Penerapan Hidden Markov Model (HMM) dan Mel-Frequency Cesptral Coefficients (MFCC) pada E-Learning Bahasa Madura untuk Anak Usia Dini

Penulis

Ubaidi Ubaidi, Nindian Puspa Dewi

Abstrak

Bahasa Madura adalah Bahasa Daerah yang digunakan di Pulau Madura. Bahasa ini memiliki banyak variasi pengucapan dan dialek. Hal ini menyebabkan Bahasa Madura tidak mudah untuk dipelajari bahkan oleh masyarakat Madura khususnya anak-anak. Saat ini belum ada media pembelajaran Bahasa Madura yang menarik untuk mempelajari Bahasa Madura. Padahal melalui pembelajaran yang menyenangkan diharapkan dapat membantu anak untuk memperoleh kemampuan melatih penerapan pengucapan nama binatang, angka, buah dan benda dalam Bahasa Madura. Karena itulah perlu dibuat e-learning Bahasa Madura dengan menerapkan pengenalan pola suara sehingga dapat membantu anak mengenal Bahasa Madura yang memiliki variasi pengucapan untuk objek yang sama. Aplikasi e-learning Bahasa Madura untuk anak usia dini digunakan untuk mengenalkan nama objek dalam Bahasa Madura melalui pengenalan pola suara yang diucapkan dibuat dengan menggunakan teknik Mel-Frequency Cesptral Coefficients (MFCC) sebagai ekstrak fitur suara dan Hidden Markov Model (HMM) sebagai teknik pembelajarannya. Penerapan MFCC dan HMM untuk pengenalan pengucapan Bahasa Daerah khususnya Bahasa Madura belum pernah ada sebelumnya, sehingga dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat membantu anak usia dini mengenal pengucapan kata Bahasa Madura dengan benar. Pada penelitian ini, sejumlah anak direkam suaranya untuk dijadikan sebagai data training. Data suara yang digunakan adalah data suara yang pengucapan dianggap benar. Skenario percobaan dilakukan dengan menggunakan satu model dan multi model. Setelah dilakukan serangkaian percobaan, hasil penelitian menunjukkan yaitu rata-rata akurasi untuk pengujian sistem dengan satu model yaitu 73% dengan akurasi tertinggi 75% dan rata-rata akurasi untuk pengujian sistem dengan multi model yaitu 80% dengan akurasi tertinggi 81%.

 

Abstract

Bahasa Madura is a regional language used in Madura island. This language has many variations of pronunciation and dialect that makes it not easy to learn, even by the local people especially children. There hasn’t been any interesting learning media to learn Bahasa Madura so far. In fact, a fun learning activity is needed to help children to enhance their ability in pronouncing animals’ names, numbers, fruits and things in Bahasa Madura. Thus, it’s considered important to create Bahasa Madura e-learning by implementing the recognition of voice patterns in order to make it easier for the children to learn Bahasa Madura which has several variations of pronunciation only for one single object. This Bahasa Madura e-learning application for young learners is used to introduce Bahasa Madura vocabularies by recognizing the voice pattern recordings which have been processed through MFCC technique as the extracted voice features and HMM as the learning techniques. The implementation of MFCC and HMM as the learning tool to introduce the pronunciation of regional language vocabularies especially Bahasa Madura has never been done before. Therefore, this research is expected to help the young learners to be able to pronounce Bahasa Madura vocabularies properly.  In this study, a number of young learners’ voices were recorded and were set as the trial data. Only the proper voice data that were used—voice data that were considered to be pronounced correctly. The trial method was done through one-single model and multi-model. After doing several simultaneous trials, the result showed the accuracy level. The average accuracy level for one-single model system was 73% (with the highest accuracy reached 75%) and the average accuracy level for multi-model system was 80% (with the highest accuracy reached 81%).


Teks Lengkap:

PDF

Referensi


ABDULLA, W. H., CHOW, D., & SIN, G., 2003. Cross-words reference template for DTW-based speech recognition systems. In TENCON 2003. Conference on Convergent Technologies for the Asia-Pacific Region, Vol.4, pp. 1576-1579.

CANTIKA, P.D., B. HERMANTO., 2018. Rancang Bangun Aplikasi E-learning Untuk Pembelajaran Agama Islam Berbasis Android (Studi Kasus MIN 6 Bandar Lampung). Jurnal Komputasi, 6(1), pp. 25-32.

DESHMUKH S.D., BACHUTE, M.R., 2013. Automatic Speech and Speaker Recognition by MFCC, HMM and Vector Quantization. International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), 3(1), pp.109-113.

DEWI, N.P., I. LISTIOWARNI., 2019. Implementasi Game Based Learning pada Pembelajaran Bahasa Inggris. Jurnal Resti, 3(2), pp.124-130.

FUENTES, R., JAVIER, L., TORRES, M., 2003. Comparative Study of the Baum-Welch and Viterbi Training Algorithms Applied to Read and Spontaneous Speech Recognition, pp 847 – 857.

GUPTA, S., JAAFAR, J., AHMAD, W.F.W., & BANSAL, A., 2013. Feature Extraction Using MFCC. Signal & Image Processing : An International Journal (SIPIJ), 4(4), pp. 101-108.

IBRAHIM, Y.A., ODIKETA, J.C., IBIYEMI, T.S., 2017. Preprocessing Technique In Automatic Speech Recognition for Human Computer Interaction: An Overview. Annals Computer Science Series, 15(1), pp.186-191.

IQBAL, S., MAHBOOB, T., KHIYAL, M.S.H., 2011. Voice Recognition using HMM with MFCC for Secure ATM. IJCSI International Journal of Computer Science Issues, 8(3), pp. 297-303.

MEHTA, L. R., DABHADE, A. S., 2013. Comparison Study of MFCC and LPC for Marathi Isolated Word. Int. J. Adv. Res. Electr. Electron. Instrum. Eng., 2(6), pp. 2133–2139.

MON, S.M., TUN, H.M., 2015. Speech-To-Text Conversion STT System Using Hidden Markov Model HMM. International Journal of Scientific & Technology Research, 4(6), pp. 349-352(4).

MUSTOFA, A., 2007. Sistem Pengenalan Penutur dengan Metode Mel-frequency Wrapping. Jurnal Teknik Elektro,7(2), pp. 88 – 96.

NAZIYA, S., DESHMUKH, S.D., 2015. Speech Recognition System – A Review IOSR Journal of Computer Engineering (IOSR-JCE), 18(4), pp.01-09.

PANCHAL, J.R., 2010. Linear Predictive Coding For Speech Signal Feature Extraction. Thesis. California State University, Sacramento.

PERMANA, A.F., 2011. Implementasi Hidden Markov Model Untuk Aplikasi Pengenalan Ucapan Sebagai Kendali Gerak Robot Mobil.Tugas Akhir. Institut Pertanian Bogor.

PRASETIO, B.H., KURNIAWAN, W., ICHSAN, M.H.H., 2017. Pengenalan Emosi Berdasarkan Suara menggunakan Algoritma HMM. Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), 4(3), pp.168-172.

SAHA, G., CHAKROBORTY, S., SENAPATI, S. 2014. A New Silence Removal and Endpoint Detection Algorithm for Speech and Speaker Recognition Applications, IJIGSP, pp. 1-5.

SANJAYA, W.S.M., SALLEH, Z., 2014. Implementasi Pengenalan Pola Suara Menggunakan Mel_Frequency Cepstrum Coefficients (MFCC) dan Adaptive Neuro-Fuzzy Inferense System (ANFIS) sebagai Kontrol Lampu Otomatis, Al-Hazen Journal of Physics, 1(1), pp.44-54.

SANJAYA, W.S.M., 2017. Robot Cerdas Berbasi Speech Recognition. Yogyakarta: ANDI.

SOFYAN, A., 2007. Dialek dan Tingkat Tutur dalam Bahasa Madura. Jurnal Medan Bahasa, Vol.1 No.1.

SOFYAN, A., 2017. Tata Bahasa Bahasa Madura. Sidoarjo: Bahasa Surabaya.

TIWARI, V., 2010. MFCC and Its Applications in Speaker Recognition.Int. J. Emerg. Technol., 1(1), pp. 19–22.

YUNDATAMA, Y., PARNO. 2015. E-learning English for Children Aplikasi Mobile Mengenal Alat Transportasi Berbasis Android. Prosiding PESAT (Psikologi, Ekonomi, Sastra, Arsitektur &Teknik Sipil), Vol. 6, pp.134-141.




DOI: http://dx.doi.org/10.25126/jtiik.2020722477