TUGAS UAS AKUSTIK TF-3204

ANALISIS KARAKTERISTIK AKUSTIK PADA LAGU TRADISIONAL DAN MODERN. Pengujian pada lagu tradisional “Kendal Kaline Wungu” dan lagu modern “Oboe Concerto in C Major” [pada dasarnya analisis ini dilakukan dengan memfokuskan diri pada perubahan nilai τ pada kedua jenis lagu..] Rahman Agil 13307064 5/24/2010

PENDAHULUAN

Kekayaan budaya yang bermacam ragam yang di miliki Indonesia, diantaranya dengan adanya bahasa daerah yang berbeda-beda, salah satunya juga dicirikan dengan adanya berbagai jenis seni musik tradisional yang memiliki keunikan tersendiri. Meskipun memiliki karakteristik tradisional, namun di dalam perkembangannya beberapa jenis musik ini sudah cukup dikenal di mancanegara. Disamping itu, berbagai jenis musik tradisional inipun sudah cukup sering dipagelarkan di berbagai gedung konser (concert hall) yang cukup terkenal di mancanegara. Namun sampai saat ini, tidak ada satupun dari musik tradisional Indonesia yang memiliki kualitas seni musik adi luhung ini yang memiliki ‘rumah’ berupa gedung konser di daerahnya masing-masing.

Bagi penonton/pendengar, hal terpenting yang diinginkannya adalah kondisi medan akustik yang optimal dari hasil dari pagelaran musik tradisional ini. Untuk mencapai kondisi yang optimal dari medan suara inilah peranan ilmu & teknologi akustik semestinya perlu dilibatkan. Secara umum dapat dijelaskan bahwa medan suara yang diterima oleh penonton dipengaruhi oleh faktor spektral, temporal dan spatial dari medan suara. Untuk memperoleh besaran parameter akustik medan suara dari musik tradisional ini, dapat dilakukan dengan melakukan serangkaian penelitian psycho & physio-akustik.

Hasil response subjektif dan objektif tersebut dapat digunakan untuk menentukan kondisi

medan suara optimum yang diharapkan oleh umumnya penonton di dalam suatu gedung konser. Dengan mengubah besaran parameter ini menjadi besaran dimensi arsitektur, maka gedung konser yang ‘dedicated’ untuk jenis musik tradisional tertentu dapat dilakukan. Hal ini berarti perancangan arsitektur gedung konser tersebut semestinya dapat dilakukan dengan memanfaatkan besaran parameter akustik optimum dari medan suara, yang diperoleh dari penelitian tersebut. Tanpa memanfaatkan parameter akustik optimum ini, maka pagelaran musik tradisional tersebut tidak akan dapat memberikan persepsi yang maksimal tentang kualitas seni musik tradisional ini.

Disamping faktor ruang gedung konser itu sendiri, karakteristik akustik dari sumber

suara, yaitu alat musiknya sendiri, juga memiliki peran yang sangat penting, disamping musik hasil gubahan senimannya. Sampai saat ini, pada umumnya karakteristik akustik dari alat musik tradisional ini dan juga proses pembuatan alat musik itu sendiri sangat tergantung kepada kemampuan pendengaran, pengetahuan dan pengalaman para pembuatnya (empu). Pengetahuan, pemahaman dan penilaian subjektif tersebut, diturunkan secara tradisional dari generasi pendahulunya, tanpa disertai dokumentasi teknis yang memadai dan bersifat objektif (terutama kalau ditinjau dari sisi teknis & karakteristik fisikanya).

Selain itu kita perlu mengidentifikasi kondisi akustik optimum sesuai dengan ’preferensi’ dari pendengarnya. Sebelumnya perlu untuk dijelaskan bahwa kondisi medan akustik yang dialami oleh pendengar terdiri dari penggabungan empat parameter utama, yaitu : 1. Tingkat pendengaran (Listening Level), biasanya besaran ini dinyatakan dengan besaran dBA. 2. Waktu tunda pantulan awal (Initial Delay Time), yaitu waktu tunda yang terjadi antara suara langsung dari sumber ke pendengar dan suara pantulan. 3. Waktu dengung subsequent (Sub-sequent Reverberation Time), yaitu waktu dengung yang berhubungan satu-satu dengan posisi sumber suara dan penerima. 4. Korelasi silang sinyal antar kedua telinga (Inter-Aural Cross Correlation, IACC), yaitu besaran yang menyatakan adanya perbedaan sinyal suara yang diterima di telinga kiri dan kanan pendengar.

Tiga parameter utama dari 1 sampai 3 di atas adalah parameter yang bersifat temporal dan besaran ini dapat diukur dengan menggunakan satu channel pengukuran saja, misalnya menggunakan sound level meter atau frequency analyzer 1 channel. Disamping itu, ketiga parameter tersebut memiliki karakteristik yang juga sangat tergantung kepada frekwensi.

Sementara parameter utama yang keempat adalah besaran yang bersifat spatial dan hanya dapat diukur dengan menggunakan instrumen dual channel dengan memanfaatkan dummy head. Hal ini disebabkan karena manusia memiliki dua buah telinga yang posisinya sedemikian rupa sehingga dapat mendeteksi adanya ruang dan juga dapat melokalisasikan posisi dari sumber suara. Adanya ke-empat parameter utama akustik ini, bukan hanya berlaku bagi medan suara di dalam ruangan (indoor) tetapi juga berlaku untuk sistem tata suara di luar ruangan (outdoor). Dengan penjelasan di atas dapat dikatakan bahwa disisi sistem pendengaran manusia memiliki 4 dimensi yang sama dengan sistem visual, namun sistem pendengaran memiliki 3 dimensi waktu dan satu dimensi ruang. Sementara pada sistem visual manusia memiliki 3 dimensi yang menyatakan karakteristik ruang dan satu dimensi tentang waktu.

TEORI DASAR Karakteristik Musik

Karakteristik music dapat dibedakan menjadi 3 bagian: karakteristik temporal, spectral, dan spasial. Karakteristik temporal adalah karakteristik sinyal music dalam domain waktu. Contohnya adalah durasi efektif fungsi otokorelasi (τe) dan tempo. Karakteristik spectral adalah karakteristik sinyal music dalam domain frekuensi. Contohnya adalah pitch dan timbre. Sedangkan karakteristik spasial adalah yang terkait dengan medan suara, baik 2D maupun 3D. Durasi Efektif Fungsi Autokorelasi (τe)

Fungsi Otokorelasi atau autocorrelation function (ACF) merupakan fungsi untuk melihal kemiripan antar sinyal dalam domain waktu. ACF untuk sinyal suara dinyatakan oleh persamaan:

P’(t) adalah gelombang suara dalam domain waktu yang telah diberi pembobotan agar

sesuai dengan pendengaran manusia, τ adalah waktu pergeseran, dan 2T adalah selang waktu integrasi. ACF suatu sinyal periodik akan menghasilkan sinyal yang periodic, sedangkan hasil ACF suatu sinyal random hanya akan memiliki nilai pada saat τ = 0. Oleh karena itu, salh satu aplikasi dari ACF adalah untuk mendeteksi periodisitas suatu sinyal.

Dari persamaan di atas, τe atau durasi efektif ACF didefinisikan sebagai waktu pergeseran dimana envelope dari ACF mengalami penurunan sebesar 10dB, seperti gambar di bawah. Nilai τe menunjukkan fitur pengulangan yang terkandung dalm sinyal.

Besarnya nilai τe dipengaruhi oleh komponen frekuensi yang terdapat pada suatu sinyal.

Sebagai contoh, sinyal sinusoida akan memberikan ACF yang berupa sinusoida juga, sehingga nilai τe = ∞. Sebaliknya, sinyal white noise yang merupakan sinyal random yang mengandung semua frekuensi akan menghasilkan ACF yang bernilai mol, kecuali pada τ = 0. Pada arsitektural, nilai τe digunakan sebagai penentu berbagai factor temporal dalam perancangan medan suara dalam suatu bangunan atau ruangan, yaitu antara lain waktu dengung (reverberation time) dan waktu tunda untuk suara pantul pertama (initial time delay).

Pada studi kasus ini, kita hanya melakukan analisis terhadap τe. Masing-masing sampel lagu memiliki frekuensi sampling sebesar 44100 Hz.

DATA PENGAMATAN Lagu Tradisional (Waljinah - kendal kaline wungu)

Dari plot grafik tersebut dapat dicari parameter-parameter ACF-nya, seperti berikut: 1. Durasi efektif ACF (didapat dari plot τe) terdistribusi dominan pada 0-330 ms, dengan

beberapa lonjakan pada detik ke 0, 27, 59, 143,177, 198 dan di atas 210 ms. Nilai τe yang besar ini menunjukkan bahwa bunyi ini cenderung bergema lebih lama.

Berdasarkan pengamatan, nilai korelasi ACF yang diwakilkan oleh (τe) antara sinyal yang

dihasilkan dengan sinyal yang didengarkan pada lagu yang dimainkan dengan gamelan ini memang nampak harmonis. Penurunan korelasi sinyal yang terjadi disebabkan karena pengaruh banyak jumlah instrumen yang dimainkan secara bersamaan.

Gamelan memang merupakan sebuah intrumen yang terdiri dari banyak alat, namun pada awal lagu yang saya dengarkan hanya sebagian instrumen saja yang dimainkan, hal inilah yang menebabkan nilai (τe) cukup tinggi. Namun, mendekati bagian akhir jumlah instrumen yang dimainkan nampaknya lebih banyak dan tempo permainan agak cepat dan lebih intens, sehingga sumber suara yang dideteksi oleh sound analyzer bertambah banyak. Mungkin hal inilah yang menyebabkan korelasinya menurun.

Nilai (τe) mempengaruhi nilai reverberation time

Lagu Modern (Wolfgang Amadeus Mozart - Oboe Concerto in C Major, KV 3)

Dari plot grafik tersebut dapat dicari parameter-parameter ACF-nya, seperti berikut: 1. Durasi efektif ACF (didapat dari plot τe) terdistribusi dominan pada 0-475 ms, dengan

beberapa lonjakan pada detik ke41, 65, 79, 152, 210, 230, 241, 270, 304, 310, 360, 370, 390, 385, 408, 440, dan 455.

Nilai τe yang besar ini menunjukkan bahwa bunyi ini cenderung bergema lebih lama. Jika dilihat sekilas, pada lagu ini nilai τe dominan, terjadi lebih banyak muncul. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat kemunculan suatu frekuensi dominan, lebih banyak dibandingkan lagu sebelumnya.

Berdasarkan pengamatan, hasil korelasi ACF antara sinyal yang dihasilkan dengan sinyal yang didengarkan pada lagu modern memang nampak cukup menarik. Jika pada music tradisional jawa sebelumnya, nilai τe cukup tinggi pada awal lagu dikarenakan adanya komponen frekuensi tertentu yang dominan. Namun pada lagu modern ini, justru nilai τe pada awal lagu tidak begitu tinggi, yang diakibatkan oleh banyaknya komponen frekuensi yang aktif pada awal lagu. Jika diperhatikan, justru saat mendekati bagian pertengahan lagu, nilai τe semaik terlihat banyak lonjakan. Terlepas dari banyaknya jumlah instrumen yang dimainkan, semakin terlihat adanya suatu komponen frekuensi tertentu yang dominan pada pertengahan hingga akhir lagu.

Nilai (τe) mempengaruhi nilai reverberation time

Kesimpulan:

1. Dari gambar terlihat ada kalanya nilai τe mengalami kenaikan secara drastic ataupun penurunan secara drastis. Pada dasarnya, nilai τe dapat menunjukkan dominansi dari suatu komponen frekuensi tertentu. Jika ada salah satu komponen frekuensi yang dominan, makan nilai τe akan besar. Namun jika sebagain besar alat music bermain, yang berarti komponen frekuensi hampir sama semua, maka nilai τe akan mengalami penurunan.

2. Music gamelan jawa termasuk jenis music yang dinamis, karena nilai τe yang cukup bervariasi.

3. Nilai (τe) mempengaruhi nilai reverberation time. Semaikin besar nilai (τe), maka semakin besar pula nilai reverberation time. Begitu pula sebaliknya.

Daftar Pustaka

1. Yoshimasa Electronic Inc. 2. “Table of the Frequencies of the Music Notes”, 30 Mei 2008 3. Dwinita Apriyanti, Fine, “analisis Karakteristik Akustik”, juni 2008