nosintak.unika.ac.id/.../5811994150/files/rt-2011-1343rev.doc · web viewsinyal selebar satu...

RT-2011-1343, hal 1 dari 43

PROPOSAL

Judul Penelitian yang Diusulkan

ALGORTIMA CODING SINYAL AUDIO UNTUK TELEVISI DIGITAL BERBASIS MODEL SINUSOIDA

PROGRAM INSENTIF RISET TERAPAN(PROPOSAL LANJUTAN, TAHUN KEDUA)

No. Pendaftaran On-Line : RT-2011-1343

Fokus Bidang Prioritas : Teknologi Informasi dan KomunikasiKode Produk Target : 5.02Kode Kegiatan : 5.02.01Peneliti Utama : Dr. Florentinus Budi Setiawan, MT

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATAJl. Pawiyatan Luhur IV/1, Bendan Duwur, Semarang – 50234Telepon 024-8441555, HP 08122824853, Fax 024-8415429

e-mail : [email protected] 20 Agustus 2010

mailto:[email protected]

RT-2011-1343, hal 2 dari 43

Lembar Pengesahan

Judul Penelitian : Algortima Coding Sinyal Audio untuk Televisi Digital berbasis Model SinusoidaFokus Bidang Prioritas : 1. Ketahanan pangan

2. Sumber energi baru dan terbarukan 3. Teknologi dan manajemen transportasi 4. Teknologi informasi dan komunikasi 5. Teknologi pertahanan dan keamanan 6. Teknologi kesehatan dan obat

Kode Produk Target : 5.02 Kode Kegiatan : 5.02.01 Lokasi Penelitian : Laboratorium Teknik Elektro, Universitas Katolik Soegijapranata - SemarangPenelitian Tahun Ke : 2 (dua)

Keterangan Lembaga Pelaksana/Pengelola PenelitianA. Lembaga Pelaksana PenelitianNama Koordinator/Peneliti Utama Dr. Florentinus Budi Setiawan, MT

Nama Lembaga/Institusi Universitas Katolik Soegijapranata

Unit Organisasi Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM)

Alamat Jl. Pawiyatan Luhur IV/1, Bendan Duwur, Semarang - 50234

Telepon / HP / Facsimile / e-mail 024-8441555; 08122824853; [email protected]. Lembaga lain yang terlibat : Nama Pimpinan ---Nama Lembaga ---Alamat ---Telepon/Faksimile/e-mail ---

Jangka Waktu Kegiatan : 3 tahunBiaya Tahun-1 : Rp 280.000.000,-Biaya Tahun-2 : Rp 243.000.000,-Biaya Tahun-3 : Rp 367.000.000,-Total Biaya : Rp 890.000.000,-Kegiatan (baru/lanjutan) : LANJUTAN

Rekapitulasi Biaya Tahun yang Diusulkan :No. Uraian Jumlah (Rp)

1 Gaji dan Upah Rp. 79.000.000,-

2 Bahan Habis Pakai Rp. 190.000.000,-

3 Perjalanan Rp. 43.000.000,-

4 Lain-lain Rp. 33.000.000,-

Jumlah biaya tahun yang diusulkan Rp. 243.000.000,-

Setuju diusulkan:

Rektor Kepala LPPM Koordinator/ Peneliti Utama,

Prof.Dr.Y.Budi Widianarko,MSc Dr.M.Sih Setija Utami,MKes Dr.Florentinus Budi Setiawan,MTNPP. 058.1.1994.157 NPP. 058.1.1990.068 NPP. 058.1.1994.150

RT-2011-1343, hal 3 dari 43

DAFTAR ISI Halaman

Judul….................................................................................................................. 1

Lembar pengesahan............................................................................................. 2

Daftar Isi............................................................................................................... 3

Abstrak.................................................................................................................. 4

Abstract................................................................................................................ 5

1. Pendahuluan..................................................................................................... 6

2. Perumusan Masalah......................................................................................... 13

3. Metodologi........................................................................................................ 15

4. Rancangan Riset.............................................................................................. 17

5. Hasil yang Diharapkan..................................................................................... 27

6. Personil Pelaksana Penelitian.......................................................................... 28

7. Jadwal Penelitian............................................................................................. 28

8. Daftar Pustaka................................................................................................. 29

Proposal Biaya..................................................................................................... 33

Biodata................................................................................................................. 35

RT-2011-1343, hal 4 dari 43

ABSTRAKSaat ini teknologi televisi telah sampai pada penggunaan sistem digital. Meskipun

demikian, sistem televisi di Indonesia masih didominasi oleh sistem analog yang relatif

kurang fleksibel untuk dikembangkan dan diintegrasikan ke dalam sistem komunikasi

digital. Oleh karena itu perlu dilakukan langkah-langkah untuk membangun sistem

penyiaran secara digital untuk mengganti sistem penyiaran analog yang ada sekarang.

Di sisi lain diperlukan standarisasi perangkat dan sistem siaran digital untuk proteksi

dalam negeri. Untuk itu diperlukan perangkat sistem pemancar dan penerima siaran

televisi digital yang dapat diproduksi oleh industri dalam negeri dan berfitur spesifik

Indonesia. Informasi yang dikirimkan dan diterima pada sistem siaran televisi adalah

gambar bergerak dan sinyal audio. Informasi sinyal audio dengan kualitas yang baik

akan sangat membantu para pemirsa televisi untuk dapat menangkap informasi secara

jelas dan benar. Di sisi lain kapasitas kanal transmisi yang tersedia semakin terbatas,

seiring pertumbuhan permintaan kanal komunikasi yang sangat pesat. Kapasitas kanal

komunikasi yang terbatas mendorong untuk terus melakukan efisiensi di semua bagian

pada sistem komunikasi. Pada perkembangannya, telah dilakukan upaya pengkodean

sinyal audio agar diperoleh laju yang lebih rendah untuk menghemat penggunaan

kanal transmisi. Sinyal audio telah diolah sedemikian rupa sehingga dapat

menghilangkan unsur redundant dan diperoleh informasi yang cukup ringkas untuk

ditransmisikan. Penelitian yang akan dilakukan bertujuan untuk mengkodekan sinyal

audio pada laju yang rendah agar dapat diperoleh penghematan dalam penggunaan

kanal komunikasi untuk penyiaran televisi. Penelitian yang akan dilakukan adalah

merancang metode pengkodean sinyal audio pada laju rendah beserta dengan

pendekode yang sesuai. Perancangan didasarkan pada hipotesa bahwa sinyal audio

dapat dikodekan pada laju rendah dan dapat dikembalikan menjadi seperti sinyal asal

dengan kualitas yang baik. Pengkode sinyal audio yang diusulkan, terdiri atas detektor

eksistensi sinyal, pendeteksi lebar periode, penghitung amplituda rata-rata selebar

periode, pemisah bergetar- tak bergetar, pemilihan sinyal selebar satu periode dan

pengkodean tiap parameter. Sinyal selebar satu periode dikodekan dengan

menggunakan model sinusoida. Dekoder terdiri atas detektor parameter, pembentuk

tak bergetar depan dan belakang, dan pembentuk satu sinyal periode. Selanjutnya

setelah bentuk sinyal periode didapatkan, dilakukan proses pembangkitan sinyal

bergetar. Perancangan pengkode dan pendekode sinyal audio pada laju rendah

RT-2011-1343, hal 5 dari 43

dilaksanakan dengan menggunakan perangkat lunak C++. Perangkat keras yang

dipergunakan untuk simulasi adalah mikropon, digital signal processor dan komputer

dengan sound-card untuk pengambilan sinyal audio. Hasil-hasil perekaman dan

pemrosesan sinyal diperdengarkan dengan bantuan loud speaker. Hasil penelitian

akan dapat memberikan kontribusi dalam bidang penyiaran secara digital, utamanya

dalam pengembangan metode untuk memperkecil ukuran data sinyal audio.

Penghematan dapat diperoleh dengan pengiriman sinyal audio pada laju yang rendah

Kata kunci : audio, coding, kompresi, sinusoida, televisi

ABSTRACTThe recent technology of the television is implementation the digital system over

transmitter, transmission channel and receiver. Therefore, television system in

Indonesia is dominated by analog system, that less flexible for system development

and communication on digital communication system. So that, it need actions to

develop the digital broadcasting system to replace the analog broadcasting system. On

the other hand, it need standarization for equipment and digital broadcasting system for

local proctection. For this reason, we need the television transmitter and receiver

system with Indonesian specific feature that can be designed and manufactured by

local industry. Information that transmited and received on the television broadcasting

system are the moving picture and audio signal. Audio signal information with high

quality would help the television audience to increase the perception of the information

displayed. Transmission channel capacity will become limited, while the need of

channel communication is increased. The limited channel capacity endorse to save all

aspect on the telecommunication system. There are some research on audio signal

coding to obtain the lower bit rate for transmission channel usage saving. The audio

signal is processed, so that the redundant component can be decreased, then we

obtain the simple size of information that reliable to be transmitted. The research aim is

coding the audio signal on the low bit rate for saving the channel communication usage

for digital television broadcasting. The research will be done is develop an audio signal

coder on the low bit rate with the suitable decoder. The coder developing is based on

the hypotheses that the audio signal can be coded into the low bit rate and it can be

reconstructed as the high quality synthetic signal. The proposed audio signal coder

consists of signal existention detector, period width detector, average amplitude

RT-2011-1343, hal 6 dari 43

counter, separation of the vibrating and the nonvibrating signal, determination of the

period signal and parameters coding. One period signal is coded using sinusoidal

model. The decoder consists of the parameters detector, signal synthesizer, and the

periodic signal generator. The encoder and the decoder development is implemented

using C++ software. The hardware for the simulation process consists of microphone,

digital signal processor and the personal computer equiped with sound card for audio

signal acquisition. The research results contribution for digital broadcasting is the

method developing for decreasing the audio signal rate. So that the communication

channel usage can be saved.

Keywords : audio, coding, compression, sinusoidal, television

1. PENDAHULUANSaat ini teknologi informasi dan komunikasi telah berkembang pesat dan

didukung oleh semakin majunya teknologi perangkat keras maupun perangkat lunak.

Kemajuan ini sangat mendukung peningkatan kinerja proses maupun transmisi. Sinyal

audio tidak lagi dikirim dengan bentuk seperti asalnya, tetapi telah diubah supaya

sesuai dengan model dan kapasitas kanal yang digunakan. Perubahan bentuk tersebut

mencakup proses pengkodean sinyal audio. Penelitian yang dilakukan adalah untuk

mendapatkan metode pengkodean sinyal audio pada laju yang cukup rendah pada 48

kbps dengan kualitas yang cukup baik. Pada bagian pendahuluan ini dipaparkan

mengenai latar belakang penelitian serta perumusan masalah. Selanjutnya adalah

mengenai tujuan dan ruang lingkup penelitian. Selanjutnya dipaparkan mengenai

premis dan hipotesis penelitian. Metode penelitian pengkode usulan dijelaskan secara

singkat dan dilanjutkan dengan penjelasan mengenai kontribusi penelitian ini.

Kemajuan penelitian yang telah dicapai pada tahun pertama juga ditampilkan, berupa

metode yang digunakan dan beberapa hasil yang telah diperoleh.

Gambar 1. Pengkodean sinyal audio pada laju rendah dan rekonstruksi sinyal audio

Sinyal audio enkoder dekoder Sinyal estimasiKanal 48 kbps

RT-2011-1343, hal 7 dari 43

Latar BelakangSistem televisi digital pada saat ini merupakan kebutuhan yang tak terhindarkan,

mengingat berbagai kelebihan yang ditawarkan dibandingkan dengan sistem televisi

analog. Namun demikian sinyal televisi digital membutuhkan laju bit yang cukup tinggi

untuk dapat mengirimkan informasi gambar bergerak maupun informasi audio. Total

laju bit yang dibutuhkan untuk satu segmen harus kurang dari 400 kbps, yang terdiri

atas sinyal video, audio dan data. Informasi gambar bergerak dapat lebih ditingkatkan

apabila ukuran sinyal audio tidak begitu besar. Dengan pengurangan alokasi bit untuk

audio, maka sisa kapasitas kanal dapat ditambahkan untuk memperbaiki kualitas sinyal

video.

Jumlah kanal yang tersedia untuk komunikasi menjadi semakin terbatas seiring

dengan makin pesatnya penggunaan kanal komunikasi. Kapasitas kanal yang terbatas

mendorong untuk terus melakukan efisiensi di semua bagian pada sistem komunikasi.

Sistem komunikasi untuk audio dengan lebar pita 22050 Hz pada format PCM 16-bit,

membutuhkan kanal dengan laju 705,6 kbps agar informasi yang terkirim dapat

ditangkap dengan kualitas yang tidak jauh berbeda dari aslinya (ITU, 1972). Pada

perkembangannya, telah dilakukan upaya untuk melakukan kompresi sinyal audio agar

diperoleh laju yang lebih rendah, untuk menghemat penggunaan kanal transmisi (Atal

dkk, 1991). Sinyal audio telah diolah dengan menggunakan pengkode sehingga unsur

redundant dapat dihilangkan dan diperoleh informasi yang ringkas untuk dikirimkan.

Dengan demikian akan diperoleh tingkat efisiensi laju data yang cukup tinggi mengingat

kapasitas yang terbatas(Atal dkk, 1993).

Standar pengkodean sinyal suara yang telah lama dan banyak dipakai adalah

PCM A-law (Rabiner dan Juang, 1993) Dengan menggunakan standar tersebut dapat

dihasilkan sinyal audio dengan kualitas tinggi. Di lain pihak, tundaan yang dihasilkan

juga cukup kecil karena proses pengkodean dilakukan cuplikan demi cuplikan.

Penelitian yang banyak dilakukan sampai saat ini adalah pengkode berbasis Prediksi

Linier (Kleijn, 2003), khususnya CELP (Code Excited Linear Prediction)(Kataoka,

1996), model sinusoida dan interpolasi gelombang (Gottesman dan Gersho, 2001).

Pengkode sinyal audio berbasis CELP mempergunakan bukukode untuk meringkas

informasi berupa bentuk potongan gelombang sinyal audio maupun sinyal eksitasi.

Pada metode interpolasi gelombang, sinyal yang dikirim adalah selebar satu periode

yang disebut sebagai sinyal karakteristik untuk setiap interval antara 20 - 30 ms. Basis

RT-2011-1343, hal 8 dari 43

pengkode yang lain adalah model sinusoida, dikembangkan oleh Quatieri (1986).

Sinyal audio dapat dimodelkan dalam bentuk kombinasi sinyal sinusoida dan model

sinusoida pada segment antara puncak yang berurutan. Pengkode sinyal audio pada

laju kurang dari 48 kbps dirancang dengan mengembangkan beberapa metode

kompresi sinyal audio, di antaranya adalah model sinusoida dan interpolasi gelombang.

Ruang Lingkup dan Batasan PenelitianRuang lingkup penelitian ini mencakup perancangan pengkode sinyal audio

pada laju kurang dari 48 kbps. Tahap berikutnya adalah perancangan pendekode yang

dapat mengembalikan bentuk terkode pada laju kurang dari 48 kbps, menjadi sinyal

audio seperti asalnya dengan kualitas persepsi yang baik. Penelitian berupa

perancangan pengkode sinyal dibatasi untuk pada frekuensi sinyal audio yang dapat

ditangkap telinga manusia dalam lebar pita 20 Hz sampai dengan 20 kHz

AsumsiPenelitian didasarkan pada beberapa asumsi sebagai berikut, sehingga dapat

disusun hipotesis penelitian.

Sinyal audio dapat dikodekan dalam laju yang lebih rendah dari 48 kbps dengan

kualitas persepsi mendekati kualitas sinyal tanpa kompresi (Kondoz, 1995).

Pemrosesan sinyal audio setiap 20 ms dapat menjangkau satu periode pitch

pada suara manusia dengan periode terendah (Deller, 2000).

Model interpolasi gelombang berdasarkan periode pitch (Quatieri, 1986) (Atal,

1991) dan model Sinusoida dapat digunakan untuk mengkodekan sinyal audio

pada laju bit yang rendah (Gottesman, 2001).

Pembedaan perlakuan untuk sinyal bergetar, sinyal tak bergetar dan transisi

diantara keduanya dapat dipakai untuk menentukan mode enkoder agar dapat

meningkatkan kualitas audio yang dihasilkan oleh dekoder (Kondoz, 1995).

Suara manusia dalam satu detik rata-rata 8 fonem, sedangkan jumlah variasi

fonem yang mungkin sekitar 50 (Furui, 1989). Jika setiap fonem diwakili oleh 6

bit, maka dalam satu detik diperlukan 48 bit. Maka batas bawah kompresi sinyal

audio adalah 48 bps (Rabiner, 1993).

RT-2011-1343, hal 9 dari 43

Mengingat batas bawah kompresi sinyal audio adalah 48 bps, maka kompresi

sinyal audio dengan laju kurang dari atau sama dengan 48 kbps dapat

direalisasi.

Sistem berbasis Digital Signal Processor dapat digunakan untuk merealisasi

sistem pengkode sinyal audio (Texas Instrument, 1992).

HipotesisBerdasarkan asumsi seperti dijelaskan pada subbab sebelumnya, maka dapat

disusun hipotesis penelitian sebagai berikut :

a. Pengkode sinyal audio pada laju lebih rendah dari 48 kbps dapat diwujudkan

dengan menggunakan teknik berbasis model sinusoida secara segmental di

antara puncak, penggunaan bukukode dan prinsip interpolasi gelombang.

b. Kualitas persepsi yang cukup tinggi dapat diwujudkan dengan menggunakan

teknik berbasis pembedaan bergetar-tak bergetar, pembedaan band frekuensi

dan penggunaan sinyal harmonik model sinusoida.

c. Berdasarkan jumlah ruang penyimpanan pada general purpose processor saat

ini dapat menjangkau 1 MB atau lebih, maka sistem pengkode dapat diterapkan

untuk keperluan menyimpan sinyal audio dan dapat direalisasi dengan memakai

perangkat keras berbasis digital signal processor.

d. Berdasarkan tingkat kompleksitasnya, sistem pengkode dapat diterapkan untuk

keperluan pengkodean sinyal audio pada sistem komunikasi televisi digital.

Pengkode yang ada sekarang menggunakan tidak lebih dari 100 MIPS. Sistem

pengkode dapat direalisasi dengan menggunakan semi custom integrated circuit

design untuk jumlah yang cukup besar. Selain itu dapat juga direalisasikan pada

rangkaian terintegrasi digital signal controller chip yang merupakan terobosan

baru pada bidang pemrosesan sinyal digital.

Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk menghasilkan algoritma pengkode sinyal

audio untuk siaran televisi digital pada laju rendah dengan kualitas yang cukup tinggi

yaitu mendekati kualitas sinyal asalnya dan dapat direalisasi pada perangkat lunak

maupun perangkat keras. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk memperoleh

metode penghematan penggunaan kanal sinyal audio untuk keperluan sistem

RT-2011-1343, hal 10 dari 43

penyiaran televisi dalam format digital dengan cara menghemat laju data sinyal audio.

Sinyal audio pada sistem televisi digital pada saat ini dikirimkan dari pemancar ke

penerima pada laju bit yang cukup tinggi untuk kualitas yang baik. Apabila sinyal audio

dapat dikodekan pada laju yang lebih rendah, maka kanal tersebut dapat digunakan

untuk keperluan transmisi yang lain. Laju yang lebih rendah dapat diperoleh dengan

menggunakan pengkode dengan kualitas yang tidak jauh berbeda dengan kualitas

suara asalnya.

Tujuan khusus dari penelitian yang diusulkan adalah untuk menghasilkan

algoritma pengkode sinyal audio pada laju rendah. Penelitian ini juga mencakup

perancangan pendekode agar dapat mengembalikan sinyal yang terkode menjadi

bentuk semula dengan kualitas persepsi yang cukup tinggi yaitu mendekati kualitas

sinyal asalnya. Adapun data sinyal audio yang akan dicapai adalah 48 kbps.

Kontribusi Penelitian Kontribusi utama penelitian ini adalah untuk mendapatkan metode menurunkan

laju data sinyal audio untuk sistem penyiaran televisi digital, sehingga diperoleh

penghematan dalam penggunaan kanal transmisi sinyal audio sistem televisi digital.

Kontribusi lain yang cukup penting adalah untuk menghemat kapasitas media

penyimpan. Kapasitas media penyimpan sinyal audio juga dapat diturunkan dengan

faktor kompresi yang sama. Pengkode yang diusulkan memiliki kinerja setara dengan

pengkode sejenis, tetapi menggunakan laju yang lebih rendah. Sistem pengkode ini

dapat diterapkan untuk keperluan penyimpanan atau perekaman sinyal audio. Dengan

penghematan ruang penyimpanan berarti juga sebagai bagian dari efisiensi dan

penghematan energi.

Signifikansi penelitian ini bagi ilmu pengetahuan adalah pengembangan metode

kompresi sinyal audio dengan model sinusoida yang selama ini belum banyak

dilakukan. Sehingga akan bermanfaat bagi pengembangan algoritma pengkodean,

berupa metode penghematan laju data yang akan dikirimkan melalui media transmisi

maupun pengembangan lebih lanjut untuk jenis pemrosesan sinyal audio yang lain.

Bagi industri elektronik berupa kebutuhan akan peralatan pengkode sinyal audio untuk

televisi digital, baik untuk sistem pemancar maupun sistem penerima, berupa

perangkat keras maupun perangkat lunak.

RT-2011-1343, hal 11 dari 43

Tinjauan PustakaAlgoritma pengkode sinyal audio yang sudah ada, dinyatakan dalam beberapa

bentuk standar internasional untuk telepon dan penerapan multimedia. Salah satu

standar pengkodean sinyal audio yang kompatibel untuk telepon, internet dan

multimedia telah dikembangkan oleh ITU, yaitu G.711. Di samping organisasi tersebut

ada juga komite pembentuk standar pengkodean sinyal audio yang lain. Sinyal video

televisi digital saat ini kebanyakan menggunakan format standart H.264 dan format

MPEG-4 (Richardson, 2003). Sedangkan sinyal audio pada televisi digital pada

umunya menggunakan format sinyal audio yang telah termampatkan dengan sifat lossy

(Austerberry, 2005). Standart yang banyak digunakan adalah dari MPEG yang lebih

dikenal sebagai MP3. Pada tahun 1993, MPEG mengembangkan standart audio

MPEG-1, dengan suara berkualitas CD 192 kbps. Pada tahun 1997, dikembangkan

standart baru yang disebut sebagai Advanced Audio Coding (AAC) dengan kualitas

suara yang cukup tinggi pada laju 148 kbps. Pada tahun 2003, ISO/IEC

mengembangkan standart audio MPEG yang disebut sebagai High-Efficiency

Anvanced Audio Coding (HE-AAC). HE-AAC memiliki rasio kompresi yang lebih tinggi

daripada AAC (Suzuki, 2008).

Pengkodean sinyal audio untuk penerapan laju rendah membutuhkan parameter

dari sinyal audio menggunakan analisis dan sintesis sistem. Analisis dapat berupa lup

terbuka atau lup tertutup. Salah satu analisis lup tertutup adalah analysis-by-synthesis.

Parameter diperoleh dengan menghitung nilai Mean Square Error antara suara asli

dengan pemberat persepsi dan suara yang dibangkitkan kembali. Kinerja algoritma

pengkodean sinyal audio dinilai berdasarkan pada kualitas audio, kompleksitas

algoritma, penundaan, dan degradasi pada saluran dan derau (Atal dkk, 1991).

Pengkodean sinyal audio secara garis besar terbagi dalam tiga jenis yaitu pengkodean

gelombang, vokoder, dan pengkode hibrid. Selain tiga jenis pengkode tersebut ada

jenis yang lain tetapi belum terlalu berkembang yaitu vokoder fonetik. Secara umum

fungsi pengkode adalah untuk menganalisis sinyal, menghilangkan faktor – faktor

redundant dan menyusun kode dari bagian sinyal yang sudah dihilangkan faktor

redundantnya secara efisien (Furui, 1989).

Penelitian yang cukup banyak dilakukan sampai saat ini adalah pengkode

berbasis Prediksi Linier (Kleijn,2003), khususnya CELP (Code Excited Linear

Prediction)(Kataoka, 1996), model sinusoida dan interpolasi gelombang (Gottesman

RT-2011-1343, hal 12 dari 43

dan Gersho, 2001). Basis CELP masih digunakan untuk dasar menyusun pengkode

Ex-CELP (Extended Code Excited Linear Prediction) (Gao, 2001) yang merupakan draf

standar ITU untuk komunikasi sinyal audio yang terbaru (Theyssen, 2001). Model

sinusoida diterapkan pada pengkode sinyal audio Sinusoidal Transform Coding (STC).

Model sinusoida untuk pengolahan dan kompresi sinyal audio dikembangkan oleh

Lagrange(2001, 2006). Model sinusoida multimode dikembangkan oleh Jang (2005)

dan Jensen (2004). Model interpolasi gelombang diterapkan pada pengkode Waveform

Interpolation Coding (Ritz, 2002).

Pengkode sinyal audio berbasis CELP mempergunakan bukukode untuk

meringkas informasi berupa bentuk potongan gelombang sinyal audio maupun sinyal

eksitasi. Pada sistem pengkode berbasis CELP, sinyal residu dari prediksi linier

dikodekan dalam bentuk vektorkode. Selanjutnya indeks bukukode yang sesuai

dengan vektorkode, dikirimkan ke dekoder. Pengkode berbasis CELP memiliki

keunggulan dalam hal penurunan laju bit (Ozaydin, 2001), namun membutuhkan

bukukode yang cukup besar. Metode pengkodean CELP dikembangkan lebih lanjut

untuk laju 2,4 kbps oleh Jiang (1995). Etemoglu (2003) mengembangkan CELP pada

laju 5 kbps. CELP diferensial dikembangkan oleh Sabharwal (1994). Jenis pengkode

berbasis prediksi linier adalah Glottal-Excited Linear Prediction (GELP) yang diusulkan

oleh Hu (1999). Pengkode hibrid berbasis prediksi linier pada laju 4 kbps

dikembangkan oleh Shlomot (1997).

Pada metode interpolasi gelombang, sinyal yang dikirim adalah selebar satu

periode pitch dan disebut sebagai sinyal karakteristik, untuk setiap interval atau frame

selebar 20 - 30 ms. Pada bagian dekoder, dilakukan proses interpolasi untuk

melengkapi bentuk sinyal pada interval yang bersesuaian. Model interpolasi gelombang

memiliki keunggulan dalam menjaga bentuk sinyal karakteristik selebar periode pitch,

namun tidak dapat diterapkan untuk laju rendah.

Tabel 1. Perbandingan beberapa metode pengkodean sinyal audio Basis Pengkode Peneliti Kelebihan KekuranganSinusoida Quatieri & McAulay

Painter & SpaniasKualitas persepsi Laju tinggi

Interpolasi Gelombang

Kleijn & Haagen Gottesman&Gersho

Menjaga bentuk pitch

Laju tinggi

CELP Schroeder & Atal Thyssen & Gao

Laju Rendah Bukukode besar, kompleksitas tinggi

RT-2011-1343, hal 13 dari 43

Basis pengkode yang lain adalah model sinusoida, dikembangkan oleh Quatieri

(1986). Model sinusoida digunakan berdasarkan asumsi bahwa sinyal dapat

didekomposisikan dalam bentuk sinusoida. Bagian-bagian sinusoida yang dapat

dianggap mewakili sinyal dalam interval waktu tertentu dikirimkan ke dekoder.

Rekonstruksi dilakukan berdasarkan informasi-informasi sinyal harmonik yang

dianggap mewakili sinyal secara keseluruhan dalam interval waktu tertentu. Model

sinusoida unggul dalam hal kualitas persepsi, namun tidak dapat diterapkan pada laju

yang sangat rendah. Model sinusoida masih dikembangkan oleh Painter (2005). Model

yang lain adalah Spectral Excitation Coding yang dikembangkan oleh Cuperman

(1995), bekerja pada laju 2,4 kbps dan mencapai skor MOS sebesar 3,0.

Jenis pengkode yang lain adalah jenis hibrid berbasis pengkodean gelombang

(Katugampala, 2001). Gournay (1998) mengembangkan pengkode HSX (Harmonic

Stochastic Excitation) dengan laju 1200 bps. Model harmonik yang lain dikembangkan

oleh Li (1999) dengan nama Multimodal Harmonic Speech Coding yang bekerja pada

laju 4 kbps, berbasis analysis by synthesis (AbS).

Gambar 2. Usulan penelitian berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya

Pengkode yang diusulkan mencakup ide pada pengkode yang berbasis model

sinusoida berupa pengembangan model menjadi bentuk segmental. Sistem multiband

diterapkan pada pengkode usulan untuk memisahkan proses pengkodean sinyal

berfrekuensi rendah dan bagian sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi. Sistem

interpolasi gelombang diterapkan untuk mendapatkan sinyal karakteristik. Sedangkan

model bukukode yang diterapkan pada CELP digunakan untuk meringkas informasi

CELP

sinusoida

interpolasi

Pengkode

sinyal

Audio

usulan

subband

1980 - 2008 1986 - 2008 2005 - 20081960 - 2008

RT-2011-1343, hal 14 dari 43

dari model sinusoida yang diusulkan. Sehingga sistem pengkodean usulan diharapkan

menjadi lebih baik dari pada sistem-sistem pengkodean sinyal audio yang telah ada.

2. PERUMUSAN MASALAHPerumusan Masalah

Penghematan kanal transmisi sinyal audio dengan kualitas yang tidak jauh

berbeda dibandingkan dengan sinyal asalnya dapat diperoleh dengan menggunakan

pengkode yang sesuai. Perancangan pengkode yang baru dengan efisiensi kanal yang

lebih baik, dihadapkan pada permasalahan-permasalahan berikut ini :

- pemilihan panjang blok sinyal yang terkait dengan lama penundaan.

- pemisahan bentuk bergetar, tak bergetar dan transisi pada deretan sinyal audio

dalam satu blok yang diobservasi.

- penyusunan algoritma penurunan laju bit dengan kompleksitas rendah

- pemilihan bukukode dan cara penelusuran bukukode yang efisien

- pemilihan post filter untuk mendapatkan kualitas audio yang lebih baik

Metode Pemecahan MasalahMetode penelitian dalam rangka pemecahan masalah adalah perancangan

sistem pengkode. Penelitian diawali dengan studi pustaka, dilanjutkan dengan

pengembangan konsep dan kemudian dilakukan perancangan pengkode. Sistem

pengkodean sinyal audio dirancang dalam dua bagian yaitu enkoder dan dekoder.

Enkoder berfungsi untuk mengkodekan sinyal audio dalam laju kurang dari 48 kbps dan

dekoder berfungsi untuk mengubah sinyal terkode menjadi sinyal audio estimasi yang

diharapkan mendekati bentuk dan kualitas sinyal audio asalnya.

Bagian utama dari enkoder adalah algoritma kompresi sinyal audio dengan

menggunakan pendekatan sinusoida secara segmental dan interpolasi gelombang

dengan memperhatikan periode pitch. Di samping itu dilakukan proses pembedaan

antara sinyal bergetar dan tidak bergetar yang dipakai sebagai pemilih mode kompresi.

Parameter-parameter bergetar, tak bergetar, pitch dan formant yang akan dikirimkan

dikodekan terlebih dahulu. Model sinusoida secara segmental dipakai untuk

mempermudah analisis dan menurunkan laju data sinyal audio. Sedangkan interpolasi

gelombang dapat membantu menurunkan laju bit yang harus dikirim oleh enkoder.

Parameter-parameter sinyal dikodekan dalam bentuk vektorkode-vektorkode yang

RT-2011-1343, hal 15 dari 43

tersusun dalam bukukode-bukukode. Pemilihan mode proses enkoding perlu dilakukan

untuk mendapatkan hasil yang optimal. Mode tersebut didasarkan pada pembedaan

sinyal audio bergetar dan tidak bergetar.

Bagian dekoder direncanakan mengandung dua bagian utama, yaitu bagian

untuk mensintesis parameter-parameter yang dikirim oleh dekoder dan bagian untuk

memperbaiki kualitas sinyal audio yang dihasilkan. Sinyal terkode disintesis dengan

menggunakan pembangkit sinyal sinusoida berdasarkan parameter berupa vektorkode-

vektorkode. Vektorkode dibangkitkan dari indeks bukukode yang dikirimkan oleh

enkoder. Perbaikan sinyal rekonstruksi dilakukan dengan menggunakan postfilter.

3. METODOLOGIMetodologi Penelitian

Pemecahan masalah dalam penelitian ini dirumuskan dalam metodologi

penelitian berikut ini :

a. Melakukan studi literatur yaitu kajian terhadap karya – karya ilmiah yang

dihasilkan oleh para peneliti sebelumnya tentang berbagai hal yang terkait

dengan permasalahan yang sedang diteliti.

b. Penyusunan model pengkodean dan algoritma yang sesuai dengan kualitas

dan laju bit yang diharapkan serta implementasinya pada perangkat lunak.

c. Melakukan evaluasi algoritma yang sedang dikembangkan dengan

menggunakan ukuran subjektif dan objektif terhadap kualitas keluaran. Selain

itu juga dilakukan evaluasi terhadap kompleksitas komputasi dan tundaan

yang dihasilkan.

d. Penyusunan alternatif – alternatif arsitektur pengkode audio.

e. Melakukan implementasi algoritma pengkode sinyal audio dengan arsitektur

yang terpilih pada perangkat lunak.

f. Melakukan evaluasi algoritma di kanal audio yang riil pada jaringan yang ada.

g. Pelaporan dan publikasi.

Pelaksanaan PenelitianPenelitian dilaksanakan di Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada

Masyarakat, dengan menggunakan fasilitas Laboratorium Teknik Elektro, Universitas

Katolik Soegijapranata, Semarang. Pekerjaan penelitian meliputi perancangan

RT-2011-1343, hal 16 dari 43

algoritma pengkode sinyal audio pada laju 48 kbps, simulasi perangkat lunak sistem

pengkode dan realisasi pada perangkat keras digital signal processor.

Gambar 3. Pengambilan sinyal audio untuk simulasi pengkodean sinyal audio

Simulasi disusun dengan menggunakan perangkat keras personal computer,

mikrofon, sistem speaker dan perangkat lunak Borland C++ versi 4.5. Simulasi

perangkat lunak meliputi pengambilan sinyal audio, pengkodean sinyal audio dan

rekonstruksi sinyal audio menggunakan program berbasis pemrograman Borland C++

versi 4.5, reproduksi audio dari hasil rekonstruksi sinyal dan pengujian.

Percobaan untuk realisasi perangkat keras menggunakan digital signal

processor starter kit (DSK) TMS320VC5416 dari Texas Instrument. Pemrograman

dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Code Composer Studio (CCS) versi

3.1 yang berbasis Microsoft Visual C++ versi 6.0, yang disediakan oleh Texas

Instrument. Hasil simulasi dengan menggunakan perangkat lunak C++ diterapkan ke

perangkat keras pemroses sinyal digital TMS320VC5416.

Gambar 4. Implementasi pengkodean sinyal audio

RT-2011-1343, hal 17 dari 43

Kinerja pengkode diperoleh dengan mengukur laju data sinyal keluaran enkoder,

melakukan tes MOS (Mean Opinion Score) terhadap beberapa rangkaian kata dalam

bahasa Indonesia pada sejumlah pendengar, menghitung SegSNR (Segmental Signal

to Noise Ratio), menghitung kompleksitas pengkode dan menghitung jumlah ruang

penyimpanan pengkode.

4. RANCANGAN RISETStrategi Perancangan Pengkode Sinyal audio

Berdasarkan metodologi penelitian yang telah diuraikan sebelumnya dan

dengan mempertimbangkan metode perancangan algoritma pengkode yang diusulkan

maka untuk perancangan sistem pengkode audio dilakukan dengan strategi berikut ini :

a. Perancangan sistem pengkode dilakukan dengan pendekatan top-down. Pada

implementasinya akan dilakukan pendekatan secara bottom-up. Verifikasi dan

pengujian juga dilakukan secara bottom-up.

b. Sistem dibangun dalam bentuk modul-modul, sehingga dapat dilakukan proses

pengembangan terhadap modul-modul tersebut secara fleksibel.

c. Perancangan algoritma dan pemodelan pengkode.

d. Melakukan simulasi dan implementasi pengkode yang telah dirancang

e. Melakukan verifikasi dan pengujian terhadap pengkode.

f. Test subyektif dan test obyektif terhadap keluaran dekoder

g. Test kinerja keluaran dekoder dengan kanal telepon.

h. Melakukan pengujian akhir

Metode Pengkodean Sinyal Audio dengan Model SinusoidaModel sinyal dalam bentuk sinusoida dapat digunakan untuk mengkodekan

sinyal audio. Metode pengkodean yang menggunakan model sinusoida adalah

Sinusoidal Transform Coding (STC). Proses pengkodean transformasi sinusoida

bekerja dengan cara mengambil beberapa sinyal sinusoida yang memiliki amplituda

yang terbesar. Beberapa sinyal sinusoida dengan amplituda terbesar terlihat pada

kawasan frekuensi sebagai bagian spektra yang memiliki magnituda terbesar. Jumlah

sinyal sinusoida yang digunakan untuk mewakili sinyal dalam interval waktu tertentu

RT-2011-1343, hal 18 dari 43

yang disebut sebagai frame ( 15 ms sampai dengan 30 ms ) adalah antara 40 sampai

60 sinyal sinusoida.

Proses pengkodean diawali dengan pengambilan sinyal audio selebar 15 ms

sampai dengan 30 ms dan disimpan dalam buffer. Tahap selanjutnya adalah

perhitungan spektra sinyal dengan mengunakan transformasi Fourier. Setelah

diperoleh informasi dalam kawasan frekuensi, maka dilakukan pencarian sinyal-sinyal

sinusoida yang memiliki amplituda terbesar. Dalam hal ini sinyal sinusoida yang diambil

adalah 40 sampai dengan 60 sinyal yang terbesar. Pencarian dilakukan secara

bertahap dengan deteksi nilai maksimum lokal secara bertahap, sehingga diperoleh

sejumlah sinyal sinusoida yang diinginkan.

Parameter-parameter sinyal berupa nilai-nilai amplituda, fasa dan frekuensi

dikirimkan ke dekoder untuk dilakukan rekonstruksi, agar diperoleh sinyal estimasi yang

diharapkan akan mendekati bentuk sinyal asalnya. Sinyal estimasi dibangkitkan

dengan menjumlahkan sinyal-sinyal sinusoida dengan variasi amplituda dan frekuensi.

Degradasi kualitas sinyal audio terjadi karena adanya pembatasan jumlah parameter

sinyal yang dikirim.

Model Sinusoida secara SegmentalModel sinusoida dapat dikembangkan lebih lanjut dengan tujuan untuk

mendapatkan jumlah parameter yang lebih sedikit agar laju data sinyal audio dapat

ditekan. Model sinusoida yang dikembangkan adalah model sinusoida secara

segmental. Model ini hanya mengambil satu sinyal DC dan sinyal fundamental untuk

setiap segment yang dibatasi oleh puncak sinyal pertama dengan puncak sinyal

berikutnya yang berlawanan. Puncak dapat diartikan sebagai nilai maksimum atau nilai

minimum sinyal pada selang waktu tertentu. Sehingga satu segment dapat berarti

sebagai bagian sinyal dari satu nilai maksimum menuju nilai minimum terdekat

berikutnya. Satu segment dapat berarti juga sebagai bagian sinyal dari satu nilai

minimum menuju nilai maksimum terdekat berikutnya. Model pengambilan sinyal

berdasarkan puncak dilakukan oleh Ridkosil (1994) untuk Extreme Waveform Coding.

Perbedaan model sinusoida dengan model sinusoida secara segmental yang

diusulkan adalah pada jumlah komponen sinusoida yang dikirim dan panjang frame

sinyal yang diamati. Jumlah komponen sinusoida pada model sinusoida adalah

sebanyak 40 sampai 60 komponen sinyal sinusoida. Sedangkan model sinusoida

RT-2011-1343, hal 19 dari 43

secara segmental hanya menggunakan satu komponen sinusoida saja. Panjang

segment yang diproses untuk model sinusoida adalah 15 ms sampai 30 ms dengan

panjang yang tetap. Setiap frame dapat dibagi menjadi beberapa segment. Pada model

sinusoida secara segmental, panjang segment bervariasi tergantung jarak waktu antara

puncak maksimum dengan puncak minimum berikutnya, atau jarak waktu antara

puncak minimum dengan puncak maksimum berikutnya. Panjang segment berubah

antara satu cuplikan (0,021 ms) sampai dengan 384 cuplikan (8 ms) pada frekuensi

sampling 48 kHz. Berikut ini adalah tabel perbandingan antara model sinusoida dengan

model sinusoida secara segmental.

Tabel 2. Perbedaan model sinusoida dan model sinusoida secara segmentalModel sinusoida Model sinusoida segmental

Komponen sinusoida 40 – 60 2Panjang segment Tetap, 15 ms – 30 ms Bervariasi, 0,021 ms – 8 ms

Pemodelan sinyal dengan pendekatan secara sinusoida secara segmental, dapat

diproses dengan menggunakan algoritma yang disusun seperti penjelasan berikut ini.

Sinyal audio yang akan diproses berupa sinyal audio yang dicuplik pada 44100 Hz

dengan kuantisasi 16 bit. Panjang frame yang diproses adalah setiap 20 ms, agar

dapat mencakup panjang periode maksimum yang mungkin pada suara manusia

selebar 20 ms.

RT-2011-1343, hal 20 dari 43

Gambar 5. Sinyal asal selebar 70 cuplikan, nilai periode dan nilai puncak

Jarak waktu antara puncak maksimum ke-i menuju ke puncak minimum

berikutnya atau jarak waktu antara puncak minimum ke-i menuju ke puncak maksimum

berikutnya disebut sebagai informasi periode dilambangkan sebagai pd(i). Puncak

maksimum dan puncak minimum, atau puncak minimum dan puncak maksimum pada

segment ke-i disebut sebagai informasi puncak dilambangkan sebagai pk(i) dan pk(i+1).

Informasi puncak dapat diperoleh dengan mendeteksi puncak maksimum dan puncak

minimum sepanjang interval sinyal yang diobservasi. Informasi periode pada dapat

diperoleh berdasarkan perhitungan selisih waktu di antara puncak yang berurutan.

Tahap pertama untuk mendapatkan parameter sinyal dengan model sinusoida

secara segmental adalah menentukan satu frame sinyal dengan panjang 20 ms.

Selanjutnya puncak-puncak sinyal ditandai, baik puncak yang positif maupun puncak

negatif. Selisih magnituda puncak pertama ke puncak berikutnya ke- i disebut sebagai

informasi puncak sinyal pendekatan dan disebut sebagai pk(i). Jarak waktu antara

puncak pertama dan puncak berikutnya ke-i merupakan setengah periode sinyal

pendekatan dan disebut sebagai pd(i).Selanjutnya dilakukan proses yang sama untuk

puncak-puncak berikutnya.

Dengan menggunakan prosedur tersebut diatas, maka akan diperoleh deretan

puncak dan deretan periode untuk satu frame. Jangkauan dinamik untuk kedua nilai

informasi ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan jangkauan dinamik sinyal. Maka

jumlah bit yang dialokasikan untuk mengirimkan pd(i) dan pk(i) lebih kecil dibandingkan

dengan mengirimkan sinyal tanpa kompresi. Berikut ini adalah dua segment sinyal

audio yang dimodelkan dengan pendekatan sinusoida untuk tiap potongan antara

puncak maksimum dan minimum. Pada pemodelan ini akan didapatkan deretan

periode yang berubah untuk tiap segment dengan amplituda yang berubah. Apabila

amplituda dibuat konstan dengan nilai satu, akan membentuk sinyal termodulasi

frekuensi. Nilai periode dan puncak untuk tiap segment dapat dipakai sebagai informasi

yang dikirimkan ke dekoder sehingga dapat menghemat kanal transmisi. Pada bagian

dekoder, sinyal dapat direkonstruksi, sehingga mendekati bentuk semula dengan model

sinusoida. Adapun pd(i) dan pk(i) memiliki jangkauan dinamik yang jauh lebih rendah

daripada sinyal aslinya, sehingga memungkinkan untuk dilakukan proses kompresi

berdasarkan model ini.

RT-2011-1343, hal 21 dari 43

Pendekatan Berdasarkan Puncak ke Puncak untuk Analisis SinyalSuara dapat didengar oleh telinga karena adanya fluktuasi tekanan udara yang

menguat dan melemah. Karakteristik sinyal dengan puncak dan lembah (puncak

minimum) dapat digunakan sebagai model untuk pendekatan bentuk sinyal audio.

Sinyal audio dapat dikuantisasi berdasarkan segment antara puncak maksimum ke

minimum dan sebaliknya. Pola puncak ke puncak sangat berperan dalam menentukan

tingkat periodisitas sinyal. Sedangkan tingkat periodisitas sinyal sangat menentukan

persepsi pendengaran manusia, terutama sinyal bergetar yang merupakan bagian

terbesar dari sinyal suara (Painter dan Spanias, 2005). Bagian lain yang juga penting

dalam menentukan kualitas persepsi adalah formant pertama dan kedua. Pada metode

transformasi sinusoida, dilakukan pendekatan secara harmonik pada satu frame

tertentu, dengan mengambil puncak-puncak spektra yang terbesar yang diperoleh dari

Short-time Fourier Transform dan bagian tersebut dianggap mewakili sinyal secara

keseluruhan (Ahmadi dan Spanias, 1998).

Metode yang diusulkan adalah proses dengan pendekatan secara kawasan

waktu secara segmental. Pendekatan secara segmental dalam bentuk lain, diusulkan

oleh Goldberger (1999). Pada metode pengkodean gelombang secara ekstrem, sinyal

hanya diambil pada bagian puncak. Pada usulan ini sinyal dikuantisasi berdasarkan

puncak ke puncak, namun pada bagian keluaran dilakukan rekonstruksi secara

sinusoida.

Dalam satu selang waktu N (frame) terdapat M puncak maksimum dan L puncak

minimum. Puncak maksimum dan puncak minimum pada segment ke-i, masing-masing

dinyatakan sebagai pp(i) dan pv(i). Sinyal pada segment ke-i (selang waktu dari pp(i)

menuju ke pv(i)) mengandung sejumlah besar komponen sinusoida. Demikian pula

untuk selang waktu antara pv(i) sampai dengan pp(i+1) juga mengandung komponen

sinusoida yang tak terhingga banyaknya. Pada selang waktu antara pp(i) dan pv(i)

terdapat sejumlah besar komponen sinusoida dan dapat dinyatakan sebagai :

(1)

Pendekatan dengan metode sinusoida dilakukan dengan mengambil beberapa

komponen sinusoida untuk mewakili keseluruhan komponen sinusoida dalam selang

RT-2011-1343, hal 22 dari 43

waktu dari pp(i) menuju ke pv(i). Sinyal s(n) sepanjang N cuplikan dapat didekati dengan

i segment sinyal sinusoida. Komponen DC dan sinyal fundamental kedua dipakai untuk

mendekati sinyal dari puncak ke puncak berikutnya. Sehingga sinyal dapat didekati

dengan :

(2)

Bagian sinyal dari puncak maksimum menuju ke puncak minimum dapat

dinyatakan sebagai :

(3)

Nilai a0 dan a1 masing-masing menyatakan sinyal DC dan sinyal fundamental

yang merupakan amplituda harmonik pertama. Pada bagian sinyal dari pv(i) sampai

dengan pp(i+1) dapat dinyatakan sebagai :

(4)

Dengan model tersebut, maka satu bagian sinyal dari suatu nilai minimum

menuju ke nilai maksimum berikutnya dapat didekati sebagai sinyal cosinus dari p

menuju 2p. Sebaliknya, bagian sinyal dari suatu nilai puncak maksimum menuju

puncak minimum berikutnya dapat didekati sebagai sinyal cosinus dari 0 sampai p.

Masing-masing sinyal cosinus dikoreksi dengan penambahan offset DC untuk

mendapatkan posisi nilai puncak yang sama antara sinyal asli dan sinyal sintesis.

Gambar 6. Analisis sinyal audio

Berdasarkan persamaan (4) diperoleh sinyal pendekatan untuk segment ke-i

antara pp(i) menuju pv(i) yang dinyatakan sebagai :

Puncak

maksimum

Puncak

minimum

hitung

nilai

puncak

dan

nilai

periode

Informasi

puncak

Informasi

periode

Sinyal

audio

Buffer

20 ms

Penelusuran

Kode puncakPenelusuran

Kode periode

RT-2011-1343, hal 23 dari 43

(5)

Periode sinyal pendekatan adalah T yang nilainya adalah dua kali jarak waktu

antara puncak maksimum menuju ke puncak minimum. Maka periode T dapat

dinyatakan sebagai :

(6)

Sehingga frekuensi sudut dan sudut fasa, masing-masing dinyatakan sebagai :

(7)

(8)

Informasi periode menyatakan jarak antara lokasi puncak maksimum menuju ke

puncak minimum, dapat dinyatakan sebagai :

(9)

Sehingga sinyal dari puncak maksimum menuju ke minimum dapat ditulis sebagai :

(10)

Jika sinyal pada cuplikan pertama lebih besar dari cuplikan berikutnya, maka

sinyal berfluktuasi mulai puncak maksimum menuju ke puncak minimum. Selanjutnya

sinyal bergerak dari minimum tersebut menuju ke nilai maksimum dan hal ini terjadi

berulang-ulang sampai akhir frame. Sedangkan jika sinyal pada cuplikan pertama lebih

kecil dari cuplikan berikutnya, maka sinyal berfluktuasi mulai puncak minimum menuju

ke puncak maksimum. Selanjutnya sinyal bergerak dari maksimum tersebut menuju ke

nilai minimum dan hal ini terjadi berulang-ulang sampai akhir frame. Sinyal pendekatan

untuk segment ke-i antara pv(i) menuju pp(i) dinyatakan sebagai berikut :

(11)

RT-2011-1343, hal 24 dari 43

Sama seperti halnya untuk sinyal dari puncak maksimum menuju ke puncak

minimum, maka periode sinyal pendekatan adalah T yang nilainya adalah dua kali jarak

waktu antara puncak minimum menuju ke puncak maksimum. Jika informasi periode

menyatakan jarak antara lokasi puncak minimum menuju ke puncak maksimum.

Sehingga sinyal dari puncak minimum menuju ke puncak maksimum dapat ditulis

sebagai:

(12)

Sinyal pendekatan untuk satu frame adalah urutan sinyal yang terdiri dari

kumpulan sinyal dari puncak maksimum menuju ke puncak minimum dan kumpulan

sinyal dari puncak minimum menuju ke puncak maksimum. Berdasarkan persamaan

(10) dan (12), maka untuk pk (0) > pk(1), sinyal rekonstruksi berdasarkan model

sinusoida secara segmental, dapat dinyatakan sebagai :

(13)

Sedangkan jika pk (0) < pk(1), maka sinyal rekonstruksi berdasarkan model

sinusoida secara segmental dapat dinyatakan sebagai :

(14)

Berikut ini adalah contoh sinyal asal dan sinyal rekonstruksi dengan

menggunakan model sinusoida yang diperoleh dari percobaan pendahuluan. Sinyal

dengan tak beraturan didekati dengan model sinusoida untuk setiap segmen antar

puncak.

RT-2011-1343, hal 25 dari 43

Gambar 7. Sinyal asal (atas) dan sinyal rekonstruksi (bawah) dengan model sinosoida

Sinyal sintesis secara sinusoida pendekatan diperoleh dari nilai puncak

maksimum dan nilai-nilai puncak minimum pada selang pengamatan. Informasi periode

dan puncak untuk tiap segment merupakan informasi yang dikirimkan ke dekoder. Pada

bagian dekoder, sinyal direkonstruksi agar mendekati bentuk semula dengan model

sinusoida secara segmental. Informasi puncak dan periode memiliki jangkauan dinamik

yang jauh lebih rendah daripada sinyal aslinya, sehingga memungkinkan untuk

dilakukan proses kompresi berdasarkan model ini.

Perancangan Pengkode Sinyal Audio Pengkode sinyal audio, terdiri atas detektor eksistensi sinyal, filter lolos rendah,

filter lolos tinggi, pendeteksi lebar periode, pemisah bergetar dan tak bergetar dan

pengkodean tiap parameter. Bagian awal dari pengkode adalah detektor ada tidaknya

sinyal, terdiri atas penghitung harga mutlak sinyal, detektor puncak dan detektor level

sinyal. Pemrosesan sinyal dibagi dalam dua subframe, yaitu subframe 1 untuk bagian

sinyal yang berfrekuensi rendah dan subframe 2 untuk bagian sinyal yang berfrekuensi

tinggi. Pada subframe 1 dilakukan proses deteksi lebar periode yang dilanjutkan

dengan pemisahan tak bergetar dan bergetar dilakukan dengan menentukan tingkat

korelasi dengan kelompok yang memiliki amplituda rata-rata tertinggi. Bagian yang

korelasinya tinggi disebut sebagai bergetar, sedangkan bagian yang tak berkorelasi

dengan kelompok beramplituda rata-rata tertinggi disebut sebagai tak bergetar.

RT-2011-1343, hal 26 dari 43

Gambar 8. Diagram Blok Pengkode Sinyal Audio

Tahap berikutnya adalah mengambil bagian sinyal bergetar selebar satu periode

pitch dengan cara menentukan posisi sekelompok sinyal selebar periode dengan

amplituda rata-rata tertinggi. Sinyal selebar periode pada kelompok dengan amplituda

rata-rata tertinggi dipakai sebagai sinyal satu periode yang mewakili kelompok yang

lain. Tahap berikutnya adalah proses pada subframe 2 yang dibagi dalam 4 bagian.

Setiap bagian diproses seperti pada subframe 1. Sehingga akan didapatkan 5

kelompok parameter sinyal, yaitu subframe 1, subframe 2A, subframe 2B, subframe

2C, subframe 2D, subframe 2E dan subframe 2F Semua nilai parameter terkode

dikirimkan lewat kanal transmisi menuju dekoder.

Buffer 20 ms

Detektor

periode

Penelusuran

kode puncak

Penelusuran

kode periode

Kuantisasisegmental

PCM

Multipleksing

Detektor

sinyal

Pisahkanbergetar

dantak

bergetar

Bukukodepuncak

Bukukodeperiode

Sinyalsatu

periode

Desimasi

LPF

Detektor

periode

Penelusuran

kode puncak

Penelusuran

kode periode

Kuantisasisegmental

Sinyalterkode

HPF

Pisahkanbergetar

dantak

bergetar

Bukukodepuncak

Bukukodeperiode

Sinyalsatu

periode

Desimasi

Subframe 1

Subframe 2

LPF

RT-2011-1343, hal 27 dari 43

Dekoder terdiri atas detektor tanda, pembentuk tak bergetar depan dan

belakang, pembentuk satu sinyal periode dan pembentuk sinyal informasi formant.

Selanjutnya setelah bentuk sinyal periode didapatkan, dilakukan proses pembangkitan

sinyal bergetar. Hasilnya diperbaiki oleh beberapa bandpass filter dengan frekuensi

dan gain sesuai dengan informasi formant.

Gambar 9. Diagram Blok Dekoder

Pembentukan sinyal satu periode dilakukan berdasarkan informasi gain dan

informasi periode. Pembangkitkan deretan sinyal bergetar sejumlah sinyal amplituda

rata-rata dilakukan dengan menggunakan sinyal satu periode. Pembentukan sinyal

formant dari buku kode dipakai untuk menentukan gain masing-masing filter, diperbarui

tiap periode. Selanjutnya adalah proses filtering terhadap bergetar yang telah

dibangkitkan, dengan gain yang berubah untuk tiap periode sesuai dengan informasi

formant. Tahap berikutnya adalah membangkitkan sinyal tak bergetar depan dan

belakang, kemudian dijumlahkan dengan sinyal tak bergetar sehingga membentuk

sinyal yang mendekati sinyal asal.

D e m u l t i p l e x i n g p a r a m e t e rSinyalterkode

Deteksi

sinyalPisahkan periodik - aperiodik

hening

Rekon

struksi

Non-periodikRekonstr

uksi periodik

Postfilter

+PCM

RT-2011-1343, hal 28 dari 43

Hasil Penelitian Tahun PertamaHasil sementara yang telah diperoleh pada saat proposal tahun kedua ini

disusun, telah diperoleh susunan pengkode yang terpilih untuk direalisasi.

5. HASIL YANG DIHARAPKANBentuk keluaran yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah diperoleh :

a. Metode untuk mengkodekan sinyal audio untuk sistem penyiaran televisi digital yang

dapat menekan laju data pada kanal transmisi dan menghemat penggunaan

peralatan penyimpanan (memori)

b. Algoritma coder sinyal audio yang dapat diterapkan pada sistem televisi digital, yang

terdiri atas pengkode dan pendekode

c. Perangkat lunak coder audio untuk televisi digital berdasarkan hasil simulasi dengan

program C++

d. Prototipe coder sinyal audio untuk sistem penyiaran televisi digital, pada perangkat

keras digital signal processor

e. Publikasi ilmiah di jurnal ilmiah seperti Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi LIPI,

Jurnal IT Telkom, Jurnal Makara

f. Seminar hasil penelitian pada konferensi seperi IES (ITS Surabaya), QIR (UI

Jakarta) dan SITIA.

RT-2011-1343, hal 29 dari 43

6. PERSONIL PELAKSANA PENELITIAN

Nama Lengkap Gelar L/P UnitKerja

BidangKeahlian

Tugas dlmPenelitian

Pend.Terakhir

AlokasiWaktu

Lembaga

Florentinus Budi Setiawan

Dr, ST, MT

L FTI Teknik Elektro, Pengolahan sinyal dan telekomunikasi

Peneliti Utama

S3 20 jam/mg LPPM Unika Soegija- pranata

Erdhi Widyarto ST, MT

L FTI Teknik Elektro, Pemrograman dan pengolahan sinyal

Anggota Peneliti


Yulianto Tejo Putranto

ST, MT

L FTI Teknik Elektro, Pengolahan sinyal gambar

Anggota Peneliti


7. JADWAL PENELITIAN

No. Aspek Kegiatan Bulan ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Penelitian pendahuluan

2 Penelusuran pustaka

3 Persiapan alat bantu penelitian

4 Perancangan algoritma dan model pengkodean

5 Perancangan pengkode

6 Simulasi dan implementasi

7 Verifikasi dan pengujian

8 Tes subyektif dan obyektif

9 Pengujian akhir

10 Publikasi

11 Pembuatan laporan

RT-2011-1343, hal 30 dari 43

8. DAFTAR PUSTAKA

------------(1972) : Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequency, ITU-T Recommendation G.711, Geneva.

--------- (1992) : TMS320c5x User Guide, Texas Instrument.

Ahmadi, S. dan Spanias, A.S. (1998) : A New Phase Model for Sinusoidal Transform Coding of Speech, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 6, 495-501.

Atal, B.S., Cuperman, V., dan Gersho, A. (1991) : Advances in Speech Coding, Kluwer Academic Publishers, Massachusetts.

Atal, B.S., Cuperman, V., dan Gersho, A. (1993) : Speech and Audio Coding for Wirelles and Network Applications, Kluwer Academic Publishers, Massachusetts.

Austerberry D., (2005) : The Technology of Video and Audio Streaming 2-ed, Elsevier Publishers, Oxford.

Cuperman, V., Lupini, P., dan Bhattacharya, B. (1995) : Spectral Excitation Coding of Speech at 2.4 kb/s, IEEE , 496-499.

Deller, J.R., Hansen, J.H, dan Proakis, J.G. (2000) : Discrete-time Processing of Speech Signal, IEEE Press, New York.

Etemoglu, C.O. dan Cuperman, V. (2000) : Spectral Magnitude Quantization based on Linear Transform for 4 kb/s Speech Coding,

Etemoglu, C.O. dan Cuperman, V. (2003) : Matching Pursuit Sinusoidal Speech Coding, IEEE Transaction on Speech and Audio Processing, 11, 0-0.

Furui, S., (1989) : Digital Speech Processing, Synthesis, and Recognition, Marcel Dekker Incorporation, New York.

Gao, Y., Benyassine, A., Thyssen, J., Su, H.Y., dan Shlomot, E. (2001) : EX-CELP : A Speech Coding Paradigm, IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 689-692.

Goldberger, J., Burshtein, D., dan Franco, H. (1999) : Segmental Modeling Using a Continuous Mixture of Nonparametric Models, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 7, 262-271.

Gottesman, O. dan Gersho, A. (2000) : Enhancing Waveform Interpolative Coding with Weighted REW Parametric Quantization, Proceedings of IEEE Workshop on Speech Coding, 50-52.

Gottesman, O. dan Gersho, A. (2000) : High Quality Enhanced Waveform Interpolative Coding at 2.8 kbps, Proceedings of International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 0-0.

RT-2011-1343, hal 31 dari 43

Gottesman, O. dan Gersho, A. (2001) : Enhanced Waveform Interpolative Coding at Low Bit-Rate, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 9, 1-13.

Gournay, P. dan Chartier, F. (1998) : A 1200 bit/s HSX Speech Coder for Very Low Bit Rate Communications, Proceedings of IEEE Workshop on Signal Proceesing Systems.

Hu, H.T dan Wu, H.T. (1999) : A Glottal-Excited Linear Prediction (GELP) Model for Low-Bit-Rate Speech Coding, Proceedings of National Science Council, Republic of China, 24, 134-142.

Jang, HK dan Park, JS (2005) : Multiresolution Sinusoidal model with Dinamic Segmentation for Time Scale Modification of Polyphonic Audio Signal, TSAP vol 13, No.2

Jensen, J, Heusdens, R dan Jensen, SH (2004) : A Perceptual Subspace Approach for Modeling of Speech and Audio Signal with Damped Sinusoid, TSAP vol 12, No.2

Jiang, Y. dan Cuperman, V. (1995) : An Improved 2.4 kbps Class-Dependent CELP Speech Coder, Proceeding of International Conference on Communication, 1414-1417.

Kataoka, A., Moriya, T., dan Hayashi, S. (1996) : An 8-kb/s Conjugate Structure CELP (CS-CELP) Speech Coder, IEEE Transaction on Speech and Audio Processing, 401-411.

Katugampala, N., Kondoz, A., dan Dogan, S. (2001) : A 4 kbps Hybrid Coder Based on Novel Harmonic/Waveform Coding Synchronization and Classification Techniques, Proceedings of the 5th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, 324-327.

Kleijn, W.B., Backstrom, T., dan Alku, P. (2003) : On Line Spectral Frequencies, IEEE Signal Processing Letters, 10, 75-77.

Kondoz, A.M. (1995) : Digital Speech : Coding for Low Bit Rate Communications Systems, John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, England.

Lagrange, M. dan Marchand, S. (2001) : Real-Time Additive Synthesis of Sound by Taking Advantage of Psychoacoustics, Proceedings of the COST G-6 Conference on Digital Audio Effects, 1-5.

Lagrange, M. dan Marchand, S. (2006) : Assessing the Quality of the Extraction and Tracking of Sinusoidal Components: Towards an Evaluation Methodology, Proceedings of the 9th International Conference on Digital Audio Effects, 239-245.

Lagrange, M., Marchand, S., dan Rault, J.B. (2002) : Sinusoidal Parameter Extraction and Component Selection in A Non Stationary Model, Proceedings of the 5th

International Conference on Digital Audio Effects, 59-64.

Lagrange, M., Marchand, S., dan Rault, J.B. (2004) : Using Linear Prediction to Enhance the Tracking of Partials, Proceedings of IEEE Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, 0-0.

RT-2011-1343, hal 32 dari 43

Lagrange, M., Marchand, S., dan Rault, J.B. (2005) : Improving Sinusoidal Frequency Estimation Using a Trigonometric Approach, Proceedings of the 8th International Conference on Digital Audio Effects, 1-6.

Lagrange, M., Marchand, S., dan Rault, J.B. (2005) : Tracking Partials for the Sinusoidal Modeling of Polyphonic Sounds, Proceedings of International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, 0-0.

Lagrange, M., Marchand, S., Raspaund, M., dan Rault, J.B. (2003) : Enhanced Partial Tracking Using Linear Prediction, Proceedings of the 6th International Conference on Digital Audio Effects, 1-6.

Li, C. dan Cuperman, V. (1999) : Analysis-by-Synthesis Multimode Harmonic Speech Coding at 4 kb/s, Proceedings of European Conference on Speech Communication and Technology, 1451-1454.

McAulay, R.J. dan Quatieri, T.F. (1986) : Speech Analysis/Synthesis Based on a Sinusoidal Representation, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ASSP-34, 744-754.

Ozaydin, S. dan Baykal, B. (2001) : A 1200 bps Speech Coder with LSF Matrix Quantization, IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 677-680.

Painter, T dan Spanias, A.S. (2001) : Perceptual Segmentation and Component Selection in Compact Sinusoidal Representations of Audio, Proceedings of IEEE Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 0-0.

Painter, T. dan Spanias A. (2005) : Perceptual Segmentation and Component Selection for Sinusoidal Representation of Audio, IEEE TSAP, vol 13 hal 149 - 162

Quatieri, T.F. dan McAulay, R.J. (1986) : Speech Transformation Based on a Sinusoidal Representation, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ASSP-34, 1449-1464.

Quatieri, T.F., Hanna, T.E., dan O’Leary, G.C. (1997) : AM-FM Separation Using Auditory-Motivated Filters, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 5, 465-480.

Rabiner, L., dan Juang, BH. (1993) : Fundamentals of Speech Recognition, Prentice Hall international, New Jersey.

Richardson, IEG. (2003), H.264 and MPEG-4 Video Compression, John Wiley and Sons Inc, West Sussex.

Ritz, C.H. dan Burnett, I.S. (2002) : Wideband Speech Coding at 4 kbps using Waveform Interpolation, Proceedings of 6th International Symposium on DSP for Communication Design, DSPCS, Sidney, 144-148.

Sabharwal, A., Jandhyala, V., dan Prasad, S. (1994) : DCELP : A low Bit Rate and Low Delay Speech Coding Method, Proceedings of International Symposium on Speech, Image Processing and Neural Networks, 476-478.

RT-2011-1343, hal 33 dari 43

Shlomot, E., Cuperman, V., dan Gersho, A. (1997) : Hybrid Coding of Speech at 4 kb/s, Proceeding of IEEE Workshop Speech Communication, 37-38.

Suzuki, M., Ota, Y., dan Itoh, T., (2008) : Audio Coding Algorithm for One-Segment Broadcasting, Fujitsu Science and Technology Journal, 44,vol 3, 367-373.

Thyssen J., Gao Y., dan Benyassine A. (2001) : A Candidate for The ITU-T 4 kbit/s Speech Coding Standard , IEEE International Conference on Speech and Signal Processing, 681-684.

RT-2011-1343, hal 34 dari 43

PROPOSAL BIAYA

REKAPITULASI BIAYA PADA TAHUN KEDUA YANG DIUSULKAN

No Uraian Jumlah (Rp)1 Gaji dan Upah Rp 48.000.0002 Bahan Habis Pakai Rp 117.000.0003 Perjalanan Rp 30.000.000 4 Lain-lain Rp 48.000.000

Jumlah Biaya Rp 243.000.000

1. Gaji dan Upah

No Pelaksanaan Kegiatan Jumlah Jumlah Jam/Minggu

Honor/Jam Biaya (Rp)

1 Koordinator Kegiatan/ Peneliti Utama

1000 20 Rp 27.500 Rp 27.500.000

2 Anggota Peneliti 1 400 10 Rp 20.000 Rp 8.000.000

3 Anggota Peneliti 2 400 10 Rp 20.000 Rp 8.000.000

4 Teknisi 500 10 Rp 15.000 Rp 7.500.000

5 Tenaga Harian 300 7,5 Rp 10.000 Rp 3.000.000


2. Bahan Habis Pakai

No Bahan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)1 Alat Tulis Kantor 1 set Rp 4.000.000 Rp 4.000.000

2 Kabel-kabel dan konektor 1 set Rp 9.000.000 Rp 9.000.000

3 Komponen Penguat Daya 1 set Rp 10.000.000 Rp 10.000.000

4 Komponen Modulator 2 set Rp 5.500.000 Rp 11.000.000

5 Komponen Power Supply 2 set Rp 4.500.000 Rp 9.000.000

6 Komponen Sistem Suara / Audio 1 set Rp 6.000.000 Rp 6.000.000

7 Card Digital Signal Processor 3 unit Rp 10.000.000 Rp 30.000.000

8 Antena dan komponen pendukung 1 set Rp 6.000.000 Rp 6.000.000

9 Sistem Monitor 1 Rp 7.000.000 Rp 7.000.000

10 Komponen test subyektif 200 Rp 125.000 Rp 25.000.000


RT-2011-1343, hal 35 dari 43

3. Perjalanan

No Tujuan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)1 Jakarta 3 Rp 3.000.000 Rp 9.000.000

2 Bandung 2 Rp 2.000.000 Rp 4.000.000

3 Surabaya 2 Rp 1.500.000 Rp. 3.000.000

4 Yogyakarta 4 Rp 1.000.000 Rp. 4.000.000

5 Dalam Kota Semarang 20 Rp 500.000 Rp 10.000.000

Rp 30.000.000

4. Lain-lain

No Kegiatan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)1 Fotokopi 5000 Rp 500 Rp 2.500.0002 Penjilidan 30 Rp 30.000 Rp 900.0003 Seminar 2 Rp 3.300.000 Rp 6.600.0004 Operasional Pendukung 1 Rp 16.000.000 Rp 16.000.0005 Pengurusan HKI 1 Rp 15.000.000 Rp 15.000.0005 Dokumentasi 1 Rp 7.000.000 Rp 7.000.000


RT-2011-1343, hal 36 dari 43

BIODATA PENELITI KETUA PENELITI

I. IDENTITAS DIRI

1.1. Nama Lengkap Dr. Florentinus Budi Setiawan, MT (L)1.2. Jabatan Fungsional Lektor Kepala1.3. No. Identitas 058.1.1994.1501.4. Tempat, tanggal lahir Semarang, 16 Oktober 19701.5. Alamat Rumah Jl. Sinar Pelangi 491, Perum Sinar

Waluyo, RT 06 RW 01, Semarang – 50273

1.6. Nomor Telepon/Fax 024-67220901.7. Nomor HP 081 2282 48531.8. Alamat Kantor Jl. Pawiyatan Luhur IV/1, Bendan

Duwur Semarang – 502341.9. Nomor Telepon/Fax 024-8441555 Fax: 024-8445265

1.10. Alamat e-mail [email protected] Mata Kuliah yg diampu 1. Pengolahan Sinyal Suara

2. Sistem Komunikasi3. Dasar Telekomunikasi4. Sistem Multimedia5. Sistem Wireless

II. RIWAYAT PENDIDIKAN

2.1. Program: S1 S2 S32.2. Nama PT Universitas

DiponegoroInstitut Teknologi Bandung

Institut Teknologi Bandung

2.3. Bidang Ilmu Teknik Elektro Teknik Elektro Teknik Elektro2.4. Tahun Masuk 1989 1995 20052.5. Tahun Lulus 1993 1998 20082.6. Judul Skripsi/

Tesis/DisertasiPerancangan Perangkat Keras IBM PC untuk Penganalisis Tanggapan Frekuensi

Transkoding LD-CELP 16 kbps dan PCM 64 kbps

Perancangan Algoritma Pengkode Sinyal Suara 4 kbps Berbasis Model Sinusoida Segmental :Implementasi pada DSP dan Pengujian dengan Kata-Kata Bahasa Indonesia

2.7. Nama Pembim- bing/ Promotor

Prof. Dr. Adhi Susanto M.Sc

Dr.Ir. Suhartono T. Prof.Dr.Soegijardjo SoegijokoDr.Ir.SugihartonoDr.Ir.Suhartono T.

mailto:[email protected]

RT-2011-1343, hal 37 dari 43

III. PENGALAMAN PENELITIAN (bukan skripsi, tesis, maupun disertasi)

No. Tahun Judul Penelitian PendanaanSumber Jumlah (Rp)

1. 2007 Pengkode Sinyal Suara Pada Laju 2 kbps

Kementrian Negara Riset &Teknologi

133.500.000

2. 2007 Pengkode Sinyal Suara Pada Laju 4000 bps

Hibah bersaing DP2M Dikti

39.000.000

3. 2006 Pengkode Sinyal Suara pada laju Rendah

FTI Unika Soegijapranata

2.000.000

4. 2005 Model Bandpass dan Lowpass untuk Perbaikan Mutu Sinyal


1.000.000

5. 2005 Pemodelan Sinyal Suara Secara Sinusoida


1.000.000

6. 2005 Perancangan Alat Deteksi Dini terhadap Banjir

PSEP Unika Soegijapranata

10.000.000

7. 2004 Kompresi Sinyal Suara berdasarkan Periode dan Amplituda Pitch


1.000.000

8. 2004 Comb Filter Adaptif Untuk Memperbaiki Mutu Sinyal Suara


1.000.000

9. 2003 Perbaikan Filter Persepsi pada Kompresi Sinyal Suara LD-CELP


1.000.000

IV. PENGALAMAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat

PendanaanSumber Jumlah (Rp)

1. 2005 Alat deteksi dini terhadap banjir PSEP dan swadaya

masyarakat

10.000.000

2. 2004 Alarm untuk tukang ojeg Lemlit Unika Soegijapranata

5.000.000

V. PENGALAMAN PENULISAN ARTIKEL ILMIAH DALAM JURNAL

No. Tahun Judul Artikel Ilmiah Volume/ Nomor

Nama Jurnal

1. 2008 A Low Bit Rate Speech Coder using Segmental Sinusoidal Model for Disaster and Emergency Telemedicine

Vol.6 No.2 Journal of eHealth, Technology and Application

2. 2008 Pengkode Sinyal Suara Pada Laju 4 kbps: Menggunakan Model Sinusoida – Segmen Antar Puncak

Submitted Jurnal Elektro & Telkom LIPI

RT-2011-1343, hal 38 dari 43

RT-2011-1343, hal 39 dari 43

ANGGOTA PENELITI 1

I. IDENTITAS DIRI

1.1. Nama Lengkap Erdhi Widyarto Nugroho, ST.,MT (L)

1.2. Jabatan Fungsional Asisten Ahli1.3. No. identitas 058.1.2002.2541.4. Tempat, Tanggal

Lahir Surakarta, 27 Mei 1976

1.5. Alamat Rumah Jl. Bukit Kenanga no 4 Perum Bukit Asri Ungaran

1.6. Nomor Telepon/Fax 024-69291991.7. Nomor HP 081226863271.8. Alamat Kantor Jl. Pawiyatan Luhur IV/1 Bendan Duwur

Semarang1.9. Nomor Telepon/Fax (024) 8441555 (hunting) psw. 132/(024)

8415429 - 84452651.10. Alamat e-mail [email protected] Mata Kuliah yg diampu 1. Pengolahan Citra Digital

2. Komunikasi Data dan Jaringan Komputer

3. Pemrograman Jaringan4 Mikroprosesor dan Mikrontroler


2.1. Program: S1 S2 2.2. Nama PT Universitas Gadjah Mada Universitas Gadjah Mada2.3. Bidang Ilmu Teknik Elektro Teknik Elektro2.4. Tahun Masuk 1994 20042.5. Tahun Lulus 2000 20062.6. Judul Skripsi/ Tesis/Disertasi

Pembuatan gambar menjadi efek emboss dengan menggunakan metode konvolusi

Pemakaian Jaringan Saraf Tiruan untuk mendeteksi Kesalahan PCB


Prof. Adhi Susanto MSc PhD Dr. Ir. Thomas Sri Widodo, DEA, Dipl


RT-2011-1343, hal 40 dari 43

No. Tahun Judul Penelitian PendanaanSumber Jml (Juta Rp)

1 2003 Pemakaian Sensor gambar untuk pengendalian motor stepper

Unika Soegijapranata

1 Jt

2 2007 Pemakaian Kamera CCTV sebagai sensor jarak dan sensor kecepatan


1 jt

RT-2011-1343, hal 41 dari 43

ANGGOTA PENELITI 2

I. IDENTITAS DIRI

1.1. Nama Lengkap Yulianto Tejo Putranto, ST, MT L1.2. Jabatan Fungsional Lektor

1.3. No. identitas 058.1.1993.1441.4. Tempat, tanggal

LahirSalatiga, 13 Agustus 1968

1.5. Alamat Rumah Jl. Gombel Permai V no. 432 Semarang

1.6. Nomor Telepon/Fax 024-707253011.7. Nomor HP 088825239801.8. Alamat Kantor Jl. Pawiyatan Luhur IV/1 Bendan

Duwur Semarang1.9. Nomor Telepon/Fax (024) 8441555 (hunting) psw. 132/(024)

8415429 - 84452651.10

.Alamat e-mail [email protected]

1.11 Mata Kuliah yg diampu 1. Sistem Pengolahan Sinyal2. Teknik Digital3. Pemrograman Visual4. Softcomputing5. Probabilitas dan Statistika


2.1. Program: S1 S22.2. Nama PT Universitas Gadjah

MadaUniversitas Gadjah Mada

2.3. Bidang Ilmu Teknik Nuklir Teknik Elektro2.4. Tahun Masuk 1987 19952.5. Tahun Lulus 1993 19982.6. Judul Skripsi/

Tesis/DisertasiPenentuan Dosis Radiasi pada Proses Multicoating Polimer Radiasi

Jaringan Syaraf Tiruan Invarian terhadap Translasi, Rotasi, dan Skala


Ir. Mondjo / Ir. Sugiarto Danu

Dr. Ir. Thomas Sri Widodo, DEA, Dipl


No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan

RT-2011-1343, hal 42 dari 43

Sumber Jml (Juta Rp)1 2007 Analisis dan Sintesis Sinyal Suara

Dengan Model SinusoidaPDM 8,4

2 2004 Filter Digital IIR (Infinite Impulse Response) yang Dapat Ditala


1

3 2003 Perataan Sinyal (Signal Averaging) sebagai Tapis Digital


1

4 2001 Perancangan Tapis Digital IIR Unika 1

nosintak.unika.ac.id/.../5811994150/files/rt-2011-1343rev.doc · web viewsinyal selebar satu...

Documents