8. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 512

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Dot Error

Do 2 0 0 0 0 0 0 0 3 40%

Re 0 3 0 0 0 0 0 0 2 60%

Mi 0 0 4 0 0 0 0 0 1 80%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 5 100%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

43

Tabel 4.8. (Lanjutan) Pengujian nada dengan nilai frame blocking 512

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Tabel 4.9. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 256

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Dot Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Tabel 4.10. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 128

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Dot Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

44

Tabel 4.11. Pengujian nada dengan nilai frame blocking 64

Input Output

Tingkat

Pengenalan Do Re Mi Fa Sol La Si Dot Error

Do 5 0 0 0 0 0 0 0 0 100%

Re 0 5 0 0 0 0 0 0 0 100%

Mi 0 0 5 0 0 0 0 0 0 100%

Fa

0 0 0 5 0 0 0 0 0 100%

Sol

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0%

La

0 0 0 0 0 5 0 0 0 100%

Si

0 0 0 0 0 0 2 0 3 40%

Dot

0 0 0 0 0 0 0 5 0 100%

Dari tabel-tabel data hasil percobaan dapat dicari persen pengenalan melalui

pehitungan dari masing-masing panjang nilai frame blocking terhadap tingkat pengenalan.

Untuk mendapatkan tingkat persen pengenalan dari percobaan tersebut digunakan rumus

[3]:

Tingkat pengenalan = ∑

(4.2)

Ket : ∑ = jumlah nada gitar akustik yang dikenali dan benar.

Perhitungan tingkat pengenalan dari :

a. Panjang frame blocking = 1024

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

b. Panjang frame blocking = 512

Tingkat pengenalan = ∑

=

= 60%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

45

c. Panjang frame blocking = 256

Tingkat pengenalan = ∑

=

= 75%

d. Panjang frame blocking = 128

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

e. Panjang frame blocking = 64

Tingkat pengenalan = ∑

=

=

Tabel 4.12. Pengaruh panjang Frame Blocking terhadap tingkat pengenalan tanpa HPS

Panjang frame

blocking Tingkat pengenalan (%)

1024 15

512 60

256 75

128 75

64 80

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

46

Gambar 4.10 Grafik Pengaruh Panjang Frame Blocking terhadap Tingkat pengenalan Nada

Tanpa Harmonic Product Spectrum

Dapat dilihat dari tabel dan grafik hasil percobaan, menunjukkan bahwa nada gitar

akustik klasik tidak dapat optimal dikenali hingga 100% untuk semua nilai frame blocking

yang ada, baik dari frame blocking 1024, 512, 256, 128 dan 64. Hasil ini didapatkan karena

pengenalan nada gitar tanpa proses HPS, frekuensi yang banyak dihasilkan adalah

frekuensi harmonis dari gitar tersebut. Sehingga frekuensi fundamental dari gitar tersebut

akan tertutupi oleh frekuensi harmonis gitar akustik, yang dikarenakan gitar akustik

memiliki ruang resonansi, sehingga frekuensi yang akan dihasilkan pun banyak dan tidak

bisa langsung diketahui letak frekuensi fundamentalnya. Oleh karena itu diperlukannya

proses HPS untuk memisahkan frekuensi fundamental dari frekuensi harmonis yang

dihasilkan oleh gitar akustik dengan perkalian spektrum, sehingga frekuensi fundamental

nada gitar akustik dapat diketahui secara pasti.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

64 128 256 512 1024

Tin

gk

at

Pen

gen

ala

n (

%)

Panjang frame blocking

Pengaruh Panjang Frame Blocking Terhadap Tingkat

Pengenalan Nada

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan dari hasil percobaan dan pengujian sistem pengenalan

nada gitar akustik klasik adalah sebagai berikut:

1. Sistem pengenalan telah berjalan sesuai dengan perancangan, dan dapat

menampilkan plot perekaman, plot harmonic product spectrum, dan tampilan teks

pengenalan nada.

2. Sistem dapat mengenali nada dengan baik hingga 100% ketika berada di frame

blocking yang semakin kecil, yakni 256, 128 dan 64 dari 5 nilai frame blocking

yang tersedia.

3. Semakin kecil nilai pilihan frame blocking , semakin baik pengenalan nadanya.

5.2. Saran

Saran yang diharapkan dapat membantu pengembangan sistem pengenalan nada

gitar akustik klasik adalah sebagai berikut:

1. Pengembangan sistem dengan menggunakan metode yang berbeda sehingga dapat

dibandingkan tingkat pengenalan nadanya.

2. Untuk pengembangannya, dapat juga dengan membuat hardware pengenalan nada

gitar akustik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

48

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ortiz, M., 2002, Menumbuhkan Anak-anak Yang Bahagia, Cerdas, dan Percaya Diri

dengan Musik, Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

[2] Fandy Akbar, Paper, Konversi Nada-nada Akustik Menjadi Chord Menggunakan Pitch

Class Profile, Jurusan Teknik Informatika, Institut Teknologi Sepuluh November,

Surabaya.

[3] Indriani, Yovita Hety., Pengenalan Nada Belira Menggunakan Analisis Amplitudo Pada

Ranah Frekuensi, Tugas Akhir, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

[4] Fingkirani, Eka.,2014, Pengertian, Sejarah, Jenis-Jenis, dan Cara Kerja Mikrofon,

http://ekafingkirani.blogspot.com/2014/11/pengertian-sejarah-jenis-jenis-dan-cara.html

diakses tanggal 19 September 2015

[5] Computer Hope, Sound Card, http://www.computerhope.com/jargon/s/souncard.htm

diakses tanggal 28 September 2015

[6] Irawan, A, Feriza, 2012, Buku Pintar Pemrograman Matlab, MediaKom,Yogyakarta.

[7] Sklar, B., 1988, Digital Communications Fundamental and Application, PTR Prentice

Hall, New Jersey.

[8] Hakim, L., 2012, Analisa Suara Serak Berbasis Transformasi Wavelet dan Algoritma

Jaringan Syaraf Tiruan, Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya.

[9] Riyanto,S., dkk, 2009, Algoritma Fast Fourier Transform (FFT) Decimation In Time

(DIT) dengan Resolusi 1/10 Hertz, Laboratorium Riset Komputasi Jurusan Pendidikan

Fisika FMIPA UNY Kampus Karangmalang Yogyakarta 55281.

[10] Noll HPS, 1969,

http://musicweb.ucsd.edu/~trsmyth/analysis/Harmonic_Product_Spectrum.html diakses

pada tanggal 19 September 2015

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

LAMPIRAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L1

LAMPIRAN 1

PERCOBAAN UNTUK MENENTUKAN RANGE FREKUENSI PADA

LOOK UP TABLE UNTUK MASING-MASING NADA GITAR AKUSTIK

KLASIK

Tujuan:

1. Mencari frekuensi tengah look up table.

2. Mengetahui frekuensi tertinggi pada nada gitar akustik klasik.

3. Menentukan range frekuensi look up table untuk masing-masing nada gitar akustik

klasik.

Variabel:

1. Frekuensi sampling yang digunakan sebesar 10000 Hz.

2. Durasi sampling perekaman yang digunakan sebesar 2 detik.

3. Masing-masing nada direkam sebanyak 5 kali

function frekhpsgitar % Perhitungan frekuensi nada gitar

%clc clear all % ------------------------------------------------------- % Variabel penelitian frame=512; % Panjang frame blocking

% ------------------------------------------------------- % Sinyal gitar y0=wavread('do1.wav');yout(1)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('re1.wav');yout(2)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('mi1.wav');yout(3)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('fa1.wav');yout(4)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('sol1.wav');yout(5)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('la1.wav');yout(6)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('si1.wav');yout(7)=proseshps(y0,frame); y0=wavread('dot1.wav');yout(8)=proseshps(y0,frame); yout

%======================================================== % Internal function %======================================================== function yout=proseshps(xin,frame) % Proses Harmonic Product Spectrum

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L2

bps=0.3; % batas potong silence bpt=0.25; % batas potong transisi fs=10000; % frek sampling hfs=fs/2;

% Downsampling %x1=xin(1:2:length(xin)); % Downsampling ke fs=20kHz %y0=x1(1:2:length(x1)); % Downsampling ke fs=10kHz

% Normalisasi y1=xin/max(abs(xin));

% Potong silence y2=y1; b1=find(abs(y2)>bps); y2(1:b1(1))=[];

% Potong transisi y3=y2; btrans=floor(bpt*length(y3)); y3(1:btrans)=[];

% Frame blocking y4=y3(1:frame);

% Normalisasi y5=y4/max(abs(y1));

% Windowing h=hamming(frame); y6=y5.*h;

% DFT y7=abs(fft(y6,fs)); y7=y7(1:hfs);

% HPS y8=y7(1:2:hfs); % Downsampling y8(hfs)=0; % Zero padding y9=y7.*y8; % Perkalian elemen

% Frekuensi keluaran yout=find(y9==max(y9))-1;

%==================================================

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L3

Hasil keluaran program dengan pengambilan sebanyak 5 data dari setiap nada dari program

frekuensi HPS:

Mencari selisih nilai Nada Gitar untuk frekuensi tengah:

Nada

Gitar Pengambilan

I

Pengambilan

II

Pengambilan

III

Pengambilan

IV Pengambilan

V Rata-

Rata

Do 131 131 131 131 131 131

Re 146 146 146 146 146 146

Mi 165 165 165 165 165 165

Fa 175 175 175 175 175 175

Sol 197 197 197 196 196 196,6

La 221 221 221 221 221 221

Si 247 247 247 247 247 247

Dot 262 263 262 262 262 262,8

Nada

Frekuensi

Rata-Rata

(Hz)

Selisih (Hz)

Do 131 15

Re 146

Re 146 19

Mi 165

Mi 165 10

Fa 175

Fa 175 21,6

Sol 196,6

Sol 196,6 24,4

La 221

La 221 26

Si 247

Si 247 15,8

Dot 262,8

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L4

Kesimpulan:

Dari hasil percobaan yang dilakukan 5 kali, dapat dilihat bahwa perbedaan frekuensinya tidak

jauh, yaitu berkisar 1 Hz. Bahkan banyak nada yang frekuensinya tidak berubah walau dilakukan

5 kali percobaan. Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan:

1. Frekuensi tengah yang digunakan untuk menentukan frekuensi adalah mengacu pada

tabel a, frekuensi rata-rata dari 5 kali pengambilan nada yaitu, 131Hz, 146Hz, 165Hz,

175Hz, 196,6Hz, 221Hz, 247Hz, dan 262,8Hz untuk masing-masing nada do, re, mi, fa,

sol, la, si, dot (do tinggi).

2. Frekuensi tertinggi nada gitar akustik klasik sebesar 262,8 Hz untuk nada Do tinggi,

sehingga memenuhi persamaan (2.1) untuk penggunaan frekuensi sampling sebesar

10000 Hz.

3. Semakin tinggi nada maka semakin besar frekuensi yang dihasilkan.

4. Dapat dilihat pada tabel a, selisih nada yang paling rendah adalah antara nada “mi” dan

nada “fa” yaitu 10. Sehingga range yang bisa digunakan untuk frekuensi look up table

adalah :

10

2 = 5

Jadi range yang bisa digunakan adalah antara 1< range < 5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L5

LAMPIRAN 2

LISTING PROGRAM TIDAK REAL-TIME

function pnhpsgitar % Pengenalan nada gitar dengan HPS

clc clear all % ------------------------------------------------------- % Variabel penelitian frame=256; % Panjang frame blocking

% ------------------------------------------------------- % Sinyal gitar y0=wavread('do1.wav');[y1(1),nada1{1}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do2.wav');[y1(2),nada1{2}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do3.wav');[y1(3),nada1{3}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do4.wav');[y1(4),nada1{4}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do5.wav');[y1(5),nada1{5}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do6.wav');[y1(6),nada1{6}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do7.wav');[y1(7),nada1{7}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do8.wav');[y1(8),nada1{8}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do9.wav');[y1(9),nada1{9}]=kenalhps(y0,frame,'do'); y0=wavread('do10.wav');[y1(10),nada1{10}]=kenalhps(y0,frame,'do'); nada1

y0=wavread('re1.wav');[y2(1),nada2{1}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re2.wav');[y2(2),nada2{2}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re3.wav');[y2(3),nada2{3}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re4.wav');[y2(4),nada2{4}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re5.wav');[y2(5),nada2{5}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re6.wav');[y2(6),nada2{6}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re7.wav');[y2(7),nada2{7}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re8.wav');[y2(8),nada2{8}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re9.wav');[y2(9),nada2{9}]=kenalhps(y0,frame,'re'); y0=wavread('re10.wav');[y2(10),nada2{10}]=kenalhps(y0,frame,'re'); nada2

y0=wavread('mi1.wav');[y3(1),nada3{1}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi2.wav');[y3(2),nada3{2}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi3.wav');[y3(3),nada3{3}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi4.wav');[y3(4),nada3{4}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi5.wav');[y3(5),nada3{5}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi6.wav');[y3(6),nada3{6}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi7.wav');[y3(7),nada3{7}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi8.wav');[y3(8),nada3{8}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi9.wav');[y3(9),nada3{9}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); y0=wavread('mi10.wav');[y3(10),nada3{10}]=kenalhps(y0,frame,'mi'); nada3

y0=wavread('fa1.wav');[y4(1),nada4{1}]=kenalhps(y0,frame,'fa');

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L6

y0=wavread('fa2.wav');[y4(2),nada4{2}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa3.wav');[y4(3),nada4{3}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa4.wav');[y4(4),nada4{4}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa5.wav');[y4(5),nada4{5}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa6.wav');[y4(6),nada4{6}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa7.wav');[y4(7),nada4{7}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa8.wav');[y4(8),nada4{8}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa9.wav');[y4(9),nada4{9}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); y0=wavread('fa10.wav');[y4(10),nada4{10}]=kenalhps(y0,frame,'fa'); nada4

y0=wavread('sol1.wav');[y5(1),nada5{1}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol2.wav');[y5(2),nada5{2}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol3.wav');[y5(3),nada5{3}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol4.wav');[y5(4),nada5{4}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol5.wav');[y5(5),nada5{5}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol6.wav');[y5(6),nada5{6}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol7.wav');[y5(7),nada5{7}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol8.wav');[y5(8),nada5{8}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol9.wav');[y5(9),nada5{9}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); y0=wavread('sol10.wav');[y5(10),nada5{10}]=kenalhps(y0,frame,'sol'); nada5

y0=wavread('la1.wav');[y6(1),nada6{1}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la2.wav');[y6(2),nada6{2}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la3.wav');[y6(3),nada6{3}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la4.wav');[y6(4),nada6{4}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la5.wav');[y6(5),nada6{5}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la6.wav');[y6(6),nada6{6}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la7.wav');[y6(7),nada6{7}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la8.wav');[y6(8),nada6{8}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la9.wav');[y6(9),nada6{9}]=kenalhps(y0,frame,'la'); y0=wavread('la10.wav');[y6(10),nada6{10}]=kenalhps(y0,frame,'la'); nada6

y0=wavread('si1.wav');[y7(1),nada7{1}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si2.wav');[y7(2),nada7{2}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si3.wav');[y7(3),nada7{3}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si4.wav');[y7(4),nada7{4}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si5.wav');[y7(5),nada7{5}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si6.wav');[y7(6),nada7{6}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si7.wav');[y7(7),nada7{7}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si8.wav');[y7(8),nada7{8}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si9.wav');[y7(9),nada7{9}]=kenalhps(y0,frame,'si'); y0=wavread('si10.wav');[y7(10),nada7{10}]=kenalhps(y0,frame,'si'); nada7

y0=wavread('dot1.wav');[y8(1),nada8{1}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot2.wav');[y8(2),nada8{2}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot3.wav');[y8(3),nada8{3}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot4.wav');[y8(4),nada8{4}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot5.wav');[y8(5),nada8{5}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot6.wav');[y8(6),nada8{6}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot7.wav');[y8(7),nada8{7}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot8.wav');[y8(8),nada8{8}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); y0=wavread('dot9.wav');[y8(9),nada8{9}]=kenalhps(y0,frame,'dot');

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L7

y0=wavread('dot10.wav');[y8(10),nada8{10}]=kenalhps(y0,frame,'dot'); nada8

Hasil_benar=sum(y1)+sum(y2)+sum(y3)+sum(y4)+sum(y5)+sum(y6)+sum(y7)+sum(y8)

%======================================================== % Internal function %======================================================== function [yout,nadaout]=kenalhps(xin,frame,nadain) % Proses Harmonic Product Spectrum

bps=0.3; % batas potong silence bpt=0.25; % batas potong transisi fs=10000; % frek sampling hfs=fs/2;

% Normalisasi y1=xin/max(abs(xin));

% Potong silence y2=y1; b1=find(abs(y2)>bps); y2(1:b1(1))=[];

% Potong transisi y3=y2; btrans=floor(bpt*length(y3)); y3(1:btrans)=[];

% Frame blocking y4=y3(1:frame);

% Normalisasi y5=y4/max(abs(y1));

% Windowing h=hamming(frame); y6=y5.*h;

% DFT y7=abs(fft(y6,fs)); y7=y7(1:hfs);

% HPS y8=y7(1:2:hfs); % Downsampling y8(hfs)=0; % Zero padding y9=y7.*y8; % Perkalian elemen

% Frekuensi keluaran fout=find(y9==max(y9))-1; %mencari frekuensi dengan amplitudo tertinggi

% Penentuan keluaran text if fout>=126 && fout<=136 nadaout='do';

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L8

elseif fout>=141 && fout<=151 nadaout='re'; elseif fout>=160 && fout<=170 nadaout='mi'; elseif fout>=170 && fout<=180 nadaout='fa'; elseif fout>=192 && fout<=202 nadaout='sol'; elseif fout>=216 && fout<=226 nadaout='la'; elseif fout>=242 && fout<=252 nadaout='si'; elseif fout>=257 && fout<=267 nadaout='dot'; else nadaout='nada error'; end

% Perhitungan benar if nadaout==nadain yout=1; else yout=0; end %==================================================

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L9

LAMPIRAN 3

LISTING PROGRAM PENGAMBILAN NADA UJI

option='n'; option_rec='n'; sample_length=1.5; sample_freq=10000; sample_time=(sample_length*sample_freq); nama=input('Masukkan nama file record: ','s'); file_nama=sprintf('%s.wav',nama); option_rec = input('tekan x untuk merekam: ','s'); if option_rec=='x' while option=='n', pause(0.5); rekam=wavrecord(sample_time, sample_freq); plot(rekam); input('tekan enter untuk mendengarkan ->'); sound(rekam, sample_freq); option = input('x simpan,n rekam ulang: ','s'); end wavwrite(rekam, sample_freq,file_nama); end

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 76: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L10

LAMPIRAN 4

LISTING PROGRAM PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK

function varargout = gitarku(varargin)

% GITARKU MATLAB code for gitarku.fig

% GITARKU, by itself, creates a new GITARKU or raises the

existing

% singleton*.

%

% H = GITARKU returns the handle to a new GITARKU or the

handle to

% the existing singleton*.

%

% GITARKU('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls

the local

% function named CALLBACK in GITARKU.M with the given input

arguments.

%

% GITARKU('Property','Value',...) creates a new GITARKU or

raises the

% existing singleton*. Starting from the left, property

value pairs are

% applied to the GUI before gitarku_OpeningFcn gets called.

An

% unrecognized property name or invalid value makes

property application

% stop. All inputs are passed to gitarku_OpeningFcn via

varargin.

%

% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI

allows only one

% instance to run (singleton)".

%

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help gitarku

% Last Modified by GUIDE v2.5 11-Jun-2016 00:25:49

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 77: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L11

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @gitarku_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @gitarku_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State,

varargin{:});

else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before gitarku is made visible.

function gitarku_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles,

varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

% hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin command line arguments to gitarku (see VARARGIN)

% Choose default command line output for gitarku

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes gitarku wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command

line.

function varargout = gitarku_OutputFcn(hObject, eventdata,

handles)

% varargout cell array for returning output args (see

VARARGOUT);

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 78: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L12

% hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure

varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to pushbutton4 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

sample_length=2; % waktu dalam second

fs=10000; % frek sampling

sample_time=(sample_length*fs);

xin=wavrecord(sample_time, fs);

wavwrite(xin, fs, 's.wav');

axes(handles.axes1)

plot(xin);

xlabel('Data Tercuplik')

ylabel('Amplitudo')

bpt=0.25; % batas potong transisi

hfs=fs/2;

bps=0.3; % batas potong silence

fb=handles.frame;

% Normalisasi

y1=xin/max(abs(xin));

% Potong silence

y2=y1;

b1=find(abs(y2)>bps);

y2(1:b1(1))=[];

% Potong transisi

y3=y2;

btrans=floor(bpt*length(y3));

y3(1:btrans)=[];

% Frame blocking

y4=y3(1:fb);

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 79: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L13

% Normalisasi

y5=y4/max(abs(y1));

% Windowing

h=hamming(fb);

y6=y5.*h;

% DFT

y7=abs(fft(y6,fs));

y7=y7(1:hfs);

% HPS

y8=y7(1:2:hfs); % Downsampling

y8(hfs)=0; % Zero padding

y9=y7.*y8; % Perkalian elemen

axes(handles.axes2)

bar(y9);

xlabel('Frekuensi')

ylabel('|Amplitudo|')

% Frekuensi keluaran

fout=find(y9==max(y9))-1; %mencari frekuensi dengan amplitudo

tertinggi

% Penentuan keluaran text

if fout>=126 && fout<=136

nadaout='do';

elseif fout>=141 && fout<=151

nadaout='re';

elseif fout>=160 && fout<=170

nadaout='mi';

elseif fout>=170 && fout<=180

nadaout='fa';

elseif fout>=192 && fout<=202

nadaout='sol';

elseif fout>=216 && fout<=226

nadaout='la';

elseif fout>=242 && fout<=252

nadaout='si';

elseif fout>=257 && fout<=267

nadaout='dot';

else

nadaout='nada error';

end

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 80: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L14

% Perhitungan benar

% if nadaout==nadain

% yout=1;

% else

% yout=0;

% end

hasilout=nadaout

set(handles.text1,'string',hasilout)

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to pushbutton5 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

delete(figure(gitarku));

% --- Executes on selection change in popupmenu1.

function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

indeks=get(handles.popupmenu1,'Value');

switch indeks

case 1

frameb=1024;

case 2

frameb=512;

case 3

frameb=256;

case 4

frameb=128;

case 5

frameb=64;

end

handles.frame=frameb;

guidata(hObject,handles);

% Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu1

contents as cell array

% contents{get(hObject,'Value')} returns selected item

from popupmenu1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 81: PENGENALAN NADA GITAR AKUSTIK KLASIK ... - core.ac.uk · Sistem Pengenalan Nada Gitar Akustik ... Musik terbentuk dari kumpulan nada-nada yang , Harmonic Product Spectrum . menggunakan

L15

% --- Executes during object creation, after setting all

properties.

function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB

% handles empty - handles not created until after all

CreateFcns called

% Hint: popupmenu controls usually have a white background on

Windows.

% See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI