## Pengenalan Karakter Suara Laki-Laki Aceh Menggunakan Metode FFT ( Fast Fourier Transform )
Mursyidah 2 , Jamilah 3 , Zayya 1
Program Studi Teknik Multimedia dan Jaringan, Jurusan Teknologi Informasi dan Komputer, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Jalan Banda Aceh-Medan Km. 280,3 Buketrata, Lhokseumawe, 24301 PO.BOX 90 Telpon (0645) 42670, 42785 Fax 42785,
Indonesia
Abstrak- Suara  manusia  memiliki  karakter  yang  berbeda-beda.  Namun,  dari  sekian  banyak  perbedaan  terdapat  beberapa  kemiripan  antara seseorang  dengan  orang  lain.  Termasuk  karakter  suara  laki-laki  Aceh  antara  anak-anak,  remaja,  dan  dewasa.  Kemiripan  tersebut  dapat diketahui  dengan  cara  mendengar  dengan  seksama.  Tentunya  cara  tersebut  masih  terdapat  kelemahan  dalam  keakuratannya.  Penelitian bertujuan membahas pengenalan karakter suara laki-laki Aceh yang diucapkan oleh anak-anak, remaja, dan dewasa melalui proses normalisasi suara  proses  pengubah  sinyal  dan  proses  pencocokan  nilai training dan  nilai  testing.  Akan  tetapi,  berkat  perkembangan  teknologi  dapat ditawarkan  satu  alternatif  dengan  memanfaatkan  metode Fast  Fourier  Transform untuk  pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh.  Hasil pengujian  pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh  menunjukan  tingkat  akurasi  sebesar  81,2%  dengan  menggunakan  metode Fast  Fourier Transform.
Kata kunci : Fast Fourier Transform , sinyal suara , training
Abstract-  The  humans  voices  has  a  different  characteristics,  However,  from  all  of  those  characteristics,  many  people's  having  some  of similarity  including of  mans  voices  comparing  with  voices  of  childrens,  teenagers  and adults. The  similarities  could  be  known by  listening clearly. Certainly, those way is lack of accurately. The purpose of this research is to recognized the characteristics of Acehnese mans voices that  implemented  by  childrens,  teenagers  and  adults  through  by  normalizes  processes  of  signal  transform  and  to  match  the  training  and testing  results.  In  addition,  the  advanced  technology  produced  one  of  alternative  that  combining  Fast  Fourier  Transform  method  aim  to recognize  the  characteristics  of  Achenese  mans  voices.  The  identification  results  of  Achenese  mans  voices  perform  81,2%  of  accuration applied by Fast Fourier Transform method.
Keywords : Fast Fourier Transform, voice signal and training.

## I. P ENDAHULUAN
Setiap  manusia  memiliki  perbedaan  karakteristik,  dengan manusia  lain.  Salah  satu  perbedaan  yang  didapat  adalah suaranya.  Bila  didengarkan  dengan  seksama,  suara  wanita cenderung  lebih  tinggi  frekuensinya  dari  pada  suara  pria. (Prasetya  BW,  2008:10).  Walaupun  masing-masing  manusia memiliki  karakter  tersendiri,  secara  biologis  suara  manusia tidak  sulit  digolongkan  berdasarkan  jenis  kelaminnya.  Akan
tetapi,  dari  sekian  banyak  perbedaan  yang  ada  pada  masing- masing  individu,  ada  beberapa  kemiripan  antara  seorang dengan orang lain yang dapat diamati secara langsung. Salah satu  kemiripan  yang  dimaksud  adalah  suara  laki-laki. Walaupun  suara  laki-laki  berbeda-beda,  namun  ada kemiripan  antara  suara  laki-laki  yang  satu  dengan  laki-laki yang lain.
Hal ini dapat dipengaruhi oleh faktor usia.
Dalam  kehidupan  sehari-hari  suara  orang  dapat  dibedakan dengan  cara  mendengarkan  dengan  seksama  dan  penuh pemahaman  yang  diucapkan  oleh  yang  bersangkutan.  Akan tetapi, untuk memahami ucapan seseorang dan membedakannya dengan orang lain membutuhkan konsentrasi.  Hasilnya  pun  tidak  selalu  akurat.  Apalagi  yang didengar hanya suaranya tanpa dilihat wajahnya.
Suara  yang  akan  didengar  adalah  suara  laki-laki,  khususnya laki-laki Aceh. Suara laki-laki Aceh lebih cenderung terhadap penekanan suaranya yang lebih tebal dan intonasi yang tinggi. Juga  laki-laki  Aceh  bila  didengar  secara  seksama  lebih banyak  penekanan  terhadap  huruf  “T”.  Hal  ini  yang mengakibatkan  suara  laki-laki  Aceh  berbeda  dengan  suara laki-laki  non-Aceh.  Namun,  berkat  perkembangan  teknologi dapat  memanfaatkan  media  elektronik  untuk  memudahkan
mengenal  dan  membedakan  suara  seseorang  dengan  orang lain.
Oleh karena itu, penelitian ini akan membangun suatu sistem pengenalan  karakter  suara  menggunakan  metode fast  fourier transform. Suara  yang  akan  diteliti,  khusus  suara  laki-laki Aceh yang terdiri dari suara anak – anak, remaja, dan dewasa. Metode fast  fourier  transform merupakan  salah  satu  metode untuk  transformasi  sinyal  suara  menjadi  sinyal  frekuensi. Artinya,  proses  perekaman  suara  disimpan  dalam  bentuk digital berupa file WAV. Berdasarkan frekuensi tersebut akan didapat  hasil  suatu  sinyal  suara  yaitu  suara  laki  –  laki  Aceh, baik suara anak-anak, remaja, dan dewasa. Penelitian ini bertujuan untuk membahas proses normalisasikan  suara  dengan  menghilangkan  noise,  juga mengubah  sinyal  suara  dari  domain  waktu  ke  domain frekuensi,  kemudian  mencocokan  nilai training dan  niali testing menggunakan metode fast fourier transform.

## II. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Pengumpulan  data  dilakukan  dengan  menggunakan  data sampel dari 3 kata “POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE”  dengan  enam  jenis  suara  yaitu,  anak- anak Aceh, remaja Aceh, dewasa Aceh, anak-anak non-Aceh, remaja  non-Aceh,  dan  dewasa  non-Aceh.  Masing-masing jenis suara terdapat 6 sampel suara. Jumlah sampel suara yang diuji adalah 40 data sampel. Sampel sinyal suara dapat dilihat pada gambar 1 sebagai berikut.

## Gambar 1 Sinyal Suara

## 1.1 Perancangan Sistem
Perancangan  sistem  ini  akan  dijelaskan  bagaimana  blok diagram  dari  aplikasi  ini  dapat  menunjukkan  bahwa  program pengenalan  karakter  laki-laki  Aceh  terdiri  dari  beberapa proses penting, Pertama sinyal asli suara, kemudian masuk ke proses dc  removal ,  selanjutnya  masuk  ke  proses pre- emphasize ,  setelah  itu  masuk  ke  proses  metode  FFT.  Maka akan  dapat  hasil  dari  pengenalan  karakter  suara  laki-laki
Aceh.  Perancangan  sistem  blok  diagram  dapat  dilihat  pada gambar 2 berikut ini.
Sinyal Asli DC Removal Pre-emphasize Fast Fourier Transform Pengenalan Karakter Suara Laki-Laki
Gamabar 2 Blok Diagram

## 2.2     DC Removal
DC Removal digunakan  untuk  menghitung rata-rata dari data sampel  suara,  dan  mengurangkan  nilai  setiap  sampel  suara dengan  nilai  rata-rata  tersebut.  Tujuannya  adalah  mendapat normalisasi dari data suara input.
𝐷[𝑖] = 𝑠[𝑖] − ∑ 𝑠[𝑖] 𝑛 𝑖=1 𝑛
Ket: D[i] = hasil signal ke –i setelah dilakukan DC Removal S[i] = signal awal ke-i N = jumlah sample , n > 0

## 2.3    Pre-Emphasize
Tujuan dari Pre  – emphasize adalah  untuk  mengurangi noise pada signal, sehingga dapat meningkatkan kualitas signal.
y[n] = s[n] – α s[n - 1]
Ket : y[n] = signal hasil pre-emphasize filter s[n] = signal sebelum pre-emphasize filter
Pada  umumnya  nilai  α  yang  paling  sering  digunakan  adalah antara 0.9 sampai 1.0.

## 2.4 Fast Fourier Transform (FFT)
FFT  ( Fast  Fourier  Transform )  adalah  teknik  perhitungan yang  cepat  dengan  memanfaatkan  sifat  periodikal  dari
transformasi  fourier. FFT berfungsi  untuk  merubah  domain waktu ke domain frekuensi.
𝐹(𝑘) = ∑ 𝑓(𝑛) cos(2𝜋𝑛𝑘𝑇/𝑁) 𝑁 𝑛=1
− 𝑗 ∑ 𝑓(𝑛) sin(2𝜋𝑛𝑘𝑇/𝑁)
𝑁

## 𝑛=1
Untuk  Mendapatkan  nilai  j  menggunakan  persamaan  berikut ini.
|𝑓(𝑢)| = [𝑅 2 + 𝐼 2 ] 1/2
Ket: N = jumlah sampel yang akan diproses. f(n) = nilai sampel signal k = variable frekuensi discrete π = 3,14 derajat n = indeks data nilai sampling

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Metode fast  fourier  transform merupakan  salah  satu  metode untuk  transformasi  sinyal  suara  menjadi  sinyal  frekuensi. Artinya,  proses  perekaman  suara  disimpan  dalam  bentuk digital berupa file WAV. Berdasarkan frekuensi tersebut akan didapat  hasil  suatu  sinyal  suara  yaitu  suara  laki  –  laki  Aceh, baik  suara  anak-anak,  remaja,  dan  dewasa.  Pengolahan  suara dapat dilihat pada gambar 3 berikut ini.
Gambar 3 Pengolahan Suara
Pada  gambar  3  dapat  menunjukkan  bahwa  program pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh  menggunakan metode FFT berfungsi untuk mendapatkan ciri atau parameter dari  sinyal  suara  dan  untuk  merubah  domain  waktu  ke domain  frekuensi.  Setelah  melakukan  perekaman  suara secara real-time maka  akan  didapat  sinyal  asli,  kemudian sinyal  tersebut  masuk  ke  proses dc  removal yaitu  untuk mengnormalisasikan  suara.  Sinyal dc  removal dapat ditunjukkan pada gambar 4 berikut ini.
Gambar 4 Sinyal DC Removal
selanjutnya sinyal masuk ke proses pre-emphasize yaitu untuk menghilangkan  noise  saat  perekaman  suara.  Sinyal pre- emphasize dapat ditunjukan pada gambar 5 berikut ini.
Gambar 5 Sinyal Pre-Emphasize
setelah  itu  masuk  ke  proses  metode  FFT  untuk mengubah  sinyal  menjadi  frekuensi.  Kemudian suara  tersebut  disimpan  kedalam database. Sinyal FFT dapat ditunjukkan pada gambar 6 berikut ini.
Gambar 6 Sinyal Fast Fourier Transform
Setelah  melakukan  proses  training  maka  suara tersebut akan di testing dengan cara merekam suara secara real-time dan akan di cocokan suara tersebut dengan data training dan data testing menggunakan Euclidean  Distance .  Maka  didapat  hasil  dari pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh  pada gambar 7 berikut ini.
Gambar 7 Hasil Pengenalan Karakter Suara Laki- Laki Aceh
Sistem  berhasil  mengenali  beberapa  pengenalan karakter suara laki-laki Aceh yang sudah di testing dan  terdapat  juga  sebagian  yang  tidak  berhasil. Data  yang  diuji  sebanyak  6  jenis  dari  6  sampel jumlah  40  suara.  Suara  tersebut  terdiri  dari  suara ana-anak  Aceh,  suara  remaja  Aceh,  suara  dewasa Aceh,  suara  anak-anak  non-Aceh,  suara  remaja non-Aceh dan suara dewasa non-Aceh dapat dilihat pada gambar 8 berikut ini.
Gambar 8 Grafik Hasil Pengujian Suara
Pada  gambar  8  dapat  dilihat  hsail  pengujian  suara dari  6  jenis  suara  dengan  masing  masing  6  sampel suara  maka  yang  didapat  dari  anak-anak  Aceh 100%,  anak-anak  non-Aceh  100%,  dewasa  Aceh
75%,  dewasa  non-Aceh  62,5%,  remaja  Aceh  66,7% dan remaja non Aceh 83%.
Maka akan didapat hasil akurasi pengujian pengenalan karakter suara laki-laki Aceh 0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 Dikenali Tidak Dikenali Keterangan: 1. Anak-anak
Aceh 2. Anak-anak non-Aceh 3. Dewasa Aceh 4. Dewasa non-Aceh 5. Remaja
Aceh
6. Remaja non Aceh
menggunakan fast  fourier  transform dapat  dilihat pada gambar 9 berikut ini.
Gambar 9 Grafik Hasil Akurasi Data Pengenalan Karakter Suara Laki-Laki Aceh
Hasil  akurasi  pengujian  pengenalan  karakter  suara laki-laki  Aceh  menggunakan Fast Fourier Transform sebesar 81.2 %.

## IV. K ESIMPULAN
Adapun  simpulan  yang  dapat  penulis  simpulkan setelah  melakukan  penelitian  dan  pembahasan mengenai  pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh menggunakan metode Fast Fourier Transform yaitu: 1. Sistem  pengenalan  karakter  suara  laki-laki  Aceh menggunakan Fast  Fourier  Transform memiliki tingkat  persentase  keakuratan  yang  cukup  baik dalam  melakukan  proses  pengenalan  suara berdasarkan data uji dengan data yang berasal dari database,  yaitu  tingkat  keakuratan  mencapai 81,2%
2. Jumlah  nilai  frekuensi  yang  disimpan  dalam database  lebih  banyak  karena  semakin  banya jumlah  nilai  frekuensi  yang  disimpan  maka  akan semakin  banyak  nilai  frekuensi  yang  akan dibandingkan  dengan  data  uji.  Namun  akan semakin  lama  juga  waktu  yang  dibutuhkan  untuk proses pengenalan suara.
3. Proses  pencocokan  nilai  training  dan  nilai  testing dilakukan  dengan  mengekstrak  nilai  frekuensi setiap  suara  menggunakan  metode Fast  Fourier Transform ,  nilai  frekuensi  suara  yang  disimpan
didatabase dinamakan nilai training yang kemudian dicocokan dengan nilai testing.

## R EFERENSI
[1]. Fazhari,  F.  2013.  “Aplikasi  Pengkonversi  Suara Manusia  Menjadi  Teks  SMS  dan  Teks  SMS  Menjadi Suara  Manusia  pada  Smartphone  Berbasis  Android dengan  Menggunakan  Akses  Google  Translate  Api”. (Tugas  Akhir . Mahasiswa  jurusan  TIK  Kampus Politeknik Negeri Lhokseumawe). Hal. 10-11
[2]. Gunawan, I., K, Gunadi. 2005.”Pembuatan Perangkat Lunak  Wave  Manipulator  untuk  Memanipulasi  File Wav”. Jurnal Informatika . 6(1): Hal. 41-50
[3]. Hanggarsary, P.N., F. Helmy, Y. Yetti. 2012. Simulasi Sistem  Pengacakan  Sinyal  Suara  Secara Real  Time berbasis Fast  Fourier  Transform (FFT).  6(3):  Hal. 192-198
[4]. Prismawara  R.P.,  RMP.  Rekya,  Y.L.  Dewi.  2013. Simulasi  Pengontrolan  Nyala  Lampu  berbasis  sistem Pengenalan  Suara  ( Voice  Recognition )  dengan menggunakan metode Fast Fourier Transform dan K- Nearest Nerghbor. Doro Jurnal. Malang. 1(8)
[5]. Putra, D. 2010. Pengolahan Citra Digital . Yogyakarta: Andi
[6]. Prasetya,  B.W.,  B.  Susanto,  J.  Purwadi.  2008. “Identifikasi  Suara  Pria  dan  Wanita  Berdasarkan Frekuensi Suara”. Jurnal Informatika . 4(1): Hal. 10 – 17
[7]. Resmawan,  I  Wayan  Adi.  2010.  “Verifikasi  Suara Menggunakan  Metode  MFCC  dan  DTW”.  (Tugas Akhir.  Mahasiswa  Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas Teknik Universitas Udayana Jimbarana-Bali)
[8]. Sipasulta, R.Y., S.M.L. Arie, R.U.A.S. Sherwin. 2014. Simulasi Sistem Pengacak Sinyal dengan metode FFT ( Fast  Fourier  Transform ). e-journal  Teknik  Elektro dan Komputer
[9]. Wijayanto,  I.  R,  Dwifebrianti.  2013.”Jenis  Tipe Jangkauan Suara pada Pria dan Wanita Menggunakan Metode  Mel-Frequency  Cepstral  Coefficient  dan Jaringan  Syaraf  Tiruan  Backpropagation”.  Hal.  1-8. ( Online ) http://iwijayanto.staff.telkomuniversity.ac.id/wp- content/uploads/sites/. Diakses: 02 Oktober 2015
[10]. Yessivirna,  R.,  Marji,  E.R.  Dian.  2013.  “Klasifikasi Suara  Berdasarkan  Gender  (Jenis  Kelamin)  dengan Metode  K-Nearest  Neighbor  (KNN)”.  Tugas  Akhir, Mahasiswa  Fakultas  Program  Teknologi  dan  Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Malang. Hal. 1-9.
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 Dikenali Tidak
Dikenali Keterangan: 1. Anak-anak Aceh 2. Anak-anak non-Aceh 3. Dewasa Aceh 4. Dewasa non- Aceh 5. Remaja Aceh 6. Remaja non- Aceh 7. Keberhasilan