BRAMARA D. 2407.100.009 Dosen Pembimbing I : Dr Dhany Arifianto Dr. Arifianto, ST ST, M M.Eng. Eng NIP. 19731007 199802 1 001 Dosen Pembimbing II : Andi Rahmadiansah, ST, MT. NIP. 19790517 200312 1 002
Judul Tugas Akhir :
PEMISAHAN SINYAL AUDIO TERCAMPUR DARI LIVE MUSIC RECORDING MULTISUMBER MULTI-KANAL DENGAN METODE SMOOTH ITAKURA-SAITO N.M.F. (NONNEGATIVE MATRIX FACTORIZATION)
LATAR BELAKANG
Terekamnya sinyal yang tidak diinginkan (noise) pada kanal hasil pencampuran. pencampuran
Kebocoran K b sinyal i l antar t instrumen i t musik ik lain yang memiliki karakter sama pada f k frekuensi i kerja. k j
Penerapan Metode Smooth IS-NMF.
TUJUAN PERMASALAHAN
Merancang sistem pemisahan sinyal audio tercampur dari perekaman musik hidup (Live Music Recording) multi sumber multi kanal dengan menggunakan metode Smooth Itakura-Saito NMF (Nonnegative Matrix Factorization)
BATASAN MASALAH
Alat musik yang digunakan adalah gitar dan bass, drum digunakan sebagai pengatur tempo. Suara yang akan dipisahkan diasumikan terbebas dari noise luar yang bukan berasal dari instrumen - instrumen live music recording. Si Sinyal l musik ik yang akan k di dipisahkan i hk adalah d l h sinyal i l dari musik yang dimainkan pada tempo sekitar 120 BPM. BPM Proses pemisahan sinyal audio tercampur dilakukan d a u a dengan de ga bantuan ba tua so software t a e MatLab at ab R2009a.
MANFAAT PENELITIAN
Kalangan g akademisi yang g berminat melakukan pengembangan atau penelitian selanjutnya terkait dengan pemrosesan sinyal audio.
Industri rekaman sebagai alternatif penggunaan p gg mixer console atau synthesizer, untuk mendapatkan hasil perekaman musik hidup p p (live ( music recording) yang berkualitas.
Live Music Recording
Metode Itakura-Saito NMF
(Nonnegative Matrix Factorization)
V WH WH
F N F KK N
Metode Itakura-Saito Itakura Saito NMF Jarak minimum 2 titik dalam domain frekuensi ( ). ) J k minimum Jarak i i [V] dan d [W][H]. [W][H]
Smooth IS-NMF untuk meminimalkan smoothness constraints sinyal rekonstruksi (estimasi).
Set Up p Studio
Set Up Studio
Volume Studio = 5,2 x 3,8 x 3,5 m Jarak mic ke ampli = 5 cm. Jarak mic 1 & mic 2 = 138 cm. cm Reverbration Time =0,0008 s Transmission Lost = 70,08 70 08 – 68,2 = 1,88 dB
Ampli Gitar
Gitar
Bass
LIVE
A li Bass Ampli B
Ampli Gitar Mic 1
Ampli Bass Mic 2 ( (Disensor) )
Mic 1
Mic 2 (Record)
M-Audio A di Fast Track k Ultra
M-Audio Fast Track Ultra l
(Display)
( wav) (.wav) MatLab 2009 Ra
Adobe Audition 3.0
11 V1 S1
12
MIC 1
21 V2
22
MIC 2
S2
SUMBER BUNYI
KANAL PENCAMPURAN
SENSOR
DIAGRAM BLOK PROSES PENCAMPURAN SINYAL
DIAGRAM BLOK PROSES PEMISAHAN SINYAL
Live Recordingg p pada Kanal Gitar
Frekuensi terendah kord E p pada Gitar dimulai Oktaf ke-2 (82 41 Hz) (82,41
Waveform Gitar + Bass,, dll.
Spektrogram p g Gitar + Bass, dll.
Hasil Pemisahan
Spektrogram p g Sinyal y Estimasi Gitar
Perhitungan MSE ((Mean Square q Error))
= 0,1716 S = Si Sinyall Baseline li Gi Gitar Sc = Sinyal Rekonstruksi Gitar
Live Recordingg p pada Kanal Bass
Frekuensi terendah kord E pada Bass dimulai Oktaf ke-1 (41,20 Hz)
Waveform Bass + Gitar,, dll.
Spektrogram p g Bass + Gitar,, dll.
Hasil Pemisahan
Spektrogram p g Sinyal y Estimasi Bass
Perhitungan MSE ((Mean Square q Error))
= 0,1850 , S = Si Sinyall Baseline li Bass Sc = Sinyal Rekonstruksi Bass
Tabel Perbandingan Nilai MSE IS-NMF v Smooth IS-NMF KANAL
GITAR
BASS
CHORD
IS-NMF
Smooth IS-NMF
E
0.1589
0.1716
D
0 0851 0.0851
0 0696 0.0696
Solmisasi
0.2693
0.2559
Musik 1
0.1641
0.1389
Musik 2
0.1058
0.1474
E
0.1332
0.1850
D
0.0907
0.1641
Solmisasi
0 1162 0.1162
0 1265 0.1265
Musik 1
0.1722
0.1957
M ik 2 Musik
0 1712 0.1712
0 1974 0.1974
KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagi berikut: 1. Metode Smooth Itakura-Saito NMF dapat diterapkan pada proses pemisahan sinyal audio tercampur multi-sumber multi-kanal. 2. Metode Smooth Itakura-Saito NMF dapat diterapkan pada alat musik dengan g frekuensi kerja j 40 – 660 Hz,, dalam hal ini gitar g dan bass 3. Setelah dilakukan perhitungan nilai MSE pada alat musik gitar, Metode Smooth IS IS-NMF NMF memiliki nilai MSE lebih tinggi 0 0,0841 0841 daripada IS-NMF IS NMF yang bernilai 0,0821. 4. Setelah dilakukan perhitungan nilai MSE pada alat musik bass 4 bass, Metode Smooth IS-NMF memiliki nilai MSE lebih tinggi 0,1647 daripada IS-NMF yang bernilai 0,1184.
SARAN
Dari kesimpulan penelitian maka saran yang dapat diberikan sehubungan dengan hasil penelitian ini adalah: 1. Dilakukan pengkajian ulang terhadap algoritma dasar Smooth ItakuraSaito NMF, agar performansi dari pemisahan dengan metode ini meningkat 2. Sebaiknya dilakukan juga pemisahan sinyal audio tercampur dengan metode Blind Source Separation lain, seperti Independent Component Analysis (ICA), Algoritma DUET, Algoritma JADE, CASA, dll. 3. Dapat dilakukan pemisahan sinyal audio tercampur dari live music recording multi-sumber multi-kanal dengan melibatkan lebih banyak alat musik lagi lagi, misal pada skala konser konser. 4. Proses pemisahan sinyal audio tercampur diharapkan dapat dijadikan sebagai b i metode t d alternatif lt tif untuk t kd deteksi t k i kkerusakan k atau t cacatt nada d (t (tone)) pada alat musik.
