DESAIN FILTER DIGITAL UNTUK MEREDUKSI NOISE GROUND HEADSET PADA AVIASI

Transkripsi

1 DESAIN FILTER DIGITAL UNTUK MEREDUKSI NOISE GROUND HEADSET PADA AVIASI T U G A S B E S A R P S W D ( ) Dina Karunia Ramadhan Riyani Jana Yanti Riko Bobot Harsongko Mirrah Aliya Azzahra

2 1 Ringkasan Proyek Desain 2 Algoritma dan Verifikasi OUTLINE 3 Analisa Perbedaan Desain 4 Perbandingan Hasil dan Ekspektasi Kerja

3 1 RINGKASAN PROYEK DESAIN Polusi suara Polusi suara adalah bunyi atau suara bising yang timbul tidak dikehendaki yang sifatnya mengganggu dan menurunkan daya dengar seseorang. Ambang batas pendengaran telinga manusia maksimum adalah 80 db. Dalam industri penerbangan polusi suara berasal dari berbagai macam sumber: suara bising dari mesin pesawat, sirine, dan lain sebagainya. FAA (Federation Aviation Administration) telah mengatur regulasi untuk standar keselamatan dan keamanan kerja (K3) dalam avionik untuk mengurangi gangguan noise di ground dengan penggunaan ground headset. Ground headset DSP (Digital Noise Reduction) Redaman noise yang besar

4 Noise digital reduction dalam hal ini diwujudkan dalam bentuk filter digital. Tujuan utama proyek desain filter ini adalah mendesain filter dengan redaman sebesar 80 sampai 150 db yang dapat diaplikasikan untuk meredam derau di bidang avionik. Dengan demikian kualitas suara yang dihasilkan saat berkomunikasi dengan ground headset dapat ditingkatkan. Filter yang didesain dalam proyek ini merupakan kombinasi dari beberapa jenis filter, yakni average filter dan Savitzky-Golay filter. Cara kerja average filter adalah dengan menghitung rata-rata n-point data masukan untuk menghasilkan sebuah data keluaran. Kualitas filter dilihat dari besarnya SNR dan respons magnitude yang dihasilkan oleh filter. Gambar MA filter dan respon frekuensi dengan M point berbeda (kiri) dan hasil pemfilteran menggunakan MA dengan m-point (kanan) 1 R I N G K A S A N P R OY E K D E S A I N Savitzky-Golay filter

5 2 Algoritma dan Verifikasi 1. Input Suara+Noise Suara yang dijadikan data masukan untuk program ini adalah suara yang sudah tercampur dengan suara bising asli pada landasan pesawat 2. Aplikasikan Average Filter Sesuai dengan namanya filter ini digunakan untuk mengurangi noise random dengan cara merata-ratakan n-point data masukan 3. Membuat gaussian window berukuran Data Dikonvolusikan Dengan Gaussian Data sinyal masukan dikonvolusikan dengan window gaussian yang sudah dibagi dengan jumlah dari elemen dan dikonvolusikan dengan bentuk same yang hasilnya akan mempunyai panjang yang sama dengan panjang data input. 5. Aplikasikan Savitzky-Golay Filter Savitzky-Golay smoothing filter melakukan konvolusi dengan menyesuaikan kelompok poin data yang sejajar dengan polynomial derajat rendah menggunakan metode linear least square. 6. Menghitung SNR dan Respon Magnitude

6 2 Verifikasi Algoritma Hasil dari Savitzky-Golay Filter sendiri beberapa suara bising dapat teredam namun tidak terlalu sempurna tapi masih dapat memperjelas sinyal suara yang dinginkan walaupun terdapat efek samping seperti suara aslinya ikut teredam walaupun tidak banyak. A LG O R I T M A DA N V E R I F I K A S I

7 3 ANALISA PERBEDAAN DESAIN Pada gambar respon magnitude awal terdapat banyak noise namun setelah di filter noise berkurang. SNR naik dari 12,7810 db menjadi db. Output suara hasil pemfilteran pun terdengar lebih jernih dibandingkan suara awal. Hal tersebut menunjukkan bahwa noise berhasil dikurangi dengan filter Savitsky golay. Gambar sinyal dan respon sistem

8 4 PERBANDINGAN HASIL DAN EKSPEKTASI KERJA Gambar frekuensi dalam db Sebagai input, kami menggunakan sinyal awal berupa suara mesin pesawat dan speech yang terdapat noise. Kemudian dilakukan proses filtering menggunakan filter Savitsky golay. Hasil dapat dilihat pada gambar yaitu respon magnitude awal terdapat banyak noise lalu setelah di filter noise berkurang. SNR naik dari 12,7810 db menjadi db yang artinya noise berkurang. Ekspektasi untuk hasil yang diharapkan adalah filter mampu meredam frekuensi diatas 80 db 150 db. Ambang batas maksimum pendengaran telinga manusia adalah 80 db. Jadi hasil yang diperoleh sudah sesuai yaitu dibawah 80 db. Namun pada simulasi akan terdapat perbedaan dengan kondisi di lapangan, karena pada simulasi ini kami menggunakan suara mesin pesawat, speech, dan noise yang didapat dari video.

9 Kesimpulan Filter yang digunakan adalah Savitzky-Golay. Hasil dari Savitzky-Golay Filter sendiri beberapa suara bising dapat teredam namun tidak terlalu sempurna tapi masih dapat memperjelas sinyal suara yang dinginkan. SNR naik dari 12,7810 db menjadi db. Hal tersebut menunjukkan bahwa noise berhasil dikurangi dengan filter Savitsky golay. Ekspektasi untuk hasil yang diharapkan adalah filter mampu meredam frekuensi diatas 80 db 150 db. Ambang batas maksimum pendengaran telinga manusia adalah 80 db. Jadi hasil yang diperoleh sudah sesuai yaitu dibawah 80 db. Perbedaan hasil disebabkan karena simulasi menggunakan suara dari video.