Pengembangan Instrumentasi dan Analisis Sinyal EMG pada Otot Leher

Abstract

Orang yang telah kehilangan laring (laryngectomee) atau mengalami kerusakan laring akan kehilangan fungsi bicara dan menyebabkan sulitnya berkomunikasi. Electrolarynx (EL) adalah perangkat genggam berdayakan baterai yang merupakan salah satu alternatif untuk membangkitkan suara dengan memberi getaran pada otot leher. EL adalah alternatif yang mudah digunakan dan sederhana, akan tetapi suara yang dihasilkan EL tidak natural (seperti robot), monoton, dan memiliki kualitas yang rendah sehingga dibutuhkan pengembangan lanjut untuk meningkatkan kualitas suara dan kenyamanan penggunaan. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan adanya hubungan antara aktivitas otot leher dengan pembentukan suara. Oleh karenanya, sinyal elektromiografi (EMG) pada otot leher dianalisis terhadap intensinya untuk memulai/berhenti bicara dan hubungannya dengan nada suara yang dihasilkan. Pada penelitian ini, instrumentasi EMG minimum dirancang untuk memperoleh sinyal EMG pada otot leher. Instrumentasi EMG terdiri dari penguat instrumentasi, rangkaian filter, dan rangkaian adder. Sinyal EMG kemudian direkam dan dilakukan proses filtering, rectification, dan kalkulasi envelope sinyal sederhana dengan low pass filter Pole-Zero. Korelasi amplitudo envelope EMG dengan sinyal suara ketika berbicara dianalisis. Thresholding sinyal EMG dengan batas ambang ganda (onset/offset) diusulkan dalam mendeteksi sinyal wicara. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perekaman sinyal EMG pada otot leher membutuhkan instrumentasi dengan penguatan yang jauh lebih besar. Nilai threshold untuk onset mampu mendeteksi sinyal wicara sebelum wicara terjadi dengan selang waktu sekitar 0.2 ms. Akan tetapi, offset threshold tidak mampu memberikan waktu akhir dari sinyal wicara dengan tepat, di mana deteksi wicara diakhir lebih cepat sekitar 0.12 ms dari seharusnya.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).