ABSTRACT
Iman Toto P. Ginting (08320080004)
DESIGN AND ANALYSIS OF TIME DELAY BASED DIGITAL AUDIO EFFECT USING DSP TMS320C5416
( xiv + 64 pages; 27 figures; 6 tables) Digital Signal Processing (DSP) has been widely applied to many areas, for instance instrumentation and control tools, music instruments, medical instrument and other instrument. One of the applications of DSP is a digital audio effect. The construction of a time delay based digital audio effect is one of application example. DSK TMS320C5416 from Texas Instrument is a C54X generation with 16-bit fixed point which can be used to design this application together with some modification suggested by Harvard architecture. The time delay is created by using buffer in the board and by generating an LFO signal, which both are defined in program. The parameter that measured is the time delay of the effect. To implement this time delay based digital audio effect, hardware and software support is needed. DSK TMS320C5416 processes the audio signal and Code Composer Studio (CCS) as an interface that allows user to write a program in C language. The design and analysis of time delay based digital audio effect using DSP TMS320C5416 has successfully manipulated and changed the real sound into a delayed sound with the character of flanger and chorus. To change the function of the effect, switch and LED are used as an interface for the user. Many improvements are needed to be done before it can be implemented for public use such as to improve the interface so that the user can easily use it and creating more sound effects for more variety of sound.
Reference: 9 (2000 - 2008)
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala kasih, kebaikan, dan berkat yang telah diberikan kepada Penulis, sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis juga bersyukur atas orang-orang terbaik yang dikirim Tuhan Yesus Kristus selama penulisan Skripsi ini. Skripsi dengan judul “PERANCANGAN DAN ANALISIS EFEK AUDIO DIGITAL BERBASIS TIME DELAY DENGAN MENGGUNAKAN DSP TMS320C5416” ini ditujukan untuk memenuhi syarat kelulusan sebagai Sarjana Ilmu Komputer Strata Satu Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer di Universitas Pelita Harapan. Penulis menyadari bahwa tanpa adanya orang-orang terbaik yang Tuhan kirim melalui bimbingan, bantuan, maupun doa, skripsi ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang sangat membantu Penulis dalam proses penulisan Skripsi ini. Pihak-pihak tersebut adalah: 1)
Bapak Ir. Gunawan Putrodjojo, M.M., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer.
2)
Bapak Arnold Aribowo, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer dan Dosen pembimbing yang setia membimbing dan memberi banyak ilmu kepada Penulis.
vi
3)
Bapak Aditya Rama Mitra, S.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing kedua dan Penasehat Akademik yang luar biasa.
4)
Bpk. Frans, Bpk. Sofyan, Bpk. Rahmadi, Ibu Mei, Prof. S.M Nababan dan semua dosen yang pernah membimbing Penulis selama masa perkuliahan.
5)
Alva Laksmana Rachman dan James Roberto sebagai teman seperjuangan skripsi. Meskipun hanya sedikit tetapi Penulis yakin Sistem Komputer memiliki lulusan yang luar biasa.
6)
Aldo Gani, Andrew Raharjo, Pak Gito Nirmolo, Made Indrayana, Stevanus Lianto dan setiap orang yang membantu proses pembuatan skripsi Penulis dari awal.
7)
Para senior-senior Sistem Komputer yang sudah banyak memberikan Penulis banyak pelajaran dan inspirasi selama masa kuliah.
8)
Para junior-junior Sistem Komputer yang memberikan banyak dukungan dan semangat yang luar biasa.
9)
Angelia Halim, untuk semangat dan dukungan yang luar biasa, tanpa dukungan dari Angel skripsi ini tidak akan selesai.
10)
Teman-teman kondo (17B, 19D, 11A), teman-teman TeleProject, CookiesAffair, RoL, tim PW, Permata, dan GPS untuk semua dukungan yang luar biasa.
11)
Kepada semua teman-teman UPH yang luar biasa yang tidak dapat disebutkan semua satu per satu.
vii
12)
Ayah, Bunda, Abang Vidon, Kak Mega, Abang Nico, Kak Vina, dan semua keluarga besar Ginting yang selalu setia mendukung dan meyakinkan Penulis dalam penulisan skripsi ini.
Penulis sangat terbatas untuk membalas setiap kebaikan yang diberikan, namun Penulis percaya bahwa Tuhan Yesus Kristus akan membalas berlipat kali ganda untuk setiap bantuan yang diberikan oleh pihak-pihak tersebut. Akhir kata, Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran akan sangat berguna bagi Penulis. Semoga Skripsi ini dapat berguna bagi setiap orang yang membacanya. Tuhan Yesus memberkati.
Karawaci, Januari 2012 Iman Toto P. Ginting
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR ABSTRACT ....................................................................................................... v KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2
Perumusan Masalah ......................................................................... 3
1.3
Batasan Masalah .............................................................................. 4
1.4
Tujuan Penelitian ............................................................................. 5
1.5
Metodologi Penelitian ...................................................................... 5
1.6
Sistematika Penulisan ...................................................................... 6
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 8 2.1
DSP Starter kit TMS320C5416........................................................ 8
2.2
Codec PCM3002 ........................................................................... 10 ix
2.3 Sampling, Kuantisasi, dan Pengkodean .......................................... 12 2.3.1 Sample (Hold) .................................................................... 13 2.3.2 Kuantisasi .......................................................................... 14 2.3.3 Pengkodean ........................................................................ 15 2.4
Flash memory ................................................................................ 16
2.5
DIP Switch dan user LED .............................................................. 18 2.5.1 DIP Switch ......................................................................... 18 2.5.2 User LED........................................................................... 19
2.6
Piranti Lunak Code composer studio (CCS) ................................... 19
2.7
Efek Audio Digital......................................................................... 21 2.7.1 Efek Time delay ................................................................. 22 2.7.2 LFO (Low Frequency Oscillator) ....................................... 23 2.7.3 Efek Flanger ...................................................................... 24 2.7.4 Efek Chorus ....................................................................... 27
BAB III PERANCANGAN SISTEM .............................................................. 30 3.1
Pendahuluan .................................................................................. 30
3.2
Perancangan Sistem ....................................................................... 31
3.3
Perancangan Software .................................................................... 34
3.4
Program ”soundeffect.c” ...................................................... 37 3.4.1 Main program .................................................................... 38 3.4.2 User task ............................................................................ 40
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ............................................. 53 4.1
Pendahuluan .................................................................................. 53
4.2
Implementasi ................................................................................. 53 x
4.3 Pengujian....................................................................................... 55 4.3.1 Hasil Pengujian Efek Flanger ............................................ 55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 61 5.1
Kesimpulan ................................................................................... 61
5.2
Saran ............................................................................................. 62
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 63
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 DSP TMS320C5416 ......................................................................... 9 Gambar 2.2 Codec PCM3002............................................................................. 11 Gambar 2.3 Proses perubahan sinyal .................................................................. 13 Gambar 2.4 Pencuplikan sinyal .......................................................................... 13 Gambar 2.5 (a) Sinyal analog (b) Hasil sinyal yg di-sampling ............................ 14 Gambar 2.6 Proses Kuantisasi ............................................................................ 14 Gambar 2.7 Proses Pengkodean ......................................................................... 15 Gambar 2.8 Metode Circular buffer ................................................................... 23 Gambar 2.9 Contoh sinyal LFO ......................................................................... 24 Gambar 2.10 Diagram efek Flanger ................................................................... 26 Gambar 2.11 Diagram Efek Chorus ................................................................... 28 Gambar 3.1 Perancangan Sistem ........................................................................ 31 Gambar 3.2 Project Creation Wizard ................................................................. 35 Gambar 3.3 Add Files Wizard ............................................................................ 36 Gambar 3.4 userTask Properties ........................................................................ 37 Gambar 3.5 Flowchart Soundeffect.c ........................................................ 38 Gambar 3.6 Flowchart main program ................................................................ 39 Gambar 3.7 Flowchart main user task ................................................................ 41 xii
Gambar 3.8 Flowchart program efek Flanger .................................................... 43 Gambar 3.9 Flowchart LFO Flanger.................................................................. 46 Gambar 3.10 Flowchart program utama efek Chorus ......................................... 48 Gambar 3.11 Flowchart LFO Chorus ................................................................. 51 Gambar 4.1 Contoh Sinyal Rhytm ...................................................................... 54 Gambar 4.2 Contoh Sinyal Melodi ..................................................................... 54 Gambar 4.3 Contoh Sinyal Petik ........................................................................ 55 Gambar 4.4 Hasil pengujian efek flanger ........................................................... 57 Gambar 4.5 Hasil Pengujian Efek Chorus .......................................................... 59
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pemetaan memori data........................................................................ 17 Tabel 2.2 Pemetaan memori program ................................................................. 18 Tabel 2.3 Register USER_REG.......................................................................... 19 Tabel 3.1 Tabel kebenaran ................................................................................. 32 Tabel 4.1 Tabel hasil pengujian efek flanger dengan atenuasi b1 = 0.3 ............... 56 Tabel 4.2 Tabel hasil pengujian efek chorus dengan atenuasi b1 = 0.3 ................ 58
xiv
