Referensi :

Wantoro, A. (2017). "Penerapan Logika Fuzzy Pada control suara Tv sebagai Alternative Menghemat Daya Listrik". Prosiding Seminar Nasional Metode Kuantitatif, 978, 135–148.

DAFTAR ISI

1. Judul

2. Abstrak

3. Pendahuluan

4. Landasan Teori

5. Metodologi Penelitian

6. Hasil dan Pembahasan

7. Kesimpulan

8. Saran

9. Realisasi Saran

10. Daftar Pustaka

11. Video

12. Link Download

Penerapan Logika Fuzzy pada Control Suara TV sebagai Alternative Menghemat Daya Listrik

Abstrak[Kembali]

Televisi merupakan media elektronik yang banyak digunakan sebangai hiburan. Salah satu pengoperasian dari televisi adalah pengaturan suara yang diatur menggunakan remote control. Hal ini dirasa kurang efektif karena akan sering diubah tergantung kondisi. Penggunaan suara televisi yang cukup besar >=75 dB dapat mengkonsumsi daya listrik cukup besar yaitu 120 watt. Standar penggunaan suara pada ruangan/linkungan yang tenang sebesar 65-75 DbA. Pengurangan volume sebanyak 20% dapat mengurangi pemakaian daya listrik. Sehingga teknologi pada televisi yang dapat menambah dan mengurangi suara televisi secara otomatis, untuk itu diperlukan logika fuzzy yang mengatur suara televisi dengan mengambil input dari suara disekitar.

Pendahuluan[Kembali]

TV merupakan peralatan listrik yang banyak digunakan masyarakat sebagai elektronik yang biasanya ada dirumah sebagai media hiburan. Salah satu pengaturan pada televisi adalah suara/volume. yang masih menggunakan remote control. Hal ini dirasa kurang efektif karena akan sering diubah tergantung kondisi. Penggunaan volume/suara televisi yang cukup besar atau >=75 dB dapat mengkonsumsi daya listrik yang cukup besar yaitu 120 watt. Standar penggunaan suara pada ruangan dan lingkungan yang tenang sebesar 65-75 DbA. Pengurangan volume sebanyak 20% dapat mengurangi daya listrik. Berdasarkan hal tersebut, perlu teknologi pada televisi yang dapat menambah dan mengurangi suara televisi secara otomatis sesuai kebutuhan, untuk itu diperlukan logika salah satunya logika fuzzy yang mengatur suara televisi dengan mengambil input dari suara disekitar televisi. Logika Fuzzy merupakan satu komponen pembentuk soft computing. Suatu nilai dapat bernilai besar atau salah secara bersamaan. 

Landasan Teori[Kembali]

1. Televisi

Televisi adalah media pandang sekaligus media pendengar (audio-visual), yang dimana orang tidak hanya memandang gambar yang ditayangkan televisi, tetapi sekaligus mendengar atau mencerna narasi dari gambar tersebut.

2. Suara multimedia

Dalam multimedia, salah satu elemen yang ada didalamnya adalah audio atau suara. Pakar multimedia mendefenisikan suara adalah sesuatu yang disebabkan akibat dari perubahan tekanan udara yang menjangkau gendang telinga manusia. Saat menonton TV, normalnya suara TV tersebut berukuran 60-70 dB.

3. Satuan suara

Suara diukur berdasarkan tiga hal yaitu periode, frekuensi dan amplitudo. Berikut satuan suara yang dijadikan sebagai input:

• Satuan desible (dB)

Amplitudo atau kekuatan suara diukur dalam satuan desibel (dB). Desibel adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan kuantitas elektrik dari perubahan kuat-lemahnya amplitudo gelombang sinyal suara yang didengar oleh telinga manusia.

• Frekuensi (Hz)

Frekuensi atau tinggi-rendah suara, dihitung dalam getaran per detik (hertz). Jangkauan frekuensi yang terdengar cukup jelas dan aman bagi pendengaran adalah antara 20 dan 20.000 getaran per detik.

4. Sensor suara

Sensor suara merupakan sensor yang mensensing besaran suara untuk diubah menjadi besaran listrik.Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang diterima.

5. Arduino Uno

Arduino ini merupakan sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328.Board ini dapat terhubung ke 14 sinyal digital I/O dan 6 sinyal analog input lalu board ini bersifat open-source.

6. Logika Fuzzy

Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input dalam suatu ruang output dan memiliki nilai yang berlanjut. Kelebihan logika fuzzy ada pada kemampuan penalaran secara bahasa. Sehingga, dalam perancangannya tidak memerlukan persamaan matematis yang kompleks dari objek yang akan dikendalikan.

• Variabel Fuzzy

Variabel fuzzy merupakan kriteria yang hendak digunakan dalam perhitungansistem fuzzy. Pada penelitian ini variable input yang digunakan yaitu suara frekuensi dan desibel dan variable output adalah volume televisi.

• Himpunan Fuzzy

Pada himpunan tegas (crisp), nilai keanggotaan suatu item x dalam suatu himpunan A, yang sering ditulis dengan μA[x], memiliki 2 kemungkinan, yaitu Satu (1), yang berarti bahwa suatu item menjadi anggota dalam suatu himpunan. Nol (0), yang berarti bahwa suatu item tidak menjadi anggota dalam suatu himpunan.

• Fungsi keanggotaan kurva segitiga

Fungsi Keanggotaan (membership function) adalah suatu kurva yang menunjukkan pemetaan titik-titik input data ke dalam nilai keanggotaannya (sering juga disebut dengan derajat keanggotaan) yang memiliki interval antara 0 sampai 1.

• Semesta pembicaraan

Semesta pembicaraan adalah keseluruhan nilai yang diperbolehkan untukdioperasikan dalam suatu variabel fuzzy.

• Domain

Domain himpunan fuzzy adalah keseluruhan nilai yang diijinkan dalamsemesta pembicaraan dan boleh dioperasikan dalam suatu himpunan fuzzy.

• Operator Dasar

Nilai keanggotaan sebagai hasil dari operasi 2 himpunan sering dikenal dengan namafire strength atau α–predikat. Ada 3 operator dasar yaitu:Operator AND dan OR

• Fungsi Implikasi

Tiap-tiap aturan (proposisi) pada basis pengetahuan fuzzy berhubungandengan suatu relasi fuzzy. Bentuk fungsi implikasi:IF x is A THEN y is Bdengan x dan y adalah skalar, dan A dan B adalah himpunan fuzzy.

7. Fuzzy Inferensi System (FIS) Mamdani 

Metode Mamdani sering juga dikenal dengan nama Metode Max-Min. Pada Metode Mamdani, baik variabel input maupun variabel output dibagimenjadi satu atau lebih himpunan fuzzy. fungsi implikasi yang digunakan adalah Min.

8. Daya Listrik TV

Daya listrik diartikan sebagai besar energi listrik yang dihasilkan setiap detik.Pada setiap alat listrik selalu tercantum besarnya daya listrik tersebut.

Metode Penelitian[Kembali]

1. Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode logika fuzzy dengan FIS Mamdani sebagai kontrol volume televisi secara otomatis. Data input penelitian ini diambil menggunakan sensor suara.

2. Tahapan Penelitian 

Tahapan penelitian yaitu penjelasan uraian atau tentang tahapan penelitian pemecahan masalah yang telah diidentifikasi atau dirumuskan.

3. Prototype Control Volume TV
Sebagai data input menggunakan sensor suara dengan satuan decibel (Db) dan satuan suara frekuensi (Hz) yang akan diterima oleh Arduino sebagai control dengan logika fuzzy dan menjadi keluaran pada televisi

4. Penerapan Logika Fuzzy Mamdani

• Variabel

Variable input yang digunakan yaitu suara yang diambil dari sensor suara dengan satuan Hz dan dBdengan variable keluaran berupa volume televisi.

• Domain

Penentuan domain diambil berdasarkan variable input. Variabel frekuensi (Hz) dengan himpunan rendah [10- 6600], sedang [20 – 13320] dan tinggi [6600 – 20000]. Variabel decibel [Db] memiliki 3 himpunan yaitu, rendah dengan domain [0-60], sedang [30-85] dan tinggi [60-100].

• Kurva dan Fungsi keanggotaan

Kurva Frekuensi (Input)

Kurva Desibel (Input)

Kurva Volume (Output)

• Fungsi Implikasi (Rule Base)

Pada control suara televisi menggunakan 2 variabel input dengan 3 himpunan(rendah, sedang dan tinggi) dan 1 variabel outputdengan 3 himpunan yaitu rendah, sedang dan tinggi, maka terdapat 9 aturan [R1-R9] aturan implikasi fuzzy yaitu: 

[R1] IF μFrekuensi=Rendah dan μDesibel=Rendah Then μVolume=Rendah 

[R2] IF μFrekuensi=Rendah dan μDesibel=Sedang Then μVolume=Sedang 

[R3] IF μFrekuensi=Rendah dan μDesibel=Tinggi Then μVolume=Sedang 

[R4] IF μFrekuensi=Sedang dan μDesibel=Rendah Then μVolume=Sedang 

[R5] IF μFrekuensi=Sedang dan μDesibel=SedangThen μVolume=Sedang 

[R6] IF μFrekuensi=Sedang dan μDesibel=Tinggi Then μVolume=Tinggi 

[R7] IF μFrekuensi=Tinggi dan μDesibel=Rendah Then μVolume=Sedang 

[R8] IF μFrekuensi=Tinggi dan μDesibel=Sedang Then μVolume=Tinggi 

[R9] IF μFrekuensi=Tinggi dan μDesibel=Tinggi Then μVolume=Tinggi

Hasil dan Pembahasan[Kembali]

Prosedur percobaan

STEP 1 : Susun konsep sistem kontrol dengan logika fuzzy

STEP 2 : Setelah konsep sistem kontrol dibentuk, maka kita dapat membuat pemrogramannya. Ketiklah “fuzzy” pada command window untuk membuka jendela Fuzzy Inference System (FIS) editor, sehingga muncul tampilan seperti gambar di bawah ini:

STEP 3 : Pilih edit >> add variable >> input untuk menambah variable input sehingga akan muncul tampilan seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 4 : Ubahlah nama input1 menjadi Frekuensi, input2 menjadi Desibel dan output1 menjadi Volume

STEP 5 : Pilih edit >> membership function untuk membuat fungsi keanggotaan setiap variabel sehingga akan muncul tampilan Membership Function Editor seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 6:  Pada variabel frekuensi, ubahlah

range menjadi [0 20000],

nama mf1 menjadi dingin, type trampf, Params [0 0 20 30]

nama mf2 menjadi rendah, type trimf,, Params [10 20 6600]

nama mf3 menjadi sedang, type trimf, Params [20 6600 16320]

nama mf3 menjadi tinggi, type trimf, Params [6600 16320 20000]

sehingga tampilan variabel frekuensi akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 7: Pada variabel Desibel, ubahlah
range menjadi [0 100]

nama mf1 menjadi rendah, type trimf, Params  [0 30 60]

nama mf2 menjadi sedang, type trimf, Params  [30 60 85]

nama mf3 menjadi tinggi, type trimf, Params  [60 85 100]

sehingga tampilan variabel Desibel akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 8 : Pada variabel volume, ubahlah range menjadi [0 100],

nama mf1 menjadi rendah, type trimf, Params  [0 35 65]

nama mf2 menjadi sedang, type trimmf, Params   [35 65 90]

nama mf3 menjadi tinggi, type trimmf, Params    [65 90 100]

Sehingga tampilan variabel volume akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 9 : Pilih edit >> rules untuk membuka jendela rule editor

buatlah aturan pada rule editor sesuai dengan konsep sistem kontrol yang sebelumnya telah dibuat. Misalnya if (Frekuensi is rendah) and (Desibel is rendah) then (Volume is rendah), dan seterusnya sampai dengan 9 rules.

STEP 10 : Pilih view >> rules, untuk melihat hasil rules yang telah kita buat

kita dapat menggeser-geser nilai Frekuensi (input1) dan Desibel (input2) sehingga menghasilkan nilai keluaran pada Volume (output)

STEP 11: Pilih view >> surface, untuk melihat grafik 3D antara frekuensi, desibel, dan volume

Gambar Hasil Percobaan

Kesimpulan[Kembali]

Berdasarkan dari hasil pengujian yang dilakukan terhadap kontrol suara tv menggunakan logika fuzzy sebagai upaya penghematan daya listrik yang menggunakan FIS Mamdani menghasilkan semakin rendah frekuensi dan desibel maka akan semakin rendah suara Televisi dan semakin tinggi frekuensi dan desibel maka akan semakin tinggi suara Televisi.

Realisasi saran[Kembali]

Dalam pemberian membership function pada input dan outputnya ditambahkan menjadi 7 dan juga dilakukan penambahan rulesnya sehingga dihasilkan volumenya 28. Lalu untuk mencari nilai errornya digunakan rumus:

sehingga didapatkan nilai error -0,5% karena nilai terbaca setelah penambahan membership function lebih kecil daripada nilai aktual sebelum penambahan membership function.

Daftar Pustaka[Kembali]

1. Andleigh, Prabhat K; Thakhar, Kiran. (1995). Multimedia System Design. Prentice Hall,Inc, New Jersey.
2. Ardianto, Elvinaro. 2007. Komunikasi Massa Suatu Pengantar.Bandung : Simbosa Rekatama Media, 13 - 15.
3. Badjuri, Adi. 2010. Jurnalistik Televisi. Yogyakarta: Graha Ilmu, 10-23.
4. Banzi, M. “Getting Started with Arduino”O'Reilly. 2008.
5. Bell A. 1996. Noise : An Occupational Hazard and Public Nuisanc. WHO.Genewa. Switzerland.
6. Darwinson, R. Wahyudi. Kontrol Kecepatan Robot Hexapod Pemadam Api Menggunakan Metoda Logika Fuzzy, Jurnal Nasional Teknik Elektro. 4 (2015), p. 227-234.

Video[Kembali]

Link Download[Kembali]

Download HTML

Download Jurnal

Download Kode FIS berdasarkan jurnal

Download Kode FIS setelah penambahan membership function

Download Video