ahmadkurniawan093.files.wordpress.com file · web viewterima kasih kepada oarang tua penulis yang...
Post on 02-Mar-2019
215 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Interaksi Manusia dan Komputer
Array Microphone
Di Susun Oleh :Ahmad Kurniawan20112450 / 2KB02
FAKULTTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS GUNADARMA
JAKARTA 2014/2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang maha
pemurah dan maha penyayang yang telah memberikan kita berbagai macam
kenikmatan, sehingga aktifitas hidup yang kita jalani ini akan selalu membawa
keberkahan, baik kehidupan di alam dunia ini, lebih-lebih lagi pada kehidupan
akhirat kelak, sehingga semua cita-cita serta harapan yang ingin kita capai
menjadi lebih mudah dan penuh manfaat.
Terima kasih kepada oarang tua penulis yang telah membesarkan penulis
dari dalam kandunang selama kurang lebih sembilan bulan hingga dilahirkan dan
dibesarkan mulai dari bangku SD, SMP, SMA dan sampe sekarang duduk di
sekolah tinggi univrsitas semoga apa yang beliau lakukan kepada penulis
mendapat balasan didunia maupundi akhirat kelak.
Sebelum dan sesudahnya penulis ucapkan kepada MOHAMMAD IQBAL
selaku Dosen Universitas Gunadarma yang telah membingbing penulis menyusun
makalah ini serta teman-teman sekalian yang telah membantu, baik bantuan
berupa moril maupun materil, sehingga makalah ini terselesaikan dalam waktu
yang telah ditentukan.
Penulis menyadari sekali, didalam penyusunan karaya ilmiah ini, baik dari
segi tata bahasa maupun dalam hal pengkonsolidasian kepada dosen serta teman-
teman sekalian, yang kadangkala hanya menturuti egoisme pribadi, untuk itu
besar harapan saya jika ada kritik dan saran yang membangun untuk lebih
menyempurnakan makalah penulis dilain waktu.
Harapan penulis yang paling besar dari penyusunan makalah ini ialah,
mudah-mudahan apa yang penulis susun ini penuh manfaat, baik untuk pribadi,
teman-teman, serta orang lain yang ingin mengambil atau menyempurnakan lagi
atau mengambil hikmah dari judul ini (Array Microphone) sebagai tambahan
dalam menambah referensi yang telah ada.
Depok,9 April 2014
Hormat dan wassalam penulis,
2Array Microphone
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...........................................................................................2
DAFTAR ISI ..........................................................................................................3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang ...................................................................................................4
1.2 Tujuan ...............................................................................................................4
BAB II PEMBAHSAN
2.1 Microphone Array .............................................................................................5
2.2 Processing Fundamentals Array ........................................................................7
3.2 Microphone .......................................................................................................8
3.3 Prinsip Kerja pada Array Microphone ..............................................................9
3.4 Software yang digunakan Mikrofon Array Beamforming ................................9
3.5 Contoh aplikasi pada Penentuan Lokasi Pembicara dengan Pembentuk Berkas Mengunakan Microphone Array ..............................................................10
BAB III
3.1 Kesimpulan .....................................................................................................15
DAFTAR PUSTAKA
3Array Microphone
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Dengan seiringnya zaman kemajuan teknologi sekarang begitu cepat
sesuai dengan kebutuhan manusia. Contohnya Microphone Array merupakan
suatu teknologi moderen zaman sekarng yang berfungsi sebagi alat yang
memudahkan pekerjaan manusia, alat ini bekerja sebagai sensor atau sistem untuk
pengolahan suaara yang di ambil dari user yang akan diproses oleh beberapa
microphone dan perangkat lainnya berupa perangkat lunak (software) maupu
perangkat kerasnya (hadwere).
1.2 Tujuan
Adapun Makalah ini di buat dengan tujuan untuk lebih memperdalam ilmu
pengetahuan dalam teknologi zaman sekarang tentang Array Microphone, dimana
system tersebut mempunyai beberapa perangkat lunak (software) maupun
perangkat keras (hadwere).
4Array Microphone
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Microphone Array
Microphone array merupakan proses penyaluran suara dengan
menggunakan banyak mikropon yang penempatan letaknya berbeda-beda.
Keuntungan dari penggunaan microphone array adalah memungkinkan pengguna
untuk terbebas dari penggunaan mikropon yang harus dibawa kemana-mana
(hands-free), Menghasilkan suara yang bersih yang terbebas dari gangguan dan
juga menghasilkan suara yang nyaring. Terdapat banyak aplikasi pada
microphone array, diantaranya :
Sistem untuk pengolahan suara dari ambient noise (telephones, speech
recognition systems, hearing aids)
Surround sound dan related technologies
Penentuan lokasi objek dengan suara : acoustic source localization,
biasanya digunakan oleh militer untuk menentukan lokasi sumber dari
pasukan meriam, tracking lokasi pesawat induk.
Untuk tracking objek pada robot.
sebagai penentu lokasi sumber suara pada industri pesawat udara. Dimana
pengukuran digunakan untuk menyediakan informasi mengenai sumber
kebisingan suara mesin dan badan pesawat.
Contoh gambar array microphone
5Array Microphone
2.2 Processing Fundamentals Array
array melibatkan penggunaan beberapa sensor untuk menerima atau
mengirimkan sinyal dilakukan dengan menyebarkan gelombang. Array sensor
memiliki aplikasi dalam keragaman bidang, seperti sonar, radar, seismologi, radio
astronomi dan tomografi. Fokus dari artikel ini, adalah penggunaan array
mikrofon untuk menerima sinyal akustik, atau lebih khusus, sinyal suara.
Sedangkan penggunaan array sensor untuk pengolahan pidato adalah daerah yang
relatif baru penelitian, teori dasar mapan seperti yang umum untuk semua array
sensor, yang didasarkan pada teori perambatan gelombang. Secara umum, array
sensor dapat dianggap sebagai versi sampel dari lubang terus menerus, dan
Prinsip-prinsip yang mengatur operasi mereka paling baik dipahami dalam
konteks ini. Dengan pemikiran ini, bagian ini berupaya untuk mengembangkan
prinsip-prinsip pengolahan array dengan membahas bidang utama
• propagasi gelombang
Gelombang suara merambat melalui cairan sebagai gelombang
longitudinal. Molekul-molekul dalam cairan bergerak kembali dan
sebagainya dalam arah propagasi, daerah penghasil kompresi dan
ekspansi
• lubang terus menerus
digunakan untuk merujuk kepada tata ruang wilayah yang
memancarkan atau menerima gelombang merambat. A transmisi
aperture disebut sebagai aperture aktif, sedangkan aperture
menerima dikenal sebagai pasif aperture. Sebagai contoh, di optik,
sebuah aperturemay menjadi sebuah lubang di layar buram, dan
dalam elektromagnetik mungkin antena elektromagnetik. Dalam
akustik, aperture adalah transduser electroacoustic yang mengubah
sinyal akustik menjadi sinyal listrik (mikrofon), atau sebaliknya
(loudspeaker).
7Array Microphone
• array sensor diskrit.
Sebuah array sensor dapat dianggap sebagai versi sampel dari
aperture terus menerus, di mana aperture hanya bersemangat di
sejumlah terbatas titik diskrit. Seperti setiap elemen sendiri bisa
dianggap sebagai aperture terus menerus, respon keseluruhan array
dapat ditentukan sebagai superposisi dari masing-masing respon
sensor individu. Ini superposisi dari respon sensor menghasilkan
respon array mendekati setara (sampel) aperture terus menerus.
3.2 Microphone
Mikrofon (bahasa Inggris: michrophone) adalah suatu jenis tranduser
yangmengubah energi-energi akustik (gelombang suara) menjadi sinyal
listrik.Mikrofon merupakan salah satu alat untuk membantu komunikasi manusia.
Mikrofondipakai pada banyak alat seperti telepon, alat perekam, alat bantu
dengar, danpengudaraan radio serta televisi.
Istilah mikrofon berasal dari bahasa Yunani mikros yang berarti kecil
danfon yang berarti suara atau bunyi. Istilah ini awalnya mengacu kepada
alatbantu dengar untuk suara berintensitas rendah. Penemuan mikrofon sangat
pentingpada masa awal perkembangan telepon. Pada awal penemuannya,
mikrofon digunakanpada telepon, kemudian seiring berkembangnya waktu,
mikrofon digunakan dalampemancar radio hingga ke berbagai penggunaan
lainnya. Penemuan mikrofon praktissangat penting pada masa awal perkembangan
telepon. Beberapa penemu telahmembuat mikrofon primitif sebelum Alexander
Graham Bell.
Mikrofon digunakan pada beberapa alat seperti telepon, alat perekam,
alatbantu dengar, pengudaraan radio serta televisi, dan sebagainya. Pada
dasarnyamikrofon berguna untuk membuat suara yang berintensitas rendah
menjadi lebihkeras. Pemilihan mikrofon harus dilakukan dengan lebih hati-hati.
Hal inidilakukan untuk mencegah berkurangnya kemampuan mikrofon dari
performa yangoptimal. Agar lebih efektif, mikrofon yang digunakan haruslah
seimbang antarasumber suara yang ingin dicuplik, misalnya suara manusia, alat
musik, suarakendaraan, atau yang lainnya dengan sistem tata suara yang
8Array Microphone
digunakan sepertisound sistem untuk live music, alat perekaman, arena balap GP
motor, dansebagainya.
3.3 Prinsip Kerja pada Array Microphone
Prinsip kerja array microphone menjelaskan tipe transducer yang berada
didalam microphone tersebut. Transducer adalah sebuah alat yang dapat
mengubahenergi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dalam kaitannya dengan
microphone,transducer mengubah energi akustik (suara) mernjadi energi
listrik. Menurutcara kerjanya, ada banyak tipe microphone, seperti: dynamic,
condenser, ribbon,crystal, carbon, dsb. Namun, ada dua tipe yang paling umum
digunakan, yaitu:dynamic dan condenser.
3.4 Software yang digunakan Mikrofon Array Beamforming
Alat ini mensimulasikan respon arah dan frekuensi dua mikrofon endfire
atau array mikrofon selebaran. Perangkat lunak ini dapat digunakan terbaik
sebagai pendamping interaktif untuk aplikasi catatan AN-1140: Mikrofon Array
Beamforming. Anda dapat menggunakan ini untuk mensimulasikan kinerja array
9Array Microphone
sebelum membangun perangkat keras dan menerapkan algoritma beamforming
dalam prosesor.
Downloading and Installing
persyaratan:
PC Windows
Matlab atau Matlab Compiler Runtime (R2012a atau yang lebih baru) Mikrofon Beamforming alat Array dapat didownload buat versi 64-bit dan versi 32 bit
3.5 Contoh aplikasi pada Penentuan Lokasi Pembicara dengan
Pembentuk Berkas Mengunakan Microphone Array
A. Kasus
• Bagaimana mengaplikasikan microphone array dalam suatu
ruangan yang tertutup?
• Bagaimana menghitung nilai time delay dari
sinyal yang diterima oleh dua mikropon pada jarak tertentu?
• Bagaimana menentukan lokasi pembicara dengan beamforming
menggunakan microphone array?
Gamabar latar belakang pada kasus
Gb4.latar blakang
10Array Microphone
B. Penjelasan
1. Microphone Array (1)
Terdiri dari beberapa sensor mikropon yang didistribusikan secara spatial.
Gb5.array microphone secara spatial
2. Microphone Array (2)
Beberapa aplikasi microphone array, antara lain:
oSistem untuk pengolahan suara dari ambient noise
oSurround sound yang terkait di bidang teknologi
oPenentuan lokasi objek dengan suara : acoustic source
localization(contoh: dalam militer, robot)
oKetepatan proses rekaman dari suara yang asli Voice Activity
Detector (VAD).
3. Cross Correlation
Pemrosesan dua sinyal dari mikropon 1 dan mikropon 2 untuk menentukan nilai time delay dari keduanya.
Rx1x2 (p)=E [X1(k)X2(k + p)]
Dimana Rx1x2(p) = hasil cross correlationX1(k) = sinyal 1 ( sinyal yang diterima
mikrophone 1)X2(k + p) = sinyal 2 ( siyal yang diterima
mikrophone 2)
11Array Microphone
Menentukan time delayT12 = arg maxrx1x2(p)
4. Beamforming
• Suatu pembentukan berkas agar didapat bentuk beam yang lebih
sempit atau lebih runcing
• Keutamaan : mampu mengolah array dengan memusatkan
kemampuan array guna menangkap sinyal pada arah tertentu.
• Tujuan : mendeteksi sinyal yang datang, memberikan estimasi
arah atau direction of arrival (DOA), serta meningkatkan level
sinyal yang berkurang akibat noise, competing source.
Gb6. Perkiraan lokasi sumber suara
5. Delay and Sum Beamformer
• Salah satu metode Beamforming
• Memperkuat sinyal yang datang dan mereduksi noise yang tidak
diharapkan
xi(t)=x1(❑❑t−( i−1) d cosθc )
dimana, c = sound velocity (342 m/s)
i = index microphone
12Array Microphone
d = jarak antar mikropon
6. Perencanaan dan Implementasi System (1)
Desain Sistem yang akan dibangun dalam penelitian.
Gb7.desain
7. Perencanaan dan Implementasi Sistem (2)
Penentuan posisi mikropon
13Array Microphone
Gb8.disein sistem
Konfigurasi Mikropon dan Speaker dalam percobaan diatur dengan
mengubah d1 dan d2
8. Blok DiagramSistem
14Array Microphone
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dapat disimpulkan bahwa kemajuna teknologi zaman sekarang sangat
cepat berkembang sesuai dengan kebutuhan manusia, dengan salah
satunya Array Microphone suatu perangkat keras (hadwere) dan perngkat
lunak (softwere)
Metode beamforming dalam makalh ini dapat membantu pendeteksian lokasi pembicara dengan penyimpangan sudut (error) kecil pada jarak mendekati 100 cm
15Array Microphone
top related