Analisis Perbedaan Spektrum Frekuensi Sinyal Suara Vokal Manusia Menggunakan Fast Fourier Transform (FFT) Berbasis Python
DOI:
https://doi.org/10.31004/riggs.v5i2.8994Keywords:
Fast Fourier Transform (FFT), Spektrum Suara, Frekuensi Fundamental, Klasifikasi Gender, PythonAbstract
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan spektrum frekuensi sinyal suara vokal manusia antara laki-laki dan perempuan menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) berbasis Python. Penelitian dilakukan dengan memanfaatkan 10 sampel suara yang terdiri atas 5 suara laki-laki dan 5 suara perempuan. Seluruh responden diminta mengucapkan vokal “A” dengan intonasi normal dan durasi yang relatif sama. Data rekaman disimpan dalam format .wav agar mudah diproses menggunakan teknik pengolahan sinyal digital. Sebelum tahap analisis dilakukan, setiap sinyal suara terlebih dahulu dinormalisasi dan dipotong sehingga memiliki durasi tetap selama 3 detik untuk menjaga konsistensi data. Selanjutnya, algoritma FFT digunakan untuk mentransformasikan sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi sehingga frekuensi dominan dan pola spektrum suara dapat diamati secara lebih jelas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suara laki-laki cenderung memiliki frekuensi fundamental yang lebih rendah dibandingkan suara perempuan. Sebaliknya, suara perempuan menunjukkan distribusi frekuensi yang lebih tinggi dengan puncak spektrum yang lebih tajam. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh faktor fisiologis seperti panjang, ketebalan pita suara, dan bentuk saluran vokal. Implementasi FFT berbasis Python terbukti efektif dalam mengekstraksi karakteristik frekuensi suara secara cepat, akurat, dan efisien meskipun terdapat noise pada sinyal rekaman, sehingga metode ini berpotensi dikembangkan lebih lanjut pada sistem identifikasi suara otomatis dan klasifikasi gender berbasis kecerdasan buatan.
Downloads
References
H. Purwanto and S. Wahyuningsih, “Karakteristik akustik suara manusia berdasarkan gender: Sebuah tinjauan pemrosesan sinyal digital,” Jurnal Sains Komputer dan Informatika, vol. 7, no. 1, pp. 89–102, 2023. [Online]. Available: https://jurnal.syntaxliterate.co.id/index.php/syntax-literate/article/view/11234
A. Prasetyo, B. Santoso, and I. Budiman, “Penerapan transformasi fourier cepat (FFT) dalam analisis perbandingan sinyal audio digital,” Jurnal Teknologi Informasi dan Komunikasi, vol. 11, no. 2, pp. 145–158, 2022. [Online]. Available: https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/it-e
E. Suryanto and D. Kusuma, “Komputasi sinyal suara menggunakan Python: Analisis efisiensi library Librosa dan SciPy,” Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi, vol. 13, no. 4, pp. 210–225, 2024. [Online]. Available: https://journal.ittelkom-pwt.ac.id/index.php/dinda/article/view/9876
R. B. Handoko and S. Suyanto, “Klasifikasi gender berdasarkan suara menggunakan support vector machine,” Jurnal Komputasi Indonesia (Indo-JC), vol. 4, no. 1, pp. 9–18, 2019. doi: 10.21108/INDOJC.2019.4.1.244.
A. Riyani, A. Nurrochman, E. Sanjaya, P. Rizqiyah, and A. Junaidi, “Mengidentifikasi sinyal suara manusia menggunakan metode fast Fourier transform (FFT) berbasis MATLAB,” Journal of Informatics, Information System, Software Engineering and Applications (INISTA), vol. 1, no. 2, pp. 42–50, 2019. [Online]. Available: https://journal.ittelkom-pwt.ac.id/index.php/inista/article/download/52/35
D. T. Kusuma, “Fast Fourier Transform (FFT) dalam transformasi sinyal frekuensi suara sebagai upaya perolehan average energy (AE) musik,” PETIR: Jurnal Pengkajian dan Penerapan Teknik Informatika, vol. 14, no. 1, 2021. doi: 10.33322/petir.v14i1.1022.
L. Fitria, Novianda, and D. Alfina, “Classification of sounds based on frequency range using the fast Fourier transform method to determine human voice types,” Telematika: Jurnal Informatika dan Teknologi Informasi, vol. 21, no. 3, pp. 248–259, 2024.
J. Siahaan, Y. Syarif, and F. Siregar, “Rancangan power amplifier untuk alat pengukur transmission loss material akustik dengan metode impedance tube,” Journal of Electrical and System Control Engineering (JESCE), vol. 1, no. 2, 2018. [Online]. Available: http://ojs.uma.ac.id/index.php/jesce
I. R. Titze, Principles of Voice Production. National Center for Voice and Speech, 2000.
S. Shahidi, A. W. Samadzai, and H. Shahbazi, “Effective data preprocessing in data science: From method selection to domain-specific optimization,” Journal of Advanced Computer Knowledge and Algorithms, vol. 2, no. 4, pp. 84–90, 2025. doi: 10.29103/jacka.v2i4.22886.
M. Shili, S. Hammedi, A. Gawanmeh, and K. Nouri, “Embedded implementation of real-time voice command recognition on PIC microcontroller,” Automation, vol. 6, no. 4, p. 79, 2025. doi: 10.3390/automation6040079.
A. Hanif, R. Umar, and I. Ria, “Perancangan sistem pengenalan suara sebagai pengendali laptop berbasis Arduino Uno,” Prosiding SNST Fakultas Teknik, vol. 1, no. 1, pp. 53–58, 2016. [Online]. Available: https://publikasiilmiah.unwahas.ac.id/PROSIDING_SNST_FT/article/view/2373
R. Suandi, E. Erwin, and U. Malik, “Pengembangan aplikasi pembeda suara laki-laki dan perempuan berdasarkan gender, range usia, kelas frekuensinya berbasis FFT,” Jurnal ECOTIPE, vol. 9, no. 1, pp. 32–38, 2022. [Online]. Available: https://ecotipe.ubb.ac.id/index.php/ecotipe/article/view/2836
V. Costa, M. Guzman, A. Marchetto, J. G. Svec, and Z. Camargo, “Fundamental voice frequency: Acoustic, electroglottographic, and accelerometer measurement in individuals with and without vocal alteration,” Journal of Voice, vol. 33, no. 4, pp. 585.e1–585.e9, 2019. doi: 10.1016/j.jvoice.2018.01.018.
R. R. Nair and B. Vijayan, “Voice based gender recognition,” International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), vol. 6, no. 5, pp. 2109–2112, 2019. [Online]. Available: https://www.irjet.net/archives/V6/i5/IRJET-V6I5418.pdf
I. Irtawaty et al., “Pengembangan aplikasi pembeda suara laki-laki dan perempuan berbasis FFT dan K-Means,” Jurnal Ecotipe, vol. 9, no. 1, 2022. [Online]. Available: https://www.ecotipe.ubb.ac.id/index.php/ecotipe/article/view/2836
A. Mishra and P. Gupta, “Gender identification using a speech dependent voice frequency estimation system,” International Journal of Engineering Development and Research (IJEDR), vol. 5, no. 2, pp. 1269–1273, 2017. [Online]. Available: https://www.ijedr.org/papers/IJEDR1702206.pdf
E. Mulyani, E. Erwin, and S. Salomo, “Penentuan frekuensi fundamental dan formant suara manusia dewasa berdasarkan perbedaan suku dan gender menggunakan software PRAAT,” Jurnal Komunikasi Fisika Indonesia, vol. 12, no. 10, pp. 679–685, 2015. [Online]. Available: https://kfi.ejournal.unri.ac.id/index.php/JKFI/article/view/2838
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Vara Vania Bilqis; Alifah Widya Septiani, Firliana Nur Zildjian, Fifin Dewi Ratnasari
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
