pergeseran frekuensi sinyal audio berdasarkan metode phase...
TRANSCRIPT
Pergeseran Frekuensi
Dasar Sinyal Gamelan
Menggunakan Phase Vocoder
Ghea Ardy P <2210105068>
Pembimbing
Dr. Ir. Yoyon Kusnedar Suprapto, M.Sc.
1
Latar Belakang
1. Gamelan dibuat secara manual oleh
pembuatnya.
2. Frekuensi dasar gamelan berbeda dari
gamelan satu sama lain.
3. Frekuensi dasar gamelan tidak sesuai
dengan frekuensi dasar yang
diharapkan berdasarkan perhitungan.
2
Perlunya Penggeseran Frekuensi Dasar Sinyal
Gamelan
Bentuk Gelombang
Frekuensi Dasar sinyal gamelan yang
kurang tepat
3
Contoh Perbedaan Bentuk Sinyal
Gamelan
Amplitudo
Panjang Sampel
Frekuensi Dasar
4
A B
Contoh Perbedaan Spektrum
Sinyal Gamelan
5
A
B
Perlunya dilakukan
pergeseran
6
Tujuan
Melakukan pergeseran frekuensi dasar
rekaman gamelan untuk mendapatkan
frekuensi dasar yang diinginkan.
7
Metode Pergeseran Frekuensi
Berikut merupakan beberapa metode
untuk melakukan pergeseran frekuensi :
Phase Vocoder
PSOLA
dll
8
Phase Vocoder
Metode yang digunakan:
1. Phase Vocoder
2. Phase Vocoder Baru
9
Tahapan Phase Vocoder
10
Frequency Scaling
i
m
j ff 52
i
n
j ff 12002
• Satuan : Hertz dan Cent Music
Musik gamelan = 5 tingkatan (slendro) dan 7
tingkatan (pelog)
Perhitungan skala pergeseran :
11
atau slendro pelog
i
m
j ff 82
Hubungan Cent Musik Terhadap
Pentatonic (slendro) dan Heptatonic
(Pelog) dan Diatonic (Musik Barat)
12
Contoh Pergeseran (Demung 1 - Slendro) :
Sinyal Awal
Phase Vocoder: 240 Cent
Phase Vocoder Baru:Faktor 0.9
1
Contoh Pergeseran (Peking 1 - Slendro) :
Sinyal Awal
Phase Vocoder : -720 Cent
Phase Vocoder Baru:Faktor 1.5
2
Tabel Pergeseran Phase Vocoder : Demung 1
Slendro
3
Geser (Cent)
Hasil
Pergeseran (Hz)
perkiraan frek. (Hz) error geser (%) amplitudo error (%)
0 265 265 0 0.26047 0
240 309 304.41 1.51 0.16173 37.91
360 331 326.25 1.45 0.12863 50.62
480 353 349.67 0.95 0.10788 58.58
600 375 374.77 0.06 0.11612 55.42
720 419 401.66 4.32 0.12644 51.46
840 441 430.49 2.44 0.12692 51.27
960 463 461.39 0.35 0.12417 52.33
1200 529 530.00 0.19 0.073858 71.64
1440 617 608.81 1.35 0.14271 45.21
1560 661 652.51 1.30 0.13815 46.96
1680 705 699.34 0.81 0.11037 57.63
1920 815 803.33 1.45 0.22122 15.07
2040 881 860.99 2.32 0.16022 38.49
2160 925 922.78 0.24 0.17591 32.46
2400 1057 1060.00 0.28 0.16893 35.14
2790 1343 1327.82 1.14 0.29041 11.49
-240 243 230.70 5.33 0.19756 24.15
-480 221 200.83 10.04 0.16125 38.09
-600 199 187.38 6.20 0.14294 45.12
-720 177 174.83 1.24 0.13786 47.07
-840 155 163.13 4.98 0.14514 44.28
-960 133 152.20 12.62 0.15853 39.14
-1200 111 132.50 16.23 0.17625 32.33
Error Rata2 3.20 40.91
Perbandingan : Phase Vocoder
4
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
1400.00
1600.00
-12
00
-96
0
-84
0
-72
0
-60
0
-48
0
-24
0
24
0
36
0
48
0
60
0
72
0
84
0
96
0
12
00
14
40
15
60
16
80
19
20
20
40
21
60
24
00
27
90
Fre
ku
en
si (
Hz)
Geser (Cent)
Perbandingan Hasil Geser dan Perkiraan Frek.
Perkiraaan Frek.
Hasil Pergeseran
Tabel Pergeseran Phase Vocoder Baru :
Demung 1 Slendro
5
faktor frek.dasar amplitudo error (%)
0 265 0.26047 0
0.1 2663 0.2152 17.38
0.2 1343 0.19245 26.11
0.3 881 0.1971 24.33
0.4 661 0.21562 17.22
0.5 529 0.23516 9.72
0.6 441 0.23513 9.73
0.7 375 0.24407 6.30
0.8 331 0.25422 2.40
0.9 309 0.26462 1.59
1.1 243 0.25898 0.57
1.2 221 0.2575 1.14
1.3 199 0.25619 1.64
1.4 199 0.25783 1.01
1.5 177 0.25715 1.27
1.6 177 0.25524 2.01
1.7 155 0.25372 2.59
1.8 155 0.25305 2.85
1.9 133 0.25246 3.08
Rata2 Error 6.89
Tabel Hasil Pergeseran (Demung 1 Slendro)
terhadap Amplitudo
Frekuensi (Hz) Phase Vocoder Phase Vocoder
Baru
133 39.14 3.08
155 44.28 2.59
177 47.07 1.27
199 45.12 1.64
221 38.09 1.14
243 24.15 0.57
309 37.91 1.59
331 50.62 2.40
375 55.42 6.30
441 51.27 9.73
529 71.64 9.72
661 46.96 17.22
881 38.49 24.33
Rata2 39.14 3.08
6
Ket :
a = Amplitudo sinyal masukan
b = Magnitudo hasil pergeseran
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
13
3
15
5
17
7
19
9
22
1
24
3
30
9
33
1
37
5
44
1
52
9
66
1
88
1
Nila
i Err
or
(%)
Frekuensi (Hz)
Perbandingan Error : Amplitudo
Phase Vocoder
Phase Vocoder
Baru
Turunnya Amplitudo
Penggunaan windowing.
Windowing memotong nilai sampel pada
tiap frame.
Pengaruh windowing pada metode
phase vocoder jauh lebih besar.
Sehingga hasil amplitudo pada metode
phase vocoder lebih kecil dibandingkan
dengan metode phase vocoder baru.
7
Hasil Pengujian Mean Opinion Score (MOS) Total
Responden = 9
8
Kualitas PV PV Baru
Buruk 3% 2%
Kurang 17% 9%
Cukup 37% 22%
Bagus 40% 57%
Sangat Bagus 3% 10%
Kualitas PV PV Baru
Buruk 2% 3%
Kurang 14% 3%
Cukup 35% 16%
Bagus 46% 57%
Sangat Bagus 3% 21%
Kualitas PV PV Baru
Buruk 4% 3%
Kurang 13% 13%
Cukup 35% 23%
Bagus 47% 47%
Sangat Bagus 1% 14%
1. Saron Pelog 2. Demung Pelog 3. Peking Pelog
Kualitas PV PV Baru
Buruk 3% 2%
Kurang 22% 13%
Cukup 36% 20%
Bagus 38% 49%
Sangat Bagus 0% 16%
Kualitas PV PV Baru
Buruk 0% 0%
Kurang 5% 5%
Cukup 28% 19%
Bagus 46% 56%
Sangat Bagus 21% 20%
Kualitas PV PV Baru
Buruk 2% 2%
Kurang 20% 15%
Cukup 29% 29%
Bagus 47% 44%
Sangat Bagus 2% 10%
4. Saron Slendro 5. Demung Slendro 3. Peking Slendro
Kesimpulan
Metode pergeseran pada metode phase
vocoder lebih fleksibel karena
menggunakan frequency scaling
Kualitas suara yang dihasilkan kedua
metode phase vocoder lebih rendah
tingkat kekerasannya (amplitudo).
Namun tingkat kekerasan pada phase
vocoder baru lebih tinggi.
9
Referensi 1. Suprapto, Yoyon Kusnendar, “Ekstraksi Suara Saron Berbasis Spectral-
Density Menggunakan Filter Multidimensi”, Surabaya, 2010
2. Kim, Jinho, “Automatic Pitch Detection and Shifting of Musical Tones in
Real Time”, Boston, 2013
3. Waluyanti, Sri, “Teknik Audio Video”, tanpa tahun
4. “Digital Audio” <http://en.flossmanuals.net/csound/a-digital-audio/> ,
diakses tanggal 25 September 2013
5. Grondin, François, “Guitar Pitch Shifter” <http://guitarpitchshifter.com >
, tanpa tahun
6. Sawyer, Scott, Habib Estephan, dan Daniel Wanninger, “Real-Time Pitch
Shifting on an FPGA – II. Design Overview – Frequency-Domain Pitch
Shifting”, Villanova University
<www56.homepage.villanova.edu/scott.sawyer/fpga/II_freq_domain.h
tm >, diakses tanggal 26 September 2013
7. Ellis, Dan, “A Phase Vocoder In Matlab” <URL :
http://labrosa.ee.columbia.edu/matlab/pvoc/>, tanpa tahun
8. “Windows and Leakage Overview” <http://dynsys.uml.edu/> , tanpa
tahun
9. Route, Margaret, “Mean Opinion Score”, 2011
<http://searchnetworking.techtarget.com/definition/mean-opinion-
score>, diakses tanggal 25 Oktober
10. Sumarsam, “Gamelan”, 2003
10