Pergeseran Frekuensi

Dasar Sinyal Gamelan

Menggunakan Phase Vocoder

Ghea Ardy P <2210105068>

Pembimbing

Dr. Ir. Yoyon Kusnedar Suprapto, M.Sc.

1

Latar Belakang

1. Gamelan dibuat secara manual oleh

pembuatnya.

2. Frekuensi dasar gamelan berbeda dari

gamelan satu sama lain.

3. Frekuensi dasar gamelan tidak sesuai

dengan frekuensi dasar yang

diharapkan berdasarkan perhitungan.

2

Perlunya Penggeseran Frekuensi Dasar Sinyal

Gamelan

Bentuk Gelombang

Frekuensi Dasar sinyal gamelan yang

kurang tepat

3

Contoh Perbedaan Bentuk Sinyal

Gamelan

Amplitudo

Panjang Sampel

Frekuensi Dasar

4

A B

Contoh Perbedaan Spektrum

Sinyal Gamelan

5

A

B

Perlunya dilakukan

pergeseran

6

Tujuan

Melakukan pergeseran frekuensi dasar

rekaman gamelan untuk mendapatkan

frekuensi dasar yang diinginkan.

7

Metode Pergeseran Frekuensi

Berikut merupakan beberapa metode

untuk melakukan pergeseran frekuensi :

Phase Vocoder

PSOLA

dll

8

Phase Vocoder

Metode yang digunakan:

1. Phase Vocoder

2. Phase Vocoder Baru

9

Tahapan Phase Vocoder

10

Frequency Scaling

i

m

j ff 52

i

n

j ff 12002

• Satuan : Hertz dan Cent Music

Musik gamelan = 5 tingkatan (slendro) dan 7

tingkatan (pelog)

Perhitungan skala pergeseran :

11

atau slendro pelog

i

m

j ff 82

Hubungan Cent Musik Terhadap

Pentatonic (slendro) dan Heptatonic

(Pelog) dan Diatonic (Musik Barat)

12

Contoh Pergeseran (Demung 1 - Slendro) :

Sinyal Awal

Phase Vocoder: 240 Cent

Phase Vocoder Baru:Faktor 0.9

1

Contoh Pergeseran (Peking 1 - Slendro) :

Sinyal Awal

Phase Vocoder : -720 Cent

Phase Vocoder Baru:Faktor 1.5

2

Tabel Pergeseran Phase Vocoder : Demung 1

Slendro

3

Geser (Cent)

Hasil

Pergeseran (Hz)

perkiraan frek. (Hz) error geser (%) amplitudo error (%)

0 265 265 0 0.26047 0

240 309 304.41 1.51 0.16173 37.91

360 331 326.25 1.45 0.12863 50.62

480 353 349.67 0.95 0.10788 58.58

600 375 374.77 0.06 0.11612 55.42

720 419 401.66 4.32 0.12644 51.46

840 441 430.49 2.44 0.12692 51.27

960 463 461.39 0.35 0.12417 52.33

1200 529 530.00 0.19 0.073858 71.64

1440 617 608.81 1.35 0.14271 45.21

1560 661 652.51 1.30 0.13815 46.96

1680 705 699.34 0.81 0.11037 57.63

1920 815 803.33 1.45 0.22122 15.07

2040 881 860.99 2.32 0.16022 38.49

2160 925 922.78 0.24 0.17591 32.46

2400 1057 1060.00 0.28 0.16893 35.14

2790 1343 1327.82 1.14 0.29041 11.49

-240 243 230.70 5.33 0.19756 24.15

-480 221 200.83 10.04 0.16125 38.09

-600 199 187.38 6.20 0.14294 45.12

-720 177 174.83 1.24 0.13786 47.07

-840 155 163.13 4.98 0.14514 44.28

-960 133 152.20 12.62 0.15853 39.14

-1200 111 132.50 16.23 0.17625 32.33

Error Rata2 3.20 40.91

Perbandingan : Phase Vocoder

4

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1600.00

-12

00

-96

0

-84

0

-72

0

-60

0

-48

0

-24

0

24

0

36

0

48

0

60

0

72

0

84

0

96

0

12

00

14

40

15

60

16

80

19

20

20

40

21

60

24

00

27

90

Fre

ku

en

si (

Hz)

Geser (Cent)

Perbandingan Hasil Geser dan Perkiraan Frek.

Perkiraaan Frek.

Hasil Pergeseran

Tabel Pergeseran Phase Vocoder Baru :

Demung 1 Slendro

5

faktor frek.dasar amplitudo error (%)

0 265 0.26047 0

0.1 2663 0.2152 17.38

0.2 1343 0.19245 26.11

0.3 881 0.1971 24.33

0.4 661 0.21562 17.22

0.5 529 0.23516 9.72

0.6 441 0.23513 9.73

0.7 375 0.24407 6.30

0.8 331 0.25422 2.40

0.9 309 0.26462 1.59

1.1 243 0.25898 0.57

1.2 221 0.2575 1.14

1.3 199 0.25619 1.64

1.4 199 0.25783 1.01

1.5 177 0.25715 1.27

1.6 177 0.25524 2.01

1.7 155 0.25372 2.59

1.8 155 0.25305 2.85

1.9 133 0.25246 3.08

Rata2 Error 6.89

Tabel Hasil Pergeseran (Demung 1 Slendro)

terhadap Amplitudo

Frekuensi (Hz) Phase Vocoder Phase Vocoder

Baru

133 39.14 3.08

155 44.28 2.59

177 47.07 1.27

199 45.12 1.64

221 38.09 1.14

243 24.15 0.57

309 37.91 1.59

331 50.62 2.40

375 55.42 6.30

441 51.27 9.73

529 71.64 9.72

661 46.96 17.22

881 38.49 24.33

Rata2 39.14 3.08

6

Ket :

a = Amplitudo sinyal masukan

b = Magnitudo hasil pergeseran

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

13

3

15

5

17

7

19

9

22

1

24

3

30

9

33

1

37

5

44

1

52

9

66

1

88

1

Nila

i Err

or

(%)

Frekuensi (Hz)

Perbandingan Error : Amplitudo

Phase Vocoder

Phase Vocoder

Baru

Turunnya Amplitudo

Penggunaan windowing.

Windowing memotong nilai sampel pada

tiap frame.

Pengaruh windowing pada metode

phase vocoder jauh lebih besar.

Sehingga hasil amplitudo pada metode

phase vocoder lebih kecil dibandingkan

dengan metode phase vocoder baru.

7

Hasil Pengujian Mean Opinion Score (MOS) Total

Responden = 9

8

Kualitas PV PV Baru

Buruk 3% 2%

Kurang 17% 9%

Cukup 37% 22%

Bagus 40% 57%

Sangat Bagus 3% 10%

Kualitas PV PV Baru

Buruk 2% 3%

Kurang 14% 3%

Cukup 35% 16%

Bagus 46% 57%

Sangat Bagus 3% 21%

Kualitas PV PV Baru

Buruk 4% 3%

Kurang 13% 13%

Cukup 35% 23%

Bagus 47% 47%

Sangat Bagus 1% 14%

1. Saron Pelog 2. Demung Pelog 3. Peking Pelog

Kualitas PV PV Baru

Buruk 3% 2%

Kurang 22% 13%

Cukup 36% 20%

Bagus 38% 49%

Sangat Bagus 0% 16%

Kualitas PV PV Baru

Buruk 0% 0%

Kurang 5% 5%

Cukup 28% 19%

Bagus 46% 56%

Sangat Bagus 21% 20%

Kualitas PV PV Baru

Buruk 2% 2%

Kurang 20% 15%

Cukup 29% 29%

Bagus 47% 44%

Sangat Bagus 2% 10%

4. Saron Slendro 5. Demung Slendro 3. Peking Slendro

Kesimpulan

Metode pergeseran pada metode phase

vocoder lebih fleksibel karena

menggunakan frequency scaling

Kualitas suara yang dihasilkan kedua

metode phase vocoder lebih rendah

tingkat kekerasannya (amplitudo).

Namun tingkat kekerasan pada phase

vocoder baru lebih tinggi.

9

Referensi 1. Suprapto, Yoyon Kusnendar, “Ekstraksi Suara Saron Berbasis Spectral-

Density Menggunakan Filter Multidimensi”, Surabaya, 2010

2. Kim, Jinho, “Automatic Pitch Detection and Shifting of Musical Tones in

Real Time”, Boston, 2013

3. Waluyanti, Sri, “Teknik Audio Video”, tanpa tahun

4. “Digital Audio” <http://en.flossmanuals.net/csound/a-digital-audio/> ,

diakses tanggal 25 September 2013

5. Grondin, François, “Guitar Pitch Shifter” <http://guitarpitchshifter.com >

, tanpa tahun

6. Sawyer, Scott, Habib Estephan, dan Daniel Wanninger, “Real-Time Pitch

Shifting on an FPGA – II. Design Overview – Frequency-Domain Pitch

Shifting”, Villanova University

<www56.homepage.villanova.edu/scott.sawyer/fpga/II_freq_domain.h

tm >, diakses tanggal 26 September 2013

7. Ellis, Dan, “A Phase Vocoder In Matlab” <URL :

http://labrosa.ee.columbia.edu/matlab/pvoc/>, tanpa tahun

8. “Windows and Leakage Overview” <http://dynsys.uml.edu/> , tanpa

tahun

9. Route, Margaret, “Mean Opinion Score”, 2011

<http://searchnetworking.techtarget.com/definition/mean-opinion-

score>, diakses tanggal 25 Oktober

10. Sumarsam, “Gamelan”, 2003

10