MODEL PENGENALAN POLA : KASUS PEMILAHAN WARNA SUARA SARON DAN BONANG PADA GAMELAN JAWA

Transkripsi

1 MODEL PEGEALA POLA : KASUS PEMILAHA WARA SUARA SARO DA BOAG PADA GAMELA JAWA Sumarna #1, Risanuri Hidayat, Ph. D. *2 # Mahasiswa Pasca Sarjana Jurusan Tknik Elktro FT UGM *Dosn Pasca Sarjana Jurusan Tknik Elktro FT UGM Jln. Grafika 2 Yogyakarta IDOESIA 1 sumarna_s209@mail.t.ugm.ac.id 2 risanuri@gmail.com ABSTRAK Pnylidikan ini brtujuan untuk mnggali ciri-ciri yang mnunjukkan kunikan suara yang ditimbulkan dari pmukulan alat musik tradisional, khususnya saron-dmung dan bonang-panmbung pada Kanjng Kyai (KK) Guntur Sari gamlan pusaka Kraton Yogyakarta. Ekstraksi cirinya ditmpuh dngan cara tranformasi Fourir cpat (FFT) pada hasil rkaman suara wilahan saron dan bonang objk pnylidikan. Digunakan FFT karna bntuk sinyal suara alat musik trsbut lbih cndrung sinusoidal, mskipun mngalami atnuasi (rdaman). FFT diknakan pr bagian/potongan sinyal dan hal yang mnjadi prhatian utama adalah ciri-ciri pada komponn harmoniknya. Hasil pnylidikan mnunjukkan bahwa ada prbdaan pola atnuasi dan cacah harmonik suara dari saron dan bonang. Kofisin rdaman amplitudo pada bonang cndrung lbih bsar dari pada saron. Cacah komponn harmonik pada bonang cndrung lbih banyak dari pada saron. I. PEDAHULUA Gamlan jawa sbagai salah satu hasil kbudayaan tradisional masyarakat jawa yang mmiliki nilai sjarah sangat tinggi prlu dikaji scara trus mnrus dari brbagai sudut pandang, di antaranya adalah kajian scara ilmiah-fisis. Kajian mngnai gamlan jawa tlah banyak ditulis olh para ahli kbudayaan baik dari Barat maupun dari Timur. Pnylidikan ilmiah dngan pngukuran nada-nada gamlan jawa tlah dirintis olh A.J. Ellis dari Inggris pada tahun 1884 mngnai slang suara pada laras plog dan slndro. Dilanjutkan pada tahun 1933 olh DR. Jaap Kunst dari Blanda yang tlah mlakukan pnylidikan sistm nada pada gamlan scara intnsif dngan mngukur frkunsi gtar wilahannya. Alat utama yang digunakan pada saat itu adalah monochord yang ktlitiannya hanya mngandalkan pada kmampuan pndngaran (tlinga) ssorang. Kmudian pada tahun 1969, Wasisto Surjodiningrat, Sudarjana, dan Adhi Susanto (dosn UGM) juga mnylidiki frkunsi gtar wilahan-wilahan gamlan pada brbagai prangkat (pangkon) gamlan trbaik dan rprsntatif milik Kraton (Kasultanan, Paku Alaman, Kasunanan, dan Mangku garan), instansi pmrintah (RRI), dan prorangan. Alat yang digunakan lbih modrn dari pada sblumnya. Laras yang dislidiki mliputi slndro dan plog. Pnylidikan mngnai gamlan baik yang dilakukan olh DR. Jaap Kunst maupun Wasisto S. dkk. trbatas pada pngukuran frkunsi gtar. Slain itu, pralatan yang digunakan rlatif sdrhana bila dibandingkan dngan pralatan modrn skarang. Dngan dmikian, masih sangat layak untuk mngkaji ulang dan lbih lngkap mngnai gamlan jawa karna brbagai sbab dan alasan. Prtama, pralatan yang trsdia skarang smakin lngkap, akurat dan prsisi. K dua, stlah skian lama bahan pmbuatan gamlan mngalami plapukan, pross p-laras-an dan pnggunaannya akan brpngaruh trhadap frkunsi gtarnya. K tiga, paramtr yang diplajari dapat diprluas tidak hanya mngnai frkunsi gtar ttapi dapat ditambah dngan warna bunyi (timbr) yang ditimbulkan (spktrum frkunsi). K mpat, gamlan, khususnya gamlan pusaka kraton, slain sbagai instrumn untuk mnggnrasi bunyi ttapi juga mrupakan produk budaya adi-luhung yang mmiliki nilai sjarah tinggi prlu dilstarikan kbradaannya. Plstariannya mliputi gamlan scara fisik maupun suara khasnya yang dalam bidang ilmiah disbut sbagai warna suara (timbr). Untuk mngtahui spktrum warna bunyi diprlukan instrumn analisis yang skarang mudah didapat dan salah satunya diknal dngan nama FFT (Fast Fourir Transform). Ssuai dngan bidang yang dikaji, Jurusan Tknik Elktro FT UGM yang kbtulan brada di tngahtngah masyarakat jawa sudah slayaknya mnaruh prhatian bsar trhadap sgi-sgi ilmiah dari gamlan srta trlibat dalam pngmbangan dan plstariannya.

2 Stiap kurun waktu trtntu prangkat gamlan harus dilakukan p-laras-an (di-stm) yakni pross pncocokan tinggi nada antara wilah yang satu dngan yang lain dan juga pncocokan dngan tinggi nada wilah standar. P-laras-an trsbut dikrjakan scara manual olh sorang ahli laras. Karna dilakukan scara manual maka kssuaian dngan standar laras-nya brsifat subyktif. Ahli laras gamlan makin lama juga smakin langka, shingga tidak mudah untuk mndapatkan orang yang bnar-bnar ahli dan konsistn dngan nada-nada gamlan. Dalam pross plarasan gamlan tidak (blum) ada standar untuk warna suara, shingga dimungkinkan slalu trjadi prubahan/prgsran dari warna suara aslinya. Hal inilah yang mndorong untuk mlstarikan suara khas gamlan pusaka. Brbicara masalah gamlan sbnarnya brbicara tntang kbudayaan tradisional. Brbicara tntang pnlitian atas gamlan yang dilakukan olh para pnliti di univrsitas, dalam ruang lingkup yang lbih luas, sbnarnya brbicara tntang hubungan antara univrsitas dan kbudayaan tradisional. Sikap yang bijaksana bagi Univrsitas Gadjah Mada (UGM) adalah mnaruh prhatian yang sama antara ilmu pngtahuan dan kbudayaan. UGM dapat mngambil pran pimpinan dalam mmlihara, mmbina, mngmbangkan, dan mnruskan kbudayaan dmi trcapainya quality of human lif yang smakin lama smakin baik [1]. Ksnian Jawa, khususnya karawitan dan paglaran wayang kulit purwa, sudah mmbuktikan dirinya sbagai salah satu ksnian yang bisa brtahan slama brabad-abad. Ini mrupakan sbuah pristiwa yang luar biasa dan pnuh kajaiban. Sbuah bntuk ksnian yang brasal dari zaman purba trnyata bisa brtahan dan bahkan cndrung brkmbang di zaman yang pnuh dngan kmajuan tknologi [2]. Di dalam ksnian karawitan dan wayang kulit tidak dapat dipisahkan adanya alat musik yang diknal sbagai gamlan. Dngan dmikian gamlan juga mrupakan fnomna yang luar biasa dan pnuh kajaiban. Gamlan dapat brkmbang dan brtahan hingga ratusan tahun [3] II. METODOLOGI Transformasi Fourir Diskrit (DFT) DFT digunakan untuk mnntukan komponn-komponn sinus dan cosinus dari suatu glombang priodik. Dalam banyak hal, komponn-komponn trsbut lbih brguna dari pada bntuk glombang itu sndiri. Suatu glombang f(t) disampling dalam kali intrval-intrval t 0 = 0, t 1 = T, t 2 = 2T,, t k = kt,, t -1 = (-1)T. Intrval pnyamplingan pnuh adalah S = T. Dngan mnggunakan notasi = f(t k ), suatu DFT dari didfinisikan sbagai : 1 F n Kofisin-kofisin DFT yang signifikan (brmakna) adalah bahwa F 0 mrupakan kofisin fourir pada frkunsi 0 (komponn dc), F 1 adalah kofisin fourir pada frkunsi 1 (1 putaran pr S), dan F n adalah kofisin fourir pada frkunsi n (n putaran pr S). Untuk mlihat hal itu, brikut ini dihitung bbrapa kofisin fourir : F 0 (jumlah smua amplitudo). Misalkan dipilih suatu kasus di mana = C (sbuah konstanta), maka F 0 = C dan smua kofisin fourir yang lain adalah 0. Kasus brikutnya adalah suatu glombang sinus dngan M putaran lngkap pr intrval pnyamplingan S, atau = sin (2πkM/). F n f(t) T S = T t k sin (2πkM/) [cos (2πkn/) - i sin (2πkn/)]. Trkait dngan sifat-sifat ortogonalitas dari drt sinus dan cosinus, maka untuk di atas brlaku : F M 1 -i sin 2 (2πkM/) = -i/2 F (-M) 1 i sin 2 (2πkM/) = i/2 dan smua kofisin fourir yang lain adalah 0. Slanjutnya trlihat bahwa kofisin fourir k n mndskripsikan amplitudo dari smbarang komponn glombang sinus dngan n putaran lngkap pr intrval pnyamplingan. Kofisin-kofisin fourir di luar intrval dar 0 sampai dngan /2 mmiliki korspondnsi. Dari dfinisi DFT, amplitudo fourir untuk putaran pr intrval pnyamplingan S adalah sama dngan 0 putaran pr S. Dngan dmikian :

3 F i2πk = F 0. Di atas sampl pr S, smua amplitudo fourir adalah sama dngan pasangan di bawahnya. F +n i2πk = F n. Antara /2 dan sampl pr S, diprolh hasil sbagai brikut : F -n i2πk + i2πnk. + i2πnk Jika riil, maka F -n = F n * dan F /2 riil (*mnyatakan suatu konjugat komplks). F /2 adalah kofisin fourir pada frkunsi /2 (1 putaran pr 2T). Ini adalah frkunsi trbsar bahwa suatu DFT dapat ditntukan. Smua kofisin fourir untuk frkunsi yang lbih tinggi adalah sama dngan atau mrupakan konjugat komplks dari kofisin-kofisin untuk frkunsi-frkunsi yang lbih rndah. Shingga hanya ada /2 kofisin fourir yang bbas (indpndnt). Jika pnyamplingan frkunsi trsbut tidak cukup, komponn-komponn frkunsi yang lbih tinggi dari glombang yang ssungguhnya f(t) akan muncul sbagai komponn-komponn frkunsi yang lbih rndah dalam DFT. Ini disbut aliasing frkunsi. Tidak ada cara untuk mmbtulkan data stlah pnyamplingan dilakukan. Solusi yang biasa trhadap prsoalan ini adalah mnggunakan filtr analog lolos rndah (filtr antu aliasing) yang akan mngliminasi smua frkunsi di atas f S /2 sblum pnyamplingan. Suatu prnyataan brdasarkan hasil trsbut mrupakan torma pnyamplingan yang mngatakan bahwa untuk dapat mncakup scara lngkap suatu sinyal kontinu dari pasangannya yang disampling, frkunsi pnyamplingan f S harus skurang-kurangnya dua kali frkunsi trtinggi dalam sinyal trsbut. Stiap kofisin fourir F n pada umumnya adalah komplks, bagian riilnya mndskripsikan amplitudo yang mnyrupai cosinus dan bagian imajinrnya mndskripsikan amplitudo yang mnyrupai sinus. Modulus atau magntudo G n didfinisikan sbagai : dan sudut fas θ n dibrikan olh : tan θ n = Im( F n). R( Fn ) Invrs dari DFT dibrikan olh : F n + i 2π nk Jika dihitung di luar intrval pnyamplingan S akan diprolh : 1 f +k F n + i 2π n + i2πnk =. Trlihat bahwasklompok kofisin fourir trtntu dari suatu fungsi trbntuk brulang scara tak ada habis-habisnya dngan priodsitas S = T. Ini sjalan dngan hasil trdahulu bahwa sklompok dari sampl, kofisinkosfisin fourir brulang trus-mnrus dngan priodsitas = S/T. Transformasi Fourir Cpat (FFT) FFT mrupakan mtod yang sangat fisin untuk mnghitung DFT scara komputasional. Sbagai akibatnya pngintrprtasian hasil FFT hanya mmrlukan pmahaman dari DFT. Efisinsi komputasional FFT muncul dari kpandaian mnyusun kmbali suku-suku dalam DFT sdmikian hingga suku-suku yang sama hanya dihitung skali. Pnghitungan langsung mlalui prsamaan DFT yang dbrikan sblumnya mmrlukan 2 prkalian dan (-1) pnjumlahan. Dngan kata lain, FFT hanya mmrlukan 2 log prkalian dan 2 2 log pnjumlahan. Unutk = 1024 cacah prkaliannya dirduksi dngan faktor 100. F n W nk i2π di mana didfinisikan W = dan W 0 = W n = 1. G n = 2 R( F ) + Im( F n n ) 2

4 III. HASIL DA DISKUSI Pada ksmpatan ini disampaikan hasil yang sangat trbatas yaitu bahwa ciri-ciri untuk mmbdakan suara saron dan bonang brdasarkan cacah (jumlah) harmonik (puncak) stlah suatu suara hasil rkaman dianalisis dngan FFT. Hasil pmbandingannya sprti tampak pada Tabl 1. Tabl 1 : Sumbr Suara (ama Wilahan) Jumlah Puncak/Harmonik stlah di-fft Frkunsi Dasar (Hz) Saron Dmung Saron Dmung Saron Dmung Saron Dmung Saron Dmung Saron Dmung 1 Atas Bonang Panmbung Jalr - 1 Bonang Panmbung Jalr - 2 Bonang Panmbung Jalr - 3 Bonang Panmbung Jalr - 5 Bonang Panmbung Jalr - 6 Bonang Panmbung Stri FFT Saron Dmung 1 (259 Hz/-37 db) Rkaman Saron Dmung 2 FFT Saron Dmung 2 (302 Hz/-44 db) Brdasarkan hasil analisis trsbut, trnyata jumlah harmonik saron kurang dari 10, sdangkan jumlah harmonik pada bonang jalr lbih dari 14. Jika diprhatikan pola atnuasi untuk stiap rkaman suara wilahan tampak bahwa pada durasi / slang waktu yang sama amplitudo suara bonang mngcil lbih cpat dari pada suara saron. Hai ini mnunjukkan bahwa suara bonang jalr lbih cpat habis dari pada suara saron dmung. Bbrapa gambar sinyal rkaman suara dan hasil analisis FFT untuk suara instrumn yang mnjadi objk pnylidikan disampaikan sbagai brikut : Rkaman Saron Dmung 3 Rkaman Saron Dmung 1

5 FFT Saron Dmung 3 (345 Hz/-60 db) FFT Saron Dmung 6 (475 Hz/-43 db) Rkaman Saron Dmung 5 Rkaman Saron Dmung 1-atas FFT Saron Dmung 5 (388 Hz/-42 db) FFT Saron Dmung 1-atas (561 Hz/-45 db) Rkaman Saron Dmung 6 Rkaman Bonang Panmbung Jalr 1

6 FFT Bonang Panmbung Jalr 1 (518 Hz/-42 db) FFT Bonang Panmbung Jalr 3 (345 Hz/-38 db) Rkaman Bonang Panmbung Jalr 2 Rkaman Bonang Panmbung Jalr 5 FFT Bonang Panmbung Jalr 2 (302 Hz/-31 db) FFT Bonang Panmbung Jalr 5 (388 Hz/-37 db) Rkaman Bonang Panmbung Jalr 3 Rkaman Bonang Panmbung Jalr 6

7 FFT Bonang Panmbung Jalr 6 (475 Hz/-41 db) [2] Palgunadi, Bram., Srat Kandha Karawitan Jawi, Bandung, ITB, [3] Sumarsam, Gamlan : Intraksi Budaya dan Prkmbangan Musikal di Jawa, Yogyakarta, Pustaka Plajar, [4] Thodoridis,S., Koutroumbas,K., Pattrn Rcognition, Scond Edition, Amstrdam, Elsvir Acadmic Prss, Rkaman Bonang Panmbung Stri 1 FFT Bonang Panmbung Stri 1 (259 Hz/-45 db) KESIMPULA Ada prbdaan pola atnuasi dan cacah harmonik suara dari saron dan bonang. Kofisin rdaman amplitudo pada bonang cndrung lbih bsar dari pada saron. Suara bonang jalr lbih cpat habis (tak trdngar) dari pada suara saron dmung. Cacah komponn harmonik pada bonang (lbih dari 14) cndrung lbih banyak dari pada saron (kurang dari 10). REFERESI [1] Surjodiningrat, Wasisto., Sudarjana, P. J., Susanto, Adhi., Pnylidikan Dalam Pngukuran ada Gamlan-gamlan Jawa Trkmuka Di Yogyakarta dan Surakarta, Laboratorium Akustik Bagian Msin Fakultas Thnik, UGM Yogyakarta, 1969.