BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1 Spesifikasi Sistem Penerapan sistem streaming MIDI pada jaringan memerlukan komponen komponen berupa perangkat keras dan piranti lunak. Dari survei yang diperoleh pada Titans Creative Learning Center, didapatkan data mengenai perangkat keras dan piranti lunak yang digunakan oleh lembaga tersebut. 4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras Perangkat keras pada server yang digunakan dalam sistem streaming ini, memiliki spesifikasi sebagai berikut: a. Processor Intel Pentium III 1 GHz. b. Memory RAM 512 MB. c. Hard Disk dengan kapasitas 10 GB. d. ASIO/WDM Driver 24 bit Compatible Sound Card. e. Network 100Mbps Ethernet compatible interface(s) f. Stereo Speaker Perangkat keras pada client yang digunakan dalam sistem streaming ini, memiliki spesifikasi sebagai berikut: g. Processor Intel Pentium III 1 GHz. h. Memory RAM 512 MB. i. Hard Disk dengan kapasitas 10 GB. 60
61 j. ASIO/WDM Driver 24 bit Compatible Sound Card. k. Network 100Mbps Ethernet compatible interface(s) l. Stereo Speaker 4.1.2 Spesifikasi Piranti Lunak Berikut ini adalah spesifikasi penggunaan piranti lunak yang digunakan pada server : 1. Sistem Operasi Microsoft Windows Server 2000 2. Aplikasi Java 2 Standard Edition (J2SE) dengan Java Development Kit 1.4.2 (JDK 1.4.2). 3. Aplikasi Cakewalk Pro Audio 9.0 Professional Edition Berikut ini adalah spesifikasi penggunaan piranti lunak yang digunakan pada client: 1. Sistem Operasi Microsoft Windows XP SE 2. Aplikasi Java 2 Standard Edition (J2SE) dengan Java Development Kit 1.4.2 (JDK 1.4.2). 4.2 Implementasi Untuk membuktikan apakah sistem yang telah dirancang dapat berjalan dan mengetahui sejauh mana performa dari sistem, maka penerapan dari sistem ini akan dilakukan pada enam buah komputer client dan satu buah komputer server tanpa bantuan MIDI Controller. Implementasi pada jaringan ini akan terbagi menjadi 2 jenis yaitu :
62 1. Implementasi pada client, yaitu implementasi untuk mengirimkan MIDI messages dengan menggunakan jaringan. 2. Implementasi pada server, yaitu implementasi untuk menerima dan membunyikan MIDI messages dengan menggunakan jaringan. 4.2.1 Implementasi Pada Client Proses pengiriman MIDI messages yang terdapat pada client adalah berupa satuan satuan not yang dikirimkan dari satu komputer atau lebih baik secara simultan maupun terpisah. Proses ini akan dilakukan dengan pengiriman objek pada sebuah not dengan tombol keyboard pada komputer. Proses ini akan diterjemahkan secara langsung oleh receiver dan dikirimkan langsung melalui jaringan menuju server yang ada. Penerjemahan terhadap beberapa MIDI messages yang diterima oleh receiver tampak pada Gambar 4.2. Gambar 4.1 Pengiriman MIDI messages
63 4.2.1.1 Tampilan Antarmuka pada Client Pada client terdapat dua urutan tampilan antarmuka yaitu : 1. Jendela untuk memasukan IP. 2. Jendela Synthesizer ( untuk proses pengiriman MIDI messages ). 4.2.1.1.1 Jendela Untuk Memasukan IP Pada client, user disarankan untuk mengisi IP address komputer yang akan dituju yaitu komputer server. Jika terdapat IP dikosongkan, maka default IP yang diterima adalah localhost (IP pada komputer itu sendiri). (Gambar 4.2 menunjukkan tampilan antarmuka I ). Gambar 4.2 Tampilan Antarmuka I 4.2.1.1.2 Jendela Synthesizer Synthesizer disini berperan untuk memberikan MIDI messages kepada Sequencer dan dikirimkan kepada kompouter lain yang berada dalam sebuah jaringan. Berikut ini adalah contoh Synthesizer sederhana. (Gambar 4.3 menunjukkan tampilan antarmuka I ).
64 Gambar 4.3 Synthesizer pada Tampilan Antarmuka II Synthesizer pada Gambar 4.3 diatas, dapat bekerja dengan mengklik tombol yang ada pada synthesizer atau shortcut dengan penekanan keyboard. Tombol tombol yang akan berbunyi pada pertengahan oktaf pada keyboard adalah A, S, D, F, G, H, J, K. keyboard A S D F G H J K implements Note C D E F G A C Gambar 4.4 Implementasi Not pada Keyboard 4.2.2 Implementasi Pada Server Server bertugas untuk menerima MIDI messages dan mengolahnya ke dalam bentuk audio atau pun merekamnya dalam bentuk MIDI. Setelah menerima MIDI messages, synthesizer dari receiver yang dimiliki oleh masing masing komputer, maka server akan menerjemahkan messages yang diterima menjadi bentuk audio. Tidak seperti pada client, server tidak memerlukan tampilan antarmuka dalam sistem ini.
65 IP address yang terdapat pada server harus ditentukan sebelum proses pengiriman data. Dengan begitu client akan dapat menuliskan IP address tujuannya pada saat program berjalan. Gambar 4.5 Penerimaan MIDI messages Proses Listening terjadi untuk menunggu objek inputan yang datang dari receiver pada suatu jaringan. Setelah terdapat sebuah inputan maka muncul tulisan Connected dan akan terdengar satu atau lebih not yang berbunyi. Synthesizer pada server bertugas membunyikan not yang diterima dari sequencer yang juga terdapat pada server. Dengan kemampuan proses thread pada aplikasi ini maka server dapat menerima inputan dari beberapa komputer secara bersamaan dan dibunyikan secara hampir bersamaan pula. Dengan begitu sebuah aransemen musik dapat tercipta dari MIDI messages yang diterima oleh server.
66 4.2.3 Implementasi Pada Metode Pengajaran Rancangan program yang ada pada jaringan ini dapat diterapkan dengan berbagai macam bentuk pengajaran dengan membuat variasi pada client dan server yaitu : 1. Metode Jamming (membuat live musik). 2. Metode Live Recording ( pada sistem pengajaran dalam kelas). 4.2.3.1 Metode Jamming Jamming adalah sebuah konsep yang menarik dalam membuat musik. Dalam penerapannya metode ini dapat membantu musisi untuk dapat menciptakan musik secara live. Berikut ini adalah gambar konsep metode jamming. Mixer Person Level 1 Person Level 2 Left Speaker Right Speaker LAN Cable Audio Cable CLIENT SERVER CLIENT CLIENT CLIENT Ket : person level 2 mempunyai kedudukan lebih tinggi dari pada person level 1 Gambar 4.6 Metode jamming
67 Pada metode ini, user mempunyai kedudukan yang sama yaitu client-user. Hal ini ditujukan untuk mendapatkan kualitas yang sama antar sesama user. Dengan dibantu oleh proses threading yang telah dirancang, maka MIDI messages akan dapat dibunyikan secara bersamaan. 4.2.3.2 Metode Live Recording Dengan adanya proses streaming yang tercipta antara client dan server, akan sangat memungkinkan bagi user untuk melakukan live recording tentunya dengan aplikasi tambahan yang mempunyai fitur MIDI recording dan audio recording. Mixer Person Level 1 Person Level 2 Left Speaker Right Speaker LAN Cable Audio Cable CLIENT SERVER Ket : person level 2 mempunyai kedudukan lebih tinggi dari pada person level 1 Gambar 4.7 Metode live recording Sesuai dengan kebutuhan yang ada maka sistem ini sangat cocok untuk dipakai dalam metode live recording. Dalam hal ini person level 2 (dapat juga dianggap sebagai tenaga pengajar atau pembimbing ) menempati posisi client sedangkan person level 1 menempati posisi server. Dengan posisi demikian maka proses perekaman dilakukan pada komputer server.
68 4.3 Evaluasi Evaluasi akan dilakukan dalam dua tahap yaitu evaluasi terhadap protokol lama dan evaluasi terhadap protokol baru. Selanjutnya akan dilakukan perbandingan terhadap kedua bentuk evaluasi tersebut. 4.3.1 Evaluasi I : Protokol Lama Evaluasi terhadap protokol yang sudah ada dilakukan untuk mengetahui performa sistem yang ada untuk dapat dibandingkan dari beberapa sudut pandang untuk mencapai protokol baru yang ideal. Skenario yang digunakan dalam pengujian pengiriman MIDI messages ini bertujuan untuk mengetahui penundaan yang terjadi dalam pemrosesan data MIDI menjadi audio dengan spesifikasi perangkat keras yang digunakan. Namun pada protocol ini hanya dapat dilakukan pengujian peer-to-peer. 4.3.1.1 Skenario Pengujian (Protokol Lama) Peer-to-Peer User Tujuan diadakan percobaan : Untuk mengetahui tingkat penundaan yang ada pada protokol lama. converter client MIDI Messages server Keyboard controller Gambar 4.8 Pengujian (Protokol Lama) Peer-to-Peer User
69 Keterangan percobaan : Percobaan dilakukan dengan cara instalasi aplikasi pada masing masing komputer dalam client server. Selanjutnya dilakukan instalasi perangkat keras berupa keyboard controller agar terkoneksi dengan komputer melalui converter. Setelah itu dilakukan pengiriman notasi dari keyboard controller dengan membunyikan satu sampai empat buah nada secara bersamaan. Nada yang dibunyikan adalah: 1. middle C (60). 2. middle C (60) dan middle E (64). 3. middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). 4. middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). Tabel 4.1 Tabel Hasil Pengujian (Protokol Lama) peer to peer Jumlah Not yang dibunyikan Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 4 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 5 x 10-3 Polyphonic
70 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 Latency(s) 0.002 0.001 0 1 not 2 not 3 not 4 not Gambar 4.9 Diagram Pengujian (Protokol Lama) Peer to Peer User Hasil dan kesimpulan : Dari hasil yang diperoleh dari gambar 4.9, maka rata rata penundaan messages yang diterima adalah 4,75 x 10-3 sekon. Hasil tersebut termasuk kedalam jenis penundaan normal yaitu penundaan dibawah 12 ms. 4.3.2 Evaluasi II : Protokol Baru Dalam melakukan evaluasi terhadap sistem yang dirancang, akan digunakan beberapa skenario untuk pengujian sistem untuk melakukan pengukuran terhadap performa dari sistem yang dirancang. Selain itu, evaluasi juga dilakukan untuk mengetahui bagaimana karakteristik dari pengiriman data pada jaringan. Percobaan juga dilakukan untuk menguji performa server dalam menanggulangi banyaknya pengiriman messages. Jenis jenis pengujian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :
71 1. Pengujian Peer to peer user, yaitu : a. Mengirimkan input not dari single-client ke server untuk metode Live Recording Tujuan diadakan percobaan : Menguji waktu proses pengiriman MIDI messages terhadap input berupa monophonic maupun polyphonic. 2. Pengujian Multi User, yaitu : a. Mengirimkan messages dari multi client ke server untuk penerapan metode jamming. Tujuan diadakan percobaan : Menguji performa kerja server dalam proses pengiriman MIDI messages pada sebuah jaringan. Membandingkan proses Thread yang berlangsung pada dua hingga enam komputer terhadap waktu penundaan Pengujian dilakukan dengan menggunakan virtual synthesizer untuk mengirimkan messages. Virtual synthesizer yang digunakan adalah Rhesa Dummies Synthesizer dengan Soundcard PCI 24 bit support ECHO MIA pada server, dengan IP public 10.22.18.180 dan port 8888. 4.3.2.1 Skenario 1 : Pengujian (Skenario Baru) Peer to Peer User Tujuan Diadakan percobaan ini :
72 Menguji waktu proses pengiriman MIDI messages dalam tingkat monophonic maupun polyphonic. Audio Output client MIDI Messages server Listening Connected Listening Connected Listening Connected. Gambar 4.10 Pengujian (Protokol Baru) Peer to Peer User Keterangan percobaan.: Percobaan dilakukan dengan meng-install aplikasi client dan server pada masing masing komputer, kemudian dicoba untuk melakukan pengiriman MIDI messages secara monophonic dan polyphonic. Not yang dikirim dalam pengujian ini adalah : 1. middle C (60). 2. middle C (60) dan middle E (64). 3. middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). 4. middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72).
73 Tabel 4.2 Tabel Hasil Pengujian (Protokol Baru) peer to peer Jumlah Not yang dibunyikan Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 4 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 5 x 10-3 Polyphonic Keterangan Kolom : Not yang dibunyikan : Kompleksitas beserta jenis not dibunyikan pada singleclient. Rata rata penundaan : Rata rata penundaan bunyi yang dapat diketahui melalui proses perekaman sebanyak lima kali pada waktu suara berbunyi (audio latency). Gambar 4.11 menunjukkan grafik data tentang pengujian Peer to Peer User: 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 Latency(s) 0.002 0.001 0 1 not 2 not 3 not 4 not Gambar 4.11 Diagram Pengujian (Protokol Baru) Peer to Peer User
74 Hasil dan kesimpulan : Dari hasil yang diperoleh dari gambar 4.11, maka rata rata penundaan messages yang diterima adalah 4,75 x 10-3 sekon. Hasil tersebut termasuk kedalam jenis penundaan normal yaitu penundaan dibawah 12 ms. 4.3.2.2 Skenario 2 : Pengujian (Skenario Baru) Multi-User Tujuan diadakan percobaan : Menguji performa kerja server dalam proses pengiriman MIDI messages pada sebuah jaringan. Membandingkan proses Thread yang berlangsung pada dua hingga enam komputer terhadap waktu penundaan.
75 Client4 Client5 Client6 Client1 Client2 Client3 switch Audio Output server Gambar 4.12 Pengujian (Protokol Baru) Multi-User
76 Keterangan percobaan : Percobaan dilakukan dengan metode yang sama pada skenario 1, tetapi kali ini dilakukan dengan enam buah client dan satu buah server komputer pada jaringan. Pengiriman data yang dilakukan secara simultan adalah : 1. Client1 dan Client2 (3 komputer) : middle C (60). middle C (60) dan middle E (64). middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). 2. Client1 sampai dengan Client3 (4 komputer) : middle C (60). middle C (60) dan middle E (64). middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). 3. Client1 sampai dengan Client4 (5 komputer): middle C (60). middle C (60) dan middle E (64). middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). 4. Client1 sampai dengan Client5 (6 komputer): middle C (60). middle C (60) dan middle E (64). middle C (60), middle E (64) dan middle G (67).
77 middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). 5. Client1 sampai dengan Client6 (7 komputer): middle C (60). middle C (60) dan middle E (64). middle C (60), middle E (64) dan middle G (67). middle C (60), middle E (64), middle G (67) dan middle octave C (72). Tabel 4.3 Tabel Hasil Pengujian Client1 dan Client2 Jumlah Not yang Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 4 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 5 x 10-3 Polyphonic Tabel 4.4 Tabel Hasil Pengujian Client1 sampai dengan Client3 Jumlah Not yang Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 5 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 6 x 10-3 Polyphonic
78 Tabel 4.5 Tabel Hasil Pengujian Client1 sampai dengan Client4 Jumlah Not yang Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 5 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 6 x 10-3 Polyphonic Tabel 4.6 Tabel Hasil Pengujian Client1 sampai dengan Client5 Jumlah Not yang Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 5 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 5 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 6 x 10-3 Polyphonic Tabel 4.7 Tabel Hasil Pengujian Client1 sampai dengan Client6 Jumlah Not yang Jenis Not yang Rata rata Penundaan (s) Keterangan 1 C 5 x 10-3 Monophonic 2 C,E 5 x 10-3 Polyphonic 3 C,E,G 6 x 10-3 Polyphonic 4 C,E,G,C 6 x 10-3 Polyphonic
79 Keterangan Kolom : Not yang dibunyikan : Kompleksitas beserta jenis not dibunyikan pada singleclient. Rata rata penundaan : Penundaan bunyi yang dapat diketahui melalui data yang terekam pada waktu suara berbunyi (audio latency). Grafik pengujian Multi-User: 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 Client 1 - Client 2 Client 1 - Client 3 Client 1 - Client 4 Client 1 - Client 5 Client 1 - Client 6 0.001 0 1 Not 2 Not 3 Not 4 Not Gambar 4.13 Diagram pengujian (Protokol Baru) Multi-User Hasil : Dari hasil yang diperoleh dari Gambar 4.11, maka rata rata penundaan messages yang diterima adalah 5,2 x 10-3 sekon. Hasil tersebut termasuk kedalam jenis penundaan normal yaitu penundaan dibawah 12 ms.
80 4.3.2.3 Deteksi Gelombang Latency Gambar 4.14 Average Latency 4ms Gambar 4.15 Average Latency 5ms Gambar 4.16 Average Latency 6ms
81 4.3.3 Perbandingan Evaluasi pada Protokol Setelah dilakukan evaluasi pada protokol lama dan baru didapat hasil seperti tabel dibawah ini : Tabel 4.8 Perbandingan Evaluasi pada Protokol Protokol Lama Protokol Baru Penundaan (Latency) pada jaringan Kurang dari 12 ms Kurang dari 12 ms yang sejenis Peer-to-peer Dapat dilakukan Dapat dilakukan Multi User Tidak dapat dilakukan Dapat dilakukan Virtual Controller Tidak tersedia Tersedia Metode Live Recording Dapat dilakukan Dapat dilakukan Metode Jamming Tidak dapat dilakukan Dapat dilakukan Perangkat keras tambahan Ada Tidak ada Pada Tabel 4.7 diatas telah terbukti bahwa dengan perancangan sistem dengan protokol baru akan sangat memudahkan berjalannya sistem pengajaran pada divisi audio pada Titans Creative Learning Center.