Lampu Panggung Terkendali Musik Berbasis Raspberry Pi

TUGAS AKHIR

LAMPU PANGGUNG TERKENDALI MUSIK BERBASIS

RASPBERRY PI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh :

YULIA MURWANI MULYANINGRATI

NIM : 095114014

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2014

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT

STAGE LIGHTING CONTROLLED BY MUSIC BASED ON

RASPBERRY PI

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

YULIA MURWANI MULYANINGRATI

NIM : 095114014

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2014


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO:

Meretas Keterbatasan dalam Kesederhanaan

Skripsi ini kupersembahkan untuk…

Tuhan Yesus Kristus Gembalaku

Keluargaku tercinta

Sahabatku tersayang

Seluruh teman-teman Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma


viii

INTISARI

Tata cahaya berupa lampu panggung dapat memberikan kesan visual yang menarik.

Lampu panggung dapat menambah penegasan ekspresi suatu pertunjukan seni. Musik

merupakan satu dari komponen pertunjukan seni yang dapat mempengaruhi emosi

penonton. Tata cahaya yang diselaraskan dengan musik dapat meningkatkan ekspresi suatu

pertunjukan seni. Penelitian ini memberikan inovasi dalam menyelaraskan penyalaan

lampu panggung dengan musik.

Lampu panggung terkendali musik menggunakan Raspberry Pi sebagai pusat

pengendalian sistem. File musik diberikan sebagai masukan Raspberry Pi. Raspberry Pi

mengolah masukan menggunakan pendeteksian nada dan pendeteksian tempo. Hasil

pendeteksian nada menentukan penyalaan beserta variasi warna lampu panggung. Hasil

pendeteksian tempo digunakan untuk menentukan terang redup lampu.

Sistem lampu panggung terkendali musik berbasis Raspberry Pi berhasil

memberikan variasi penyalaan lampu panggung sesuai musik. Sistem mampu membedakan

nada dan tempo yang diberikan. Lampu panggung dapat memberikan variasi warna sesuai

dengan variasi nada dan memberikan durasi penyalaan dengan rata-rata galat durasi

penyalaan sebesar 0,93%. Terang redup lampu dapat diatur sesuai tempo dengan rata–rata

galat sebesar 4,45%.

Kata kunci : Lampu panggung, Raspberry Pi, Deteksi nada, Deteksi tempo, Python


ix

ABSTRACT

Stage lighting as lighting system can give an attractive visual impression. Stage

lighting can affirm the expression of an art performance. Music is a part of art performance

that can give deep emotion for the audience. Harmony between lighting system and music

make improvement of art performance expression. This research is an innovation to make a

harmony between ignition of stage lighting and music.

Stage lighting controlled by music use Raspberry Pi as central of system control.

Music file is given as input of Raspberry Pi. Raspberry Pi process the input using pitch and

tempo detection method. The result of pitch detection establish the ignition and color

variety of stage lighting. The result of tempo detection establish the brightness of stage

lighting.

The system of stage lighting controlled by music based on Raspberry Pi has been

successful to give variation of lighting ignition appropriate to music. The system can

distinguish the pitch and tempo of music. Stage lighting can produce color variation

appropriate to pitch variation and produce duration of stage lighting ignition with average

error 0,93%. The brightness of stage lighting can be adjust based on tempo of music with

average error 4,45%.

Keywords : Stage lighting, Raspberry Pi, Pitch detection, Tempo detection, Python


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat serta

karunia-Nya sehingga penulis berhasil membuat tugas akhir berjudul “Lampu Panggung

Terkendali Musik Berbasis Raspberry Pi” dengan baik.

Selama pembuatan tugas akhir ini, penulis menyadari adanya bantuan dan dukungan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kaih kepada:

1. Bernadeta Wuri Harini, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang memberikan

bimbingan, pemikiran, ide, saran, dan kritik yang membangun dalam menyelesaikan

tugas akhir dan tulisan ini.

2. Seluruh dosen dan laboran Teknik Elektro yang memberikan ide, ilmu dan pengetahuan

kepada penulis selama perkuliahan.

3. Mahasiswa Teknik Elektro yang membantu dan mendukung penulis dalam diskusi dan

pengembangan ide tugas akhir serta dalam proses perkuliahan.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih memiliki kekurangan dan jauh dari

sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun

sangat diharapkan. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Terima

kasih.

Yogyakarta, 12 Mei 2014

Penulis


xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................................ v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ............................................ vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ..................................................................... vii

INTISARI ....................................................................................................................... viii

ABSTRACT ................................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ................................................................................................... x

DAFTAR ISI .................................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL .......................................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang .......................................................................................................... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat .................................................................................................. 3

1.3. Batasan Masalah ....................................................................................................... 3

1.4. Metodologi Penelitian ............................................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI ................................................................................................ 6

2.1. Raspberry Pi ............................................................................................................. 6

2.2. Bahasa Pemrograman Python ................................................................................... 7

2.3. Light Emitting Diode (LED) ..................................................................................... 8

2.4. Driver LED ............................................................................................................... 9

2.4.1. Penyearah Satu Fasa Gelombang Penuh ........................................................ 9

2.4.2. Regulator LM317 ........................................................................................... 11

2.4.3. Regulator Buck ............................................................................................... 12

2.5. MOSFET Gate Drive ................................................................................................ 13

2.6. Metode Pitch Detection (Metode Modified Autocorrelation Function) ................... 15


xii

2.7. Metode Beat Tracking .............................................................................................. 17

2.7.1. Analisis Frekuensi .......................................................................................... 18

2.7.1.1. Fast Fourier Transform (FFT) ........................................................... 18

2.7.1.2. Penguraian Komponen-Komponen Onset ......................................... 18

2.7.1.3. Onset-time finders .............................................................................. 19

2.7.1.4. Onset-time Vectorizer ........................................................................ 20

2.7.2. Beat Prediction ............................................................................................... 20

2.7.2.1. Beat-predicting Agents ....................................................................... 22

2.7.2.2. Chord change checkers ...................................................................... 25

2.7.2.3. Hypothesis manager ........................................................................... 28

2.8. Teori Musik .............................................................................................................. 29

BAB III RANCANGAN PENELITIAN ...................................................................... 30

3.1. Perancangan Sistem .................................................................................................. 30

3.2. Perancangan Mekanik ............................................................................................... 31

3.3. Pengambilan Perangkat Keras .................................................................................. 34

3.3.1. Konfigurasi LED ............................................................................................ 34

3.3.2. Regulator Tegangan ........................................................................................ 35

3.3.2.1. Regulator Linear ................................................................................ 36

3.3.2.2. Regulator Switching ........................................................................... 37

3.3.3. Gate Drive MOSFET ..................................................................................... 41

3.3.4. Penggunaan Port GPIO .................................................................................. 43

3.4. Perancangan Perangkat Lunak .................................................................................. 44

3.4.1. Program Pitch Detection ................................................................................ 45

3.4.2. Program Beat Tracking ................................................................................... 46

3.4.2.1. Program Analisis Frekuensi ............................................................... 47

3.4.2.2. Program Beat Prediction .................................................................... 48

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 49

4.1. Perubahan Perancangan ............................................................................................ 49

4.1.1. Perubahan Perancangan Pendeteksian Tempo ............................................... 49

4.1.2. Perubahan Perancangan Driver LED ............................................................. 52

4.2. Hasil Implementasi ................................................................................................... 54

4.3. Analisa Keberhasilan Alat ........................................................................................ 58

4.4. Pembahasan Perangkat Keras (Driver LED) ............................................................ 64


xiii

4.4.1. Pembahasan Driver LED Warna Merah ......................................................... 64

4.4.2. Perubahan Perancangan Driver LED ............................................................. 66

4.4.3. Pembahasan Driver LED Warna Biru ............................................................ 68

4.4.4. Pembahasan Gate Drive MOSFET ................................................................ 71

4.5. Pembahasan Perangkat Lunak .................................................................................. 73

4.5.1. Pembahasan Perangkat Lunak Pendeteksian Nada ........................................ 78

4.5.2. Pembahasan Program Pendeteksian Tempo ................................................... 83

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................... 89

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 89

5.2. Saran ......................................................................................................................... 90

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 91

LAMPIRAN ................................................................................................................... L1


xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Diagram Blok Sistem ................................................................................... 3

Gambar 2.1. Konfigurasi pin pada port GPIO.................................................................. 7

Gambar 2.2. High Power LED ........................................................................................ 8

Gambar 2.3. LED terhubung seri...................................................................................... 8

Gambar 2.4. Rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh ..................................... 9

Gambar 2.5. Gelombang masukan dan keluaran penyearah ........................................... 10

Gambar 2.6. Gelombang keluaran penyearah terhubung filter ....................................... 10

Gambar 2.7. Rangkaian regulator IC LM317 ................................................................... 11

Gambar 2.8. Rangkaian converter buck............................................................................ 12

Gambar 2.9. Rangkaian totem pole .................................................................................. 14

Gambar 2.10. Rangkaian totem pole terisolasi optis ....................................................... 14

Gambar 2.11. Blok Diagram Metode Autocorrelation Pitch Detector ............................ 15

Gambar 2.12. Proses beat tracking .................................................................................. 17

Gambar 2.13. Penguraian komponen onset ..................................................................... 19

Gambar 2.14. Relasi onset-time vectorizer, agen-agen, dan chord change checkers ....... 20

Gambar 2.15. Interaksi agen ............................................................................................. 21

Gambar 2.16. Proses memprediksi next beat ................................................................... 22

Gambar 3.1 Diagram blok sistem .................................................................................... 30

Gambar 3.2. Desain wadah lampu ................................................................................... 31

Gambar 3.3. Wadah lampu tampak depan ....................................................................... 32

Gambar 3.4. Wadah lampu tampak samping kanan ........................................................ 32

Gambar 3.5. Wadah lampu tampak samping kiri ............................................................ 33

Gambar 3.6. Wadah lampu tampak belakang .................................................................. 33

Gambar 3.7. Rangkaian LED warna merah ..................................................................... 34

Gambar 3.8. Rangkaian LED warna hijau ....................................................................... 35

Gambar 3.9. Rangkaian LED warna biru ........................................................................ 35

Gambar 3.10. Rangkaian penyearah tegangan ................................................................ 35

Gambar 3.11. Rangkaian regulator linear LED warna merah ......................................... 36

Gambar 3.12. Rangkaian regulator linear LED warna hijau dan biru ............................ 37


xv

Gambar 3.13. Rangkaian regulator switching untuk LED warna merah ......................... 38

Gambar 3.14. Rangkaian regulator switching untuk LED warna hijau dan biru ............. 39

Gambar 3.15. Gambar rangkaian Driver LED ................................................................ 39

Gambar 3.16. Rangkaian regulator linear sebagai sumber tegangan gate driver

MOSFET .................................................................................................. 42

Gambar 3.17. Rangkaian gate drive MOSFET ............................................................... 42

Gambar 3.18. Keseluruhan rangkaian gate drive MOSFET ............................................ 43

Gambar 3.19. Diagram alir utama ................................................................................... 44

Gambar 3.20. Diagram alir proses Pitch Detection ......................................................... 45

Gambar 3.21. Diagram alir proses beat tracking ............................................................. 46

Gambar 3.22. Diagram alir program Analisis Frekuensi.................................................. 47

Gambar 3.23. Diagram alir program Beat Prediction ...................................................... 48

Gambar 4.1. Diagram alir pendeteksian tempo ............................................................... 52

Gambar 4.2. Rangkaian perhitungan disipasi daya IC LM317 ........................................ 52

Gambar 4.3. Karakteristik IC LM317 .............................................................................. 54

Gambar 4.4. Karakteristik IC LM350 .............................................................................. 54

Gambar 4.5 Bentuk fisik driver LED .............................................................................. 55

Gambar 4.6 Bentuk fisik lampu panggung tampak depan ............................................... 55

Gambar 4.7 Bentuk fisik lampu panggung tampak belakang .......................................... 56

Gambar 4.8 Bentuk fisik lampu panggung tampak samping kanan ................................ 56

Gambar 4.9 Bentuk fisik lampu panggung tampak samping kiri .................................... 56

Gambar 4.10. Tampilan antarmuka awal.......................................................................... 57

Gambar 4.11. Tampilan antarmuka untuk memilih file ................................................... 57

Gambar 4.12. Tampilan antarmuka untuk memainkan musik dan menyalakan lampu .. 57

Gambar 4.13. Grafik hasil pengujian driver LED warna merah terhadap tempo ........... 62

Gambar 4.14. Grafik hasil pengujian driver LED warna hijau terhadap tempo ............. 63

Gambar 4.15. Grafik hasil pengujian driver LED warna biru terhadap tempo ............... 63

Gambar 4.16. Grafik galat hasil pengujian driver LED terhadap tempo ........................ 64

Gambar 4.17. Grafik hasil pengujian kapasitor filter driver LED ................................... 65

Gambar 4.18. Grafik galat hasil pengujian kapasitor filter driver LED .......................... 66

Gambar 4.19. Grafik hasil pengujian regulator linear LED warna merah ...................... 67

Gambar 4.20. Grafik hasil pengujian regulator linear LED warna hijau dan biru .......... 67

Gambar 4.21. Grafik galat hasil pengujian regulator linear ............................................ 68


xvi

Gambar 4.22. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna merah ...... 69

Gambar 4.23. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna hijau ........ 69

Gambar 4.24. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna biru .......... 70

Gambar 4.25. Grafik galat hasil pengujian regulator switching untuk LED .................... 70

Gambar 4.26 Grafik hasil pengujian kapasitor filter gate drive MOSFET ..................... 71

Gambar 4.27 Grafik hasil pengujian regulator linear gate drive MOSFET .................... 72

Gambar 4.28 Grafik galat hasil pengujian rangkaian gate drive MOSFET .................... 72

Gambar 4.29. Grafik hasil pendeteksian nada ................................................................. 81

Gambar 4.30. Grafik galat hasil pendeteksian nada ........................................................ 81

Gambar 4.31. Grafik hasil pengujian durasi nada ........................................................... 82

Gambar 4.32. Grafik galat hasil pengujian durasi nada .................................................. 82

Gambar 4.33. Grafik hasil pengujian pendeteksian tempo 61 bpm s.d. 75 bpm ............. 87

Gambar 4.34. Grafik hasil pengujian pendeteksian tempo 76 bpm s.d. 120 bpm ........... 87

Gambar 4.35. Grafik galat hasil pengujian pendeteksian tempo ..................................... 88


xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Tabel inisialisasi parameter ............................................................................ 21

Tabel 2.2. Hubungan nada dengan frekuensi .................................................................. 29

Tabel 3.1. Perbandingan kebutuhan induktor .................................................................. 40

Tabel 3.2. Penggunaan port GPIO ................................................................................... 43

Tabel 3.3. Penentuan notasi dan nyala lampu ................................................................. 46

Tabel 3.4. Pengaturan variasi duty cycle ......................................................................... 47

Tabel 4.1. Rata-rata waktu tunggu ................................................................................... 57

Tabel 4.2. Hasil pengujian kondisi nyala lampu dengan masukan file Sample1.wav ..... 60




1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam sebuah pertunjukan seni, cara menyajikan pertunjukan menentukan menarik

tidaknya suatu pertunjukan seni. Penyajian suatu pertunjukan seni dalam suatu panggung

perlu diberi tambahan unsur seni lain. Penambahan unsur ini dibutuhkan agar penyampaian

ekspresi suatu seni dapat disuguhkan secara maksimal. Unsur–unsur tambahan ini dapat

berupa tata panggung, tata suara, dan tata cahaya. Masing–masing unsur mempunyai

keunikan sendiri dalam menghadirkan tambahan nilai estetika dalam pertunjukan.

Tata cahaya dapat memberi kesan visual yang menarik. Cahaya tidak hanya

menerangi pertunjukan, tetapi juga dapat memberikan penegasan ekspresi pada

pertunjukan seni. Tampilan warna yang tercipta dapat membuat pertunjukan tidak

membosankan. Warna-warni dan perubahan cahaya memberikan kesan yang segar

sebagaimana televisi berwarna yang lebih segar dan menarik daripada televisi hitam putih.

Efek terang redup dan kelap-kelip cahaya akan membawa suasana berbeda. Emosi

penonton pertunjukan menjadi terfokus mengikuti perubahan suasana yang dihasilkan.

Kesan visual ini tentu akan lebih bertambah jika dibuat dalam keselarasan dengan

unsur lain. Unsur yang dimaksud yaitu musik. Selain cahaya, musik juga mempunyai

keunikan dalam memberikan suasana tertentu yang mempengaruhi emosi penonton.

Perpaduan cahaya dan musik memberikan peningkatan estetika dan penyampaian ekspresi.

Perpaduan ini perlu diusahakan menjadi selaras, tidak menghasilkan kesan yang berbeda

dalam suatu waktu. Perbedaan kesan yang ditimbulkan bisa berakibat buruknya

pertunjukan inti yang dibuat.

Pada penelitian ini akan dibuat lampu panggung yang terkendali musik. Nyala

lampu akan mengikuti musik yang dimainkan. Ada beberapa unsur dari nyala lampu yang

akan diubah-ubah berdasarkan musik. Unsur tersebut antara lain warna lampu, terang

redup, dan lama nyala tiap warna. Dalam penelitian ini, unsur musik yang berupa frekuensi

(tinggi rendah nada) dan tempo digunakan sebagai masukan pengendalian nyala lampu.

Nilai frekuensi yang didapat digunakan untuk mengatur perubahan warna lampu dan lama

nyala tiap warna. Tempo digunakan untuk mengatur terang redup lampu.


2

Masukan musik diberikan dengan cara memberikan masukan berupa file musik

pada sistem. File tersebut dimasukkan pada Raspberry Pi. Raspberry Pi mempunyai

kemampuan yang cukup untuk mendapat masukan dan menyimpan file musik. Raspberry

Pi juga dapat memainkan file musik tersebut [1]. Dalam sistem ini, file musik akan

dimainkan bersamaan dengan pengendalian lampu yang dilakukan.

Raspberry Pi tidak hanya digunakan untuk menerima masukan dan memainkan file

musik tersebut. Perangkat ini juga digunakan untuk mengolah sinyal masukan. Hasil dari

pengolahan sinyal berupa tingkatan-tingkatan frekuensi dan tempo. Tingkatan-tingkatan

yang diperoleh menjadi suatu perintah otomatis dalam menghasilkan perubahan nyala

lampu. Perubahan tersebut dicapai dengan memberikan tingkatan sinyal pada lampu.

Sinyal yang dimaksud berupa Pulse Width Modulation (PWM) yang dihasilkan Raspberry

Pi.

Sinyal PWM dengan tingkatan yang berubah-ubah akan menjadi masukan sebuah

driver LED. Driver LED mengubah-ubah tegangan pada LED sehingga terang redup LED

berubah [2]. Raspberry Pi juga mengatur hidup mati lampu. Pengaturan hidup mati lampu

yang dimaksud tidak hanya mengatur hidup mati warna lampu tertentu. Pengaturan hidup

mati lampu juga dimaksudkan dalam pengaturan seberapa lama suatu lampu hidup dan

seberapa lama lampu mati.

Aplikasi pengolahan musik menggunakan Raspberry Pi yang telah ada yaitu

aplikasi sinkronisasi musik dengan lampu menggunakan Musical Instrument Digital

Interface (MIDI) [3]. MIDI merupakan protokol komunikasi yang menghubungkan

instrumen-instrumen musik elektronik (digital) untuk saling berinteraksi dan berinteraksi

dengan komputer [4][5]. MIDI akan mengeluarkan informasi mengenai nada yang

dimainkan masukan [5]. Informasi tersebut diterima komputer atau instrumen lain

kemudian digunakan untuk menentukan keluaran (lampu). Berbeda dengan menggunakan

MIDI yang hanya menginformasikan nada yang dimainkan masukan untuk menentukan

keluaran, penelitian ini menggunakan metode untuk mendeteksi nada dan tempo dengan

pengolahan sinyal. Metode pendeteksian nada dan tempo yang digunakan dalam penelitian

ini belum pernah diaplikasikan menggunakan Raspberry Pi. Metode pendeteksian nada dan

tempo yang digunakan hanya diaplikasikan menggunakan komputer [6][7].


3

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan penelitian ini yaitu menghasilkan lampu panggung yang berubah-ubah

warna, terang redup, dan lama nyala lampu menurut perubahan data file musik. Perubahan

nyala lampu diharapkan dapat selaras dengan perubahan musik yang dimainkan.

Manfaat dari penelitian ini:

a. Manfaat bagi masyarakat

Masyarakat dapat menikmati pertunjukan seni yang menampilkan keselarasan

antara musik dengan cahaya yang dihasilkan. Masyarakat tidak hanya menikmati sajian

tata cahaya yang menarik. Sajian tata cahaya yang selaras dengan musik akan memberikan

efek saling mendukung antara tata cahaya dan musik. Keselarasan ini akan membuat

perhatian penonton akan suatu pertunjukan terfokus. Ekspresi yang disampaikan pada

pertunjukan tidak menjadi terpecah antara tata cahaya dengan musik. Keselarasan ini

dicapai dengan teknologi baru yang sederhana dan lebih efisien dalam hal finansial dan

ruang.

b. Manfaat bagi ilmu pengetahuan

Penelitian ini akan menambah aplikasi penggunaan Raspberry Pi. Pada saat

penelitian ini dibuat, Raspberry Pi merupakan perangkat yang baru dikembangkan. Hasil

penelitian ini menambah terciptanya karya dalam bidang elektro yang dapat diaplikasikan

dalam pertunjukan seni.

1.3. Batasan Masalah

Perancangan lampu panggung terkendali musik berbasis Raspberry Pi ini

mencakup batasan-batasan sebagai berikut:

a. Masukan berupa file musik berekstensi wav.

b. Masukan musik berupa melodi dengan tempo 61 M.M. s.d. 120 M.M. (61 bpm s.d.

120 bpm) dan birama 4/4.

c. Menggunakan Raspberry Pi sebagai perangkat penerima masukan, pemutar file musik,

pengolah sinyal, pembangkit sinyal Pulse Width Modulation (PWM).

d. Menggunakan bahasa pemrograman Python.

e. Pendeteksian nada menggunakan metode Modified Autocorrelation Function

sedangkan penentuan tempo menggunakan metode Beat Tracking.

f. Menggunakan LED 3Watt warna merah, hijau, dan biru.


4

g. Variasi warna nyala LED sebanyak 7 variasi yang merepresentasikan 7 nada (C4, D4,

E4, F4, G4, A4, dan B4).

h. Nyala lampu panggung diubah-ubah menggunakan driver LED dengan masukan Pulse

Width Modulation (PWM) dari Raspberry Pi.

1.4. Metodologi Penelitian

a. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan dengan pengumpulan informasi dari berbagai literatur.

Literatur tersebut antara lain berupa buku, jurnal, datasheet. Selain itu, informasi

dikumpulkan dari berbagai artikel di internet. Informasi yang dikumpulkan mencakup

informasi mengenai Raspberry Pi, bahasa pemrograman Python, pengolahan sinyal digital,

lampu LED 3Watt, dan driver LED.

b. Perancangan dan Pembuatan Alat

Gambar 1.1. Diagram Blok Sistem

Perancangan dan pembuatan alat dimulai dari pembuatan hardware. Hardware

yang dibuat berupa rangkaian elektronik driver LED. Perancangan selanjutnya yaitu

perancangan program pengolahan sinyal musik. Penentuan nilai Pulse Width Modulation

(PWM) dilakukan berdasarkan pengolahan sinyal yang dilakukan.

c. Pengambilan data

Pengambilan data dilakukan dengan melihat keluaran Raspberry Pi berupa

informasi pendeteksian nada dan tempo (pengolahan sinyal) dan tegangan keluaran driver

LED. Informasi sinyal PWM yang diamati yaitu frekuensi dan duty cycle. Selain itu,


5

dilakukan pengambilan data berupa informasi on-off port GPIO dan lama waktu keadaan

on pada port GPIO.

d. Pembuatan analisa dan kesimpulan

Analisa dan pengambilan kesimpulan dibuat atas data yang diperoleh. Data berupa

pengolahan sinyal dibandingkan dengan hasil pendeteksian nada menggunakan perangkat

lunak Wavanal [8] dan pendeteksian tempo menggunakan perangkat lunak

AudioRetoucher [9]. Analisa dan pengambilan kesimpulan mengacu pada kesesuaian

sistem yang dibuat dengan perancangan sistem yang diharapkan.


6

BAB II

DASAR TEORI

2.1.Raspberry Pi

Raspberry Pi merupakan komputer dalam satu singleboard. Sistem dalam chip

Raspberry Pi yaitu BCM28351. Chip mengintegrasikan sebuah prosesor (CPU), graphics

processing unit (GPU), dan memori pada suatu unit tunggal [10]. Bagian-bagian Raspberry

Pi adalah sebagai berikut:

1. Prosesor

Presesor berupa chip 32 bit, 700 MHz System on a Chip, dengan arsitektur ARM [11].

Raspberry Pi Model B mempunyai RAM sebesar 512 MB sedangkan Raspberry Pi

Model A mempunyai RAM sebesar 256 MB [10].

2. Slot Secure Digital Card (SD Card)

Raspberry Pi mempunyai slot SD Card. SD Card dibutuhkan sebagai hard drive untuk

menyimpan seluruh data.

3. Port USB

Raspberry Pi Model B mempunyai 2 port USB sedangkan Raspberry Pi Model A

hanya mempunyai sebuah Port USB.

4. Port Ethernet

Raspberry Pi Model B mempunyai port Ethernet dengan standar RJ45.

5. Konektor HDMI

Port HDMI digunakan sebagai penyedia keluaran video dan audio digital. Sinyal

HDMI mampu dikonversi menjadi DVI sehingga dapat digunakan untuk berbagai

monitor.

6. Output Audio Analog

Port audio analog digunakan sebagai penyedia keluaran audio analog untuk speaker

dengan jack standar 3,5mm mini analog audio jack.

7. Keluaran Composite Video

Jack standar tipe RCA menyediakan keluaran untuk sinyal video NTSC dan PAL [12].

Selain itu terdapat port General Purpose Input/Output (GPIO) digunakan untuk

berhubungan dengan suatu hardware eksternal. Raspberry Pi mempunyai 26 pin GPIO.

Gambar 2.1. menunjukkan konfigurasi pin pada port GPIO.


7

Gambar 2.1. Konfigurasi pin pada port GPIO [10]

Pin 4, 9, 14, 17, 20, dan 25 tidak dapat digunakan karena masih dalam tahap

pengembangan [10].

Operating System (OS) pada Raspberry Pi yaitu Linux. Prosesor Broadcom [1][12]

mempunyai device driver dan kode yang tidak terdapat dalam standar Linux distribution.

Ukuran RAM Raspberry Pi berbeda dengan ukuran RAM komputer. Linux distribution

khusus untuk Raspberry Pi dikembangkan dalam mengatasi ketidaksesuaian Raspberry Pi

dengan standar Linux. Linux distribution yang dibuat di antaranya: Raspbian

(direkomendasikan secara resmi), Adafruit Raspberry Pi Educational Linux, Arch Linux,

Xbian, Qton Pi [12].

2.2.Bahasa Pemrograman Python

Python ditemukan oleh Guido van Rossum. Python merupakan bahasa

pemrograman aras tinggi. Program atau script Python dapat langsung dieksekusi, tidak

perlu proses compiling ke kode mesin. Dalam Python, pemrogram tidak perlu menegaskan

sebuah variabel berupa number, list, atau string [12][13]. Python merupakan open source

software. Bahasa pemrograman python masih dikembangkan dan diperbaiki [13].

1. Modul NumPy

NumPy merupakan modul Python untuk scientific computing. Modul mempunyai

kemampuan perhitungan N-dimensional arrays, operasi elemen-elemen, aljabar linier, dan

mampu mengerjakan kode C/C++/Fortran [14].

2. Modul SciPy

SciPy merupakan paket yang menggunakan array NumPy dan memanipulasi data

menggunakan permasalahan standar sains dan keteknikan seperti: integrasi, fungsi

maksimum atau minimum, pemrosesan sinyal dan image, matriks serta statistika [14].


8

3. Modul RPi.GPIO

GPIO merupakan modul untuk mambaca dan mengendalikan port GPIO pada

Raspberry Pi [12][15].

4. Modul Pexpect

Pexpect merupakan modul Python untuk mengendalikan suatu aplikasi secara

otomatis [16].

2.3. Light Emitting Diode (LED)

Seperti dioda, arus pada LED akan mengalir dari muatan positif semikonduktor ke

muatan negatif. Sisi bermuatan positif disebut anoda dan sisi bermuatan negatif disebut

katoda [17]. Pada penelitian, LED yang digunakan berupa High Power LED berwarna

merah, hijau, dan biru dengan Forward Current sebesar 0,7 A. Forward Voltage ( ) untuk

LED warna merah sebesar 2,0 V s.d. 2,8 V. Forward Voltage untuk LED warna hijau dan

biru sebesar 3,0 V s.d. 3,8 V [18]. Gambar 2.2 menunjukkan gambar High Power LED.

Gambar 2.2. High Power LED [18]

Pada rangkaian yang terhubung secara seri, tegangan seluruh rangkaian adalah

penjumlahan dari masing-masing tegangan [19]. Gambar 2.3 menunjukkan beberapa LED

yang dirangkai secara seri.

Gambar 2.3. LED terhubung seri


9

Tegangan total beberapa LED yang dirangkai seri dihitung: (2.1)

Jika seluruh LED mempunyai besar tegangan yang sama, maka (2.2)

Keterangan: : Tegangan total rangkaian seri : Forward Voltage LED : Jumlah LED

2.4.Driver LED

2.4.1.Penyearah Satu Fasa Gelombang Penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dapat diperoleh dengan merangkai

transformator dan 4 buah dioda [20]. Rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh

ditunjukkan oleh Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh [21]

Daya disuplai ke dioda dan untuk mendapatkan setengah siklus positif. Dioda

dan digunakan untuk memperoleh siklus negatif. Gambar 2.5 menggambarkan

gelombang masukan dan gelombang keluaran penyearah [20].


10

Gambar 2.5. Gelombang masukan dan keluaran penyearah [20]

Untuk memperoleh tegangan keluaran yang berupa gelombang dc, keluaran

penyearah dihubungkan dengan suatu filter. Filter berupa kapasitor. Kapasitor akan

mengecilkan ripple pada gelombang keluaran [22]. Gambar 2.6 menunjukkan gelombang

keluaran penyearah setelah dihubungkan dengan filter.

Gambar 2.6. Gelombang keluaran penyearah terhubung filter [23]


11

Nilai ripple kapasitor filter dapat dihitung sebagai berikut [23]: (2.3)

Dimana: : Ripple kapasitor filter : Tegangan ripple (rms) : Tegangan keluaran dc (V) : Arus beban dalam miliamper : Nilai kapasitor filter dalam mikrofarad

2.4.2.Regulator LM317

Untuk menghasilkan nilai tegangan tertentu, keluaran IC LM317 dihubungkan

dengan resistor pembagi tegangan. IC LM317 membutuhkan pengoperasian dengan

diberikannya beda tegangan antara masukan dengan keluaran. Beda tegangan dipengaruhi

arus yang melewati regulator (semakin besar arus yang dibutuhkan, beda tegangan yang

dibutuhkan juga semakin besar) [23]. Rangkaian regulator IC LM317 ditunjukkan oleh

Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Rangkaian regulator IC LM317 [23]


12

Tegangan keluaran regulator dapat dihitung menggunakan [23]: ( ) (2.4)

dengan dan

Keterangan: : Tegangan keluaran regulator (V) : Tegangan referensi (V) : Arus terminal adjustment (A) : Resistor pembagi tegangan (Ω) : Resistor pembagi tegangan (Ω)

2.4.3.Regulator Buck

Regulator Buck adalah regulator yang berfungsi menghasilkan tegangan keluaran

yang lebih rendah dari tegangan masukan. Dalam rangkaian konverter buck, sebuah

MOSFET daya digunakan sebagai saklar tegangan masukan yang melewati induktor dan

LED. MOSFET dihubungkan secara seri dengan induktor dan LED. Induktor digunakan

untuk menyimpan energi ketika MOSFET dalam kondisi on. Energi digunakan untuk

menyediakan arus saat MOSFET dalam kondisi off. Konverter buck menghasilkan arus

yang konstan dalam efisiensi yang tinggi. Konverter buck dapat dirancang dengan efisiensi

di atas 90% [24]. Gambar 2.8 menunjukkan rangkaian konverter buck sebagai driver LED.

Gambar 2.8. Rangkaian converter buck [24]


13

Nilai kritis induktor [20]:

f

RkLLC

2

1 (2.5)

Nilai kritis kapasitor [20]:

216

1

Lf

kCCC

(2.6)

Dengan (2.7)

(2.8)

Dimana: : Nilai kritis induktor : Nilai kritis kapasitor : Frekuensi penyaklaran : Duty cycle sinyal penyaklaran : Hambatan beban : Tegangan keluaran : Tegangan masukan : Arus keluaran

2.5.MOSFET Gate Drive

Rangkaian gate drive digunakan untuk meminimumkan rugi pensaklaran pada

suatu konverter. Rangkaian gate drive dirancang agar menghasilkan transisi pensaklaran

yang cepat. MOSFET merupakan komponen terkontrol tegangan. Pengaturan kondisi on

dan off suatu MOSFET relatif mudah. Kondisi on dapat dicapai jika tegangan gate ke

source melebihi tegangan threshold. Biasanya, tegangan gate ke source MOSFET untuk

mencapai kondisi on yaitu antara 10 V dan 20 V.

Salah satu jenis rangkaian gate drive MOSFET yaitu double emitter-follower atau

totem pole. Rangkaian totem pole terdiri dari sepasang transistor bipolar NPN dan PNP


14

yang cocok. Gambar 2.9 menunjukkan gambar rangkaian totem pole. Ketika masukan

rangkaian totem pole dalam kondisi high, akan on dan akan off, sehingga MOSFET

dalam kondisi on. Ketika masukan rangkaian totem pole dalam kondisi low, akan off

dan akan on, sehingga MOSFET dalam kondisi off [22].

Gambar 2.9. Rangkaian totem pole [22]

Pada umumnya, titik referensi ground untuk sinyal masukan dan gate drive tidak

sama [25]. Perlu adanya isolasi antara masukan gate drive yang berupa gelombang pulsa

dengan rangkaian gate drive. Isolasi sinyal masukan dengan rangkaian gate drive dapat

berupa optocoupler. Optocoupler merupakan kombinasi antara infrared light emitting

diode (ILED) dengan sebuah silicon phototransistor. Sinyal input diberikan pada ILED

dan akan didapatkan keluaran pada phototransistor [20]. Gambar 2.10 menunjukkan

rangkaian totem pole terisolasi optis.

Gambar 2.10. Rangkaian totem pole terisolasi optis [22]


15

2.6.Metode Pitch Detection (Metode Modified Autocorrelation Function)

Modified autocorrelation pitch detector bekerja berdasarkan metode center-

clipping. Gambar 2.11 menunjukkan blok diagram algoritma pendeteksian pitch. Metode

membutuhkan low pass filter 0 s.d. 900 Hz menggunakan tapis digital Finite Impulse

Response (FIR). Sinyal suara yang telah ditapis kemudian didigitalkan pada sampling rate

( ) 10 kHz dan dibagi menjadi 30ms bagian (300 sampel) [26][27].

Gambar 2.11. Blok Diagram Metode Autocorrelation Pitch Detector [27]

Bagian pertama pemrosesan yaitu komputasi clipping level ( ) untuk 30ms bagian

dari sinyal suara. Clipping level diatur 64% lebih kecil dari nilai peak absolute sample

pada awal dan akhir 10ms. Kemudian, proses center clipping dan infinite peak clipping

dilakukan pada 30ms bagian dari sinyal suara. Hasil proses center clipping dan infinite

peak clipping diasumsikan dalam 3 level : +1 jika sampel melebihi level clipping positif, -1

jika sampel di bawah level clipping negatif, dan 0 untuk keadaan lain [27][28].

[ ] { | | (2.9)

Keterangan : : sinyal keluaran proses center clipping : sinyal masukan : level clipping


16

Setelah proses clipping, proses selanjutnya melakukan perhitungan menggunakan

fungsi autocorrelation 30ms bagian dari sinyal dengan jangkauan lag dari 20 sampel

sampai dengan 200 sampel (periode 2ms sampai dengan 200ms) [27]. Fungsi

autocorrelation adalah sebagai berikut [28]:

∑ (2.10)

Keterangan: : fungsi autocorrelation : lag : sinyal masukan : panjang sequence yang teranalisis : jumlah poin autocorrelation yang dihitung

Pada prakteknya, sinyal yang digunakan merupakan sinyal short speech segment.

Hal ini menyebabkan pemrosesan berbasis metode autocorrelation menggunakan fungsi

short-time autocorrelation [28]:

∑ (2.11)

Proses dilanjutkan dengan mencari nilai maksimum dari fungsi autocorrelation.

Jika nilai maksimum melebihi 0,3, bagian maksimum dikategorikan sebagai voiced dan

lokasi bagian maksimum ini merupakan periode pitch. Bagian dengan nilai maksimum

lainnya dikategorikan sebagai unvoiced [26][27]. Frekuensi fundamental (frekuensi pitch)

dapat dihitung [7]: (2.12)

dengan (2.13)


17

Keterangan: : frekuensi fundamental (frekuensi pitch) : periode pitch : lag : periode sampling : sampling rate

Sebelum melakukan proses autocorrelation, sinyal dites menggunakan Silence

Detector. Tes ini menentukan amplitudo puncak sinyal cukup besar atau tidak. Threshold

terpilih pada ⁄ dari nilai puncak sinyal absolut. Jika puncak sinyal di atas threshold,

bagian sinyal dianggap sebagai sinyal speech, proses komputasi Pitch Detection dilakukan.

Jika puncak sinyal di bawah threshold, bagian sinyal dianggap sebagai unvoiced (silence)

dan tidak dilakukan komputasi [26][27].

2.7.Metode Beat Tracking

Gambaran sistem beat tracking ditunjukkan pada Gambar 2.12. Pada metode beat

tracking yang digunakan, ada tiga keluaran dari hasil sistem yaitu beat time, beat type, dan

current tempo. Keluaran ini disebut beat information (BI) [6].

Gambar 2.12. Proses beat tracking [6]


18

Mula-mula sinyal masukan yang berupa sinyal analog diubah menjadi sinyal digital

dalam bagian A/D Conversion. Pada bagian analisis frekuensi, onset-time finders

mendeteksi onset time pada jangkauan spektrum frekuensi yang berbeda, hasilnya

ditransformasikan oleh onset-time vectorizers dalam bentuk vektor dan disebut onset-time

vector. Pada bagian beat prediction, sistem mengatur agen-agen yang membuat hipotesis

paralel berdasarkan onset time vector. Masing–masing agen menghitung inter-beat interval

dan memprediksi beat time berikutnya. Agen-agen dan chord change checker menentukan

beat type. Hypothesis manager mengumpulkan seluruh hipotesis dan menentukan keluaran

akhir [6].

2.7.1.Analisis Frekuensi

Pada bagian analisis frekuensi, spektrum frekuensi dan onset time vectors

diperoleh. Pita frekuensi penuh dipecah menjadi beberapa jangkauan frekuensi [6].

2.7.1.1.Fast Fourier Transform (FFT)

Spektrum frekuensi dihitung dengan FFT menggunakan Hanning window. Dalam

implementasi ini, sinyal input didigitalkan menjadi 16 bit/22,05 kHz. FFT digunakan untuk

mendapatkan komponen-komponen onset pada bagian analisis frekuensi. FFT dihitung

dengan window size 1024 sampel, dan window digeser 256 sampel, resolusi frekuensi

21,53Hz dan discrete time step 11,61 ms (1 frame-time). FFT juga digunakan untuk

menentukan perubahan chord pada bagian beat predicton. FFT dihitung dalam audio down

sampled 16 bit/11,025 kHz dengan window size 1024 sampel, dan window digeser 128

sampel, resolusi frekuensi 10,77 Hz dan time step 1 frame-time [6].

2.7.1.2.Penguraian Komponen-Komponen Onset

Komponen–komponen frekuensi diuraikan sebagai komponen onset. Komponen-

komponen frekuensi merupakan komponen frekuensi pada saat daya meningkat secara

cepat. Gambar 2.13 menunjukkan penguraian komponen onset [6][29].


19

Gambar 2.13. Penguraian komponen onset [29]

Komponen frekuensi diuraikan menjadi komponen onset dengan derajat

onset [6][28]: { ( ) (2.14)

dengan kondisi ( ) (2.15) ( ) (2.16)

Keterangan: : komponen frekuensi : waktu : frekuensi : daya sebelumnya

2.7.1.3.Onset-time finders

Langkah perrtama dalam pengolahan sinyal audio yaitu penguraian sinyal untuk

menghasilkan onset time. Sinyal diuraikan menjadi beberapa tingkatan frekuensi.

Frekuensi diuraikan menjadi tujuh jangkauan frekuensi (0–125 Hz, 125–250 Hz, 250–500

Hz, 0.5–1 kHz, 1–2kHz, 2–4kHz, and 4–11kHz). Setiap onset time diperoleh dengan

menemukan peak time menggunakan peak picking [6]. ∑ (2.17)


20

2.7.1.4.Onset-time Vectorizer

Setiap onset-time vectorizer mentransformasi hasil dari seluruh onset-time finders

menjadi sebuah sequence of onset-time vector. Vektor tersebut merupakan gabungan onset

time yang sama dalam seluruh jangkauan frekuensi. Dalam sistem ini, tiga buah vectorizers

mentransformasikan onset times dari tujuh finders menjadi tiga sequence of seven-

dimensional onset-time vector dengan bobot frekuensi yang berbeda-beda (pada seluruh

jangkauan frekuensi, jangkauan frekuensi rendah dan jangkauan frekuensi menengah).

Hasil dari proses onset-time vectorizer dikirim ke bagian beat prediction [6].

2.7.2.Beat Prediction

Dalam proses beat prediction terdapat agen-agen yang mengolah sequence of

onset-time vector berdasarkan strategi yang berbeda-beda dan mempertahankan hipotesis

masing-masing. Setiap hipotesis terdiri dari sebuah predicted next-beat time, masing-

masing beat type (tipe half-note-level, tipe measure level) dan current inter-beat interval.

Relasi antara onset-time vectorizer, agen-agen, dan chord change checker pada proses beat

prediction ditunjukkan oleh Gambar 2.14. Hipotesis-hipotesis ini digabungkan oleh

hypothesis manager. Hipotesis yang paling handal dianggap sebagai keluaran sistem [6].

Gambar 2.14. Relasi onset-time vectorizer, agen-agen, dan chord change checkers [6]

Seluruh agen dijadikan berpasangan. Dua agen yang berpasangan memeriksa inter-

beat interval dan memprediksi next-beat time. Prediksi dari kedua agen akan selalu

berbeda sebesar setengah inter-beat interval. Satu agen berinteraksi dengan agen lain pada

prediction field, yang merupakan expectancy curve yang merepresentasikan next-beat time


21

yang diharapkan. Gambar 2.15 menunjukkan interaksi dua agen yang berpasangan. Tinggi

masing-masing puncak lokal pada prediction field dapat ditafsirkan sebagai kemungkinan

posisi next-beat. Dua agen beriteraksi satu sama lain dengan menghambat (inhibit) masing-

masing prediction field [6].

Gambar 2.15. Interaksi agen [6]

Ada empat parameter yang digunakan untuk menentukan strategi dalam membuat

hipotesis oleh setiap agen [6]. Parameter yang digunakan terdaftar dalam Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Tabel inisialisasi parameter [6]

Keterangan:

1. Parameter frequency focus type digunakan untuk menentukan dari vectorizer mana

onset-time vector yang diterima sebuah agen. Jenis frequency focus type yaitu type-all

(terfokus pada seluruh jangkauan frekuensi), type-low (terfokus pada jangkauan

frekuensi rendah), dan type-mid (terfokus pada jangkauan frekuensi menengah).

2. Parameter autocorrelation period digunakan untuk menentukan ukuran jendela untuk

menghitung vectorial autocorrelation dari onset-time vector sequence.


22

3. Parameter inter-beat interval range digunakan untuk mengendalikan jangkauan inter-

beat interval yang masih mungkin.

4. Parameter initial peak selection memberikan nilai primary atau secondary. Nilai

primary merujuk pada puncak terbesar pada prediction field yang dipilih dan dianggap

sebagai next beat time. Nliai secondary merujuk pada puncak terbesar kedua yang

dipilih. Penyeleksian ini membantu membuat variasi hipotesis [6].

2.7.2.1.Beat-predicting Agents

1. Penentuan inter-beat interval

Untuk menentukan inter-beat interval, masing-masing agen menerima sequence of

onset-time vector dan menghitung vectorial autocorrelation. Fungsi vectorial

autocorrelation yang terjendela dan ternormalisasi adalah sebagai berikut: ∑ ( ) ∑ ( ) (2.18)

dimana merupakan onset-time vector N-dimensi pada waktu , merupakan waktu

saat ini dan merupakan parameter strategi autocorrelation period. Fungsi

jendela dengan ukuran jendela dinyatakan sebagai berikut { (2.19)

Inter-beat interval dinyatakan sebagai dengan tinggi maksimum . Jangkauan inter-

beat interval dibatasi oleh inter-beat interval range.

2. Memprediksi next beat time

Untuk memprediksi next beat time, masing-masing agen membentuk suatu

prediction field. Gambar 2.16 menunjukkan proses memprediksi next beat.

Gambar 2.16. Proses memprediksi next beat [6]


23

Prediction field merupakan hasil dari perhitungan fungsi cross correlation

terjendela antara jumlah dari seluruh dimensi dan beat-time sequence

sementara dimana interval merupakan inter-beat interval.

∑ ( ∑ )

(2.20)

{ (2.21)

{ (2.22) merupakan inter-beat interval pada waktu t,

merupakan ukuran jendela untuk menghitung cross correlation, dan

merupakan konstanta faktor yang menentukan berapa banyak ketukan sebelumnya yang

dipertimbangkan dalam perhitungan cross correlation. Prediction field dinyatakan sebagai dimana . Masing-masing agen memilih next beat time dari puncak

lokal pada prediction field setelah field dihalangi (inhibit) agen pasangan.

3. Menentukan beat type

Setiap agen menentukan beat type dari beat time yang diprediksi menurut half-note

time dan measure time. Sistem menggunakan dua macam kemungkinan perubahan chord

dengan mengikuti struktur beat higher-level (memutuskan half-note time dan measure

time) dan memilih bermacam hipotesis terbaik yang dibuat agen untuk menentukan posisi

ketukan. Ada 2 jenis musical knowledge yang digunakan dalam penentuan perubahan

chord yaitu:

Quarter-note-level knowledge. Chord-chord lebih mungkin berubah pada awal

pengukuran daripada pada posisi lain. Kemungkinan perubahan chord quarter-note

cenderung menjadi lebih tinggi pada ketukan kuat daripada ketukan lemah. Perubahan

lebih tinggi pada ketukan kuat pada awal pengukuran daripada ketukan kuat lain.

Eight-note-level knowledge. Chord-chord lebih mungkin berubah pada ketukan

daripada antar ketukan yang berdekatan. Kemungkinan perubahan chord eight-note

cenderung lebih tinggi pada ketukan daripada pada posisi perpindahan eight-note.

Sistem menggunakan quarter-note-level knowledge untuk mendeteksi struktur

ketukan higher-level. Sistem menghitung , yang merepresentasikan

kecenderungan dari kemungkinan perubahan chord quarter-note sebelumnya, dan


24

menghitung , yang merepresentasikan kecenderungan dari kemungkinan setiap

empat perubahan chord quarter-note sebelumnya.

(2.23) (2.24)

merupakan faktor yang menentukan berapa banyak nilai

sebelumnya yang diambil menjadi pertimbangan dan merupakan faktor yang

menentukan berapa banyak nilai saat ini yang diambil menjadi pertimbangan. Nilai

konstan ini diatur pada dan . Nilai

menjadi lebih tinggi ketika cenderung menjadi lebih tinggi pada ketukan kuat, yang

terjadi pada setiap quarter-note. Nilai menjadi lebih tinggi ketika

cenderung menjadi lebih tinggi pada awal pengukuran, yang terjadi pada setiap quarter

note keempat.

Jika , sistem memutuskan posisi half-

note time , dengan merupakan threshold konstan dalam

keputusan. Jika merupakan half-note time dan sistem memutuskan posisi measure-note time , dengan merupakan threshold konstan. Kehandalan pengambilan keputusan

ini didefinisikan sebagai berikut:

| | (2.25) | | (2.26)

Sistem menentukan tipe ketukan (tipe half-note-level dan tipe measure-level)

dengan menggunakan posisi sebelumnya dari half-note time dan measure time. Asumsi

strong dan weak merujuk pada beat time. Asumsi beginning dan middle merujuk pada half-

note time.

Untuk memilih hipotesis terbaik, sistem menggunakan eight-note-level knowledge.

Keluaran akhir ditentukan pada dasar hipotesis yang tepat yang mempunyai kehandalan

lebih tinggi. Untuk mengevaluasi kehandalan hipotesis, sistem menghitung .


25

( ) (2.27)

Jika menjadi cukup tinggi (kemungkinan perubahan chord eight-note

cenderung lebih besar pada ketukan daripada pada posisi lain), nilai kehandalan meningkat

sehingga sistem dapat menyeleksi hipotesis yang menghasilkan yang tepat.

4. Mengevaluasi kehandalan hipotesis

Setiap agen mengevaluasi kehandalan hipotesis dengan mengikuti tiga langkah.

Langkah pertama dilakukan dengan mengevaluasi kehandalan hipotesis berdasarkan

bagaimana next beat time diprediksi pada basis onset time bersamaan (coincided) dengan

waktu terprediksi (extrapolated) dari past beat time. Jika onset time bersamaan,

kehandalan meningkat.

Pada langkah kedua, kehandalan hipotesis dievaluasi berdasarkan seberapa tepat

kemungkinan perubahan chord eight note. Jika cukup tinggi, kehandalan

hipotesis meningkat, jika terjadi sebaliknya kehandalan hipotesis menurun. Langkah ketiga

dilakukan dengan mengevaluasi kehandalan hipotesis berdasarkan seberapa tepat

kemungkinan perubahan hipotesis quarter-note. Jika cukup tinggi, kehandalan

hipotesis menjadi sedikit meningkat [6].

2.7.2.2.Chord change checkers

Dengan menggunakan beat time sementara dihasilkan basis onset times, metode

pendeteksian menguji kemungkinan perubahan chord pada sebuah frekuensi spektrum

tanpa mengidentifikasi nama notasi musik atau chord. Ide metode ini muncul dari

observasi bahwa seorang pendengar yang tidak dapat mengidentifikasi nama-nama chord

dapat merasakan perubahan chord.

Setiap chord change checkers memeriksa 2 jenis kemungkinan perubahan chord.

Kemungkinan perubahan chord tersebut antara lain: kemungkinan pada quarter-note level

dan yang lainnya pada eight-note level, dengan memotong spektrum frekuensi menjadi

potongan-potongan pada beat-time sementara. Kemungkinan perubahan chord quarter-

note dan eighth-note berturut-turut merepresentasikan bagaimana sebuah chord berubah


26

pada setiap posisi quarter-note dan pada setiap eighth-note berdasarkan jumlah hipotesis

posisi ketukan. Kemungkinan-kemungkinan perubahan dihitung dengan cara:

1. Memotong spektrum frekuensi menjadi potongan-potongan spektrum.

Spektrum frekuensi (daya spektrum) dihitung menggunakan Fast Fourier

Transform dan pendigitalan sinyal audio (Seperti yang telah dijelaskan pada bagian 2.4.1

Analisis Frekuensi). Dalam persiapan perhitungan kemungkinan perubahan chord quarter-

note , frekuensi spektrum dipotong menjadi potongan-potongan pada quarter-

note time (beat time) :

{ | } (2.28)

merupakan beat time ke-n dan merupakan daya spektrum frekuensi pada

waktu . Pada persiapan perhitungan kemungkinan perubahan chord eighth-note ,

spektrum dipotong menjadi potongan-potongan spektrum pada eighth-note time yang diinterpolasikan dari :

| (2.29)

{ ( ) ( ) (2.30)

2. Membentuk histogram.

Sistem membentuk histogram dan (menggunakan abreviasi

seperti ) dijumlahkan selama sumbu waktu pada potongan yang sesuai dan :

∑ (2.31)

merupakan batas yang diajukan untuk menghindari pengaruh noise dan

komponen frekuensi yang tidak stabil di sekitar awal notasi.


27 ( ) (2.32)

3. Mendeteksi frekuensi dominan.

Puncak selama sumbu frekuensi dalam dihitung sebagai

berikut:

{ (2.33)

Implementasi sistem hanya mempertimbangkan puncak frekuensi antara 10 Hz dan 1kHz.

Puncak ini dapat dianggap sebagai frekuensi nada dominan dalam setiap potongan

frekuensi dan cenderung cocok untuk komponen chord atau melodi. Puncak

diatur menjadi , yang bernilai antara 0 dan 1. Untuk menghindari peningkatan

puncak noise yang tidak perlu yang muncul selama periode silent seperti perhentian, sistem

mengitung sebagai nilai relatif terhadap recent maximum dari . Fungsi potongan digunakan setelah perkalian nilai relatif dengan gain

ratio konstan sehingga nilai absolut puncak dominan cukup lebar. (2.34)

( ( ) ) (2.35)

{ (2.36)

merupakan rasio atenuasi konstan yang menentukan seberapa lama pengaruh

lokal maksimum sebelumnya, nilai recent maximum. Nilai dibatasi menjadi

paling kecil bernilai 1 dan nilai dibatasi menjadi paling kecil bernilai 0 dan

kurang dari 1. Nilai dan yang digunakan diatur menjadi dan . Puncak tertransformasi dalam setiap

potongan dihitung sehingga puncak sebelumnya dapat dianggap kontinyu

selama periode silent relatif yang jumlah puncak-puncak rendah.


28 { ∑ ∑ (2.37)

SilentThres merupakan threshold konstan sebagai kriteria untuk periode silent dan diatur

pada 0,1. Transformasi dibuat untuk mencegah kemungkinan perubahan chord meningkat

secara cepat setelah periode silent.

4. Membandingkan frekuensi antara potongan yang berdekatan.

Kemungkinan perubahan chord dihitung dengan membandingkan puncak dengan

potongan-potongan yang berdekatan dan . Ketika chord

berubah pada batas waktu antara potongan-potongan tersebut, puncak

cenderung berbeda dari ). Kemungkinan perubahan chord

dihasilkan sebagai hasil normalisasi beda puncak positif . Dalam menormalisasi menjadi jangkauan 0-1, sistem menghitung sebagai sebuah nilai yang

relatif terhadap recent maximum dari .

∑ ( ) (2.38)

(2.39)

Dengan demikian kemungkinan perubahan quarter-note dan kemungkinan

perubahan eight note dapat dihitung sebagai berikut [6]: (2.40)

2.7.2.3.Hypothesis manager

Hypothesis manager mengklasifikasikan seluruh hipotesis menjadi grup-grup

berdasarkan beat time dan inter-beat interval. Hypothesis manager menyeleksi grup

dominan yang paling handal. Kemudian, hypothesis manager mengulangi langkah

pembagian grup dan melakukan tiga kali penyeleksian sambil menyempitkan batas beat

time. Hipotesis yang handal pada grup yang paling dominan dipilih sebagai keluaran

sistem [6].


29

2.8.Teori Musik

Hubungan antara nada dengan frekuensi ditunjukkan oleh Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Hubungan nada dengan frekuensi [30]

Nada Frekuensi

C4 261,63 Hz

D4 293,66 Hz

E4 329,63 Hz

F4 349,23 Hz

G4 392,00 Hz

A4 440,00 Hz

B4 493,88 Hz

Tempo merupakan kecepatan suatu lagu. Ketepatan kecepatan tempo diberikan

sebagai M.M. (Maelzel’s metronome) yang setara dengan beats per minute (bpm) [31].


30

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

3.1.Perancangan Sistem

Sistem ini terdiri dari subsistem pengolahan sinyal audio (musik) dan subsistem

pengendalian lampu. Subsistem pengolahan sinyal audio dilakukan dalam Raspberry Pi.

Subsistem pengendalian lampu berupa driver LED. Selain itu, terdapat keyboard dan

mouse sebagai masukan Raspberry Pi serta monitor dan speaker sebagai keluaran

Raspberry Pi. Tampilan visual pada monitor diberikan untuk memudahkan penyalaan dan

pengoperasian sistem oleh pengguna. File musik diperdengarkan melalui speaker.

Gambar 3.1 Diagram blok sistem

Sinyal audio (musik) digunakan sebagai masukan sistem. Sinyal audio (musik)

berupa file berekstensi wav diinputkan ke Raspberry Pi. File dipanggil sebagai data dan

diolah menggunakan metode pengolahan sinyal. Hasil pengolahan sinyal audio berupa

pendeteksian nada dan tempo. Pengolahan sinyal tersebut dilakukan menggunakan bahasa

pemrograman Python. Dalam alat ini, nada yang terdeteksi digunakan untuk menentukan

warna dan lama nyala lampu sedangkan pendeteksian tempo digunakan untuk menentukan

terang redup lampu. Pengendalian warna dan terang redup nyala lampu dilakukan dengan

memberikan sinyal Pulse Width Modulation (PWM) yang berbeda-beda pada driver LED.


31

Sinyal PWM dihasilkan oleh Raspberry Pi dan dikeluarkan melalui port GPIO.

Keyboard dan mouse dihubungkan dengan port USB pada Raspberry Pi. Monitor

dihubungkan melalui port HDMI. Speaker terhubung dengan Raspberry Pi melalui mini

analog audio jack.

3.2.Perancangan Mekanik

Perancangan mekanik berupa perancangan desain wadah lampu. Wadah lampu

berbentuk silinder dengan diameter 17 cm dan panjang silinder 12 cm. Keseluruhan wadah

lampu terbuat dari aluminium. Wadah dirancang untuk LED sebanyak 18 buah yang terdiri

dari 6 buah LED warna merah, 6 buah LED warna hijau, dan 6 buah LED warna biru.

Gambar 3.2 menunjukkan gambar desain wadah lampu beserta ukurannya. Susunan posisi

LED ditunjukkan pada gambar tampak depan oleh Gambar 3.3. Gambar 3.4 menunjukkan

wadah lampu tampak samping kanan. Gambar 3.5 menunjukkan wadah lampu tampak

samping kiri. Gambar 3.6 menunjukkan wadah lampu tampak belakang.

Gambar 3.2. Desain wadah lampu


32

Gambar 3.3. Wadah lampu tampak depan

Gambar 3.4. Wadah lampu tampak samping kanan


33

Gambar 3.5. Wadah lampu tampak samping kiri

Gambar 3.6. Wadah lampu tampak belakang


34

3.3.Perancangan Perangkat Keras

Perangkat keras sistem berupa driver LED. Driver LED berupa regulator buck

dengan masukan sinyal PWM sebagai pengatur pensaklaran regulator. Sinyal PWM

berasal dari Raspberry Pi yang dikeluarkan melalui port GPIO.

3.3.1.Konfigurasi LED

Jumlah LED yang digunakan pada sistem ini sebanyak 18 buah, dengan rincian

sebagai berikut: 6 buah LED warna merah, 6 buah LED warna hijau, dan 6 buah LED

warna biru. Rangkaian LED dibagi menjadi 3 rangkaian berdasarkan warna. LED

dirangkai secara seri. Tegangan total masing-masing rangkaian dihitung menggunakan

persamaan 2.2. Kebutuhan tegangan untuk masing-masing rangkaian sebagai berikut:

1. Perhitungan total tegangan yang dibutuhkan rangkaian LED warna merah

Dalam dasar teori telah dibahas bahwa LED warna merah yang digunakan

membutuhkan Forward Voltage ( ) sebesar 2,0 V sampai 2,8 V. Tegangan yang

diberikan pada tiap LED sebesar 2,5 V. Tegangan total rangkaian LED warna merah: (3.1)

2. Perhitungan total tegangan yang dibutuhkan rangkaian LED warna hijau dan biru

Dalam dasar teori telah dibahas bahwa LED warna merah yang digunakan

membutuhkan Forward Voltage ( ) sebesar 3,0 V sampai 3,8 V. Tegangan

yang diberikan pada tiap LED sebesar 3,5 V. Tegangan total rangkaian LED warna

hijau dan biru: (3.2)

Rangkaian LED warna merah ditunjukkan oleh Gambar 3.7. Rangkaian LED warna

hijau ditunjukkan oleh Gambar 3.8. Rangkaian LED warna biru ditunjukkan oleh Gambar

3.9.

Gambar 3.7. Rangkaian LED warna merah


35

Gambar 3.8. Rangkaian LED warna hijau

Gambar 3.9. Rangkaian LED warna biru

3.3.2.Regulator Tegangan

Regulator tegangan digunakan sebagai catu daya LED. Regulator dirancang agar

mampu mengeluarkan tegangan yang berbeda-beda dan dapat diatur menggunakan

Raspberry Pi. Tegangan yang berbeda-beda ini diperoleh dari pengubahan duty cycle sinyal

pensaklaran regulator. Sinyal pensaklaran berupa sinyal Pulse Width Modulation (PWM)

yang dihasilkan Raspberry Pi. Regulator diharapkan mampu menghasilkan arus sebesar

700mA dan tegangan untuk LED warna merah sebesar 0V s.d. 15V sedangkan tegangan

untuk LED warna hijau dan biru sebesar 0V s.d. 21V.

Pada perancangan diguanakan trafo 3A dan 4 buah dioda 1N5402 sebagai

rangkaian penyearah tegangan AC ke DC. Tegangan AC yang digunakan sebesar

220V/60Hz. Transformator digunakan untuk menurunkan tegangan 220V menjadi 30Vrms.

Rangkaian penyearah tegangan ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Rangkaian penyearah tegangan

Sebuah kapasitor filter dipasang pada setiap rangkaian driver LED. Mengacu pada

persamaan 2.3, perhitungan nilai kapasitor untuk setiap driver LED:

Spesifikasi yang diharapkan berupa ripple kapasitor filter sebesar 3% dan tegangan sebesar 25V dengan sebesar 700mA.


36

(3.3)

(3.4)

Kapasitor yang digunakan sebesar 2200μF (nilai standar terdekat dari 2240μF).

3.3.2.1.Regulator Linear

Tegangan keluaran transformator diubah menjadi tegangan dengan nilai tertentu

menggunakan regulator linear dengan IC LM317. Arus yang diharapkan dari keluaran IC

LM317 sebesar 700mA sehingga menggunakan IC LM317T [32]. Dalam menggunakan IC

LM317, dilakukan perhitungan berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut:

1. Perhitungan regulator IC LM317 untuk LED warna merah

Spesifikasi yang diharapkan berupa tegangan 16V dengan tegangan input sebesar 25V

(berasal dari tegangan keluaran transformator). ( ) (3.5)

Diberikan R2 sebesar 5,6kΩ. (3.6)

Resistor R1 yang digunakan sebesar 470Ω (nilai standar terdekat dari 493,3Ω). Hasil

perancangan regulator linear untuk LED warna merah ditunjukkan oleh Gambar 3.11.

Gambar 3.11. Rangkaian regulator linear LED warna merah


37

2. Perhitungan regulator IC LM317 untuk LED warna hijau dan biru

Spesifikasi yang diharapkan berupa tegangan 22V dengan tegangan input sebesar 25V

(berasal dari tegangan keluaran transformator). ( ) (3.7)


Resistor R1 yang digunakan sebesar 330Ω (nilai standar terdekat 346,71Ω). Hasil

perancangan regulator linear untuk LED warna hijau dan biru ditunjukkan oleh

Gambar 3.12.

Gambar 3.12. Rangkaian regulator linear LED warna hijau dan biru

3.3.2.2.Regulator Switching

MOSFET IRF540 digunakan sebagai saklar pada regulator buck. On-off MOSFET

diatur oleh sinyal PWM. Frekuensi sinyal PWM ditetapkan sebesar 100Hz. Dioda yang

digunakan yaitu diode IN4002. Perhitungan nilai kritis induktor ( ) dan kapasitor ( )

pada regulator buck menggunakan persamaan 2.5 dan persamaan 2.6. Sebelum

menentukan nilai induktor dan kapasitor terlebih dahulu dilakukan perhitungan penentuan

duty cycle ( ) dan hambatan beban ( ) menggunakan persamaan 2.7 dan persamaan 2.8.


38

Perhitungan nilai induktor dan kapasitor diberikan:

1. Perhitungan nilai induktor dan kapasitor untuk LED warna merah

Spesifikasi yang diharapkan berupa tegangan 0V s.d. 15V dan arus 700mA.

(3.9)

(3.10)

(3.11)

(3.12)

Induktor yang digunakan sebesar 10mH, nilai induktor standar terdekat yang lebih

besar dari 6,7mH. Kapasitor yang digunakan sebesar 100μF, nilai kapasitor standar

terdekat yang lebih besar dari 58,33μF. Hasil perancangan regulator switching untuk

LED warna merah ditunjukkan oleh Gambar 3.14.

Gambar 3.13. Rangkaian regulator switching untuk LED warna merah

2. Perhitungan nilai induktor dan kapasitor untuk LED warna hijau dan biru


(3.13)

(3.14)

(3.15)


39

(3.16)

Induktor yang digunakan sebesar 10mH, nilai induktor standar terdekat yang lebih

besar dari 6,82mH. Kapasitor yang digunakan sebesar 47μF, nilai kapasitor standar

terdekat yang lebih besar dari 41,67μF. Hasil perancangan regulator switching untuk

LED warna hijau dan biru ditunjukkan oleh Gambar 3.15.

Gambar 3.14. Rangkaian regulator switching untuk LED warna hijau dan biru

Hasil perancangan Driver LED ditunjukkan oleh Gambar 3.16. Masing-masing MOSFET

dihubungkan dengan rangkaian gate drive MOSFET (GD1, GD2, GD3).

Gambar 3.15. Gambar rangkaian Driver LED


40

Penggunaan regulator tegangan linear bertujuan unuk menurunkan tegangan yang

masuk ke regulator switching. Tegangan masukan regulator switching dijadikan mendekati

spesifikasi keluaran regulator switching agar nilai induktor yang digunakan tidak terlalu

besar. Tanpa menggunakan regulator linear, nilai induktor yang dibutuhkan adalah sebagai

berikut (mengacu persamaan 2.5, persamaan 2.7, dan persamaan 2.8):

Tegangan input regulator (Vi) = 30V

1. Perhitungan nilai induktor untuk LED warna merah


(3.17)

(3.18)

(3.19)

2. Perhitungan nilai induktor untuk LED warna hijau dan biru


(3.20)

(3.21)

(3.22)

Perbandingan kebutuhan induktor dengan regulator linear dan tanpa regulator linear

ditunjukkan oleh Tabel 3.1.

Tabel 3.1.Perbandingan kebutuhan induktor

Rangkaian LED Nilai induktor yang dibutuhkan

Menggunakan regulator linear Tanpa regulator linear

Warna merah 6,70mH 53,57mH

Warna hijau dan biru 6,82mH 45mH


41

Dari hasil perbandingan kebutuhan induktor dengan regulator linear dan tanpa

regulator linear, nilai induktor yang dibutuhkan rangkaian dengan regulator linear jauh

lebih kecil daripada nilai induktor yang dibutuhkan rangkaian tanpa regulator linear.

Perancangan rangkaian driver LED yang digunakan dalam penelitian ini yaitu perancangan

dengan menggunakan regulator linear karena membutuhkan nilai induktor yang lebih

kecil.

3.3.3.Gate Drive MOSFET

Gate drive MOSFET membutuhkan sumber tegangan sebesar 12V. Sumber

tegangan rangkaian gate drive MOSFET berasal dari keluaran regulator linear

menggunakan IC LM317. Sumber tegangan regulator linear berasal dari tegangan keluaran

trafo sebesar 30V. Sebuah kapasitor filter dipasang pada rangkaian gate drive MOSFET.

Perhitungan nilai kapasitor untuk regulator linear sebagai sumber tegangan gate drive

MOSFET dihitung berdasarkan persamaan 2.3 sebagai berikut:

Spesifikasi yang diharapkan berupa ripple kapasitor filter sebesar 3% dan tegangan sebesar 20V dengan sebesar 100mA. (3.23)

(3.24)

Kapasitor yang digunakan sebesar 470μF (nilai standar terdekat dari 400μF).

Perhitungan perancangan regulator linear sebagai sumber tegangan gate drive

MOSFET berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut:

Spesifikasi yang diharapkan berupa tegangan 12V. ( ) (3.25)


Resistor R1 yang digunakan sebesar 1kΩ (nilai standar terdekat dari 1,032 kΩ). Hasil

perancangan regulator linear sebagai sumber tegangan gate drive MOSFET ditunjukkan

oleh Gambar 3.13.


42

Gambar 3.16. Rangkaian regulator linear sebagai sumber tegangan gate drive MOSFET

Rangkaian gate drive MOSFET yang digunakan yaitu rangkaian totem pole

terisolasi optis. Rangkaian ini menggunakan transistor NPN 2N2222A dan transistor PNP

2N2907A. Optocoupler yang digunakan yaitu optocoupler CNY17-4. Sumber tegangan

berasal dari regulator linear sebesar 12 V. Gambar 3.17 menunjukkan gambar perancangan

rangkaian gate drive MOSFET. Gambar 3.18 menunjukkan keseluruhan rangkaian gate

drive MOSFET.

Gambar 3.17. Rangkaian gate drive MOSFET


43

Gambar 3.18. Keseluruhan rangkaian gate drive MOSFET

3.3.4.Penggunaan Port GPIO

Pada penelitian ini, penggunaan port GPIO ditunjukkan oleh Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Penggunaan port GPIO

Nomor pin Keterangan Penggunaan pada sistem

6 Ground Ground Sinyal PWM

16 GPIO 23 Sinyal PWM LED warna merah

18 GPIO 24 Sinyal PWM LED warna hijau

22 GPIO 25 Sinyal PWM LED warna biru


44

3.4.Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak berupa perancangan diagram alir program dan

pengaturan keluaran Raspberry Pi. Gambar 3.19 menunjukkan program utama yang

dilakukan Raspberry Pi. Raspberry Pi memberikan keluaran berupa sinyal PWM melalui 3

buah port GPIO. Pengaturan keluaran yang dilakukan terdiri dari pengaturan on/off port

dan pengaturan duty cycle sinyal PWM.

Gambar 3.19. Diagram alir utama


45

3.4.1.Program Pitch Detection

Sinyal masukan dibagi dalam 30ms bagian. Sinyal yang telah disegmentasi diolah

dalam proses center clipping dan autocorrelation function. Sinyal hasil keluaran

autocorrelation function dibedakan menjadi voiced atau unvoiced. Jika keluaran berupa

voiced, sinyal dapat ditentukan notasinya berdasarkan rentang frekuensinya. Variasi nada

digunakan sebagai acuan variasi nyala lampu (warna). Diagram alir program note detection

ditunjukkan oleh Gambar 3.20.

Gambar 3.20. Diagram alir proses Pitch Detection


46

Penentuan nada dan variasi nyala lampu ditunjukkan oleh Tabel 3.3. Selain variasi

warna nyala lampu, penentuan lama nyala lampu juga dilakukan. Lama nyala lampu

ditentukan oleh seberapa lama suatu rentang frekuensi terdeteksi.

Tabel 3.3. Penentuan notasi dan nyala lampu

Rentang frekuensi Nada Kondisi Lampu

Merah Hijau Biru

250 Hz s.d. 270 Hz C4 on Off off

283 Hz s.d. 303 Hz D4 on On off

320 Hz s.d. 340 Hz E4 off On off

341 Hz s.d. 360 Hz F4 off On on

382 Hz s.d. 402 Hz G4 off Off on

430 Hz s.d. 450 Hz A4 on Off on

483 Hz s.d. 503 Hz B4 on On on

3.4.2.Program Beat Tracking

Program Beat Tracking terdiri dari 2 dua proses besar yaitu proses Analisis

Frekuensi dan Beat Prediction. Sinyal musik diolah menggunakan metode beat tracking.

Hasil dari proses beat tracking yaitu pendeteksian tempo. Besar tempo yang terdeteksi

digunakan sebagai acuan variasi duty cycle sinyal PWM yang dikeluarkan. Gambar 3.21

menunjukkan diagram alir program beat tracking.

Gambar 3.21. Diagram alir proses beat tracking


47

Pengaturan variasi duty cycle sinyal PWM berdasarkan variasi tempo ditunjukkan oleh

Tabel 3.4.

Tabel 3.4. Pengaturan variasi duty cycle

Tempo Duty cycle PWM

61 bpm s.d. 75 bpm 15 %

76 bpm s.d. 90 bpm 40 %

91 bpm s.d. 105 bpm 65 %

106 bpm s.d. 120 bpm 90 %

3.4.2.1.Program Analisis Frekuensi

Program analisis frekuensi berupa program pemrosesan sinyal musik yang diproses

dalam beberapa tahap. Tahapan pemrosesan sinyal musik pada analisis frekuensi terdiri

dari proses pendigitalan sinyal menggunakan Fast Fourier Transform, extracting onset

component, onset-time finders dan onset-time vectorizers. Hasil dari proses analisis

frekuensi digunakan sebagai masukan dari program beat prediction. Gambar 3.22

menunjukkan diagram alir program Analisis Frekuensi.

Gambar 3.22. Diagram alir program Analisis Frekuensi


48

3.4.2.2.Program Beat Prediction

Program Beat Prediction merupakan program untuk menentukan tempo suatu

sinyal. Dalam proses ini, hypothesis manager melakukan pengambilan keputusan besar

tempo suatu sinyal berdasarkan membandingkan hasil dari proses chord change checker

dan hasil yang dikeluarkan oleh beat-predicting agents. Masukan dari proses chord change

checker berasal dari keluaran proses pendigitalan sinyal menggunakan Fast Fourier

Transform pada program Analisis Frekuensi. Masukan beat-predicting agents berasal dari

proses onset-time vectorizers. Gambar 3.23 menunjukkan diagram alir program beat

prediction.

Gambar 3.23. Diagram alir program Beat Prediction


49

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Perubahan Perancangan

4.1.1.Perubahan Perancangan Pendeteksian Tempo

Pada penelitian ini, dilakukan pengubahan metode pendeteksian tempo. Metode

pendeteksian tempo yang dijelaskan pada BAB II yaitu metode beat tracking. Metode beat

tracking tidak memberikan nilai keluaran tempo secara langsung. Metode beat tracking

hanya memberikan keluaran berupa pendeteksian ketukan. Metode pendeteksian tempo

yang semula menggunakan metode beat tracking diganti menggunakan metode context

dependent beat tracking [33].

Proses pendeteksian tempo menggunakan metode context dependent beat tracking

diawali dengan Short Term Fourier Transform (STFT). Short Term Fourier Transform dari

sebuah sinyal masukan dihitung [34]:

∑ (4.1)

Keterangan: : Short Term Fourier Transform sinyal input : hanning window : panjang hanning window : indeks frekuensi STFT : hop size

Audio yang tersampel pada sampling frequency ( = 44,1 KHz, menghasilkan frame size

N = 1024 dan hop size ( ) = 512 sampel [33].


50

Proses pendeteksian tempo setelah proses STFT yaitu proses onset detection.

Fungsi onset detection yang digunakan yaitu complex spectral difference onset detection

function. Complex spectral difference onset detection function dijabarkan [33]:

∑| | (4.2)

Keterangan: : complex spectral difference onset detection function : sinyal STFT : spectral prediction : indeks frekuensi STFT

Sinyal STFT dalam domain kompleks diperlihatkan pada persamaan 4.3. Spectral

prediction [33]: (4.3)

(4.4)

dengan | | (4.5) (4.6) ( ) (4.7) (4.8) [ ] (4.9)

Keterangan:

: spektrum STFT : spectral prediction : magnitude spectrum STFT : magnitude spectrum prediction : phase spectrum : phase spectrum prediction

Princarg menjadikan nilai fasa berkisar antara [ ]


51

Setelah proses onset detection, dilakukan proses unbiased autocorrelation function yang

dijabarkan [35]:

[ ] (∑ [ ] [ ] ) | | (4.10)

Keterangan:

Nilai tempo dalam beats per minute (bpm) dapat diperoleh [33]:

(4.11)

dengan

(4.12)

Keterangan:

Diagram alir program pendeteksian tempo berdasarkan metode complex spectral

difference onset detection function ditunjukkan oleh Gambar 4.1.

[ ] : unbiased autocorrelation function [ ] : onset detection function : lag : panjang frame onset detection function (512 sampel dari onset detection

function)

: nilai tempo dalam beats per minute : lag : resolusi detection function : hop size : phase spectrum


52

Gambar 4.1. Diagram alir pendeteksian tempo

4.1.2.Perubahan Perancangan Driver LED

Dalam penelitian ini, terjadi beberapa perubahan perancangan untuk perancangan

driver LED. Perubahan perancangan yang dilakukan meliputi perubahan nilai tegangan

masukan driver LED (tegangan keluaran trafo) dan perubahan komponen regulator linear

untuk driver LED warna merah. Perubahan ini dilakukan karena pertimbangan besarnya

disipasi daya pada komponen IC LM317. Gambar 4.2 menunjukkan gambar rangkaian IC

LM317 untuk mengetahui disipasi daya. Disipasi daya pada IC LM317 dapat dihitung

menggunakan persamaan 4.12.

Gambar 4.2. Rangkaian perhitungan disipasi daya IC LM317 [32]


53

(4.13)

Keterangan: : disipasi daya (W) : tegangan masukan (V) : tegangan keluaran (V) : arus pada beban (A) : arus ground (A)

Dengan tegangan masukan driver LED sebesar 30 (42,43V) disipasi daya

minimum yang dihasilkan yaitu:

1. Disipasi daya minimum untuk driver LED warna merah

Tegangan keluaran driver sebesar 15V. Arus yang mengalir pada driver sebesar 700mA (4.14)

2. Disipasi daya minimum untuk driver LED warna hijau dan biru

Tegangan keluaran driver sebesar 21V. Arus yang mengalir pada driver sebesar 700mA (4.15)

Untuk mengurangi disipasi daya, tegangan masukan yang diberikan pada driver LED

sebesar 20 (28,28V) sehingga disipasi daya minimum driver LED menjadi:

1. Disipasi daya minimum untuk driver LED warna merah (4.16)

2. Disipasi daya minimum untuk driver LED warna hijau dan biru (4.17)

Disipasi daya minimum untuk driver LED warna merah sebesar 9,3W. Disipasi

daya yang cukup besar akan meningkatkan suhu komponen. Dari datasheet untuk IC

LM317, diketahui bahwa perubahan suhu komponen menyebabkan perubahan tegangan

keluaran. Tegangan keluaran akan menurun seiring peningkatan suhu. Pada penelitian ini,

IC LM317 pada driver LED warna merah diganti dengan IC LM350. Pada suhu yang sama,

deviasi tegangan keluaran pada IC LM350 lebih kecil dari deviasi tegangan keluaran IC

LM317 [32][36]. Perbedaan deviasi tegangan keluaran IC LM317 dengan IC LM350

ditunjukkan oleh Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.


54

Gambar 4.3. Karakteristik IC LM317 [32]

Gambar 4.4. Karakteristik IC LM350 [36]

4.2. Hasil Implementasi

Implementasi sistem hasil perancangan ditunjukkan oleh Gambar 4.5 sampai dengan

Gambar 4.9. Untuk mempermudah pengguna dalam mengoperasikan sistem maka

ditambahkan antarmuka. Masukan sistem berupa file musik berekstensi wav dan masukan

dari keyboard serta mouse untuk penyalaan pengolahan sistem dan perintah antarmuka.


55

Pengolahan sinyal dilakukan dalam Raspberry Pi menggunakan perangkat lunak

pemrograman Python. File musik dimainkan dan diperdengarkan melalui speaker.

Keluaran Raspberry Pi berupa sinyal PWM yang dijadikan masukan driver LED. Keluaran

sistem berupa variasi warna, durasi, dan terang redup nyala lampu.

Gambar 4.5 merupakan gambar bentuk fisik dari driver LED yang dibuat. Gambar 4.6

menunjukkan bentuk fisik lampu panggung tampak depan. Gambar 4.7 memperlihatkan

bentuk fisik lampu panggung tampak belakang. Bentuk fisik lampu panggung tampak

samping kanan diberikan pada Gambar 4.8. Bentuk fisik lampu panggung tampak samping

kiri ditunjukkan Gambar 4.9.

Gambar 4.5 Bentuk fisik driver LED

Gambar 4.6 Bentuk fisik lampu panggung tampak depan


56

Gambar 4.7 Bentuk fisik lampu panggung tampak belakang

Gambar 4.8 Bentuk fisik lampu panggung tampak samping kanan

Gambar 4.9 Bentuk fisik lampu panggung tampak samping kiri


57

Sistem mempunyai kelemahan dalam menjalankan program pendeteksian nada.

Ada waktu tunggu yang lama sebelum musik dan lampu dinyalakan. Selama waktu tunggu,

program mengeksekusi perintah pendeteksian nada dan tempo. Pendeteksian nada

dilakukan dengan pengecekan setiap 30ms sinyal audio. Pengecekan ini membutuhkan

beberapa baris instruksi. Sistem membutuhkan waktu lebih dari 30ms untuk mengeksekusi

instruksi pendeteksian nada setiap 30ms sinyal audio.

Pendeteksian nada yang lebih dari 30ms untuk 30ms sinyal audio menyebabkan

sistem tidak mampu memainkan musik dan mendeteksi nada secara bersama-sama. Agar

dapat memainkan musik dan menyalakan lampu bersama-sama, pendeteksian nada

dilakukan terlebih dahulu. Pendeteksian nada disimpan dalam array bernama nada.

Program mengecek kapan terjadinya perubahan nada pada array nada. Perubahan nada

digunakan untuk permulaan penyalaan lampu. Proses penyalaan lampu disinkronkan

dengan pendeteksian nada dengan pemberian delay 30ms. Tabel 4.1 menunjukkan rata-rata

waktu tunggu untuk beberapa contoh file musik.

Tabel 4.1. Rata-rata waktu tunggu

Nama file Durasi

file (s)

Rata-rata waktu

tunggu deteksi

tempo (s)

Rata-rata waktu

tunggu deteksi

nada (s)

Rata-rata waktu

tunggu

keseluruhan (s)

Sample1.wav 27 6,84 38,42 45,26

Sample2.wav 9,6 7,29 15,17 22,45

Sample3.wav 4 5,02 6,27 11,28

Dalam sistem, diberikan tambahan yaitu berupa antarmuka untuk mempermudah

pengguna. Gambar 4.10 menunjukkan tampilan antarmuka sesaat setelah program

dieksekusi. Pengoperasian antarmuka adalah sebagai berikut:

1. Pengguna diberi perintah untuk menekan tombol OPEN pada antarmuka. Ketika

tombol OPEN ditekan, akan muncul file dialog yang merujuk lokasi file musik.

2. Bersamaan dengan munculnya file dialog, perintah pada antarmuka berubah. Perintah

pada antarmuka menjadi perintah untuk menunggu proses persiapan. Gambar 4.11

memperlihatkan file dialog dan tampilan antarmuka dengan perintah untuk menunggu


58

proses persiapan file. Pengguna memilih file yang berekstensi wav dan membuka file

dengan menekan tombol OPEN pada file dialog.

3. Setelah proses persiapan file selesai, akan muncul perintah untuk menekan tombol

PLAY pada antarmuka sebagai perintah kepada program untuk memainkan musik dan

memulai penyalaan lampu. Gambar 4.15 menunjukkan tampilan antarmuka dengan

perintah untuk memulai memainkan musik dan penyalaan lampu.

Gambar 4.10. Tampilan antarmuka awal

Gambar 4.11. Tampilan antarmuka untuk memilih file

Gambar 4.12. Tampilan antarmuka untuk memainkan musik dan menyalakan lampu

4.3. Analisa Keberhasilan Alat

Pengujian untuk menganalisa tingkat keberhasilan alat dilakukan dengan

memberikan 3 file musik dengan nama Sample1.wav, Sample2.wav, dan Sample3.wav.


59

Ketiga file ini berisi data musik dengan variasi nada tertentu. Ketiga file ini mempunyai

tempo yang berbeda-beda. Tempo file ini diukur menggunakan perangkat lunak

AudioRetoucher. Sample1.wav mempunyai tempo 80 bpm. Tempo file Sample2.wav

sebesar 99 bpm. Tempo file Sample3.wav terukur 120 bpm.

Pengujian alat dibagi menjadi 2 pengujian. Pengujian pertama yaitu pengujian

nyala lampu berdasarkan variasi nada. Kondisi lampu yang diharapkan dinyatakan dalam

Tabel 3.3. Pengujian kedua yaitu pengujian dengan melihat keluaran driver LED. Keluaran

driver LED diharapkan mampu menghasilkan tegangan keluaran yang berbeda-beda

berdasarkan tempo musik. Tabel 3.4 menyatakan pengaturan nilai duty cycle PWM

berdasarkan tempo. Nilai duty cycle PWM yang diberikan pada driver LED menentukan

besar tegangan keluaran driver LED.

Data pengujian nyala lampu dengan masukan file Sample1.wav ditunjukkan oleh

Tabel 4.2. Hasil pengujian dengan masukan file Sample2.wav diberikan dalam Tabel 4.3.

Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengujian nyala lampu dengan masukan file Sample3.wav.

Pada Tabel 4.2, Tabel 4.3, dan Tabel 4.4 kondisi lampu hasil pengujian dibandingkan

dengan kondisi lampu yang diharapkan berdasarkan variasi nada.

Pada Tabel 4.4 terdapat kondisi dimana seluruh lampu diharapkan dalam kondisi

mati. Hal ini disebabkan nada yang diberikan pada sistem mempunyai nilai di luar

jangkauan yang dibuat. Sistem dirancang untuk mendeteksi nada C4, D4, E4, F4, G4, A4,

dan B4. Di luar jangkauan nada yang ditentukan akan membuat semua lampu dalam

kondisi mati. Pada file Sample3.wav, terdapat nada C5. Nada C5 berada di luar jangkauan

perancangan sehingga seluruh lampu diharapkan dalam kondisi mati. Pada saat nada yang

diberikan pada sistem berupa nada C5, sistem mampu memberikan kondisi yang

diharapkan yaitu seluruh lampu mati.

Dari Tabel 4.2, Tabel 4.3, dan Tabel 4.4 diketahui bahwa alat berhasil memberikan

kondisi nyala lampu sesuai yang diharapkan. Sistem mampu memberikan variasi kondisi

nyala lampu sesuai variasi nada yang diberikan. Ketika sistem diberi masukan di luar

kemampuan sistem, sistem mampu memberikan kondisi yang diharapkan yaitu seluruh

lampu dalam kondisi mati. Sistem sepenuhnya berhasil memberikan variasi kondisi nyala

lampu untuk merepresentasikan variasi nada yang merupakan tujuan penelitian ini.


60

Tabel 4.2. Hasil pengujian kondisi nyala lampu dengan masukan file Sample1.wav

Ketukan

ke- Nada

Kondisi lampu yang diharapkan Kondisi lampu hasil pengujian

Merah Hijau Biru Merah Hijau Biru

1 C4 on Off off on off Off

2 D4 on On off on on Off

3 E4 off On off off on Off

4 F4 off On on off on On




8 F4 off On on off on On




12 F4 off on on off on On

13 C4 on off off on off Off

14 D4 on on off on on Off

15 E4 off on off off on Off











61


Ketukan

ke- Nada











9 G4 off off on off off On



12 A4 on off on on off On


14 A4 on off on on off On

15 B4 on on on on on On

16 B4 on on on on on On


Ketukan

ke- Nada






4 C5 off off off off off Off

5 C5 off off off off off Off





62

Pengujian tegangan keluaran driver LED dengan masukan yang mempunyai tempo

berbeda-beda dinyatakan dalam Gambar 4.13, Gambar 4.14, dan Gambar 4.15. Gambar

4.13 menyatakan hasil pengujian terhadap driver LED warna merah. Pengujian terhadap

driver LED warna hijau diberikan pada Gambar 4.14. Gambar 4.15 menunjukkan hasil

pengujian untuk driver LED warna biru.

Dari Gambar 4.13 diperoleh bahwa tegangan keluaran yang dihasilkan driver LED

warna merah tidak sesuai yang diharapkan. Gambar 4.16 menunjukkan galat tegangan

keluaran driver LED hasil pengujian dengan tegangan keluaran driver LED yang

diharapkan berkisar antara 6,39% sampai 14,09%. Rata-rata galat sebesar 10,44%. Namun,

tegangan keluaran driver LED meningkat seiring peningkatan nilai tempo. Driver LED

warna merah tidak berhasil memberikan tegangan keluaran yang diharapkan tetapi tetap

mampu menghasilkan terang redup (ditunjukkan dengan perbedaan tegangan keluaran

driver yang berbeda) sesuai perubahan tempo.

Gambar 4.13. Grafik hasil pengujian driver LED warna merah terhadap tempo

Gambar 4.14 menunjukkan driver LED warna hijau mampu mengeluarkan

tegangan keluaran sesuai dengan yang diharapkan. Gambar 4.16 menunjukkan galat

tegangan keluaran yang diharapkan dengan tegangan keluaran hasil pengujian berkisar

antara 1,41% sampai dengan 3,53%. Rata-rata galat sebesar 2,30%. Galat tegangan

keluaran tidak lebih dari 5%. Driver LED mampu memberikan tegangan keluaran yang

semakin meningkat seiring peningkatan nilai tempo yang diberikan. Driver LED mampu

menghasilkan terang redup untuk lampu warna hijau (tegangan keluaran yang berbeda)

berdasarkan perbedaan tempo.

13,00

14,00

15,00

16,00

80 90 100 110 120

Teg

angan

kel

uar

an d

rive

r

LE

D (

V)

Tempo (bpm)

Hasil pengujian driver LED warna merah terhadap

perubahan tempo

Yang diharapkan

Hasil pengujian alat


63

Gambar 4.14. Grafik hasil pengujian driver LED warna hijau terhadap tempo

Driver LED warna biru mampu memberikan tegangan keluaran sesuai yang

diharapkan seperti dinyatakan dalam Gambar 4.15. Gambar 4.16 menunjukkan galat

tegangan keluaran yang diharapkan dengan tegangan keluaran hasil pengujian tidak lebih

dari 5%. Galat tegangan keluaran driver LED warna biru berkisar antara 0,21% sampai

dengan 1,10%. Rata-rata galat sebesar 0,61%. Driver LED warna biru mampu

menghasilkan terang redup untuk lampu warna biru (tegangan keluaran yang berbeda)

berdasarkan tempo yang berbeda-beda. Rata-rata galat keluaran driver LED terhadap

tempo untuk driver LED warna merah, hijau, dan biru sebesar 4,45%.

Gambar 4.15. Grafik hasil pengujian driver LED warna biru terhadap tempo

18

19

20

21

22

80 90 100 110 120

Teg

angan

kel

uar

an d

rive

r

LE

D (

V)

Tempo (bpm)

Hasil pengujian driver LED warna hijau terhadap

perubahan tempo

Yang diharapkan


19

19,5

20

20,5

21

80 100 120

Teg

angan

kel

uar

an d

river

LE

D (

V)

Tempo (bpm)

Hasil pengujian driver LED warna biru terhadap

perubahan tempo

Yang diharapkan



64

Gambar 4.16. Grafik galat hasil pengujian driver LED terhadap tempo

4.4. Pembahasan Perangkat Keras (Driver LED)

Pengujian driver LED dilakukan dengan menguji tegangan keluaran kapasitor filter,

tegangan keluaran regulator linear, dan tegangan keluaran regulator switching. Pengujian

dilakukan dengan memberikan nilai duty cycle PWM yang berbeda pada driver LED.

4.4.1.Pembahasan Rangkaian Kapasitor Filter Driver LED

Data hasil pengujian tegangan keluaran kapasitor filter dan galat hasil pengujian

dengan spesifikasi yang diharapkan untuk driver LED ditunjukkan Gambar 4.17 dan

Gambar 4.18.

Rangkaian kapasitor filter untuk driver LED warna merah diharapkan dapat

menghasilkan tegangan keluaran sebesar 25V. Gambar 4.18 menunjukkan galat lebih dari

5% untuk data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter dengan nilai duty cycle PWM

sebesar 0%, 80%, 90%, dan 94%. Pada pengujian dengan nilai duty cycle PWM sebesar

0%, driver LED tidak berbeban sehingga adanya galat lebih dari 5% tidak mempengaruhi

sistem. Pada pengujian dengan nilai duty cycle PWM sebesar 80%, 90%, dan 94%,

tegangan keluaran driver LED mengalami penurunan tegangan yang menyebabkan adanya

galat lebih dari 5%. Semakin besar nilai duty cycle PWM, penurunan tegangan keluaran

kapasitor semakin besar. Peningkatan nilai duty cycle PWM menyebabkan bertambah

besarnya arus yang mengalir. Dari persamaan 2.3 tegangan keluaran kapasitor filter akan

semakin menurun dengan adanya peningkatan arus yang mengalir. Penurunan tegangan

yang terjadi pada pengujian dengan nilai duty cycle PWM sebesar 80%, 90%, dan 94%

tidak lebih dari 10% spesifikasi tegangan yang diharapkan dan tidak mempengaruhi sistem.

0,00

5,00

10,00

15,00

80 90 100 110 120

Gal

at (

%)

Tempo (bpm)

Galat hasil pengujian Driver LED terhadap perubahan

tempo

Driver LED merah

Driver LED hijau

Driver LED biru


65

Rangkaian kapasitor filter untuk driver LED warna hijau diharapkan dapat

menghasilkan tegangan keluaran sebesar 25V. Gambar 4.18 menunjukkan galat lebih dari

5% untuk data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter dengan nilai duty cycle PWM

lebih dari 50%. Pada pengujian dengan nilai duty cycle PWM lebih dari 50%, tegangan

keluaran driver LED mengalami penurunan tegangan yang menyebabkan adanya galat

antara 5,32% sampai 8,52%. Semakin besar nilai duty cycle PWM, penurunan tegangan

keluaran kapasitor semakin besar. Peningkatan nilai duty cycle PWM menyebabkan arus

yang mengalir semakin besar. Dari persamaan 2.3 diperoleh bahwa tegangan keluaran

kapasitor filter akan semakin menurun dengan adanya peningkatan arus yang mengalir.

Rangkaian kapasitor filter diharapkan dapat menghasilkan tegangan keluaran

sebesar 25V. Gambar 4.18 menunjukkan galat lebih dari 5% untuk data pengujian

tegangan keluaran kapasitor filter dengan nilai duty cycle PWM lebih dari 50%. Pada

pengujian dengan nilai duty cycle PWM lebih dari 50%, tegangan keluaran driver LED

mengalami penurunan tegangan. Semakin besar nilai duty cycle PWM, penurunan

tegangan keluaran kapasitor semakin besar. Arus yang mengalir pada driver LED semakin

menurun seiring peningkatan nilai duty cycle PWM. Hal ini sesuai dengan persamaan 2.3.

bahwa tegangan keluaran kapasitor filter akan semakin menurun dengan adanya

peningkatan arus yang mengalir.

Gambar 4.17. Grafik hasil pengujian kapasitor filter driver LED

22,50

23,00

23,50

24,00

24,50

25,00

25,50

26,00

26,50

27,00

27,50

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an k

apas

itor

filt

er

(V)

Nilai duty cycle PWM (%)

Hasil pengujian kapasitor filter driver LED

Driver LED merah

Driver LED hijau

Driver LED biru


66

Gambar 4.18. Grafik galat hasil pengujian kapasitor filter driver LED

4.4.2.Pembahasan Regulator Linear Driver LED

Gambar 4.19 memperlihatkan data pengujian terhadap regulator linear driver LED

warna merah. Spesifikasi yang diharapkan dari regulator linear adalah menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 16V. Dari data yang diperoleh, tegangan keluaran yang

dihasilkan regulator sesuai dengan tegangan keluaran yang diharapkan. Galat terbesar dari

tegangan keluaran hasil pengujian dengan spesifikasi yang diharapkan hanya sebesar

0,81% seperti ditunjukkan Gambar 4.25.

Data pengujian tegangan keluaran regulator linear driver LED warna hijau

diperlihatkan oleh Gambar 4.20. Regulator linear diharapkan mampu menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 22V. Tegangan keluaran regulator linear yang diperoleh sesuai

dengan spesifikasi dengan galat terbesar 4,41% seperti ditunjukkan Gambar 4.21.

Regulator linear driver LED warna biru diharapkan mampu menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 22V. Gambar 4.20 memperlihatkan bahwa regulator mampu

menghasilkan tegangan keluaran regulator sesuai nilai tegangan keluaran yang diharapkan.

Galat tegangan regulator hasil pengujian dengan tegangan keluaran kurang dari 5% seperti

ditunjukkan Gambar 4.21.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0 20 40 60 80 100

Gal

at (

%)


Galat tegangan keluaran kapasitor filter

Driver LED merah

Driver LED hijau

Driver LED biru


67

Gambar 4.19. Grafik hasil pengujian regulator linear LED warna merah

Gambar 4.20. Grafik hasil pengujian regulator linear LED warna hijau dan biru

15,90

15,95

16,00

16,05

16,10

16,15

16,20

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an r

egula

tor

lin

ear

(V)


Hasil pengujian regulator linear LED warna merah

Driver LED merah

Yang diharapkan

21,00

21,20

21,40

21,60

21,80

22,00

22,20

22,40

22,60

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an r

egula

tor

lin

ear

(V)


Hasil pengujian regulator linear LED warna hijau dan biru

Driver LED hijau

Driver LED biru

Yang diharapkan


68

Gambar 4.21. Grafik galat hasil pengujian regulator linear

4.4.3.Pembahasan Regulator Switching Driver LED

Pada BAB III, tegangan keluaran regulator switching yang diharapkan yaitu sebesar

0V sampai dengan 15V. Seperti yang telah dibahas pada BAB II, LED warna merah

membutuhkan forward voltage sebesar 2,0V sampai dengan 2,8V. Hal ini menyebabkan

LED akan menyala jika diberi tegangan minimal 2,0V. Pada penelitian ini, LED warna

merah yang digunakan sebanyak 6 buah. Tegangan keluaran yang harus dihasilkan untuk

dapat menyalakan LED yaitu minimum 12V. Spesifikasi tegangan keluaran switching yang

diharapkan diubah antara 12V sampai dengan 15V.

Gambar 4.22 memperlihatkan hasil pengujian regulator switching untuk driver

LED warna merah. Dari Gambar 4.25 diperoleh galat antara tegangan keluaran regulator

switching dengan spesifikasi yang diharapkan yaitu antara 6,14% sampai dengan 14,41%.

Tegangan keluaran regulator tidak sesuai dengan yang diharapkan tetapi regulator mampu

menghasilkan variasi tegangan yang diharapkan. Variasi tegangan yang diharapkan yaitu

tegangan yang dihasilkan regulator semakin meningkat ketika diberi nilai duty cycle yang

semakin besar.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

0 20 40 60 80 100

Gal

at (

%)


Galat hasil pengujian regulator linear

Driver LED merah

Driver LED hijau

Driver LED biru


69

Gambar 4.22. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna merah

Tegangan keluaran regulator switching untuk LED warna hijau yang diharapkan

yaitu sebesar 0V sampai dengan 21V. LED warna hijau membutuhkan forward voltage

sebesar 3,0V sampai dengan 3,8V. LED akan menyala jika diberi tegangan minimal 3,0V.

Pada penelitian ini, LED warna hijau yang digunakan sebanyak 6 buah. Tegangan keluaran

yang harus dihasilkan untuk dapat menyalakan LED yaitu minimum 18V. Spesifikasi

tegangan keluaran switching yang diharapkan diubah antara 18V sampai dengan 21V.

Data pengujian tegangan regulator switching untuk LED warna hijau ditunjukkan

oleh Gambar 4.23. Tegangan keluaran regulator switching mampu menghasilkan tegangan

antara 18,06V sampai dengan 20,59V. Tegangan keluaran regulator switching sesuai

dengan spesifikasi yang diharapkan dengan galat terbesar 1,31% seperti ditunjukkan

Gambar 4.25.

Gambar 4.23. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna hijau

12,20

12,70

13,20

13,70

14,20

14,70

15,20

15,70

0 20 40 60 80 100Teg

angan

kel

uar

an (

V)


Hasil pengujian regulator switching LED warna merah

Driver LED merah

Yang diharapkan

18,00

18,50

19,00

19,50

20,00

20,50

0 20 40 60 80 100Teg

angan

kel

uar

an (

V)


Hasil pengujian regulator switching LED warna hijau

Driver LED hijau

Yang diharapkan


70

Spesifikasi tegangan keluaran regulator switching LED warna biru yang diharapkan

yaitu sebesar 0V sampai dengan 21V. LED warna biru membutuhkan forward voltage

sebesar 3,0V sampai dengan 3,8V. Tegangan minimal yang diperlukan untuk menyalakan

LED yaitu sebesar 3,0V. LED warna biru yang digunakan sebanyak 6 buah. Tegangan

keluaran yang harus dihasilkan agar mampu menyalakan LED yaitu minimum 18V.

Spesifikasi tegangan keluaran switching yang diharapkan diubah antara 18V sampai

dengan 21V.

Data pengujian tegangan regulator switching untuk LED warna biru ditunjukkan

oleh Gambar 4.24. Tegangan keluaran regulator switching yang dibuat mampu

menghasilkan tegangan antara 18,18V sampai dengan 20,59V. Tegangan keluaran

regulator switching mampu menghasilkan tegangan keluaran sesuai dengan tegangan

keluaran yang diharapkan dengan galat terbesar 1,26% seperti ditunjukkan Gambar 4.25.

Gambar 4.24. Grafik hasil pengujian regulator switching untuk LED warna biru

Gambar 4.25. Grafik galat hasil pengujian regulator switching untuk LED

18,00

18,50

19,00

19,50

20,00

20,50

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an (

V)


Hasil pengujian regulator switching LED warna biru

Driver LED biru

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0 20 40 60 80 100

Gal

at (

%)


Galat hasil pengujian tegangan keluaran driver LED

Driver LED merah

Driver LED hijau

Driver LED biru


71

4.4.4.Pembahasan Gate Drive MOSFET

Pengujian rangkaian gate drive MOSFET dilakukan dengan menguji tegangan

keluaran kapasitor filter dan tegangan keluaran regulator linear pada gate drive MOSFET.

Pengujian dilakukan dengan memberikan nilai duty cycle PWM yang berbeda pada driver

LED.

Gambar 4.26 menunjukkan hasil pengujian tegangan keluaran kapasitor filter

dengan spesifikasi yang diharapkan untuk gate drive MOSFET. Kapasitor filter diharapkan

dapat menghasilkan tegangan keluaran sebesar 20V. Gambar 4.26 menunjukkan tegangan

keluaran kapasitor filter tidak sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Dari Gambar

4.28 diperoleh bahwa galat yang dihasilkan bahkan mencapai 35,75%. Perbedaan yang

besar antara tegangan keluaran kapasitor filter yang dihasilkan dengan spesifikasi tidak

mengubah sistem. Rangkaian yang membutuhkan tegangan dari rangkaian kapasitor filter

membutuhkan tegangan yang lebih besar dari 12V. Tegangan keluaran dari kapasitor filter

masih sesuai dengan yang dibutuhkan.

Gambar 4.27 memperlihatkan data pengujian tegangan keluaran regulator linear

untuk rangkaian gate drive MOSFET. Regulator linear diharapkan mampu menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 12V. Tegangan keluaran regulator linear yang diperoleh sesuai

dengan spesifikasi dengan galat terbesar 0,67% seperti ditunjukkan Gambar 4.28.

Gambar 4.26 Grafik hasil pengujian kapasitor filter gate drive MOSFET

19,90

20,90

21,90

22,90

23,90

24,90

25,90

26,90

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an (

V)


Hasil pengujian tegangan keluaran kapasitor filter gate drive MOSFET

Tegangan keluaran

Yang diharapkan


72

Gambar 4.27 Grafik hasil pengujian regulator linear gate drive MOSFET

Gambar 4.28 Grafik galat hasil pengujian rangkaian gate drive MOSFET

11,90

11,92

11,94

11,96

11,98

12,00

12,02

12,04

12,06

12,08

12,10

0 20 40 60 80 100

Teg

angan

kel

uar

an (

V)


Hasil pengujian tegangan keluaran regulator linear gate drive MOSFET

Tegangan keluaran

Yang diharapkan

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0 20 40 60 80 100

Gal

at (

%)


Galat hasil pengujian rangkaian gate drive MOSFET

Hasil pengujian kapasitor filter

Hasil pengujian regulator linear


73

4.5.Pembahasan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang dibuat terdiri dari program inti, program pendeteksian nada,

program pendeteksian tempo, dan program antarmuka. Program inti berisi pemanggilan

modul, pengaturan port GPIO Raspberry Pi, inisialisasi variabel, pemanggilan fungsi untuk

pendeteksian nada dan tempo, penentuan on-off port GPIO Raspberry Pi, dan program

untuk memainkan file musik. Pada program inti, dilakukan pemanggilan program

pendeteksian nada dan pendeteksian tempo yang dibuat dalam suatu fungsi. Program

antarmuka merupakan program tambahan yang digunakan untuk mempermudah pemilihan

file musik sebagai masukan sistem dan permulaan memainkan file musik.

import numpy as np

import scipy

import time

import pexpect

import Tkinter

import tkFileDialog

import RPi.GPIO as GPIO

from Tkinter import *

from numpy import correlate

from numpy import ndarray

from scipy.io.wavfile import read

Listing program di atas merupakan program pemanggilan modul pemrograman

Python. Modul yang dipanggil yaitu Numpy, Scipy, Time, Pexpect, Tkinter, tkFileDialog,

dan RPi.GPIO. Dalam program juga dipanggil fungsi pada modul Numpy dan Scipy yaitu

fungsi correlate, ndarray, dan scipy.io.wavfile. Fungsi correlate merupakan fungsi untuk

perhitungan korelasi. Fungsi ndarray yaitu fungsi untuk pengolahan array N-dimensi.

Fungsi scipy.io.wavfile digunakan untuk membaca file musik yang berekstensi .wav.

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(23,GPIO.OUT)



red=GPIO.PWM(23,100)

green=GPIO.PWM(24,100)

blue=GPIO.PWM(25,100)

Program di atas merupakan program pengaturan port GPIO Raspberry Pi.

Pengaturan yang dilakukan meliputi pengaturan pin 23, 24, dan 25 sebagai pin keluaran,

serta pengaturan frekuensi PWM. Pin 23, 24, dan 25 diatur agar mengeluarkan sinyal

PWM dengan frekuensi 100Hz.


74

red.stop()

green.stop()

blue.stop()

GPIO.cleanup()

Program di atas merupakan baris program untuk menonaktifkan port GPIO

Raspberry Pi. Baris program penonaktifan port berada pada akhir program inti.

data=read(filenya)

wav=data[1]

wav_i=wav[:,1]

panjang=len(wav)

panjang2=panjang/1323

bpm=tempo(wav_i,1024,512,44100)

if 61<=bpm<=75:pwm=15

elif 76<=bpm<=90:pwm=40



nada=np.zeros(panjang2+1)

nyala=np.zeros(nada.shape)

while n<panjang:

wav_n=wav_i[m:n]

fr=deteksinada(wav_n)

if 250<=fr<=270:freq=260

elif 283<=fr<=303:freq=294

elif 320<=fr<=340:freq=329

elif 341<=fr<=360:freq=350

elif 382<=fr<=402:freq=393

elif 430<=fr<=450:freq=441

elif 483<=fr<=503:freq=495

else:freq=0

nada[j]=freq

m=n+1

n=n+1323

j+=1

Program di atas merupakan program pembacaan file musik, pemanggilan fungsi

pendeteksian nada, dan pemanggilan fungsi pendeteksian tempo. Alamat file musik

dinyatakan dalam variabel filenya. Hasil pembacaan file musik dimasukkan dalam variabel

data. Variabel data berisi frekuensi sampling ( ) dan data sinyal audio. Pendeteksian

tempo dilakukan dengan memanggil fungsi tempo. Hasil pendeteksian tempo yang berupa

nilai tempo dimasukkan pada variabel bpm. Penentuan nilai pwm dilakukan dengan

memberikan nilai pwm tertentu berdasarkan jangkauan tempo pada variabel bpm. Masukan

fungsi pendeteksian tempo yaitu data sinyal audio dan konstanta-konstanta yang

dibutuhkan untuk pendeteksian tempo. Nilai konstanta-konstanta pendeteksian tempo

dijelaskan lebih lanjut dalam pembahasan program pendeteksian tempo. Pendeteksian nada


75

dilakukan setiap 30ms dari file musik. Pendeteksian nada dilakukan dengan pemanggilan

fungsi deteksinada. Hasil pendeteksian nada dimasukkan dalam sebuah array bernama

nada.

Penentuan on-off port GPIO Raspberry Pi dilakukan dengan memberikan variasi

on-off port GPIO berdasarkan jangkauan frekuensi. Masukan program berupa array

bernama nada yang merupakan hasil pendeteksian nada. Keluaran program ini yaitu

perintah on-off untuk port GPIO. Port GPIO yang dalam keadaan on mengeluarkan sinyal

PWM dengan nilai duty cycle sesuai dengan nilai dalam variabel pwm. Program penentuan

on-off port GPIO Raspberry Pi:

while i<panjang2:

pitch=nada[i]

if nada[i]!=nyala[i] and nada[i+1]==nyala[i+1]:

if pitch==260:

red.start(pwm)

green.stop()

blue.stop()

elif pitch==294:

red.start(pwm)

green.start(pwm)

blue.stop()

elif pitch==329:

red.stop()

green.start(pwm)

blue.stop()

elif pitch==350:

red.stop()

green.start(pwm)

blue.start(pwm)

elif pitch==393:

red.stop()

green.stop()

blue.start(pwm)

elif pitch==441:

red.start(pwm)

green.stop()

blue.start(pwm)

elif pitch==495:

red.start(pwm)

green.start(pwm)

blue.start(pwm)

else:

red.stop()

green.stop()

blue.stop()

else:pass

time.sleep(0.03)

i+=1


76

Program untuk memainkan file musik diberikan:

omx=pexpect.spawn('/usr/bin/omxplayer ' +filenya)

File musik dimainkan menggunakan program Omxplayer. Program Omxplayer merupakan

program untuk memainkan musik pada sistem operasi Raspbian. Pemanggilan program

Omxplayer dilakukan menggunakan modul Pexpect. Untuk mematikan musik pada akhir

program diberikan baris program:

omx.send('q')

Program antarmuka terdiri dari program inti dan program penekanan tombol.

Program inti terdiri dari program untuk memunculkan antarmuka, memunculkan perintah

yang berupa label, dan program untuk memunculkan tombol. Baris program untuk

program inti adalah sebagai berikut:

root["bg"]="pink"

root.title("Lampu Panggung Terkendali Musik")

root.geometry("350x140")

fr1=Frame(root)

fr2=Frame(root)

e=StringVar()

label=Label(fr1, textvariable=e, bg="pink", font=12).pack(side=TOP)

button=Button(fr2, text="OPEN",command=pilihfile).pack(side=LEFT)

button1=Button(fr2, text="PLAY",command=play).pack(side=LEFT)

e.set("Silahkan tekan OPEN\nuntuk memilih file musik\n"

"(pilih yang berekstensi .wav)")

fr1.pack(pady=5, side=TOP)

fr2.pack(pady=20, side=BOTTOM)

root.mainloop()

Tombol pada program antarmuka terdiri dari 2 buah tombol. Tombol pertama

diberi nama button dan tombol kedua diberi nama button1. Ketika tombol button ditekan,

program akan memanggil fungsi pilihfile. Ketika tombol button1 ditekan, program

memanggil fungsi play.

Dalam fungsi pilihfile, terdapat beberapa perintah. Perintah dalam fungsi pilihfile

antara lain perintah untuk membuka file dialog, perintah pengolahan file musik, dan

perintah penggantian isi label (label berisi perintah untuk pengguna). File dialog yang

dibuka merujuk pada folder home Raspberry Pi. Seluruh file musik yang akan digunakan

sebagai masukan disimpan dalam lokasi ini. Fungsi pilihfile diberikan sebagai berikut:


77

def pilihfile():

global filenya

global nada

global panjang2

global data

global pwm

e.set("Tunggu...\nSedang menyiapkan file")

filenya = tkFileDialog.askopenfilename()

n=1323

m=0

j=0

data=read(filenya)

wav=data[1]

wav_i=wav[:,1]

panjang=len(wav)


bpm=tempo(wav_i,1024,512,44100)

if 61<=bpm<=75:pwm=15






while n<panjang:

wav_n=wav_i[m:n]


if 250<=fr<=270:freq=260

elif 283<=fr<=303:freq=294

elif 320<=fr<=340:freq=329

elif 341<=fr<=360:freq=350

elif 382<=fr<=402:freq=393

elif 430<=fr<=450:freq=441

elif 483<=fr<=503:freq=495

else:freq=0

nada[j]=freq

m=n+1

n=n+1323

j+=1

e.set("Silahkan tekan PLAY")

Dalam fungsi play, terdapat perintah untuk keluar dari proses untuk menampilkan

antarmuka. Setelah keluar dari rutin antarmuka, program akan menjalankan perintah

selanjutnya yaitu memainkan musik dan menyalakan lampu. Fungsi play adalah sebagai

berikut:

def play():

root.destroy()


78

4.5.1.Pembahasan Perangkat Lunak Pendeteksian Nada

Listing program pendeteksian nada sebagai berikut:

def deteksinada(orginal):

l=len(orginal)

pk1=max(orginal[0:441])


pk=min(pk1,pk2)

cl=0.64*pk

z=np.zeros(orginal.shape)

z=orginal.copy()

z=abs(z)

np.place(z,z<cl,[0])

np.place(z,z>=cl,[1])

g=np.multiply(z,orginal)

np.place(g,g<=cl,[-1])

np.place(g,g>=cl,[1])

auto_corr=np.correlate(g,g,'full')

pos_lag=ndarray.argmax(auto_corr)

rangelag=auto_corr[(pos_lag-100):(pos_lag-50)]

rangelag2=auto_corr[(pos_lag-88):(pos_lag-50)]

if (max(rangelag))>(1/2*max(auto_corr)):

if (max(rangelag2))>(1./2*max(auto_corr)):

pos_lag2=ndarray.argmax(auto_corr[(pos_lag-100):

(pos_lag-50)])+pos_lag-100

else:



else:



period=pos_lag-pos_lag2

f=(data[0])/period

return f

Program pendeteksian nada dijadikan suatu fungsi. Fungsi yang digunakan untuk

pendeteksian nada diberi nama deteksinada. Masukan fungsi deteksinada berupa sinyal

dari pembacaan file musik yang diisikan dalam variabel orginal. Fungsi deteksinada terdiri

dari proses penentuan nilai center clipping, proses center clipping, proses autocorrelation,

proses pencarian nilai lag hasil dari proses autocorrelation, dan proses penentuan nada.

Keluaran fungsi deteksinada berupa nilai nada yang terdeteksi.

l=len(orginal)



pk=min(pk1,pk2)

cl=0.64*pk


79

Listing program di atas merupakan proses penentuan nilai center clipping.

Masukan dari proses penentuan nilai center clipping berupa sinyal dari pembacaan file

musik yang diisikan dalam variabel orginal. Variabel orginal berupa 1 baris array dengan

jumlah kolom 1323. Isi variabel orginal untuk 30ms s.d. 60ms file musik C4.wav sebagai

berikut:

[7794 7694 7585 ..., 5985 6189 6385]

Proses penentuan nilai center clipping merujuk pada BAB II dalam Metode Pitch

Detection. Keluaran proses berupa nilai center clipping yang dimasukkan pada variabel cl.

Variabel cl berupa konstanta. Isi variabel cl dengan masukan file musik C4.wav pada 30ms

s.d. 60ms:

5243.52

Proses center clipping ditunjukkan oleh listing program:

cl=0.64*pk


z=orginal.copy()

z=abs(z)






Masukan proses center clipping berupa nilai center clipping dalam variabel cl dan sinyal

hasil segmentasi dalam variabel orginal. Program untuk proses center clipping mengacu

persamaan 2.9. Keluaran proses berupa sinyal hasil proses center clipping dalam variabel g.

Isi variabel g untuk 30ms s.d. 60ms file musik C4.wav:

[1 1 1 ..., 1 1 1]

Variabel g berupa 1 baris array dengan ukuran kolom 1323.


Program di atas merupakan proses autocorrelation yang mengacu persamaan 2.11.

Masukan program berupa sinyal hasil proses center clipping dalam variabel g. Keluaran

program berupa hasil proses autocorrelation dari masukan. Hasil proses autocorrelation

diisikan dalam variabel auto_corr. Isi variabel auto_corr file musik C4.wav pada 30ms s.d.

60ms adalah sebagai berikut:

[1 2 3 ..., 3 2 1]

Variabel auto_corr merupakan 1 baris array dengan jumlah kolom 2645.


80








else:



else:




Listing program di atas berisi pencarian nilai lag dari proses autocorrelation.

Masukan proses pencarian nilai lag berupa sinyal hasil proses autocorrelation dalam

auto_corr. Keluaran proses berupa nilai lag yang diberikan dalam variabel period. Variabel

period untuk 30ms s.d. 60 ms file musik C4.wav:

Variabel period adalah sebuah konstanta.

f=(data[0])/period

Program di atas berisi perhitungan nilai nada dari sinyal yang diberikan. Masukan

program berupa nilai lag dalam variabel period. Perhitungan nilai nada berdasarkan

persamaan 2.13. Keluaran program berupa nilai nada yang dinyatakan dalam f. Variabel f

berupa konstanta. Isi variabel f untuk file musik C4.wav dalam 30ms s.d. 60ms:

260

Program pendeteksian nada diuji menggunakan file musik yang berbeda nilai

nadanya. Hasil dari program pendeteksian nada dibandingkan dengan perangkat lunak lain

yaitu perangkat lunak wavanal. Gambar 4.29 menunjukkan hasil pengujian program

pendeteksian nada.

Gambar 4.30 menunjukkan galat antara nilai nada hasil pendeteksian nada

menggunakan fungsi pendeteksian nada dengan nilai nada dari perangkat lunak wavanal

berkisar antara 0,15% sampai dengan 0,57%. Rata-rata galat sebesar 0,27%. Program

pendeteksian nada berhasil dibuat dengan galat kurang dari 5% dari hasil pendeteksian

nada menggunakan perangkat lunak lain.

169


81

Gambar 4.29. Grafik hasil pendeteksian nada

Gambar 4.30. Grafik galat hasil pendeteksian nada

Untuk melihat kesesuaian waktu antara lama nada dimainkan dengan lama nyala

lampu, diberikan pengujian pendeteksian nada dengan masukan Sample4.wav.

Sample4.wav berisi variasi nada yang dimainkan dalam durasi waktu tertentu. Sistem

diharapkan mampu menyalakan lampu (variasi nyala sesuai variasi nada) dengan durasi

nyala lampu sama dengan durasi nada yang dimainkan. Pengujian kesesuaian lama nada

dan lama nyala lampu dilakukan sebanyak 3 kali. Hasil pengujian kesesuaian durasi nada

dengan nyala lampu ditunjukkan oleh Gambar 4.31.

250

300

350

400

450

500

261,00 311,00 361,00 411,00 461,00

Has

il p

enguji

an (

Hz)

Nada (Hz)

Hasil pengujian program pendeteksian nada

Hasil pengujian wavanal

Hasil pengujian pendeteksian nada

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

261,00 311,00 361,00 411,00 461,00

Gal

at (

%)

Nada (Hz)

Galat hasil pengujian program pendeteksian nada

Pendeteksian nada


82

Dari ketiga pengujian yang dilakukan, didapatkan durasi nyala lampu rata-rata.

Gambar 4.32 menunjukkan galat dari durasi nada dengan rata-rata dari durasi nyala lampu.

Galat dari durasi nada dengan rata-rata durasi nyala lampu berkisar antara 0,33% sampai

dengan 1,67%. Rata-rata galat sebesar 0,93%. Dengan galat maksimum dari rata-rata hasil

pengujian sebesar 1,67%, sistem dikatakan berhasil menyalakan lampu selama nada

tertentu dimainkan.

Gambar 4.31. Grafik hasil pengujian durasi nada

Gambar 4.32. Grafik galat hasil pengujian durasi nada

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

0 2 4 6 8

Rat

a -

rata

dura

si n

ada

(s)

Nada ke-

Hasil pengujian durasi nada

Rata-rata durasi

Yang diharapkan

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

0 2 4 6 8

Gal

at (

%)

Nada ke-

Hasil pengujian durasi nada

Rata-rata durasi


83

4.5.2. Pembahasan Program Pendeteksian Tempo

Program pendeteksian tempo berupa sebuah fungsi dengan nama tempo. Masukan

program pendeteksian tempo yaitu data sinyal audio yang tersimpan dalam variabel wav_i.

Fungsi tempo terdiri dari perhitungan STFT dalam fungsi stft, proses complex spectral

difference onset detection function, perhitungan autocorrelation, dan perhitungan nilai bpm.

Keluaran fungsi berupa nilai bpm dari file musik. Fungsi pendeteksian tempo adalah

sebagai berikut:

def tempo(wav_i,n,h,fs):

wav_t=wav_i[1:262144]

def stft(inputd,w_size,hop_size):

window=scipy.hanning(w_size)

output=scipy.array([scipy.fft(window*inputd[i:i+w_size])

for i in range (0, len(inputd)-w_size,hop_size)])

return output

def princarg(fasedelta):

return np.mod(fasedelta + np.pi, 2.0 * np.pi) - np.pi

stf=stft(wav_t,n,h)

rk=abs(stf)

fase = np.arctan2(np.imag(stf), np.real(stf))

rk_1 = fase_1 = delta_1 = np.zeros(stf.shape)

rk_1=np.roll(rk,1,axis=0)

fase_1=np.roll(fase,1,axis=0)

delta=fase-fase_1

delta_1=np.roll(delta,1,axis=0)

delta2=princarg(fase_1+delta_1)

stft2=(rk_1*np.exp(1j*delta2))

onset=np.sum((abs(stf-stft2)**2),axis=1)

auto_corr_t=np.correlate(onset,onset,'full')

pos_lag_t=ndarray.argmax(auto_corr_t)

rangelag=auto_corr_t[(pos_lag_t-60):(pos_lag_t-10)]

rangelag2=auto_corr_t[(pos_lag_t-50):(pos_lag_t-10)]

if (max(rangelag))>(1/2*max(auto_corr_t)):

if (max(rangelag2))>(1./2*max(auto_corr_t)):

pos_lag2_t=ndarray.argmax(auto_corr_t[(pos_lag_t-60):

(pos_lag_t-10)])+pos_lag_t-60

else:



else:



period=pos_lag_t-pos_lag2_t

t=512./fs

bpm=int((60/(period*t)))

return bpm


84

Perhitungan STFT pada persamaan 4.1. dibuat dalam suatu fungsi bernama stft:





return output

Masukan fungsi berupa data sinyal audio dalam variabel wav_t dan beberapa parameter.

Variabel wav_t berupa 1 baris array dengan jumlah kolom sebanyak 262143. Isi variabel

wav_t untuk file musik BPM95.wav sebagai berikut:

[ 0 0 0 ..., -7 7 -5]

Parameter yang menjadi masukan perhitungan STFT yaitu parameter panjang hanning

window. dan hop size. Panjang hanning window ditentukan sepanjang 1024 poin. Hop size

ditentukan sebesar 512. Keluaran keluaran berupa sinyal audio yang telah ditransformasi

menggunakan STFT yang disimpan dalam variabel stf. Variabel stf untuk file musik

BPM95.wav berisi:

[[ 2.29576550+0.j -1.90822602+0.16115428j 1.19499842-0.8852274j

..., -0.39229678-1.16898927j 1.19499842+0.8852274j

-1.90822602-0.16115428j]

[ 0.28337732+0.j -0.15273159-0.11967898j 0.62434168+0.40168064j

..., -0.88090253+0.52022625j 0.62434168-0.40168064j

-0.15273159+0.11967898j]

[-0.18998668+0.j 0.21628969-0.70337052j 0.33890900+1.2916045j

..., -1.31132204-0.36099073j 0.33890900-1.2916045j

0.21628969+0.70337052j]

...,

[ 4.83572295+0.j -0.23836701-0.92439782j -2.12322206+2.28383032j

..., -4.31931909+8.27252747j -2.12322206-2.28383032j

-0.23836701+0.92439782j]

[-1.66457870+0.j 5.36402805+0.75194177j -8.60864317-2.8196909j

..., 1.66358900-4.91157988j -8.60864317+2.8196909j

5.36402805-0.75194177j]

[-6.85179510+0.j 5.71973581-5.93457761j -4.38892900+4.10832072j

..., 0.12468471+0.71423988j -4.38892900-4.10832072j

5.71973581+5.93457761j]]

Variabel stf merupakan array dengan jumlah baris sebanyal 1024 dan jumlah kolom

sebanyak 510.


85

rk=abs(stf)





delta=fase-fase_1





Program di atas merupakan proses complex spectral difference onset detection

function. Masukan program berupa sinyal STFT dari fungsi stft. Proses complex spectral

difference onset detection function mengacu pada persamaan 4.5 sampai dengan 4.9.

Keluaran proses complex spectral difference onset detection function berupa sinyal onset

detection yang disimpan dalan variabel onset. Variabel onset berupa 1 baris array dengan

jumlah kolom 510. Isi variabel onset untuk file musik BPM95.wav diuraikan dalam

lampiran.


Baris program di atas merupakan perhitungan autocorrelation. Masukan program

berupa sinyal onset detection dalam variabel onset. Proses autocorrelation mengacu pada

persamaan 4.11. Hasil proses autocorrelation diisikan dalam variabel auto_corr. Variabel

auto_corr berupa 1 baris array dengan ukuran kolom 1019. Isi variabel auto_corr untuk file

musik BPM95.wav:

[ 9.78890090e+12 1.97873253e+13 2.80227928e+13 ..., 2.80227928e+13

1.97873253e+13 9.78890090e+12]

Hasil dari proses autocorrelation dalam variabel auto_corr diolah agar

mendapatkan nilai lag. Pencarian nilai lag dilakukan menggunakan baris program:








else:



else:





86

Hasil pencarian lag disimpan dalam variabel period. Isi variabel period file musik

BPM95.wav:

59

Variabel period berupa konstanta.

Perhitungan nilai bpm dari file musik dilakukan menggunakan baris program:

t=512./fs


Masukan program berupa nilai lag dalam variabel period. Perhitungan nilai bpm mengacu

pada persamaan 4.12. Keluaran program berupa nilai bpm dalam variabel bpm. Variabel

bpm merupakan sebuah konstanta. Variabel bpm untuk file musik BPM95.wav berisi:

87

Program pendeteksian tempo diuji menggunakan file musik dengan nilai bpm yang

berbeda. Hasil dari program pendeteksian nada dibandingkan dengan perangkat lunak lain

yaitu perangkat lunak AudioRetoucher. File musik yang diuji menggunakan perangkat

lunak AudioRetoucher hanya file yang memiliki nilai tempo dari 76 bpm ke atas. Hal ini

disebabkan perangkat lunak AudioRetoucher hanya mampu mendeteksi tempo 76 bpm ke

atas.

Gambar 4.33 menunjukkan hasil pendeteksian tempo dari 61 bpm sampai dengan

75 bpm. File musik yang diuji diperdengarkan untuk mengetahui jumlah ketukan dalam

satu menit. Gambar 4.35 menunjukkan galat nilai tempo dengan memperdengarkan file

musik secara langsung dengan hasil program pendeteksian tempo berkisar antara 7,94%

sampai dengan 9,68%. Rata- rata galat pendeteksian tempo sebesar 8,82%. Nilai tempo

hasil pendeteksian tempo meningkat sesuai peningkatan jumlah ketukan dalam file musik.

Sistem mampu membedakan tempo file musik dari 61bpm sampai dengan 75 bpm.

Gambar 4.34 menunjukkan hasil pengujian program pendeteksian tempo dari 76

bpm sampai dengan 120 bpm. Gambar 4.35 menunjukkan galat nilai tempo antara nilai

tempo dari perangkat lunak AudioRetoucher dengan nilai tempo hasil pendeteksian tempo

oleh program pendeteksian tempo berkisar antara 7,53% sampai dengan 9,76%. Rata-rata

galat sebesar 8,72%. Galat yang dihasilkan cukup besar tetapi masih kurang dari 10%.

Besar nilai tempo hasil pendeteksian tempo semakin meningkat seiring peningkatan nilai

bpm. Sistem mampu membedakan tempo suatu file musik (76 bpm sampai dengan 120

bpm).


87

Gambar 4.33. Grafik hasil pengujian pendeteksian tempo 61 bpm s.d. 75 bpm

Gambar 4.34. Grafik hasil pengujian pendeteksian tempo 76 bpm s.d. 120 bpm

50

55

60

65

70

75

80

60 62 64 66 68 70 72 74 76

Has

il p

enguji

an (

bp

m)

Tempo (bpm)

Hasil pengujian nilai tempo 61 bpm sampai dengan 75 bpm

Jumlah ketukan dalam satu menit

Hasil pengujian pendeteksian tempo

65

75

85

95

105

115

125

75 85 95 105 115

Has

il p

enguji

an (

bp

m)

Tempo (bpm)


Hasil pengujian AudioRetoucher

Hasil pengujian pendeteksian tempo


88

Gambar 4.35. Grafik galat hasil pengujian pendeteksian tempo

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

60 70 80 90 100 110 120

Gal

at (

%)

Tempo (bpm)


Hasil pengujian tempo 61bpm s.d.

75bpm


89

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan pengambilan data pada sistem lampu panggung terkendali

musik berbasis Raspberry Pi, dapat diambil kesimpulan:

1. Sistem mampu memberikan keluaran berupa variasi warna, durasi, dan terang redup

lampu panggung sesuai variasi nada dan tempo file musik. Sistem mampu memberikan

keluaran terang redup sesuai tempo dengan rata-rata galat sebesar 4,45%.

2. Driver LED warna merah mampu memberikan tegangan keluaran yang berbeda sesuai

variasi tempo yang diberikan dengan galat antara 6,39% sampai dengan 14,09%. Rata-

rata galat sebesar 10,44%.

3. Driver LED warna hijau mampu memberikan tegangan keluaran yang berbeda sesuai



4. Driver LED warna biru mampu memberikan tegangan keluaran yang berbeda sesuai



5. Sistem mampu membedakan variasi nada. Galat pendeteksian nada berkisar antara

0,15% sampai dengan 0,57% dengan rata-rata galat sebesar 0,27%.

6. Durasi nyala lampu sesuai dengan durasi nada yang diberikan. Galat durasi nyala

lampu dengan durasi nada berkisar antara 0,33% sampai dengan 1,67% dengan rata-

rata galat 0,93%.

7. Sistem mampu membedakan variasi tempo. Galat pendeteksian tempo untuk tempo 61

bpm s.d. 75 bpm berkisar antara 7,94% sampai dengan 9,68% dengan rata-rata galat

sebesar 8,82%. Galat pendeteksian tempo untuk tempo 76 bpm s.d. 120 bpm berkisar

antara 7,53% sampai dengan 9,76% dengan rata-rata galat sebesar 8,72%.

8. Sistem mempunyai kelemahan yaitu adanya waktu tunggu sebelum proses penyalaan

lampu dan musik dilakukan.


90

5.2. Saran

Saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya antara lain:

1. Variasi nada yang diberikan dapat diperluas jangkauannya.

2. File musik yang diberikan tidak hanya berupa melodi.

3. Sistem dapat diberi tampilan untuk pemantauan penyalaan lampu panggung.


91

DAFTAR PUSTAKA

[1] Upton, E., Halfacree, G., 2012, Raspberry Pi User Guide, John Wiley & Sons, New

York.

[2] Winder, S., 2008, Power Supplies for LED Driving, Newnes, Burlington.

[3] Timbers, C.,2012, Raspberry Pi Lights: how to sync Christmas lights to midi audio,

http://chivalrytimberz.wordpress.com/2012/12/03/pi-lights/, diakses 12 Juli 2013

[4] Hansen, B., 2005, The Dictionary of Multimedia Terms & Acronyms, 4th

ed, Franklin

Beedle & Associates, Wilsonville.

[5] Martin, R., 2004, Sound Synthesis and Sampling, 2nd

ed, Focal Press, Burlington.

[6] Goto, M., Muraoka, Y., 1999, Real-time Beat Tracking for Drumless Audio Signals:

Chord Change Detection for Musical Decisions, Speech Communication, no. 27, hal.

311-335.

[7] Zölzer, U., 2011, Digital Audio Effects, 1st ed, John Wiley & Sons, United Kingdom.

[8] http://www.hibberts.co.uk/wavanal.htm, diakses 15 September 2013

[9] http://www.abyssmedia.com/audioretoucher/, diakses 14 September 2013

[10] Schmidt, M., 2012, Raspberry Pi: A Quick-Start Guide, The Pragmatic

Programmers, United States of America.

[11] -----, 2012, Data Sheet BCM2835 ARM Peripherals, Broadcom Corporation,

http://www.raspberrypi.org/wp-content/uploads/2012/02/BCM2835-ARM-

Peripherals.pdf, diakses 10 Juni 2013.

[12] Richardson, M., Wallace S., 2012, Getting Started with Raspberry Pi, O’Reilly

Media, United States of America.

[13] Kiusalaas, J., 2005, Numerical Methods in Engineering with Python, Cambridge

University Press, New York.

[14] Bressert, E., 2013, SciPy and NumPy, 2nd

ed, O’Reilly Media, United States of

America.

[15] https://pypi.python.org/pypi/RPi.GPIO/0.5.3a diakses 23 September 2013

[16] http://pexpect.sourceforge.net/ diakses 24 September 2013

[17] Held, G., 2009, Introduction to Light Emitting Diode Technology and Apllications,

Taylor & Francis Group, United States of America.


92

[18] -----, 2011, Data Sheet 3W High Power LED, Wayjun Technology,

http://www.wayjun.com/Datasheet/Led/3W%20High%20Power%20LED.pdf,

diakses 22 Mei 2013

[19] Edminister, J., Nahvi, M., 1997, Schaum’s Outline of Theory and Problems of

Electric Circuits, 3rd

ed, The McGraw-Hill Companies,Inc., United States of

America.

[20] Rashid, M., 2004, Power Electronic Circuits, Devices, and Applications, 3rd

ed,

Pearson Education Inc., New Jersey.

[21] Rashid, M., 2001, Power Electronics Handbook, Academic Press, Canada.

[22] Hart, D.,1997, Introduction to Power Electronics, Prentice-Hall International Inc.,

United States of America.

[23] Boylestad, R., Nashelsky, L., 2005, Electronic Devices and Circuit Theory, 9th

ed,

Prentice Hall Inc, New Jersey.

[24] Winder, S., 2008, Power Supplies for LED Driving, Elvesier, United States of

America.

[25] Krein, P., 1998, Elements of Power Electronics, Oxford University Press Inc., New

York.

[26] Rabiner, L., Schafer, R., 1978, Digital Processing of Speech Signals, Prentice-Hall

Inc., New Jersey.

[27] Rabiner, L., Cheng, M., Rosenberg, A., McGonegal, C., 1976, A Comparative

Performance Study of Several Pitch Detection Algorithms, IEEE Trans. Acoust.,

Speech, and Signal Processing, vol. ASSP-24, no. 5, hal 399-418.

[28] Rabiner, L., 1977, On the Use of Autocorrelation Analysis for Pitch Detection, IEEE

Trans. Acoust., Speech, and Signal Processing, vol. ASSP-25, no. 1, hal 24-33.

[29] Goto, M., 2001, An Audio-based Real-time Beat Tracking System for Music With or

Without Drum-sounds, Journal of New Music Research, vol. 30, no. 2, hal. 159–171.

[30] Vaseghi, S., 2007, Multimedia signal processing : theory and applications in speech,

music and communications, John Wiley & Sons, England.

[31] Tackett, J., 2009, Fundamental of Church MusicTheory, 3rd

ed, Austin Christian

Acappella Music for the Singing School, United States of America.

[32] -----, 2004, Datasheet LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator,

National Semiconductor,


93

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/8619/NSC/LM317/ +5WQ9uIOzZK

MA9z+/datasheet.pdf, diakses 27 Mei 2013.

[33] Davies, M.E.P., Pumbley, M.D., 2007, Context-Dependent Beat Tracking of Musical

Audio, IEEE Transactions On Audio, Speech, and Language Processing, vol. 15, no.

3, hal. 1009–1020.

[34] Bello, J.P., Daudet, L., Abdallah, S., Duxbury, C., Davies, M., Sandler, M.B., 2005,

A Tutorial on Onset Detection in Music Signals, IEEE Transactions Speech and

Audio Processing, vol. 13, no. 5, hal 1035-1047.

[35] Davies, M.E.P., Pumbley, M.D., 2005, Beat Tracking With A Two State Model, In

Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal

Processing, vol. 3, hal. 241-244.

[36] -----, 2013, Datasheet LM350/LM350-N/LM350-A 3-Terminal Adjustable Regulator,

Texas Instrument, http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm350-n.pdf, diakses 18 Februari

2014.


L1

LAMPIRAN

Rangkaian Driver LED


L2

Rangkaian MOSFET Gate Driver


L3

Simulasi Regulator Switching (Buck) Menggunakan Software MicroCap

Hasil simulasi Regulator Buck untuk LED warna merah

Dalam simulasi, komponen 1N4002 diganti dengan 1N4001. Komponen 1RF540 diganti

dengan IRF510. Penggantian komponen dilakukan dengan mengganti komponen yang

digunakan dalam penelitian dengan komponen yang nilainya mendekati nilai komponen

yang digunakan. Hasil yang diinginkan yaitu regulator mampu menghasilkan daya dengan

cepat (kurang dari 62,5ms). Spesifikasi lain yang diharapkan yaitu mampu menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 0V s.d. 15V dan arus sebesar 700mA.

, , (hambatan pengganti LED), ,


L4

Hasil simulasi menunjukkan, rangkaian mampu menghasilkan dan sebelum 62,5ms.

Hasil simulasi Regulator Buck untuk LED warna hijau dan biru

Dalam simulasi, komponen 1N4002 diganti dengan 1N4001. Komponen 1RF540 diganti

dengan IRF510. Penggantian komponen dilakukan dengan mengganti komponen yang

digunakan dalam penelitian dengan komponen yang nilainya mendekati nilai komponen

yang digunakan. Hasil yang diinginkan yaitu regulator mampu menghasilkan daya dengan

cepat (kurang dari 62,5ms). Spesifikasi lain yang diharapkan yaitu mampu menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 0V s.d. 21V dan arus sebesar 700mA.

, , (hambatan pengganti LED),


L5

,

Hasil simulasi menunjukkan, rangkaian mampu menghasilkan dan sebelum 62,5ms.


L6

Data Hasil Pengujian

Hasil pengujian driver LED warna merah berdasarkan perubahan tempo

Tempo

(bpm)

Duty cycle

PWM (%)

Tegangan

keluaran driver

LED merah yang

diharapkan (V)

Tegangan

keluaran driver

LED merah (V)

Galat tegangan

keluaran driver

LED merah (%)

80 40 13,2 15,06 14,09

99 65 13,95 15,46 10,82

120 90 14,7 15,64 6,39

Rata-rata galat tegangan keluaran driver LED merah (%) 10,44

Hasil pengujian driver LED warna hijau berdasarkan perubahan tempo

Tempo

(bpm)

Duty cycle

PWM (%)

Tegangan

keluaran driver

LED hijau yang

diharapkan (V)

Tegangan

keluaran driver

LED hijau (V)

Galat tegangan

keluaran driver

LED hijau (%)

80 40 19,2 18,93 1,41

99 65 19,95 19,56 1,95

120 90 20,7 21,43 3,53

Rata-rata galat tegangan keluaran driver LED hijau (%) 2,30

Hasil pengujian driver LED warna biru berdasarkan perubahan tempo

Tempo

(bpm)

Duty cycle

PWM (%)

Tegangan

keluaran driver

LED biru yang

diharapkan (V)

Tegangan

keluaran driver

LED biru (V)

Galat tegangan

keluaran driver

LED biru (%)

80 40 19,2 19,16 0,21

99 65 19,95 19,73 1,10

120 90 20,7 20,59 0,53

Rata-rata galat tegangan keluaran driver LED biru (%) 0,61


L7

Data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter LED warna merah

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran

kapasitor filter yang

diharapkan (V)

Tegangan keluaran

kapasitor filter (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 25 27,18 8,72

10 25 24,62 1,52

15 25 24,56 1,76

20 25 24,53 1,88

30 25 24,44 2,24

40 25 24,25 3,00

50 25 23,99 4,04

60 25 23,85 4,60

65 25 23,84 4,64

70 25 23,77 4,92

80 25 23,44 6,24

90 25 23,43 6,28

94 25 23,29 6,84

Data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter LED warna hijau

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran


diharapkan (V)

Tegangan keluaran


Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 25 26,23 4,92

10 25 24,55 1,80

15 25 24,35 2,60

20 25 24,32 2,72

30 25 24,10 3,60

40 25 23,78 4,88

50 25 23,67 5,32

60 25 23,49 6,04

65 25 23,38 6,48

70 25 23,29 6,84

80 25 23,04 7,84

90 25 22,95 8,20

94 25 22,87 8,52


L8

Data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter LED warna biru

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran


diharapkan (V)

Tegangan keluaran


Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 25 26,29 5,16

10 25 24,63 1,48

15 25 24,42 2,32

20 25 24,29 2,84

30 25 24,04 3,84

40 25 23,79 4,84

50 25 23,58 5,68

60 25 23,36 6,56

65 25 23,27 6,92

70 25 23,18 7,28

80 25 23,05 7,80

90 25 22,95 8,20

94 25 22,91 8,36

Data pengujian tegangan keluaran regulator linear untuk LED warna merah

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran

regulator linear yang

diharapkan (V)

Tegangan keluaran

regulator linear

LM350 (V)

Galat hasil pengujian

dengan spesifikasi

(%)

0 16 16,13 0,81

10 16 16,10 0,63

15 16 16,10 0,63

20 16 16,10 0,63

30 16 16,10 0,63

40 16 16,09 0,56

50 16 16,09 0,56

60 16 16,08 0,50

65 16 16,08 0,50

70 16 16,07 0,44

80 16 16,07 0,44

90 16 16,07 0,44

94 16 16,07 0,44


L9

Data pengujian tegangan keluaran regulator linear untuk LED warna hijau

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran


diharapkan (V)

Tegangan keluaran

regulator linear

LM317 (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 22 22,29 1,32

10 22 22,19 0,86

15 22 22,18 0,82

20 22 22,18 0,82

30 22 22,14 0,64

40 22 22,01 0,05

50 22 21,88 0,55

60 22 21,74 1,18

65 22 21,60 1,82

70 22 21,51 2,23

80 22 21,29 3,23

90 22 21,09 4,14

94 22 21,03 4,41

Data pengujian tegangan keluaran regulator linear untuk LED warna biru

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran


diharapkan (V)

Tegangan keluaran

regulator linear

LM317 (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 22 22,24 1,09

10 22 22,11 0,50

15 22 22,10 0,45

20 22 22,09 0,41

30 22 22,06 0,27

40 22 21,97 0,14

50 22 21,80 0,91

60 22 21,59 1,86

65 22 21,51 2,23

70 22 21,41 2,68

80 22 21,26 3,36

90 22 21,14 3,91

94 22 21,05 4,32


L10

Data pengujian tegangan keluaran regulator switching untuk LED warna merah

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran

regulator switching

yang diharapkan (V)

Tegangan

keluaran regulator

switching (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 0 0,012 0

10 12,30 14,37 14,41

15 12,45 14,44 13,78

20 12,60 14,45 12,80

30 12,90 14,55 11,34

40 13,20 14,88 11,29

50 13,50 15,11 10,66

60 13,80 15,27 9,63

65 13,95 15,39 9,36

70 14,10 15,49 8,97

80 14,40 15,52 7,22

90 14,70 15,76 6,73

94 14,82 15,79 6,14

Data pengujian tegangan keluaran regulator switching untuk LED warna hijau

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran

regulator switching

yang diharapkan (V)

Tegangan

keluaran regulator

switching (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 0 0,019 0

10 18,30 18,06 1,31

15 18,45 18,21 1,30

20 18,60 18,42 0,97

30 18,90 18,85 0,26

40 19,20 19,21 0,05

50 19,50 19,58 0,41

60 19,80 19,91 0,56

65 19,95 20,04 0,45

70 20,10 20,16 0,30

80 20,40 20,35 0,25

90 20,70 20,53 0,82

94 20,85 20,59 1,25


L11

Data pengujian tegangan keluaran regulator switching untuk LED warna biru

Duty cycle

PWM

(%)

Tegangan keluaran

regulator switching

yang diharapkan (V)

Tegangan

keluaran regulator

switching (V)

Galat hasil

pengujian dengan

spesifikasi (%)

0 0 0,01 0

10 18,30 18,18 0,66

15 18,45 18,36 0,49

20 18,60 18,53 0,38

30 18,90 18,93 0,16

40 19,20 19,30 0,52

50 19,50 19,60 0,51

60 19,80 19,85 0,25

65 19,95 19,97 0,10

70 20,10 20,11 0,05

80 20,40 20,32 0,39

90 20,70 20,53 0,83

94 20,85 20,59 1,26

Data pengujian tegangan keluaran kapasitor filter untuk gate drive MOSFET

Duty cycle

PWM untuk

LED warna

merah (%)

Duty cycle PWM

untuk LED warna

hijau dan biru

(%)

Tegangan keluaran

kapasitor filter

yang diharapkan

(V)

Tegangan

keluaran

kapasitor filter

(V)

Galat hasil

pengujian

dengan

spesifikasi (%)

0 0 20 27,15 35,75

10 10 20 24,96 24,80

15 15 20 24,48 22,40

20 20 20 24,03 20,15

30 30 20 23,38 16,90

40 40 20 22,86 14,30

50 50 20 22,26 11,30

60 60 20 21,98 9,90

65 65 20 21,66 8,30

70 70 20 21,58 7,90

80 80 20 21,15 5,75

90 90 20 20,86 4,30

94 95 20 20,81 4,05


L12

Data pengujian tegangan keluaran regulator linear untuk gate drive MOSFET

Duty cycle

PWM untuk

LED warna

merah (%)

Duty cycle PWM

untuk LED

warna hijau dan

biru (%)

Tegangan keluaran

regulator linear

LM317 yang

diharapkan (V)

Tegangan

keluaran

regulator linear

LM317 (V)

Galat hasil

pengujian

dengan

spesifikasi (%)

0 0 12 12,08 0,67

10 10 12 12,05 0,42

15 15 12 12,05 0,42

20 20 12 12,05 0,42

30 30 12 12,05 0,42

40 40 12 12,05 0,42

50 50 12 12,05 0,42

60 60 12 12,05 0,42

65 65 12 12,05 0,42

70 70 12 12,05 0,42

80 80 12 12,05 0,42

90 90 12 12,05 0,42

94 95 12 12,05 0,42

Hasil pengujian program pendeteksian nada

Nama file musik Nilai nada dari perangkat

lunak wavanal

Nilai nada hasil

pendeteksian nada Galat nilai nada (%)

C4.wav 261,5 260 0,57

D4.wav 293,5 294 0,17

E4.wav 329,5 329 0,15

F4.wav 349 350 0,29

G4.wav 392 393 0,26

A4.wav 440 441 0,23

B4.wav 494 495 0,20

Rata-rata galat nilai nada (%) 0,27

Hasil pengujian kesesuaian durasi nada dengan dengan durasi nyala lampu

Nada

Durasi nyala

lampu dari hasil

pengujian I (s)

Durasi nyala lampu

dari hasil pengujian

II (s)

Durasi nyala

lampu dari hasil

pengujian III (s)

Rata-rata durasi

nyala lampu (s)

C4 2,04 2,02 1,97 2,010

D4 0,96 1,05 0,95 0,987

E4 1,92 1,93 2,05 1,967

F4 0,99 0,97 1,03 0,997

G4 2,06 2,05 1,95 2,020

A4 1,01 0,95 1,03 0,997

B4 2,08 2,01 1,99 2,027


L13

Galat rata-rata pengujian durasi nada

Nada Durasi nada yang

ditentukan (s)

Rata-rata durasi

nyala lampu (s)

Galat durasi nada

dengan rata-rata durasi

nyala lampu (%)

C4 2 2,010 0,50

D4 1 0,987 1,33

E4 2 1,967 1,67

F4 1 0,997 0,33

G4 2 2,020 1,00

A4 1 0,997 0,33

B4 2 2,027 1,33

Rata-rata galat durasi nada dengan rata-rata

durasi nyala lampu (%) 0,93


Nama file

musik

Jumlah ketukan

dalam satu

menit (bpm)

Nilai tempo hasil

pendeteksian

tempo (bpm)

Galat nilai

tempo (%)

BPM61.wav 61 56 8,20

BPM62.wav 62 56 9,68

BPM63.wav 63 58 7,94

BPM64.wav 64 58 9,38

BPM65.wav 65 59 9,23

BPM66.wav 66 60 9,09

BPM67.wav 67 61 8,96

BPM68.wav 68 62 8,82

BPM69.wav 69 63 8,70

BPM70.wav 70 64 8,57

BPM71.wav 71 65 8,45

BPM72.wav 72 66 8,33

BPM73.wav 73 67 8,22

BPM74.wav 74 67 9,46

BPM75.wav 75 68 9,33

Rata-rata galat nilai tempo (%) 8,82


L14


Nama file

musik

Nilai tempo dari perangkat lunak

AudioRetoucher (bpm)

Nilai tempo hasil

pendeteksian tempo (bpm)

Galat nilai

tempo (%)

BPM76.wav 76 69 9,21

BPM77.wav 77 70 9,09

BPM78.wav 78 71 8,97

BPM79.wav 79 72 8,86

BPM80.wav 80 73 8,75

BPM81.wav 81 74 8,64

BPM82.wav 82 74 9,76

BPM83.wav 83 75 9,64

BPM84.wav 84 77 8,33

BPM85.wav 85 78 8,24

BPM86.wav 86 79 8,14

BPM87.wav 87 79 9,20

BPM88.wav 88 80 9,09

BPM89.wav 89 82 7,87

BPM90.wav 90 82 8,89

BPM91.wav 91 83 8,79

BPM92.wav 92 84 8,70

BPM93.wav 93 86 7,53

BPM94.wav 94 86 8,51

BPM95.wav 95 87 8,42

BPM96.wav 96 87 9,38

BPM97.wav 97 89 8,25

BPM98.wav 98 90 8,16

BPM99.wav 99 90 9,09

BPM100.wav 100 92 8,00

BPM101.wav 101 92 8,91

BPM102.wav 102 93 8,82

BPM103.wav 103 93 9,71

BPM104.wav 104 95 8,65

BPM105.wav 105 95 9,52

BPM106.wav 106 97 8,49

BPM107.wav 107 97 9,35

BPM108.wav 108 99 8,33

BPM109.wav 109 99 9,17

BPM110.wav 110 101 8,18

BPM111.wav 111 101 9,01

BPM112.wav 112 103 8,04

BPM113.wav 113 103 8,85

BPM114.wav 114 105 7,89

BPM115.wav 115 105 8,70

BPM116.wav 116 107 7,76

BPM117.wav 117 107 8,55

BPM118.wav 118 107 9,32

BPM119.wav 119 109 8,40

BPM120.wav 120 109 9,17

Rata-rata galat nilai tempo (%) 8,72


L15

LISTING PROGRAM

import numpy as np

import scipy

import time

import pexpect

import Tkinter

import tkFileDialog

import RPi.GPIO as GPIO

from Tkinter import *

from numpy import correlate

from numpy import ndarray

from scipy.io.wavfile import read

GPIO.setmode(GPIO.BCM)




red=GPIO.PWM(23,100)

green=GPIO.PWM(24,100)

blue=GPIO.PWM(25,100)

filenya=0

i=1

pwm=10

nada=0

panjang2=0

data=0

def tempo(wav_i,n,h,fs):

wav_t=wav_i[1:262144]





return output

def princarg(fasedelta):

return np.mod(fasedelta + np.pi, 2.0 * np.pi) - np.pi

stf=stft(wav_t,n,h)

rk=abs(stf)





delta=fase-fase_1









L16






else:



else:




t=512./fs


return bpm

def deteksinada(orginal):

l=len(orginal)



pk=min(pk1,pk2)

cl=0.64*pk


z=orginal.copy()

z=abs(z)














else:



else:




f=(data[0])/period

return f

root=Tk()

def pilihfile():

global filenya

global nada

global panjang2

global data


L17

global pwm

e.set("Tunggu...\nSedang menyiapkan file")

filenya = tkFileDialog.askopenfilename()

n=1323

m=0

j=0

data=read(filenya)

wav=data[1]

wav_i=wav[:,1]

panjang=len(wav)


bpm=tempo(wav_i,1024,512,44100)

if 61<=bpm<=75:pwm=15






while n<panjang:

wav_n=wav_i[m:n]


if 250<=fr<=270:freq=260

elif 283<=fr<=303:freq=294

elif 320<=fr<=340:freq=329

elif 341<=fr<=360:freq=350

elif 382<=fr<=402:freq=393

elif 430<=fr<=450:freq=441

elif 483<=fr<=503:freq=495

else:freq=0

nada[j]=freq

m=n+1

n=n+1323

j+=1

e.set("Silahkan tekan PLAY")

def play():

root.destroy()

root["bg"]="pink"

root.title("Lampu Panggung Terkendali Musik")

root.geometry("350x140")

fr1=Frame(root)

fr2=Frame(root)

e=StringVar()

label=Label(fr1, textvariable=e, bg="pink", font=12).pack(side=TOP)

button=Button(fr2, text="OPEN",command=pilihfile).pack(side=LEFT)

button1=Button(fr2, text="PLAY",command=play).pack(side=LEFT)

e.set("Silahkan tekan OPEN\nuntuk memilih file musik\n"

"(pilih yang berekstensi .wav)")

fr1.pack(pady=5, side=TOP)

fr2.pack(pady=20, side=BOTTOM)

root.mainloop()

nyala=np.roll(nada,1,axis=0)

omx=pexpect.spawn('/usr/bin/omxplayer ' +filenya)


L18

time.sleep(0.5)

while i<panjang2:

pitch=nada[i]

if nada[i]!=nyala[i] and nada[i+1]==nyala[i+1]:

if pitch==260:

red.start(pwm)

green.stop()

blue.stop()

elif pitch==294:

red.start(pwm)

green.start(pwm)

blue.stop()

elif pitch==329:

red.stop()

green.start(pwm)

blue.stop()

elif pitch==350:

red.stop()

green.start(pwm)

blue.start(pwm)

elif pitch==393:

red.stop()

green.stop()

blue.start(pwm)

elif pitch==441:

red.start(pwm)

green.stop()

blue.start(pwm)

elif pitch==495:

red.start(pwm)

green.start(pwm)

blue.start(pwm)

else:

red.stop()

green.stop()

blue.stop()

else:pass

time.sleep(0.03)

i+=1

omx.send('q')

red.stop()

green.stop()

blue.stop()

GPIO.cleanup()


L19

ISI VARIABEL “onset” FILE BPM95.wav

[ 3.14471383e+06 3.19234247e+06 2.86181946e+06 3.26101706e+06

2.43983523e+10 9.32787809e+11 1.52816506e+13 1.20819670e+13

1.30223340e+11 2.84813528e+10 1.16064009e+10 3.35163641e+09

2.05386446e+09 7.38376208e+08 1.28577437e+08 2.42378083e+07

8.18546821e+06 3.33452149e+06 3.32788962e+06 3.24164988e+06

3.47466606e+06 2.95663458e+06 2.90129155e+06 3.36494728e+06

3.42420263e+06 3.20663581e+06 3.49512954e+06 3.35597354e+06

2.79908477e+06 3.09625996e+06 2.89977421e+06 2.92444686e+06

3.35463283e+06 3.24768498e+06 2.70373688e+06 3.42495646e+06

3.03666779e+06 3.26925825e+06 3.35272141e+06 3.52823290e+06

4.27340557e+06 3.27796073e+06 3.28698855e+06 3.29618706e+06

2.89539258e+06 3.71220111e+06 4.41746925e+06 3.02663788e+06

3.34094249e+06 3.63860261e+06 3.50098609e+06 3.11176064e+06

3.20718472e+06 3.26612600e+06 2.70616412e+06 3.28188528e+06

3.58150152e+06 2.95731723e+06 3.01308464e+06 2.70733930e+06

3.55396235e+06 3.25599398e+06 3.47602382e+06 3.30015963e+06

9.49401192e+08 1.43608456e+13 1.44602321e+13 2.88417307e+11

3.71625690e+10 1.83629919e+10 4.27096610e+09 2.44593043e+09

9.57292023e+08 2.12202921e+08 3.22333740e+07 9.88752033e+06

4.25039783e+06 3.48144597e+06 2.51065000e+06 2.88003036e+06

3.71506692e+06 3.57893152e+06 3.07911120e+06 3.02708132e+06

3.05094016e+06 3.08074956e+06 3.33760041e+06 3.42253153e+06

3.38382590e+06 3.45364324e+06 3.80889867e+06 4.06494376e+06

3.06312000e+06 3.05292964e+06 3.18055652e+06 2.84514377e+06

3.61895879e+06 3.00307690e+06 3.05697875e+06 2.87682356e+06

3.28065581e+06 3.17928200e+06 3.09848576e+06 2.98712822e+06

3.02015300e+06 3.25179998e+06 3.14120107e+06 2.64428707e+06

3.08062355e+06 3.05721455e+06 3.81146942e+06 3.21512109e+06

3.11221452e+06 3.43124668e+06 3.20556738e+06 2.98609774e+06

3.26302816e+06 2.85048923e+06 2.78569246e+06 3.40909450e+06

3.15898294e+06 3.22593894e+06 3.20787054e+06 7.12402551e+06

1.19477149e+13 1.06238606e+13 6.38836805e+11 4.54421485e+10

1.77513781e+10 6.38788826e+09 2.61892095e+09 9.61618133e+08

2.77162714e+08 4.46706639e+07 1.01479605e+07 4.69118379e+06

3.43347579e+06 3.34654288e+06 3.12145208e+06 3.11843550e+06

3.18492121e+06 3.38633901e+06 3.34076927e+06 2.79130271e+06

2.79485025e+06 2.89139609e+06 3.22530464e+06 3.87903584e+06

3.55393456e+06 3.15415655e+06 2.97559772e+06 3.21079080e+06

3.15705629e+06 3.67178332e+06 4.09969706e+06 3.41460880e+06

3.63776586e+06 3.05267381e+06 2.86105559e+06 2.69677701e+06

2.74662278e+06 2.71771944e+06 3.09948636e+06 2.92710660e+06

3.30407003e+06 3.24737598e+06 3.52890593e+06 3.46640265e+06

3.77378087e+06 3.43290762e+06 2.56744873e+06 2.94451540e+06

3.33168441e+06 2.93705636e+06 2.89714920e+06 3.25679817e+06

3.61700455e+06 3.34476999e+06 3.45280516e+06 3.44584007e+06

3.88396390e+06 3.81443268e+06 4.98441522e+06 6.01041054e+12

7.47332965e+12 2.37554912e+12 5.29606555e+10 2.10018316e+10

7.55592229e+09 2.35179611e+09 1.04197168e+09 2.85496421e+08

5.08345755e+07 1.33317277e+07 6.10596972e+06 4.21088026e+06


L20

3.24548294e+06 2.77087545e+06 3.38983350e+06 3.42815767e+06

3.91253554e+06 3.64566767e+06 3.06262158e+06 3.24980733e+06

3.15835257e+06 3.28596693e+06 2.95410341e+06 3.39596122e+06

3.16935070e+06 3.07755070e+06 2.69170728e+06 2.38649645e+06

2.35750995e+06 3.22962057e+06 4.20378308e+06 3.71971268e+06

3.01054990e+06 3.10552286e+06 3.02024104e+06 3.37341294e+06

3.74442873e+06 3.77925644e+06 3.10276555e+06 3.87109017e+06

4.16890275e+06 3.23093890e+06 3.01484539e+06 3.14608624e+06

3.44731391e+06 3.30163320e+06 3.10042533e+06 3.25322249e+06

3.22668414e+06 3.32720135e+06 2.72501605e+06 3.55991372e+06

3.04801635e+06 3.01528919e+06 3.41369387e+06 3.11178421e+06

2.71167520e+06 2.98020837e+06 1.57489575e+12 8.20615973e+12

6.83402175e+12 9.03806391e+10 2.47935006e+10 1.05782757e+10

2.51567099e+09 1.52022490e+09 5.19416123e+08 1.11085285e+08

2.41213470e+07 6.93612252e+06 3.37899131e+06 3.06745332e+06

3.66667916e+06 3.34585937e+06 3.52819077e+06 3.71695364e+06

4.59195069e+06 3.51647190e+06 2.57234850e+06 3.04096666e+06

3.10462082e+06 2.93051120e+06 3.29668553e+06 2.89806205e+06

3.29751310e+06 3.65025136e+06 3.14105031e+06 3.34802165e+06

3.95894182e+06 3.21503332e+06 3.00972211e+06 2.83007657e+06

2.57112816e+06 3.11518000e+06 3.28265041e+06 3.84232219e+06

3.35223719e+06 2.71356791e+06 3.16422261e+06 2.98140706e+06

2.87574106e+06 3.94190385e+06 3.61041034e+06 2.93209629e+06

3.18901376e+06 3.15061513e+06 3.28127939e+06 2.77384301e+06

2.72788415e+06 2.66974659e+06 3.22194387e+06 2.99738317e+06

2.92128712e+06 3.04728659e+06 3.14768420e+06 2.86225110e+06

3.47673843e+06 1.10862388e+11 1.17242861e+13 1.20831863e+13

1.79477543e+11 2.50834636e+10 1.34698567e+10 3.35393678e+09

2.54406067e+09 8.82691879e+08 1.43195024e+08 2.72037981e+07

9.09013299e+06 3.69866144e+06 3.45751677e+06 3.96816579e+06

3.44074824e+06 2.92623868e+06 3.00087045e+06 3.07289020e+06

3.80047870e+06 3.65818258e+06 3.25907539e+06 4.05870880e+06

3.20397659e+06 3.26717580e+06 3.19951031e+06 3.54360994e+06

3.51011268e+06 2.97635314e+06 3.11730510e+06 3.06770320e+06

2.98182764e+06 3.41789334e+06 3.42800952e+06 2.97559687e+06

2.93368375e+06 3.00550567e+06 3.22402155e+06 3.93785839e+06

3.99308866e+06 3.98061720e+06 3.68097856e+06 2.74166045e+06

2.72074386e+06 3.77110302e+06 3.93979294e+06 3.54380244e+06

3.31109295e+06 2.79797332e+06 3.14056767e+06 3.27975037e+06

3.15841419e+06 2.99564662e+06 3.06269103e+06 3.91633650e+06

4.30722481e+06 3.75917544e+06 2.70839487e+06 2.86248483e+06

1.70672812e+08 1.37436518e+13 1.44008793e+13 3.69373000e+11

3.67352476e+10 1.80350546e+10 5.68869530e+09 2.67634563e+09

1.14096433e+09 2.28394326e+08 4.24337369e+07 9.72365020e+06

4.38079331e+06 3.18994608e+06 3.12252896e+06 3.04550105e+06

3.22020113e+06 3.52720510e+06 3.38583991e+06 3.02268611e+06

3.34239468e+06 3.48321642e+06 3.14399935e+06 2.62566505e+06

3.22720697e+06 3.40452531e+06 2.93906201e+06 3.12294277e+06

3.61332101e+06 3.46771305e+06 3.33594099e+06 2.78086339e+06

3.03570411e+06 2.95105165e+06 2.84218871e+06 3.60197878e+06

3.53179100e+06 2.91552152e+06 3.34326707e+06 3.41848982e+06

3.74113324e+06 2.87707243e+06 3.30535228e+06 2.93689816e+06


L21

3.19241969e+06 3.39690963e+06 3.91742068e+06 3.48560091e+06

3.07843639e+06 3.14017785e+06 2.76723835e+06 3.20676281e+06

2.99038231e+06 3.98305035e+06 3.34742148e+06 3.25490624e+06

3.33146554e+06 2.80336323e+06 3.48483875e+06 3.50715344e+07

1.02326427e+13 1.09288402e+13 8.28553283e+11 5.02518630e+10

2.38370820e+10 7.39256935e+09 2.76141983e+09 1.16454210e+09

2.12297149e+08 3.51438246e+07 1.04165730e+07 4.66211109e+06

3.89541940e+06 4.13580536e+06 3.99233047e+06 3.11798612e+06

3.18826867e+06 3.32354611e+06 2.73284480e+06 2.82102944e+06

2.99182800e+06 3.48381346e+06 3.03783922e+06 3.10894261e+06

2.83277173e+06 3.44053126e+06 3.20982514e+06 3.36265603e+06

2.80077592e+06 3.40066271e+06 3.50223914e+06 3.22342670e+06

3.02420011e+06 3.42010629e+06 3.66616078e+06 3.19182907e+06

3.09104398e+06 3.17322736e+06 3.16157509e+06 3.01815812e+06

2.84916332e+06 3.04805898e+06 3.36075063e+06 3.74905214e+06

3.40838446e+06 3.15984432e+06 3.16269460e+06 2.72779771e+06

2.70980530e+06 3.12946395e+06 3.46666166e+06 3.11380420e+06

3.51658280e+06 3.25186204e+06 3.30089751e+06 2.99227248e+06

2.76689956e+06 3.13792654e+06 3.50335751e+06 4.63015388e+12

8.82639658e+12 3.27086581e+12 7.19272838e+10 2.66590148e+10

9.54049251e+09 2.54943133e+09 1.30093506e+09 3.79013924e+08

6.24310916e+07 1.57854539e+07 5.83445117e+06 3.27747316e+06

2.61629673e+06 2.77238330e+06 3.47365831e+06 3.76182735e+06

3.69838836e+06 3.41413491e+06 3.48565149e+06 3.25086051e+06

3.41351246e+06 3.68073392e+06 2.70701492e+06 3.75702615e+06

3.27338319e+06 3.06334009e+06 3.06709442e+06 2.89855831e+06

3.13229311e+06 3.11281135e+06]


L22


L23


L24


L25


L26


L27


L28


L29


L30


Lampu Panggung Terkendali Musik Berbasis Raspberry Pi

Documents

Transcript of Lampu Panggung Terkendali Musik Berbasis Raspberry Pi