Implementasi FPGA Pada Alat Bantu Dengar

Perkembangan Ilmu pengetahuan dan Teknologi di bidang elektronika telah sedemikian pesatnya, perkembangannya yang lebih mengarah ke elektronika digital dan penerapan pemrosesan sinyal digital yang lebih luas. Peralatan musik, peralatan kontrol dan instrumentasi, bahkan peralatan medis menggunakan Digital signal Processing (DSP).

Ilustrasi Alat Bantu Dengar. sumber.

Salah satu penerapan pemrosesan sinyal digital di bidang medis adalah untuk alat bantu pendengaran. Dengan penerapan teknologi FPGA (field programmable gate arrays) pada alat bantu dengar diharapkan mampu membuat alat bantu dengar yang mempunyai kemampuan yang lebih baik dan mempunyai harga yang lebih murah daripada alat bantu dengar yang ada di pasaran.

Teknologi FPGA

Keunggulan teknologi pemrosesan digital dan mikroelektronika telah memacu pengembangan Alat bantu dengar yang unggul untuk penderita cacat parah pendengaran (Ameliorating). Kemajuan yang diperoleh pada teknologi FPGA, terutama pada miniatur sistem aplikasi, memungkinkan peningkatan pembuatan fitur-fitur baru untuk proses reproduksi suara yang lebih baik, ukuran kecil dan konsumsi daya yang rendah dari setiap perangkat.

Pada makalah ini tren-tren baru dalam penggabungan interkoneksi dari FPGA dengan embedded mikroprocessor dan peralatan lain tyang terkait untuk membentuk suatu sitem lengkap pada sebuah programable Chip yang digunakan untuk desain alat bantu dengar digital. Wavelet packet transform diterapkan untuk perbaikan percakapan dari gangguan pendengaran. Modul paket Wavelet dideskripsikan dalam VHDL, diimplementasikan pada FPGA dan kemudian ditambahkan sebagai perangkat untuk processor sistem.

Implementasi

Perangkat lunak processor yang digunakan adalah MicroBlaze soft core processor.

Chip yang digunakan adalah Digilent XUP II Virtex-II Pro sistem FPGA yang mengandung LM4550 audio codec. Fitur unggulan dari desain ini adalah ukurannya yang kecil, proses yang cepat dan biaya yang rendah.

FPGA Xilinx XC2VP30 Vertex-II PRO

Untuk membangun Alat bantu dengar ini digunakan arsitektur yang berbasis Wavelet Packet, yang diimplementsikan pada FPGA.

FPGA yang digunakan adalah Xilinx XC2VP30, yang berisi codec audio chip LM4550 on board. Perangkat alat bantu dengar ini dirancang sebagai sebuah System pada Programable Chip dengan menggabungkan soft processor core Microblaze dengan modul hardware WPT sebagai perangkatnya.

Modul WPT dideskripsikan dengan VHDL dan diimplementasikan pada FPGA. Perangkat lunak pengendali Microblize ditulis dalam bahasa pemrograman C++ dan di compile menggunakan Xilinx’s Embedded Development Kit for Xilinx MicroBlaze.

Implementasi software dan hardware maupun penggunaan sumber daya perangkat keras yang diberikan. Implementasi menggunakan FPGA ini memenuhi persyaratan alat bantu dengar seperti portabilitas, penggunaan yang mudah, harga rendah dan kinerja yang baik.

Disadur dari Jurnal Ilmiah

 ACADEMY PUBLISHER

Journal of Computers, Vol 7, No 3 (2012), 680-684, Mar 2012

by: Nivin Ghamry

Faculty of Computer and Information/Department of Information Technology, Cairo, Egypt