rancang bangun aplikasi : evaluasi baca al-qur'an ... filedan faktor akustik untuk platform...

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor

Akustik Untuk Platform Android

Gamal Abdul Nasser | 5109100003

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

TUGAS AKHIR

[Dosen Wali] Isye Arieshanti, S.Kom., M.Phil.

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

[Dosen Pembimbing 1] Dwi Sunaryono, S.Kom., M.Kom.

[Dosen Pembimbing 2] SARWOSRI, S.Kom., M.T.

Latar Belakang

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Al-Qur'an adalah kitab suci umat Islam dan merupakan pedoman hidup untuk mencapai kebahagiaan dunia dan akhirat, oleh karena itu Al-Qur'an harus dibaca, dipahami, dan diamalkan setiap hari oleh umat Islam.

Sementara ini, untuk melakukan evaluasi bacaan Al-Qur’an diperlukan tatap muka langsung antara pengajar dan muridnya. Yang berarti ada faktor waktu dan tempatsebagai penghalang proses evaluasi.

Padahal di tengah perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat. Seharusnya faktor waktu dan tempat sebagai penghalang bisa diminimalkan. Sehingga perlu dikembangkan sebuah sistem yang mampu menilai bacaan Al-Qur'an seseorang.

Rumusan Masalah dan Batasan Masalah

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Bagaimana mengenali suara berbahasa Arab menggunakan teknologi pengenalan suara?

Bagaimana mendapatkan skala kesesuaian hasil pengenalan suara berbahasa Arab dengan mushaf Al-Qur'an?

Bagaimana mengimplementasikan aplikasi evaluasi bacaan Al-Qur'an pada perangkat bergerak Android?

Suara yang dapat dikenali adalah bacaan Al-Qur'an dengan menggunakan Bahasa Arab.

Referensi murottal yang dipakai adalah murottal Saad Al-Ghamdi.

Aplikasi dibangun khusus untuk perangkat bergerak dengan sistem operasiAndroid dengan versi minimum 4.0.

Speech recognition yang tersedia adalah untuk suratke 78 hingga surat 114.

Huruf-Huruf yang Ada dalam Al-Qur’an

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Speech Recognition

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Disadur dari Hyassat, Hussein. Abu Zitar, Raed. October 2008. Arabic Speech Recognition using SPHINX Engine.International Journal Speech Technology Volume 9 Issue 3-4 Page 133-150

Speech Recognition

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Hasil Penelitian Tentang Speech Recognition

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Dikembangkan menjadi webservice, dengan output

Disadur dari Omar Al-Ithawi, Hyassat Hussein. 2013. Hafiz Quran REST API.

Tugas Akhir Sebelumnya

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Studi kasus karaoke Hanya faktor akustik Tidak bisa ditest validitas suaranya

Arsitektur Sistem

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Kasus Penggunaan

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

System

User

Melihat hasil analisa

Merekam bacaan

Membaca hasil rekaman

<<include>>

PengolahanHasilRekamanBacaan

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Mulai

Pilih rekaman yang akan dievaluasi

Note Sequence Generation

Fast Fourier Transform

Pemodelan dengan Hamming

Window

Dynamic Time Warping untuk mendapatkan

perbedaan note

Energy Computation Generation

Dynamic Time Warping untuk mendapatkan perbedaan log

energy

Strength Computation

Kalkulasi nilai In Beat

Pitch Based Rating

Volume Based Rating

Rhythm Based Rating

Selesai

Mengirim file rekaman ke server

Speech Recognition based

rating

Alur Skoring

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Mulai

Spit = skor pitch based rating;Svol = skor volume based rating;Srhy = skor pitch based rating;

Srecognition = skor speech recognition rating;

Trecog = teks hasil speech recognition;

Selesai

Is basic evaluation?

Skor total = 0.5*Srhy+0.35*Spi

t+0.15*Svol

Ya

Skor total = 0.45*Srecog+0.3*Srhy+0.15*Spit+0.

1*Svol

Tidak

Menampilkan skor total, dan skor masing-masing

fitur suara.

Menampilkan skor total, dan menampilkan

teks hasil speech recognition.

Tampilan Antarmuka

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Uji Coba Fungsional (Skoring)

Pengguna memilih fungsi skoringuntuk membandingkan file yang sama.

Pengguna memilih fungsi skoring untukmembandingkan hasil rekaman bacaan yang benar dan murattal.

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Uji Coba Fungsional (Skoring)Pengguna memilih fungsi skoring untukmembandingkan hasil rekaman yang sedikitsalah dan murattal.

Pengguna memilih fungsi skoring untukmembandingkan hasil rekaman yang memilikicukup banyak kesalahan dan murattal.

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Uji Coba Fungsional (Skoring)Pengguna memilih fungsi skoring untukmembandingkan hasil rekaman yang banyaksalah dan murattal.

Pengguna memilih fungsi skoring untukmembandingkan hasil rekaman berupa static noise dan murattal.

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Akurasi Skoring

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Penguji Srhy Spit Svol SrecNilai Skor Rata-

Rata (Basic Scoring)

Nilai Skor Rata-Rata (Full Scoring)

Nilai Prediksi Manusia Akurasi Full Scoring

File yang sama 100 100 100 100 100 100 100 100.00%

Penguji 1 48 47 96 98 55 75 73 97.33%

Penguji 2 52 49 98 100 59 78 80 97.50%

Penguji 3 47 46 94 47 54 52 60 86.67%

Penguji 4 39 38 95 86 48 66 75 88.00%

Penguji 5 62 61 93 86 67 76 82 92.68%

Penguji 6 43 40 90 86 50 67 60 89.55%

Penguji 7 53 50 97 86 59 72 74 97.30%

Penguji 8 60 57 98 100 65 81 78 96.30%

Penguji 9 48 45 90 76 54 64 84 76.19%

Penguji 10 36 34 92 50 44 48 50 96.00%

Penguji 11 54 50 90 86 59 71 70 98.59%

Penguji 12 49 47 93 98 56 75 71 94.67%

Penguji 13 44 42 90 86 51 67 75 89.33%

Penguji 14 45 45 92 76 53 64 67 95.52%

Penguji 15 61 60 94 98 66 81 82 98.78%

Rata-rata 93.40%

Non-Fungsional

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

No Antarmuka Perangkat LunakPenilaian Rata

-Rata1 2 3 4

1 Kemudahan 0 4 9 2 2.87

2 Kejelasan Pesan/ Intutive Command 0 0 13 2 3.13

3 Kejelasan Respon/ Intuitive Response 0 0 12 3 3.20

No Penilaian Penyajian Informasi Rekor Suara

Penilaian Rata-

Rata1 2 3 4

1 Kelengkapan Informasi Rekor Skor Suara 0 2 10 3 3.07

No Keandalan SkoringPenilaian Rata

-Rata1 2 3 4

1 Keandalan Fitur Skoring 0 2 8 5 3.2

No Nama Pengujian Rata-Rata

Nilai Akhi

r

Prosentase

1

Penilaian Antarmuka Perangkat Lunak

Kemudahan 2.87

3.07 76.67%

Kejelasan Pesan 3.13

Kejelasan Respon 3.20

3

Penilaian Penyajian Informasi Rekor Suara

Kelengkapan Informasi Rekor Suara

3.07 3.07 76.67%

4

Penialaian Keandalan Fitur Skoring Kualitas Suara

Keandalan Fitur Skoring Kualitas Suara

3.2 3.2 80%

Kesimpulan

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Skor yang diberikan pada penilaian berdasarkan pitch, volume, ritme, dan speech recognition menggunakan bobotwPit, wVol, wRhy, dan wSRecognition dengan nilai 0.15, 0.1, 0.3, dan 0.45.

Uji coba skoring menunjukkan korelasi kemiripan antarapenilaian sistem dengan penilaian oleh manusia memilikinilai 93.4%.

Penambahan faktor skoring menggunakan speech recognition, meningkatkan akurasi skoring, karena rekamanyang dilakukan bisa divalidasi.

Adanya noise sangat mempengaruhi skoring.

Saran

Rancang Bangun Aplikasi : Evaluasi Baca Al-Qur'an berdasarkan Kemiripan Bacaan dengan Teks Al-Qur'an menggunakan Speech Recognition Engine dan Faktor Akustik Untuk Platform Android

Penggunaan metode active noise cancellation pada prosesrekaman suara bisa meningkatkan kualitas rekaman suara. Sehingga perekaman bisa dilakukan dimana saja.

Dalam studi kasus yang sama, hasil speech recognition seharusnya bisa diproses, untuk menampilkan kesalahanhukum bacaan(ikhfa,idhar,mad,dll).

Proses evaluasi atau skoring dilakukan secara realtime ataulangsung sehingga bisa digunakan sebagai dasar dariaplikasi skoring hafalan Al-Qur’an atau muraja’ah.