BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Musik saat ini tengah menjadi trend setter yang banyak digemari masyarakat. Terbukti dari menjamurnya program-program mengenai musik di media massa dan besarnya antusiasme masyarakat untuk menghadiri konser-konser musik baik dalam konsep indoor maupun outdoor. Menelaah lebih dalam mengenai konser musik di indoor yakni ruang akustik, maka akan sangat disayangkan bila suara musik yang direkam pada konser tersebut terdengar kurang jelas akibat banyaknya pantulan dalam ruangan tersebut baik dari dinding, maupun property (bendabenda) dalam ruangan tersebut yang dalam istilah ilmiah dikenal dengan reverberasi. Reverberasi (multiple echo) adalah sinyal noise akustik yang muncul dalam suatu ruang tertutup akibat adanya superposisi dari suatu pantulan multiple dan difraksi dari dinding dan objek-objek yang ada di dalam ruangan tersebut. Efek reverberasi menyebabkan terdegradasinya sinyal suara asli dan juga karakteristik spektrumnya. Hal ini dikarenakan adanya superposisi spectral antara sumber suara asli dengan spectral sinyal reverberasi. Energi spectral dari sinyal yang tercampur akan mengaburkan spectral dari sinyal suara tersebut. Hal tersebut akan mengganggu persepsi pendengar terhadap informasi yang disampaikan, sehingga dibutuhkan suatu sistem yang mampu mengurangi efek reverberasi tersebut. Dereverberasi merupakan metode yang dapat digunakan untuk mengurangi dampak reverberasi. Banyak penelitian telah dilakukan untuk mengatasi masalah reverberasi baik menggunakan single channel maupun multiple-channel [4,9,10]. Metode dereverberasi terdahulu biasanya mampu bekerja dengan baik ketika sinyal masukan berupa sinyal yang memiliki rapat spectral daya yang sama untuk semua frekuensi (white noise) [4]. Namun, ketika sinyal masukan berupa sinyal acak (colored signal) yang dihasilkan dari proses autoregresif seperti speech, perlu dilakukan dekonvolusi pada sinyal tersebut agar menjadi white noise. Tetapi hasil 1

2 dari dekonvolusi tersebut akan menghasilkan whitening signal yang berlebihan. Pada metode blind dereverberation yang telah digunakan sebelumnya muncul kendala ketika ukuran ruang yang dipakai lebih besar [4,9,10]. Pada ruang yang lebih besar akan didapat respon impuls yang semakin besar. Dalam Tugas Akhir ini, telah dilakukan penelitian dengan metode Blind Dereverberation dengan menggunakan pemodelan autoregresif dengan masukan berupa sinyal musik. Sistem disebut blind karena sistem tidak diberikan informasi mengenai karakteristik dari sinyal input itu sendiri. Sistem tersebut bekerja dengan sendirinya dengan mengestimasi prediction error melalui proses autoregresif. Sistem ini diharapkan mampu mengestimasi whitening signal dengan mengestimasi hasil dari proses autoregresif sehingga mampu meminimalisasi efek reverberasi ruangan pada sinyal suara. Setelah sinyal melalui proses dereverberasi, kualitas sinyal tersebut diukur dengan metode subjektif dan objektif. Pada metode objektif dilakukan pengukuran dari nilai MSE (Mean Square Error) dan RT (Reverberation Time) sedangkan pada metode subjektif dilakukan pengukuran dengan DCR (Degradation Category Rating) Rumusan Masalah Dari latar belakang yang telah disampaikan di atas, maka dapat dijabarkan beberapa rumusan masalah yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini, sebagai berikut: 1. Bagaimana memperbaiki kualitas musik yang terdegradasi karena adanya efek reverberasi? 2. Bagaimana karakteristik sinyal musik yang terdegradasi dan karakteristik sinyal musik yang diinginkan? 3. Bagaimana pengaruh prediction filter dan estimasi proses autoregresif dengan hasil dereverberasi? 4. Bagaimana menerapkan proses Blind dereverberation pada sinyal suara yang telah melalui prediction filter dan estimasi proses autoregresif pada sinyal musik? 2

3 1.3. Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian yang dilakukan pada Tugas Akhir ini adalah: 1. Untuk mendapatkan sinyal musik yang lebih jelas dari sinyal suara yang terdegradasi akibat efek reverberasi. 2. Untuk membuktikan performansi model autoregresif dalam meningkatkan kualitas audio sinyal dereverberasi. 3. Untuk mengetahui pengaruh prediction filter dan parameter proses autoregresif dalam memperbaiki sinyal input untuk proses dereverberasi. 4. Menghitung performansi sistem melalui parameter MSE (Mean Square Error), RT (Reververation Time), dan DCR (Degradation Category Rating Method) Batasan Masalah Beberapa batasan masalah pada penelitian Tugas Akhir ini adalah: 1. Menganalisis sinyal suara musik yang telah diberi efek reverberasi serta mengurangi efek tersebut melalui proses blind dereverberation. 2. Menggunakan sampel suara gitar, bass gitar, drum set standar, dan komposisi musik dengan frekuensi sampling Hz. 3. Format penyimpanan file nada adalah waveformat (*.wav). 4. Sinyal musik yang diproses tidak mengandung noise, hanya reverberasi. 5. Sinyal suara musik asli yang akan diproses didapat melalui rekaman, berupa suara instrument gitar, bass gitar, drum set, dan komposisi musik dalam bentuk lagu. 6. Pengukuran dilakukan dalam 3 (tiga) tipe ruangan yaitu ruangan ukuran besar dengan volume m 3, ruangan ukuran sedang dengan volume 560 m 3, dan ruangan ukuran kecil dengan volume 200 m 3. 3

4 1.5. Metode Penelitian Beberapa langkah penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan hasil yang diharapkan sesuai dengan Tugas Akhir ini adalah: 1. Membuat blok simulasi analisis sintesis sinyal musik, untuk mengetahui karakteristik sinyal musik. 2. Menggunakan acoustic signal yang memiliki frekuensi yang bisa didengar oleh manusia sebagai input untuk kemudian diproses. 3. Membuat blok simulasi dengan input sinyal musik yang telah tereverberasi dilanjutkan dengan perhitungan pada prediction filter dan estimasi proses autoregressive kemudian akan dilakukan proses dereverberation dengan menggunakan multi-channel sehingga akan didapat sinyal output yang dampak reverberasinya telah dikurangi sampai dengan standar persepsi normal yang telah ditetapkan. 4. Proses evaluasi dengan membandingkan sinyal yang telah terdegradasi oleh efek reverberasi dengan sinyal keluaran dari sistem di atas. 5. Pengambilan kesimpulan dan penyusunan Laporan Tugas Akhir Sistematika Penulisan Secara umum keseluruhan Tugas Akhir ini dibagi menjadi lima bab bahasan. Penjelasannya adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas latar belakang, rumusan masalah, tujtuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, rencana kerja, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini membahas teori mengenai karakteristik sinyal musik, reverberasi, prediction filter, estimasi proses autoregressive, dan blind dereverberation. BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI SISTEM Bab ini membahas proses perancangan sistem blind dereverberation pada sinyal musik dengan pemodelan Autoregressive. 4

5 BAB IV PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS HASIL SIMULASI Bab ini berisi hasil dari penelitian dan menguraikan analisis dari metode dereverberasi sinyal suara yang digunakan pada Tugas Akhir ini, yaitu blind dereverberation pada sinyal musik dengan menggunakan pemodelan Autoregressive. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari hasil Tugas Akhir dan saran untuk pengembangan-pengembangan lebih lanjut. 5