Analisis Perbedaan Kualitas Spektrum Soundcard pada 4 Tipe Notebook dengan Sampling Rate Hz dan Bit Depth 16 Bit Menggunakan Spektrum Analyzer

Transkripsi

1 Analisis Perbedaan Kualitas Spektrum Soundcard pada 4 Tipe Notebook dengan Sampling Rate 4400 Hz dan Bit Depth 6 Bit Menggunakan Spektrum Analyzer Skripsi Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si) Oleh Hesti Widya Ismaya PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 20

2 Analisis Perbedaan Kualitas Spektrum Soundcard Pada 4 Tipe Notebook Dengan Sampling Rate 4400 Hz Dan Bit Depth 6 Bit Menggunakan Spektrum Analyzer Skripsi Diajukan kepada Fakultas Sains dan Teknologi untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si) Oleh Hesti Widya Ismaya Menyetujui Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Elvan Yuniarti, M.Si NIP Arif Tjahjono, M.Si NIP Mengetahui, Ketua Program Studi Fisika Drs. Sutrisno, M.Si NIP

3 PENGESAHAN UJIAN Sripsi berjudul Analisis Perbedaan Kualitas Spektrum Soundcard pada 4 Tipe Notebook dengan Sampling Rate 4400 Hz dan Bit Depth 6 Bit Menggunakan Spektrum Analyzer yang ditulis oleh Hesti Widya Ismaya dengan NIM telah diuji dan dinyatakan lulus dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 24 Oktober 20. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata Satu (S) Program Studi Fisika. Jakarta, Oktober 20 Tim Penguji, Penguji I Penguji II Drs. Sutrisno, M.Si NIP: Dr. Ir. Agus Budiono, M.T NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Fisika DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis NIP Drs. Sutrisno, M.Si NIP:

4 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini benar-benar hasil karya saya sendiri yang belum pernah diajukansebagai skripsi atau karya ilmiah pada perguruan atau lembaga manapun Jakarta, Oktober 20 Hesti Widya Ismaya

5 ABSTRAK Hesti Widya Ismaya. Analisis Perbedaan Kualitas Spektrum Soundcard pada 4 Tipe Notebook dengan Sampling Rate 4400 Hz dan Bit Depth 6 Bit Menggunakan Spektrum Analyzer. Skripsi. Jakarta. Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.20. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kualitas spektrum perekaman pada 4 tipe notebook berdasarkan sampling rate dan bit depth dan besar pergeseran frekuensinya. Penelitian dilakukan sejak bulan April sampai dengan bulan September 20 di Laboratorium Kebisingan dan Getaran, Pusarpedal, Puspitek, Serpong, Tangerang. Perkembangan sound sistem menuntut adanya perkembangan dalam teknologi analisa sinyal dan suara. Salah satunya audio processing dengan media soundcard pada notebook. Handware yang digunakan untuk menganalisa sinyal hasil perekaman adalah Pulse Bruel & Kjaer 3560-B-40, sedangkan software yang digunakan adalah pulse labshop version Notebook yang memiliki spektrum frekuensi yang presisi dengan pembangkit sinyal adalah notebook yang memiliki kualitas spektrum yang paling baik. Berdasarkan bit depth dan sampling rate yang digunakan, notebook yang memiliki kualitas spektrum paling baik adalah notebook tipe Toshiba Portege M900. Tipe Aspire 4736G menghasilkan spektrum yang presisi di frekuensi 3.5 Hz dan 2 KHz. HP Compaq mampu menghasilkan spektrum yang baik di frekuensi 3.5 Hz sampai 25 Hz, sedangkan Aspire 4732Z di 250 Hz sampai 500 Hz sekaligus yang paling banyak mengalami pergeseran frekuensi kecuali di frekuensi 3.5 Hz. Kata kunci : Spektrum, frekuensi, soundcard, notebook, bit depth, sampling rate i

6 ABSTRACT Hesti Widya Ismaya. Analysis of Quality Difference spectra at 4 Type Notebook Soundcard with Hz Sampling Rate and Bit Depth 6 Bit Using a Spectrum Analyzer. Thesis. Jakarta. Faculty of Science and Technology. State Islamic University Syarif Hidayatullah.20. The study aims to determine the quality of the spectrum recording on 4 types of notebooks based on the sampling rate and bit depth and the large shift in frequency. The study was conducted from April to September 20 on Noise and Vibration Laboratory, Pusarpedal, Puspitek, Tangerang. Sound development of the system requires the analysis of developments in technology and sound signals. One audio processing with media soundcards on the notebook. Handware used to analyze the results of the recording signal is Bruel & Kjaer Pulse 3560-B-40, while the software used is the pulse labshop version Notebook that has a frequency spectrum with a precision signal generator is a notebook that has the best quality spectrum. Based on the bit depth and sampling rate used, a notebook that has the best quality spectrum is the Toshiba Portege M900. Type Aspire 4736G precision yield spectrum in the frequency 3.5 Hz and 2 KHz. HP Compaq able to produce a good spectrum in the frequency of 5.3 Hz to 25 Hz, while the Aspire 4732Z for frequencies 250 Hz to 500 Hz as well as the most experienced except for the frequency shift of the frequency of 3.5 Hz. Keywords: spectrum, frequency,soundcard, notebook, bit depth, sampling rate ii

7 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Alhamdulillah, rasa syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyeesaikan skripsi ini dengan tepat waktu. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada nabi besar Muhammad SAW selaku suri tauladan yang baik kepada keluarga, sahabat, dan umatnya hingga akhir zaman. Dengan selesainya penulisan skripsi ini, penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada: Kedua orang tua, yaitu Alm. Papah (H. Slamet Riyadi), Mamah (Sofiah Muhi) dan kaka yang telah memberikan dukungan moril, materiil serta kasih sayangnya yang luar biasa. 2 Bapak Ir. Wisnu Eka Yulyanto, selaku pembimbing penelitian yang dengan sabar meluangkan waktunya untuk memotivasi dan memberikan petunjuk tentang apa yang penulis perlukan untuk menyelesaikan skripsi ini. 3 Bapak DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatulah Jakarta. 4 Bapak Sutrisno, M.Si selaku ketua program studi fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. iii

8 5 Ibu Elvan Yuniarti, M.Si., Dosen Pembimbing I, atas waktu yang diluangkan, ilmu yang diberikan dan atas kesabarannya dalam membimbing penulis. 6 Bapak Arif Tjahjono, S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing II, terima kasih atas bimbingan yang sangat berharga. 7 Bapak Zulfachmi, Bapak Pramana, Bapak Taufik, Bapak Budi dan Bapak Agus yang telah menemani penulis selama melaksanakan penelitian. 8 Destri Indarsari, Ana Ekawati Mahbubiyah, dan Dewi Utami Rakhmawati (Prodi Elektronika dan instrumentasi, Universitas Gajah Mada) yang sama-sama berjuang selama penelitian dan penyusunan skripsi. 9 Ka Mursyallim Hasibuan S.Si dan Ka Dewi Lestari S.Si atas informasi dan dukungannya kepada penulis. You re the best brother and sister! 0 Seluruh teman-teman Fisika Instrumentasi : Qolby Sabrina, Taufik Hidayat, dan Fahrurozy, Geofisika : Satria, dan Material : Ardiansyah tanpa kalian, penulis tidak akan terpacu. Seluruh teman-teman Fisika angkatan maupun pihak lain yang telah melewatkan hari-harinya bersama penulis baik via on-line maupun off-line. Penulis berharap laporan skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga pembaca, tidak lupa penulis mohon maaf atas segala kekurangan yang ada skripsi ini. Terima kasih Jakarta, Oktober 20 Penulis iv

9 DAFTAR ISI ABSTRAK ABSTRAK KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR.... DAFTAR TABEL NOTASI i ii iii v viii xi xii Bab I Pendahuluan.... Latar Belakang.2 Permasalahan Penelitian Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Penelitian Sistematika Penulisan. 3 Bab II Dasar Teori Audio Pada Komputer Soundcard dan Audio Codec Konversi Analog Ke Digital (A/D) WAV (Waveform Audio File Format) Bit Depth (Bit Resolution) Sampling Frekuensi Frekuensi dan Amplitudo Audio Mono... 0 v

10 2.9 Transformasi Fourier dan FFT (Fast Fourier Transform). 2.0 Pencuplikan Data 4 2. Oktaf Band Metode Pemulusan Spektrum (Hanning Windowing)... 5 Bab III Metode Penelitian Waktu Dan Tempat Penelitian Bahan Dan Peralatan Penelitian Handware Software Metode Pengumpulan Data Teknik Pengambilan Data Perekaman Pengolahan Hasil Perekaman Alur Penelitian Kondisi Soundcard Notebook tipe Notebook tipe Notebook tipe Notebook tipe Bab IV Hasil Dan Pembahasan Spektrum Frekuensi Menyeluruh Frekuensi 3.5 Hz vi

11 4..2 Frekuensi 63 Hz Frekuensi 25 Hz Frekuensi 250 Hz Frekuensi 500 Hz Frekuensi KHz Frekuensi 2 KHz Frekuensi 4 KHz Frekuensi 8 KHz Frekuensi 2.5 KHz Frekuensi 6 KHz Pergeseran Frekuensi Perbandingan Kualitas Spektrum Berdasarkan Frekuensi Yang Dibangkitkan Toshiba Portege M HP Compaq PA Aspire 4732Z.. 46 Bab V Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan Saran. 49 Daftar Pustaka vii

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2. Dasar konverter analog ke digital Gambar 2.2 Amplitudo pada sinyal sinusoidal. 0 Gambar 2.3 Frekuensi pada sinyal. 0 Gambar 2.4 Sinyal sinus dalam domain waktu dan domain frekuensi. 4 Gambar 2.5 Range frekuensi dan efeknya Gambar 2.6 Bagian dasar konverter analog ke digital Gambar 2.7 Transformasi fourier dengan hanning windowing. 6 Gambar 3. Multifunction accoustic Bruel & Kjaer type Gambar 3.2 FFT properties signal recorder Gambar 3.3 Pulse labshop version Gambar 3.4 Hasil perekaman dalam time signal and frequency (spectrum properties signal analyzer) Gambar 3.5 Contoh pengaturan resolusi (df) pada pulse labshop version Gambar 3.6 Contoh hasil spektrum sinyal generator setelah diresolusi dengan df =.. 22 Gambar 3.7 Contoh hasil peak setelah di zoom Gambar 3.8 Alur penelitian Gambar 4. Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 3.5 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z. 28 viii

13 Gambar 4.2 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 63 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 29 Gambar 4.3 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 25 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z... 3 Gambar 4.4 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 250 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 33 Gambar 4.5 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 500 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 35 Gambar 4.6 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 36 Gambar 4.7 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 2 KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 37 ix

14 Gambar 4.8 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 4 KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4.9 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 8 KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 40 Gambar 4.0 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 2.5 KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z.. 4 Gambar 4. Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 6 KHz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4.2 Spektrum Frekuensi Keseluruhan Sinyal FFT Notebook tipe HP Compaq 6 Bit 4400Hz. 46 Gambar 4.3 Spektrum Frekuensi Keseluruhan Sinyal FFT Notebook tipe Aspire 4732Z 6 Bit 4400Hz 46 x

15 DAFTAR TABEL Tabel 2. Perbandingan Tingkat Kualitas Suara Berdasarkan Sample Rate 8 nya.. Tabel 4. Besar Pergeseran Frekuensi Pada Keempat Soundcard.. 46 xi

16 NOTASI X (n) Xa (nt) n Fmaks Fs T f ѳ F ω Xa(t) X(ω) k X(k) N df fspan flines = Sinyal digital ke n hasil cuplikan atau sinyal waktu diskrit = Sinyal analog yang dicuplik ke n dengan periode pencuplikan atau selang waktu T detik = Banyaknya pencuplikan = Frekuensi maksimum = Frekuensi sampling (Hz) = Periode (s) = Frekuensi sinyal digital atau dapat disebut frekuensi ternomalisasi atau frekuensi relatif sinusoida = Sudut fase = Frekuensi sinyal analog (Hz) = Kecepatan sudut (rad/s2) = Sinyal analog = Sinyal diskrit = 0,, 2, 3.N- = koefisien DFT untuk sinyal diskrit x(n) = Banyaknya sampling = Rentang frekuensi saat resolusi = Lebar frekuensi saat resolusi = Garis frekuensi saat resolusi xii

17 BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang Perkembangan teknologi yang demikian pesat, membuat peralatan elektronika dengan fasilitas yang mutakhir sangat dibutuhkan manusia, salah satunya adalah notebook. Selain sebagai audio processing, notebook banyak dipilih karena lebih fleksibel dan efektif. Perkembangan dalam teknologi analisa sinyal dan suara salah satunya, yang mengakibatkan maraknya perancangan alat maupun pembuatan perangkat lunak pendukung yang berfungsi menganalisis projek sinyal dan suara yang melibatkan kinerja soundcard on board yang terdapat ada notebook. Produksi notebook saat ini pun mulai melonjak, banyak manufaktur yang memproduksi berbagai tipe notebook dengan keunggulan masing-masing. Namun dilihat dari kualitas soundcard dengan masa pemakaian notebook itu sendiri menjadi bahan pertimbangan untuk digunakan sebagai penganalisa suara. Oleh karena itu menjadi sangat menarik untuk dilakukan penelitian mengenai penganalisa kualitas spektrum soundcard pada 4 tipe notebook dengan menggunakan spektrum Analyzer untuk mengetahui kondisi notebook dan kondisi spektrum yang dihasilkan.2 Permasalahan Penelitian Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimanakah hasil distribusi spektrum pada setiap notebook yang di uji sama dengan sinyal yang dibangkitkan

18 oleh pembangkit sinyal oktaf band dan bagaimanakah pengaruh bit depth dan frekuensi sampling terhadap hasil spektrum yang dianalisis..3 Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan untuk :. Mengetahui kualitas spektrum berdasarkan bit depth dan sampling rate pada empat tipe notebook yang berbeda. 2. Mengetahui besarnya pergeseran frekuensi untuk setiap kenaikan frekuensi pada empat tipe notebook dari spektrum yang sudah teresolusi..4 Manfaat Penelitian Dengan dilakukannya penelitian ini, maka diharapkan dapat memberikan informasi tentang kualitas spektrum yang dihasilkan soundcard dari 4 notebook yang diuji..5 Batasan Penelitian Terdapat beberapa hal yang dibatasi berkaitan dengan penelitian ini, yaitu : - Soundcard yang diteliti hanya yang digunakan pada notebook, yaitu soundcard tipe on board sehingga sudah terintegrasi dalam motherboard. - Notebook yang digunakan hanya notebook Toshiba Portege M900, Acer Aspire 4736G, HP Compaq 50 52PA, dan Acer aspire 4732Z dan Toshiba A50 yang berfungsi sebagai pengoperasi software pulse Lab Shop Sinyal yang dianalisis adalah oktaf band nada tunggal 3.5Hz, 63Hz, 25Hz, 250Hz, 500Hz, KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz dan 6KHz. 2

19 - Melakukan proses FFT pada spektrum menggunakan FFT anlyzer (FFT Pulse Bruel & Kjaer 3560-B-40) dengan widowing yang digunakan adalah Hanning. - Untuk menghindari adanya noise yang berlebihan, waktu perekaman yang digunakan adalah 00s. - Hanya menganalisis spektrum yang sudah menjadi domain frekuensi dengan sampling rate 4400 Hz dan bit depth 6 bit. - Kanal yang digunakan adalah mono. - Tegangan (amplitudo) yang terbaca dapat diabaikan, karena harus ada kalibrasi lanjut tentang hal ini. - Derau yang terjadi dapat diabaikan, selain tidak mengganggu sinyal utama juga sinyal di anggap ideal yang tidak memperhitungkan derau..6 Sistematika Penulisan Pada tugas akhir ini penulis menyertakan lima bab antara lain : BAB I Pendahuluan Bab ini terdiri dari latar belakang, permasalahan penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan penelitian, dan sistematika penulisan BAB II Dasar Teori Pada bab ini terdapat teori mengenai Audio Pada Komputer, Soundcard Dan Audio Codec, Wav (Waveform Audio File Format), Bit Depth (Bit Resolution), Sampling Frekuensi, Amplitudo, Frekuensi, Audio (Mono),Transformasi Fourier 3

20 dan FFT (Fast Fourier Transform), Nyquist Rate, Frekuensi Oktaf Band, Konversi Analog Ke Digital, Dan Metode Pemulusan Spektrum Hanning. BAB III Metode Penelitian Metodologi Studi pemikiran menggambarkan variabel yang menjadi fokus studi penelitian, hubungan antar variabel dan alur studi penelitian. Penulis menyajikan kerangka pemikiran berisi sebuah gambar, bagan alir, atau sketsa yang menggambarkan rencana studi penelitian. BAB IV Hasil dan Pembahasan Pada Pembahasan Studi Penelitian ini penulis menerangkan segala sesuatunya yang berkaitan dengan Studi Penelitian yang penulis kaji. Dari pemilihan judul, pengambilan konsep, menyesuaikan konsep kedalam pengujian, perancangan konsep ke dalam pengujian hingga penyelesaian permasalahan - permasalahan dalam pengujian objek yang diteliti. BAB V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan dan saran ini merupakan rangkuman utama dari uraian-uraian yang dijelaskan pada BAB sebelumnya. 4

21 BAB II DASAR TEORI 2. Audio Pada Komputer Suara yang terdengar sehari-hari adalah gelombang analog. Gelombang ini berasal dari tekanan udara yang ada disekeliling kita, kemudian diterima oleh gendang telinga. Getaran yang diterima oleh gendang telinga dikirim dan diterjemahkan oleh otak sebagai suatu informasi. PC (personal computer) atau Notebook yang kita gunakan hanya mampu mengenal sinyal dalam bentuk digital, maksudnya adalah tegangan yang diterjemahkan dalam angka 0 dan, atau lebih dikenal dengan bit. Bagi angka tegangan berkisar mendekati 5 volt dan mendekati 0 volt bagi angka 0. Oleh karena itu, dibutuhkan microphone dan speaker sebagai transduser, yaitu peralatan yang dapat mengubah tekanan udara (yang dapat kita dengar menjadi keras) kedalam tegangan elektrik yang dapat dimengerti oleh perangkat elektronik, serta sebaliknya. Microphone dapat mengubah tekanan udara menjadi tegangan elektrik, sementara speaker melakukan pekerjaan sebaliknya. Dalam hal ini soundcard merubah tegangan elektrik menjadi sinyal digital. Ketika dilakukan perekaman, gelombang suara yang masuk kedalam notebook akan diubah oleh soundcard menjadi data digital dan ketika suara tersebut dimainkan kembali, soundcard akan mengubah data digital menjadi suara yang dapat didengar (melalui speaker), dalam hal ini gelombang analog. Proses bab-ii.doc 5

22 perubahan gelombang suara menjadi data digital ini dinamakan Analog-to-Digital Conversion (ADC), dan sebaliknya, perubahan data digital menjadi gelombang suara dinamakan Digital-to-Analog Conversion (DAC). 2.2 Soundcard Dan Audio Codec Soundcard adalah salah satu perangkat keras suatu PC dan notebook yang berfungsi untuk mengubah data digital, menjadi informasi suara yang dapat diterima pendengaran manusia. Soundcard juga dapat merekam suara berformat analog (baik dari Microphone atau alat audio lainnya) menjadi data digital yang nantinya disimpan di media penyimpanan 2. Audio codec adalah suatu program yang digunakan untuk menyandikan dan menyandikan ulang data atau sinyal audio baik dari digital ke analog ataupun sebaliknya tergantung dari format file audio (format audio streaming) yang dimasukan. Kebanyakan dari audio codec diimplementasikan sebagai pustaka pada suatu multimedia player seperti Winamp dan Windows media player. Penggunaan sampel digital untuk merepresentasikan data audio merupakan hal dasar yang harus mampu dilakukan oleh audio codec. 2.3 Konversi Analog Ke Digital (A/D) suatu sinyal analog diubah menjadi sinyal digital melalui rangkaian converter analog- to-digital converter (ADC). Converter A/D sudah direalisasikan dalam suatu piranti IC (integrated circuit). Keluaran dari ADC berupa suatu kode biner yang nilainya bersesuaian dengan level kuantisasi dari sinyal analog yang 2 Jurnal Teknologi Informasi DINAMIK Volume X, No. 3, September 2005 : ISSN :

23 dicuplik pada waktu tertentu (Ts). Pada ADC, sinyal analog tersebut diproses melalui tiga proses, yaitu sampling, kuantisasi, dan pengkodean. Dari gambar 2.5, dapat dijelaskan konversi analog secara konsepsi, konversi analog ke digital dapat dijelaskan : Gambar 2. Bagian dasar konverter analog ke digital. Pencuplikan adalah konversi suatu sinyal kontinu menjadi suatu sinyal waktu diskrit yang diperoleh dengan mengambil cuplikan sinyal waktu kontinu pada saat waktu diskrit. Jadi Xa(t) adalah masukan dari cuplikan dan keluarannya adalah dengan T dinamakan selang pencuplikan. 2. Kuantisasi adalah konversi sinyal yang bernilai kontinu, waktu diskrit menjadi sinyal digital bernilai diskrit. 3. Pengkodean adalah setiap nilai diskrit digambarkan dengan suatu barisan biner. 2.4 WAV (Waveform Audio File Format) Format audio merupakan pemampatan audio (pemampatan data bertujuan untuk mengecilkan ukuran file audio). Waveform audio format (.wav) adalah 7

24 format standar yang digunakan oleh Microsoft Windows dan IBM untuk menyimpan file audio di PC 3. Wav merupakan bentuk format file suara tanpa kompresi. Format ini menyimpan semua detil suara yang biasanya berupa dua kanal suara, 4400hz sampling rate, 6 bit setiap sample. Wav biasanya menyimpan format PCM yang juga merupakan format standar audio untuk CD. Tetapi audio CD tidak memakai format wav melainkan memakai red book audio format. Tetapi karena memakai format PCM, maka data yang disimpan sama, perbedaannya hanya terletak pada pada headernya. Tetapi wav masih sering digunakan sebagai master record karena kualitasnya yang maksimal. Permasalahan pada format ini adalah besarnya ukuran file yang mencapai 0 MB untuk setiap menit suara yang disimpan. Oleh karena itu dicarilah metode kompresi yang dapat secara signifikan mengurangi ukuran dari format ini serta mempertahankan kualitasnya. Terdapat berbagai macamformat kompresi suara saat ini, dapat berupa lossless maupun lossy. Lossless berarti dapat dikembalikan dengan sempurna kepada bentuk aslinya, sedangkan lossy tidak karena bentuk lossy menghilangkan detil-detil yang kurang signifikan dalam suara tersebut. 2.5 Bit Depth ( Bit Resolution ) Bit Depth adalah nilai resolusi suara atau jumlah tingkatan level suara. Audio 8 bit menyedia kan 2 pangkat delapan atau 256 level. Audio 6 bit menyediakan level dan audio 32 bit memiliki jumlah jangkauan 2 pangkat 3 Iwan binanto. Multimedia digital dasar teori dan pengembangannya. Ed.I yogyakarta : ANDI. h. 56 8

25 32. Makin tinggi nilai jangkauan makin baik kualitas. Namun demikian ukuran file yang diperlukan juga semakin besar. Dalam audio digital, kedalaman bit menggambarkan jumlah bit informasi yang direkam untuk setiap sampel. Kedalaman bit secara langsung sesuai dengan resolusi tiap sampel dalam satu set data audio digital. 2.6 Sampling Rate Sampling rate atau sampling frekuensi adalah nilai sinyal audio yang diambil dalam satu detik ketika melakukan rekaman suara. Semakin tinggi nilai sample rate ini kualitas audio yang dimainkan semakin baik. Agar diperoleh suara digital yang bagus maka suara analog harus di-sampling sekitar 2 kali lipat frekuensi-nya. Karena frekuensi tertinggi suara sekitar 20 KHz, maka sampling yang terbaik haruslah minimal sample/detik (kualitas CD). Tabel 2. Perbandingan Tingkat Kualitas Suara Berdasarkan Sample Rate nya 2.7 Frekuensi dan Amplitudo amplitudo. Ada dua elemen yang terukur dalam gelombang suara, yaitu frekuensi dan Frekuensi adalah jumlah tingkat gerakan keatas dan kebawah (siklus) atau jumlah panjang gelombang yang terjadi per detik. 9

26 Gambar 2.2 Frekuensi Pada Sinyal Amplitudo mendefinisikan keras lemahnya atau tinggi rendahnya suatu gelombang. Amplitudo dibatasi oleh volume dan sound pressure level (SPL). Semakin tinggi suatu tekanan maka akan semakin halus keras suaranya. Level ini diibatasi oleh pengukuran logaritmik yang disebut decibel (db) 4. Gambar 2.3. Amplitudo pada sinyal sinusoidal 2.8 Audio (Mono) Mono adalah satu kanal. Audio mono hanya menghasilkan suara yang didengar oleh kedua telinga kita. sehingga suara yang diterima oleh kedua telinga kita selalu sama. signal mono adalah R+L (right and Left), dimana R dan L digabungkan, sehingga jadi satu signal R+L. ini dibuat agar bisa mendengar kedua sinyal dalam satu sumber suara. 4 Ben Harris. Home Studio Setup: everything you need to know from equipment to acoustics. United. Focal Press h. 5 0

27 Contoh : sebuah rekaman audio dengan durasi 0 detik pada khz dengan resolusi 8 bit akan mempunyai ukuran file : 22050*0*8/8* = byte 2.9 Transformasi Fourier dan FFT (Fast Fourier Transform) Bentuk gelombang sinyal pada dasarnya merupakan fungsi waktu dimana analisis yang digunakan adalah analisis Fourier, yang dikembangkan menjadi deret Fourier. Bentuk-bentuk sinyalnya pun bermacam-macam, ada yang berupa gelombang sinus atau kosinus, maupun bentuk gelombang yang lainnya. Setiap bentuk gelombang yang bukan berupa gelombang sinus atau kosinus, yang berulang pada setiap selang waktu yang teratur (regular interval), dinamakan satu gelombang periodik kompleks dengan periode T, dimana gelombang berulang setiap selang waktu tersebut dinamakan waktu periodik untuk sinyal x(t) yang periodik Hampir semua analisa sinyal dilakukan dalam domain waktu dan frekuensi, karena itulah disebut time-frequency analysis. Dalam domain waktu, sinyal digambarkan dengan bentuk gelombang dimana sumbu-x (horizontal) menunjukkan time dan sumbu-y (vertikal) menunjukkan besarnya amplitude tiap waktu. Bentuk ini kadang kurang informatif karena kita tidak bisa mengetahui besarnya magnitude tiap waktu. Untuk itu diperlukan sebuah transformasi yang mampu mengubah bentuk gelombang menjadi spektrum, dimana tiap komponen frekuensi akan terlihat jelas. Fourier Transform merupakan tranformasi yang dapat melakukan hal ini. Apalagi ditambah dengan adanya FFT atau Fast Fourier

28 Transform, maka waktu komputasi akan menjadi lebih cepat sehingga memudahkan analisa sinyal suara. Output dari FFT berupa spektrum yang menggambarkan grafik frekuensi dengan magnitudo. Fast fourier transform dilakukan untuk mentranformasikan sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi. Untuk melakukan analisa frekuensi pada suatu sinyal diskrit {x(n)}, kita mengkonversi deret domain waktu ke suatu tampilan domain frekuensi ekivalen. x n N titik DFT X(ω) (2. ) Kita mengetahui bahwa penggambaran seperti itu diberikan dengan transformasi Fourier X(ω) dari deret x(n). Penggambaran domain frekuensi mengarahkan ke transformasi Fourier diskrit, yang merupakan suatu alat yang digunakan untuk melakukan analisa frekuensi sinyal waktu diskrit. Pencuplikan sinyal energi berhingga aperiodik mempunyai spektrum kontinu. Suatu sinyal waktu diskrit aperiodik x(n) disimpulkan dengan transformasi Fourier : X ω = n= x n e jωn (2. 2) Secara fisis, X(ω) digunakan untuk frekuansi sinyal x(n). Dengan kata lain, X(ω) adalah suatu dekomposi x(n) menjadi komponen-komponen frekuensinya. Persamaan ini merupakan bentuk transformasi Fourier yang siap dikomputasi secara langsung dari bentuk sinyal x(t). Sehingga pemrosesan sinyal digital diubah menjadi diskrit. Analisis frekuensi dari sinyal waktu diskrit x(n) dapat menggunakan transformasi fourier diskrit (DFT). 2

29 Untuk mendapatkan persamaan 2.3 dengan mengalikan kedua ruas dengan e jωm dan mengintegralkan melalui selang (-, ) jadi persamaan tersebut menjadi π π π X ω e jωm = x n e jωn π n= e jωm dω (2. 3) Integral pada ruas kanan persamaan (2.4) dapat dievaluasi jika dapat mempertukarkan orde penjumlahan dan integrasi. Pertukaran ini dapat dibuat jika deret X N ω = N n = N x n e jωn (2. 4) Secara merata konvergen untuk X(ω) dengan N. konvergen secara merata berarti bahwa, untuk setiap, X N ( ) X( ), dengan X. Dapat disimpulkan bahwa deret konvergen seragam sehingga dapat mempertukarkan orde penjumlahan dan integrasi. Maka, π π e jω (m n) dω = Konsekuensi, 2π, m = n 0, m n (2. 5) x(n) π π e jω (m n) dω = 2πx m, m = n 0, m n (2. 6) Dengan mengkombinasikan (2.0.3) dan (2.0.4), didapatkan hasil x n = 2π π π X ω e jωn dω (2. 7) 3

30 Gambar 2.4 Sinyal Sinus dalam domain waktu dan domain frekuensi 2.0 Pencuplikan Data pada pengolahan sistem digital semua data analog dikonversi menjadi data digital. Dimana terdapat proses pencuplikan data suatu sinyal kontinu sehingga diperoleh data diskrit. Beberapa ketentuan yang harus dipenuhi ketika melakukan pencuplikan suatu sinyal yaitu frekuensi pencuplik atau sampling frekuensi (fs) harus lebih besar dari dua kali frekuensi sinyal data (fa) yang akan dicuplik Fs > 2Fa (2. 8) Ketentuan ini sesuai dengan kriteria yang dikemukakan Nyquist. Bila frekuensi pencuplik lebi kecil dari dua kali frekuensi sinyal data, maka akan terjadi aliasing. Ketika aliasing, terjadi pencuplikan sinyal sampling, bukan sinyal data. Hal ini menyebabkan hilang informasi yang ingin diketahui 5. 5 Praktikum pengolahan sistem digital-modul Pencuplikan Data. Priyambodo. Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Hal.. 4

31 2. Oktaf Band (Pure Tone) Oktaf band adalah pemisahan spektrum menjadi 0 band hal ini dikarenakan adanya satu oktaf diantara bagian atas dan bawah masing-masing band. Frekuensi pusat untuk band-band biasanya 3.5Hz, 63Hz, 25Hz, 250Hz, 500Hz, khz, 2kHz, 4kHz, 8kHz dan 6kHz. Frekuensi ini adalah frekuensi yang paling sensitif bagi telinga manusia. 2.2 Metode Pemulusan Spektrum (Hanning windowing) Windowing adalah metode yang digunakan untuk menganalisa suatu sinyal yang panjang dengan cara mengambil satu bagian yang cukup mewakili. Hanning Window adalah manipulasi digital dari sinyal sampel ke dalam FFT yang membutuhkan awal dan akhir catatan waktu ke nol amplitudo. Hal ini mengkompensasi kesalahan yang melekat dalam algoritma FFT akan menyebabkan energi dalam frekuensi tertentu akan diperluas. Ketika pengolahan data kontinu, efek ini adalah kompensasi, Hanning Window adalah jendela yang mempunyai fungsi umum untuk menganalisis sinyal kontinu dan digunakan pada macam-macam kasus karena memiliki karakterisitik filter yang terbaik secara keseluruhan. ω n = 0.5 cos 2πn N (2. 9) Gambar 2.7 Bentuk Filter dengan Hanning Windowing 5

32 BAB III METODE PENELITIAN 3. Waktu Dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dari bulan April 20 sampai dengan September 20 di Laboratorium Kebisingan dan Getaran, Pusat Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan, Puspiptek, Serpong. Tangerang. 3.2 Bahan Dan Peralatan Penelitian 3.2. Handware. Multifunction Accoustic Calibrator Bruel & Kjaer Type Pulse Bruel & Kjaer 3560-B-40 Fitur: - Perhitungan simultan 5 channel dengan rentang 25.6 khz - Kekuatan baterai hingga 5 jam atau menggunakan Power DC dengan tegangan 0-32V - Baterai beroperasi sampai 5 jam atau jika menggunakan power DC menggunakan 0-32 V - Kipas otomatis bekerja bila mesin terlalu panas. - Pulse merupakan sebuah perangkat yang salah satu fungsinya untuk menganalisa FFT (Fast Fourier Transform). 3. Multimeter Onosokki 4. Dongle Bruel &Kjaer 6

33 5. Kabel audio ¼ inch yang digunakan sebagai transmisi keluaran sinyal generator Multifunction Accoustic Calibrator Bruel & Kjaer Type Kabel audio mono ½ inch yang digunakan untuk masukan pada line in notebook yang menghubungkan Multifunction Accoustic Calibrator Bruel & Kjaer Type 4226 dengan notebook yang diuji ketika proses perekaman. 7. Kabel BNC yang digunakan untuk penghubung antara pulse analyzer dengan pembangkit sinyal. 8. Kabel Coaxial digunakan untuk menghubungkan pulse analyzer dengan notebook yang digunakan untuk menjalankan program pulse analyzer. 9. Notebook Toshiba Portege M Notebook Aspire 4736G. Notebook HP Compaq A50 52PA 2. Notebook Aspire 4732Z Software. FFT Properties (64) v5 (recorder dan analyzer) 2. Pulse LabShop Version Metode Pengumpulan Data Menggunakan software signal recorder yang tersedia pada 4 notebook, perekaman dilakukan dengan frekuensi oktaf band (pure tone) yang dibangkitkan oleh Multifuction Acoustic Calibrator yaitu 3.5 Hz, 63 Hz, 25Hz, 250Hz, 500Hz, KHz, 2KHz, 4KHz, 8Khz, 2.5Khz, dan 6KHz dan kemudian dianalisis dengan analyzer Pulse Bruel & Kjaer 3560-B-40 yang dilengkapi software Pulse 7

34 LabShop Version 3..0 untuk mendapatkan data akhir berupa spektrum dalam domain frekuensi. 3.4 Teknik Pengambilan Data Digunakan soundcard on board dari 4 notebook dan dibangkitkan sinyal pure tone nada tunggal melalui Multifunction Accoustic Calibrator Bruel & Kjaer Type Gambar 3. Multifunction Accoustic Bruel & Kjaer Type Perekaman dilakukan pada setiap notebook yang akan diuji, yaitu Aspire 4732Z, HP Compaq 50, Acer 4736 G, Toshiba Portege M900 dan Toshiba Satelite A50 yang berfungsi sebagai monitoring analisis software. Perekaman dilakukan dengan frekuensi 3.5 Hz, 63 Hz, 25Hz, 250Hz, 500Hz, KHz, 2KHz, 4KHz, 8Khz, 2.5Khz, dan 6KHz menggunakan signal recorder yang tersedia dalam software FFT Properties (64) v5. 8

35 3560-B-40. Gambar 3.2 FFT Properties Signal Recorder Kemudian perekaman dianalisis dengan spektrum analyzer B&K PULSE Gambar 3.3 Pulse LabShop Version Perekaman Dalam perekaman alat yang digunakan adalah notebook yang akan diuji, kabel audio, multimeter digital, dan yang paling terpenting adalah Multifunction Accoustic Calibrator Bruel & Kjaer Type 4226 yang berfungsi selain sebagai 9

36 sound generator (pembangkit sinyal) sekaligus sebagai pembanding atau acuan bagi notebook. Kabel audio, kabel BNC, dan kabel audio ¼ inch dan ½ inch digunakan sebagai jalur transmisi antara notebook, multimeter, dan accoustic calibrator. Multimeter sendiri digunakan sebagai mengukur tegangan Vac dan membaca frekuensi. Software perekam yang digunakan adalah FFT Properties (64) v5 dan menghasilkan hasil rekaman dalam bentuk.wav. Perekaman dilakukan dalam waktu 00 sekon untuk setiap laptop dan setiap bit depth 8 dan 6 bit untuk sampling rate 4400 Hz dan Hz yang dapat sudah tersedia dalam recording-setting. Hasil perekaman dapat dilihat ulang dengan FFT properties Signal Analyzer dalam pilihan tampilan time signal and frequency spectrum. Gambar 3.4 hasil perekaman dalam time signal and frequency (spectrum properties Signal Analyzer) 20

37 2. Pengolahan Hasil Perekaman Hasil perekaman dianalisis dengan menggunakan analyzer Pulse Bruel & Kjaer 3560-B-40. Yang harus diketahui bahwa hasil analisisnya adalah berupa autospektrum (spectrum averaging) dengan pengaturan resolusi Gambar 3.5 Contoh Pengaturan Resolusi (df) Pada Pulse LabShop Version 3..0 yang kemudian hasil difokuskan dan dianalisis serta dibandingkan hasil analisa sinyal FFT pada notebook dengan sinyal FFT sound generator. Resolusi awal yang digunakan untuk melihat spektrum keseluruhan adalah df = 6.25Hz dengan frekuensi lines 3200 dan frekuensi span 20KHz yang kemudian dipersempit menajadi df = Hz dengan mengatur span (rentang/jangkauan) per linesnya(bentuk) yang dapat diatur pada FFT-Set Up software Pulse LabShop Version Akan tetapi dari frekuensi 4KHz, resolusi yang digunakan adalah 6.25, hal ini dikarenakan resolusi df = tidak dapat digunakan. Resolusi bertujuan untuk membatasi panjang (rentang) spektrum yang 2

38 ditampilkan dan agar bentuk peak dan spektrumnya dapat terlihat jelas atau lebih teliti. 0. m 0u Autospectrum(sinyal generator) - Input (Real) \ FFT 00n Gambar 3.6 Contoh Hasil Spektrum Sinyal Generator Setelah Diresolusi Dengan df = Akan tetapi puncak tidak terlalu terlihat pada domain ini, sehingga dilakukan penzoom-an yang bertujuan agar puncak frekuensi dapat terlihat jelas, sehingga diketahui besarnya frekuensi tersebut. Dengan kata lain, zoom berfungsi sebagai kaca pembesar dan pen-zoom-an ini tidak mempengaruhi resolusi. Gambar 3.7 Contoh Hasil Peak Setelah di Zoom 22

39 3.5 Tahapan Penelitian Install software properties FFT(64) pada notebook yang diuji Toshiba Portege M900 Dibangkitkan sinyal Oktaf Band dari SG Acer Aspire 4736 G HP Compaq Acer aspire 4732Z YA Sinyal Sinusoidal Jika bentuk sinyal sinusoidal TIDAK Sinyal Clipp Mulai recording File disimpan dalam format.wav Atur volume recording pada notebook Analisa dalam bentuk autospektrum dengan spektrum analyzer B&K Pulse 3506B Dibandingkan dengan sinyal generator Kesimpulan Gambar 3.8 Alur penelitian 23

40 3.6 Kondisi Soundcard Pada saat ini hampir setiap PC motherboard memiliki sound card on-board yang telah terintegrasi pada motherboard. Soundcard jenis ini termasuk dalam kategori sound card standar, yang didesain untuk meng-handle tugas umum multimedia seperti memainkan CD audio, file MP3, atau game. Meski demikian, soundcard jenis inipun dapat merekam dan memainkan digital audio dan MIDI, walaupun dengan banyak keterbatasan. Secara umum, karakteristik dari soundcard standar adalah sebagai berikut: Memiliki dua input (mic dan line-in) serta satu output. Biasanya input dan output ini stereo Memiliki jacks input/output dengan ukuran /8 inch. Beberapa merk lama consumers sound card tidak dapat melakukan recording dan playback secara serentak. Card seperti ini disebut dengan half-duplex. Memiliki kemampuan ADC/DAC maksimal 6-bit dengan sampling rate 44. KHz. (kualitas CD) ADC/DAC terintegrasi didalam card ataupun chipset di motherboard (untuk consumer sound card jenis on-board) Memiliki driver dengan versi MME atau WDM 3.6. Notebook tipe Manufacture Processor : Toshiba Portege M900 : Intel Core i3-330m (2.3 GHz, 3MB L3 cache, 066 MHz FSB), supporting Intel 64 architecture, Intel Smart Cache 24

41 Chipset : Intel HM55 Express Chipset Audio : Stereo Speakers, Realtek Sound Card 6- bit Stereo with Intel High definition Audio Support (I) Masa pemakaian Projek : tahun : Kantor, alat pendukung di Lab. Kebisingan dan getaran Notebook tipe 2 Manufacture : Acer Aspire 4736 G Processor :Type Intel Core 2 Duo Processor Processor Onboard : Intel Core 2 Duo Processor T6600 (2.2 GHz, FSB 800, Cache 2 MB) Chipset Audio : Intel 45PM : Realtek Audio Type Integrated (6-bit Stereo with Intel High definition Audio Support) (II) I/O Ports : Interface Provided 3x USB 2.0, VGA, LAN, Audio Speakers Type Integrated (Stereo Speakers) Masa pemakaian Projek : tahun : Mahasiswa, software pendukung kegiatan perkuliahan, dan lain-lain dengan kondisi pernah terjadi goncangan. 25

42 3.6.3 Notebook tipe 3 Manufacture Prosesor : HP Compaq : Intel Core 2 Duo T5870 (2,0 GHz, 2 MB cache, FSB 800 MHz) Chipset Audio Masa pemakaian Projek : Intel GM965 : IDT 92HD75B/2 : tahun : Mahasiswa, software pendukung kegiatan perkuliahan, dan lain-lain Notebook tipe 4 Manufacture : Acer Aspire 4732Z Processor : Intel Pentium Dual Core T4300 (2. GHz, 800 MHz FSB, MB L2 cache) Chipset Audio : Mobile Intel GL40 Express Chipset : Conexant Cx2056 HD Audio virtual Surround Sound and Dolby Speaker System Masa pemakaian Projek : tahun : Mahasiswa, software pendukung kegiatan perkuliahan, penggunaan soundcard yang berlebihan dan lain-lain dengan kondisi pernah terjadi goncangan. 26

43 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4. Spektrum Frekuensi Menyeluruh Spektrum Frekuensi keseluruhan dalam bentuk domain frekuensi yang telah ditransformasikan dengan Fast Fourier Transform (FFT) sound analyzer yang terukur dari hasil perekaman berdasarkan sampling rate 4400 Hz dan bit depth 6 bit adalah sebagai berikut 4.. Frekuensi 3.5 Hz Pengujian yang dilakukan pada empat notebook yang dibangkitkan dengan frekuensi 3.5 Hz dan di-sampling sebesar 4400 Hz 6 bit, menghasilkan spektrum keseluruhan seperti gambar 4.. Berdasarkan gambar tersebut, jika sinyal generator (a) adalah sinyal pembangkit yang sekaligus sebagai sinyal pembanding, maka didapatkan hasil spektrum dari spektrum keempat tipe notebook yang diuji pada gambar (b) sampai dengan (d). Pada gambar 4. (c) terlihat spektrum sinyal FFT pada notebook Aspire 4736 G memiliki bentuk spektrum yang mirip dengan sinyal generator. 27

44 Autospectrum(sinyal generator) - Inpu 0 4k 8k 2k 6k 20k (a) Spektrum sinyal generator Autospectrum(analisa fft) - Input (Rea Autospectrum(analisa fft) - Input (Magnit 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (b) Spektrum Sinyal FFT Toshiba Portege M900 (c) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4736 G Autospectrum(analisa fft) - Input (Real) Autospectrum(analisa fft) - Input (Real) \ 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (d) Spektrum Sinyal FFT Hp Compaq 50 52PA (e) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4. Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 3.5 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z. Pada notebook Toshiba Portege M900 (gambar 4.(b)) menghasilkan spektrum yang berbeda dengan spektrum yang dihasilkan sinyal generator. Spektrum yang dihasilkan bersifat datar. Begitu pun dengan spektrum yang dihasilkan notebook HP Compaq 50 52PA dan Aspire 4732Z. Selain itu, pada spektrum sinyal FFT notebook HP Compaq 50 52PA pada gambar 4.(d) dan sinyal FFT notebook Aspire 4732Z gambar 4.(e) terjadi penurunan amplitudo di frekuensi KHz dan 7 KHz. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan notebook tipe ini sebatas Hz. Hal ini jelas memberikan petunjuk bahwa spektrum yang dihasilkan kedua notebook pada gambar 4.(b) dan (e) ini berbeda dengan spektrum yang dibangkitkan sinyal generator. 28

45 4..2 Frekuensi 63 Hz Spektrum keseluruhan yang didapatkan dari hasil FFT dengan spektrum analyzer dari software pulse lab shop version 3..0 seperti yang terlihat pada gambar 4.2. Untuk frekuensi 63 Hz, hanya spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z dengan gambar 4.2(e) saja yang berbeda, yaitu tidak adanya sinyal lain selain sinyal utama. Jika dibandingkan dengan sinyal generator, pada sinyal generator terdapat sinyal selain sinyal utama yang muncul di frekuensi 2 KHZ, 4 KHz, 6 KHz, 8 KHz, dan 0 KHz. Begitu pun dengan tiga notebook lainnya. Autospectrum(sinyal generator) - Inpu 0 4k 8k 2k 6k 20k (a) Sinyal generator Autospectrum(analisa fft) - Input (Re Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (b) Spektrum Sinyal FFT Toshiba Portege M900 (c) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4736 G Autospectrum(analisa fft) - Input (Rea Autospectrum(analisa fft) - Input (Rea 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (d) Spektrum Sinyal FFT Hp Compaq 50 52PA (e) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4.2 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 63 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z. 29

46 Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege M 900 pada gambar 4.2(b) memiliki sinyal lain di frekuensi 2KHZ, 4KHz, 6KHz, 8KHz, dan 0 KHz, begitu pun yang terdapat pada sinyal FFT Aspire 4736G pada gambar 4.2(c), yaitu memiliki sinyal lain di frekuensi 2 KHZ, 4 KHz, 6 KHz, 8 KHz, dan 0 KHz dengan tambahan pada frekuensi 6 Hz terdapat sinyal lain pula. Sedangkan spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA pada gambar 4.2(d) terdapat sinyal lain di frekuensi 2 KHZ, 4 KHz, 6 KHz, 8 KHz, dan 0 KHz dan penurunan amplitudo di frekuensi KHz. Pada gambar 4.2(d) untuk notebook Aspire 4732Z terjadi penurunan amplitudo di frekuensi 7 KHz dan menghasilkan spektrum yang datar, berbeda dengan sinyal yang dibangkitkan oleh pembangkit sinyal. Sehingga dapat diketahui, bahwa notebook yang menghasilkan spektrum yang sama dengan spektrum sinyal yang dibangkitkan pembangkit sinyal adalah Toshiba Portege M Frekuensi 25 Hz Berdasarkan frekuensi oktaf band yang dibangkitkan yaitu sebesar 25 Hz, dengan sampling 4400 Hz 6 bit didapatkan spektrum keseluruhan seperti gambar 4.3. Terlihat pada gambar 4.3 ketika dibangkitkan frekuensi dengan 25 Hz, kemampuan yang dimiliki soundcard HP compaq 50 52PA dan Aspire 4732Z tidak sebagus soundcard pada notebook Toshiba Portege M900 dan Aspire 4736G. Jika dilihat dari spektrum keseluruhan yang dihasilkan HP compaq 50 52PA pada gambar 4.3(d) dan Aspire 4732Z pada gambar 4.3(e), tidak semua 30

47 sinyal keseluruhan dapat dibaca oleh kedua tipe notebook ini. Di kedua tipe notebook tersebut pula terjadi penurunan amplitudo, sebesar kurang lebih KHz pada notebook tipe HP compaq dan kurang lebih 6 KHz pada notebook tipe Aspire 4732Z yang menunjukkan bahwa kemampuan soundcard pada kedua tipe notebook ini adalah Hz. Sehingga dapat diketahui bahwa kedua tipe soundcard on board ini memiliki kemampuan membaca frekuensi dengan sampling yang sama. Autospectrum(sinyal generator) - Input (R 0 4k 8k 2k 6k 20k (a) Sinyal generator Autospectrum(analisa fft) - Input (Rea Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k (b) Spektrum Sinyal FFT Toshiba Portege M900 Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k (c) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4736 G Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (d) Spektrum Sinyal FFT Hp Compaq 50 52PA (e) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4.3 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 63 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z. 3

48 Gambar 4.3(b) dan gambar 4.3(c) menunjukkan bahwa kedua notebook tipe ini memiliki kemampuan membaca frekuensi yang dibangkitkan sinyal generator dengan baik. Hal ini dikarenakan bentuk spektrum sinyal FFT-nya hampir sama dengan bentuk spektrum yang dihasilkan sinyal generator yaitu terdapat sinyal tambahan yang muncul di frekuensi 4 KHz, 8 KHz, dan 2 KHz, hanya saja pada kedua tipe notebook ini menunjukkan bahwa terdapat sinyal tambahan pada frekuensi 6 KHz. Selain itu, terdapat derau pada spektrum sinyal FFT Aspire 4736G seperti yang terlihat pada gambar 4.3(c). Sehingga dapat diketahui bahwa spektrum sinyal yang presisi dengan spektrum sinyal yang dibangkitkan dengan pembangkit sinyal pada frekuensi ini adalah notebook tipe Toshiba portege M Frekuensi 250 Hz Berikut ini merupakan hasil spektrum sinyal FFT yang dibangkitkan dengan frekuensi sebesar 250 Hz dengan sampling 4400Hz 6 bit. Pada frekuensi ini terlihat bahwa hanya dua tipe notebook yang memiliki spektrum sinyal yang diuji memiliki spektrum yang mirip dengan spektrum sinyal yang dibangkitkan sinyal generator, yaitu notebook tipe Toshiba Portege M900 dan Aspire 4736G. Tetapi notebook yang menghasilkan spektrum yang paling presisi dengan sinyal generator adalah spektrum sinyal FFT Toshiba Portege M900 yang terlihat pada gambar 4.4(b). 32

49 Autospectrum(sinyal generator) - Input 0 4k 8k 2k 6k 20k (a) Sinyal generator Autospectrum(analisa fft) - Input (Re Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k (b) Spektrum Sinyal FFT Toshiba Portege M900 Autospectrum(analisa fft) - Input (Real 0 4k 8k 2k 6k 20k (c) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4736 G Autospectrum(analisa fft) - Input (Re 0 4k 8k 2k 6k 20k 0 4k 8k 2k 6k 20k (d) Spektrum Sinyal FFT Hp Compaq 50 52PA (e) Spektrum Sinyal FFT Aspire 4732Z Gambar 4.4 Spektrum sinyal keseluruhan dari frekuensi 63 Hz dengan sampling 4400 Hz 6 Bit. (a) Spektrum sinyal generator, (b) Spektrum sinyal FFT Toshiba Portege, (c) Spektrum sinyal FFT Aspire 4736G, (d) Spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA, (e) Spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z. Sedangkan untuk spektrum sinyal FFT HP Compaq 50 52PA dan Aspire 4732Z terdapat perbedaaan yang sangat jelas terlihat jika dibandingkan dengan sinyal generator. Yaitu seperti pada gambar 4.4(d) untuk notebook tipe HP Compaq 50 52PA, sinyal di frekuensi 6 KHz tidak dapat terbaca, dan untuk spektrum sinyal FFT Aspire 4732Z, walaupun hampir sama dengan sinyal generator, tetapi pada frekuensi 6 HZ terdapat sinyal lain yang lebih tinggi dari sinyal lain yang dihasilkan pembangkit sinyal. 33

50 4..5 Frekuensi 500 Hz Ketika soundcard pada notebook dibangkitkan dengan frekuensi 500 Hz dengan pengaturan sampling frekuensi 4400 Hz dan bit depth 6 bit akan menghasilkan spektrum frekuensi keseluruhan seperti gambar 4.5. Sinyal generator menghasilkan bentuk spektrum sinyal seperti gambar 4.5(a). Seharusnya empat tipe notebook yang diuji menghasilkan spektrum yang tidak berbeda jauh dengan yang dibangkitkan sinyal generator, tetapi hanya notebook tipe Portege M900 (gambar 4.5(b)), Aspire 4736G (gambar 4.5(c)), dan Aspire 4732 Z gambar 4.5(e)) saja yang memiliki bentuk spektrum yang hampir mirip dengan spektrum yang dihasilkan sinyal generator. Pada frekuensi ini, HP Compaq 50 52PA pada gambar 4.5(d) tidak terdapat derau di sekitar frekuensi 6 KHz. Sehingga pada frekuensi ini, spektrum yang paling berbeda dengan sinyal generator adalah HP Compaq 50 52PA yang terdapat pada gambar 4.5(d). Dari ketiga notebook yang memiliki spektrum frekuensi yang mirip dengan spektrum yang dibangkitkan sinyal generator, yang paling presisi adalah notebook tipe Toshiba Portege M 900 yang terdapat pada gambar 4.5(b). 34