LAPORAN AKHIR PENELITIAN HIBAH BERSAING

LAPORAN AKHIR PENELITIAN HIBAH BERSAING

ADAPTIF GAMELAN SINTETIS MENGGUNAKAN METODE PITCH SHIFTING PHASE VOCODER UNTUK STANDARISASI NADA DAN MEDIA PEMBELAJARAN GAMELAN DALAM RANGKA MENUJU INDUSTRI KREATIF MODERN NASIONAL

Tahun ke 2 dari rencana 2 tahun Oleh : Ketua : Muljono, S.Si, M.Kom ( NIDN : 0604017101 )

Anggota : Dr. Y. Tyas Catur Pramudi, S.Si, M.Kom ( NIDN : 0618106702 ) Amiq Fahmi, M. Kom ( NIDN : 0628026601)

UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO SEMARANG Nopember, 2015 i

ii

RINGKASAN

Ada beberapa perbedaan antara musik barat dan musik timur. Musik barat dirasa sebagai musik yang baik dibuat dengan nada yang stabil, standard dalam pengaturan frekuensi dan amplitudo yang tetap, sedangkan musik timur seperti gamelan dibuat tidak begitu standard dalam resonansi, warna suara, amplitudo atau frekuensi. Gamelan dibangun dari sekitar lima belas kelompok instrumen yang berbeda. Masing-masing dari alat gamelan ini terdiri dari hanya satu oktaf. Frekuensi dasar nada bernada pentatonis (gamelan laras slendro) atau heptatonic (gamelan laras pelog). Gamelan hanya bisa dimainkan dalam satu nada dasar, sehingga Pesinden (penyanyi) harus menyesuaikan dengan nada dasar dari set gamelan tersebut. Sehingga hanya sedikit orang yang bisa jadi pesinden karena kesulitan menyesuaikan suaranya dengan nada dasar dari gamelan. Bisa dikatakan bahwa nada dasar gamelan tidak dapat disesuaikan (adaptif) dengan nada dasar yang dimiliki suara pesinden, berbeda dengan musik barat, seperti gitar, piano, keyboard dan lain-lain. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang seni gamelan jawa ke dalam sajian desain Adaptif Gamelan Sintetis yang mampu menyesuaikan (adaptif) mengikuti nada dasar dari pesinden (penyanyi) dan memiliki nada-nada dari masing-masing alat gamelan yang standart dalam hal frekuensi dasar, timbre (warna suara), amplitudo, attack, decay, sustain dan release. Hasil penelitian adalah dibangunnya software aplikasi yang dapat digunakan sebagai media pembelajaran yang efektif untuk masyarakat termasuk didalamnya adalah masyarakat internasional dan khususnya siswa SMP dan SMA dalam mengenal seni gamelan jawa, memainkan gamelan baik perseorangan maupun kelompok, bisa digunakan juga untuk belajar jadi pesinden (penyanyi), serta mampu untuk digunakan untuk membuat pagelaran orkestra gamelan.

iii

PRAKATA

Assalamu’alaikum wr.wb Penulis panjatkan segala puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan maghfiroh, hidayah serta inayah-NYA sehingga kita masih bisa merasakan nikmat-NYA yang tidak dapat kita hitung. Sholawat dan salam tercurah bagi bagi Rasulullah SAW, suri tauladan sepanjang masa semoga kita kelak mendapatkan syafaat beliau di Yaumul Akhir nanti. Pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih yang tiada terkira kepada pihak-pihak dibawah ini yang telah membantu kami dalam menyelesaikan penelitian ini : 1. (a). Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi, (b). Direktorat Jendral Penguatan Riset dan Pengembangan dan (c). Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat, selaku pemberi dana Hibah Bersaing ini. 2. Dr. Ir. Edi Noersasongko, M.Kom selaku rektor Universitas Dian Nuswantoro Semarang. 3. Dr. Drs. Abdul Syukur, MM, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Dian Nuswantoro Semarang. 4. Prof. Vincent, Pak Ferda, Bu Juli Ratnawati, S.E, M.Si selaku kepala LPPM atas motivasi dan dukungannya yang tiada terhingga sehingga laporan kemajuan ini dapat terselesaikan

dengan

baik.

Serta tiada keringnya

pelajaran MORAL dan

KEHIDUPAN yang peneliti peroleh selama menjalankan laporan penelitian ini yang Insya Allah tidak akan pernah peneliti lupakan. Terima kasih banyak buat staf LPPM pak Karis Widyatmoko, S.Si, M.Kom atas perhatian dan dukungannya serta tak lupa Ibu Cicik Harini, SE, MM atas bantuan administrasi dan doanya. 5. Keluarga Besar Keraton Puro Paku Alam Yogyakarta dan Keluarga Besar Kasunanan Pakubuwono Surakarta atas diijinkannya untuk mengambil data suara dan gambar gamelan di lingkungan keraton. 6. Dr. Y. Tyas Catur Pramudi, S.Si, M.Kom dan

Amiq Fahmi, M.Kom atas

partisipasinya sebagai anggota. Alhamdulillah ! Kita dapat menjalin kerjasama yang baik. Semoga di lain waktu kita dapat menjalin kembali kerjasama ini. 7. Dr. Heru Agus Santoso, M.Kom selaku Kaprodi Teknik Informatika dan rekan-rekan dosen, baik di progdi Teknik Informatika maupun Fakultas Ilmu Komputer Udinus.

iv

8. Untuk keluargaku tercinta Ninik, Ima dan Isa, atas cinta, doa, yang telah diberikan kepada peneliti. 9. Mahasiswa progdi Teknik Informatika Udinus, khususnya mas Muhammad Husnan, mas Ahmad Nauval dan Mas Sendi atas dukungan dan doanya, semoga penelitian ini bermanfaat bagi kalian semua. Wassalamu’alaikum wr.wb

Semarang,

Muljono

v

Nopember 2015

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................................................... RINGKASAN .................................................................................................................................. PRAKATA........................................................................................................................................ DAFTAR ISI..................................................................................................................................... DAFTAR TABEL............................................................................................................................. DAFTAR GAMBAR........................................................................................................................ DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah.............................................................................................. 1.2 Perumusan Masalah..................................................................................................... BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Seni Gamelan Jawa....................................................................................................... 2.2 Tangga Nada Gamelan................................................................................................. 2.3 Karakter Sinyal Gamelan............................................................................................. 2.4 Bentuk Sinyal Gamelan dalam Domain Waktu........................................................... 2.5 State of The Art............................................................................................................. 2.6 Road Map Penelitian.................................................................................................... 2.7 Penelitian pendahuluan yang telah dilakukan pengusul.............................................. BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Tujuan Penelitian.......................................................................................................... 3.2 Manfaat Penelitian........................................................................................................ BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Bagan Alir Peneltian.................................................................................................... 4.2 Proses 1.Pengolahan Sinyal Digital dari Set Gamelan................................................. 4.3 Proses 2. Merekayasa Adaptif Gamelan Sintetis......................................................... BAB V HASIL YANG DICAPAI 5.1 Tahap 1. Pengolahan Sinyal Digital dari Set Gamelan................................................ 5.1.1. Pengumpulan Data................................................................................................... 5.1.2. Analisis Sinyal Gamelan.......................................................................................... 5.1 3. Sintesi Sinyal Baru................................................................................................... 5.1 4. Pengujian Hasil Sintesis............................................................................................ 5.1. Tahap 2. Merekayasa Adaptif Gamelan Sintesis......................................................... 5.2.1. Analisis Sistem......................................................................................................... 5.2 2. Desain Sistem........................................................................................................... 5.2.3. Pra Implementasi Sistem.......................................................................................... BAB VI PROTOTYPE APLIKASI ADAPTIF GAMELAN SINTETIK 6.1 Aplikasi Adaptif Gamelan Sintetik versi Personal Computer..................................... 6.2 Aplikasi Adaptif Gamelan Sintetik versi Tablet Android........................................... BAB VII CAPAIAN, HAMBATAN DAN TAHAPAN BERIKUTNYA 7.1 Capaian Penelitian....................................................................................................... 7.2 Hambatan dan Penanganan......................................................................................... BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan.................................................................................................................. 7.2 Saran............................................................................................................................ DAFTAR PUSTAKA

vi

ii iii iv vi vii viii ix 1 1 2 3 3 3 4 5 6 8 8 11 11 11 14 14 15 17 19 19 19 22 29 31 31 31 32 37 40 40 46 54 54 56 57 57 58 59

DAFTAR TABEL

Tabel 1 2 3 4 5

Frekuensi dasar Saron Slendro dari beberapa set gamelan............................. Nada dan Fundamental Frekuensi Nada Balungan Laras Slendro................. Nada dan Fundamental Frekuensi Nada Balungan Laras Pelog..................... Target dan Capaian Penelitian ....................................................................... Tabel Hambatan dalam Penelitian .................................................................

vii

Hal 9 28 28 55 56

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Hal Gamelan Lokananta Surakarta.................................................................... Perbedaan spektrum dari sinyal disebabkan oleh perbedaan kekuatan. memukul palu............................................................................................. Bentuk sinyal Demung............................................................................... Kerangka Roadmap Penelitian............................................................................... Perbedaan Envelope dari Nada Saron........................................................ Hasil pergeseran 1 Step dari Saron Slendro nada 1 ke Saron Slendro nada 2......................................................................................................... Fishbone Chart Bagan Alir Penelitian....................................................... Koordinasi sebelum pengambilan data di Puro Paku Alam....................... Mempersiapkan alat-alat untuk perekaman nada gamelan........................ Proses perekaman nada gamelan di Puro Paku Alam................................ Proses perekaman nada gamelan di Kasunanan Surakarta........................ Penataan perangkat untuk recording dan editing..................................... Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Waktu.............................. Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Waktu.................................. Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Waktu................................. Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Frekuensi........................ Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Frekuensi.............................. Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Waktu................................ Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu............. Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu.................. Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu................ Langkah-langkah untuk membuat sinyal sintetis nada gamelan.............. Proses sintesis sinyal demung nada 3 slendro.......................................... Pengumpulan data dari Sinden dan Pengrawit ........................................ Diskusi pengembangan prototype aplikasi PC dan Android dan pengambilan data nada Gamelan di Lokananta Solo............................ Desain Menu Utama.................................................................................. Desain Bonang Penerus.............................................................................. Desain Bonang Barung.............................................................................. Desain Slenthem......................................................................................... Desain Demung......................................................................................... Desain Saron.............................................................................................. Desain Peking.............................................................,............................... Desain Kenong........................................................................................... Desain Gong............................................................................................... Flowchart Menu Utama.............................................................................. Flowchart Bonang Penerus......................................................................... Menjalankan Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan.............................. Menu Utama Adaptif Gamelan.................................................................. Menu Pilihan Nada..................................................................................... Tampilan aplikasi pada Bonang Barung.................................................... Tampilan aplikasi pada Bonang Penerus................................................... viii

5 5 6 8 9 10 15 19 20 21 21 22 23 24 24 25 25 26 26 27 27 29 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 38 39 40 40 41 41 42

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Tampilan aplikasi pada Slenthem.............................................................. Tampilan aplikasi pada Demung................................................................ Tampilan aplikasi pada Saron................................................................... Tampilan aplikasi pada Peking.................................................................. Tampilan aplikasi pada Kenong................................................................. Tampilan aplikasi pada Gong.................................................................... Installasi Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android............ Icon Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android................... Halaman Intro Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android.... Menu utama Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android..... Menu Pilihan Nada Gamelan Lokananta................................................... Menu Pilihan Nada Gamelan Surakarta.................................................... Menu Pilihan Nada Gamelan Yogyakarta................................................. Menu Pilihan Nada Gamelan Tinggi......................................................... Menu Pilihan Nada Gamelan Rendah........................................................ Icon alat musik Gamelan Adaptif............................................................. Tampilan aplikasi pada alat musik Kenong............................................... Tampilan aplikasi pada alat musik Bonang Penerus.................................. Tampilan aplikasi pada alat musik Demung............................................... Tampilan aplikasi pada alat musik Slenthem............................................. Tampilan aplikasi pada alat musik Saron................................................... Tampilan aplikasi pada alat musik Gong................................................... Tampilan aplikasi pada alat musik Bonang Barong.................................

ix

42 43 43 44 44 45 46 46 47 47 48 48 48 49 49 50 50 50 51 51 51 52 53

DAFTAR LAMPIRAN

Lamp 1 Lamp 2 Lamp 3 Lamp 4

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015 International Conference On Engineering Technology And Industrial Application 2014 Sertifikat Hak Cipta Adaptif Gamelan Sintetik Versi PC Sertifikat Hak Cipta Adaptif Gamelan Sintetik Versi Tablet Android

x

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah Musik gamelan memiliki beberapa jenis, salah satunya adalah gamelan Jawa.

Gamelan Jawa terdiri dari beberapa kelompok alat musik, diantaranya kelompok balungan yang terdiri dari demung, saron dan peking. Kelompok bonang yang terdiri dari bonang barung dan bonang penerus. Kelompok gong dan kelompok-kelompok yang lainnya. Komponen utama yang menyusun alat-alat musik gamelan adalah logam, bambu dan kayu. Masing-masing alat mempunyai fungsi tersendiri dalam pegelaran musik gamelan, misalnya gong berperan menutup sebuah irama yang panjang dan memberi keseimbangan setelah sebelumnya musik dihiasi oleh irama gending. Ada beberapa perbedaan antara musik barat dan musik timur. Musik barat dirasa sebagai musik yang baik dibuat dengan nada yang stabil, standard dalam pengaturan frekuensi dan amplitudo yang tetap, sedangkan musik timur seperti gamelan dibuat tidak begitu standard dalam resonansi, warna suara, amplitudo atau frekuensi ( Muljono dan Suprapto, Y, 2012). Walaupun begitu, banyak musisi kelas dunia telah menerima konsep musik timur seperti Claude Achille Debussy (komponis Perancis), Bella Bartok (Hungaria), Colin Mc Phee (AS), Backet Wheeler (Sutton, 1993). Gamelan merupakan alat musik tradisonal Indonesia yang memainkan pola berulang dan semakin diterima oleh komposer internasional. Sedikit masyarakat Indonesia yang perduli akan alat musik tradisional itu, sebaliknya negara lain banyak yang tertarik akan musik gamelan tersebut. Sehingga sampai saat ini, suara musik gamelan menjadi bahan kajian dan penelitian di beberapa negara. Gamelan dibangun dari sekitar lima belas kelompok instrumen yang berbeda. Masing-masing dari alat gamelan ini terdiri dari hanya satu oktaf. Frekuensi dasar nada bernada pentatonis (gamelan laras slendro) atau heptatonic (gamelan laras pelog) (Sumarsam, 1992-1995). Setiap wilah gamelan mewakili sebuah notasi gamelan. Instrumen dalam satu set gamelan yang dimainkan secara bersamaan, seperti yang ada di ensemble. Gamelan dibuat secara manual dengan tangan. Pembuat gamelan mengatur nada pada instrumen dengan perasaan mereka sendiri berdasarkan pengalaman. Akibatnya, fluktuasi frekuensi dalam sinyal tidak diatur dengan benar. Frekuensi yang diinginkan hanya ditera dengan pendengaran pembuatnya. Memang dalam hal ini pembuat gamelan mempunyai 1

seperangkat alat yang dianggap standart. Spektrum frekuensi tiap alat sebuah gamelan bisa tidak sama dari perangkat gamelan yang lainnya, sehingga sulit diwujudkan dua set gamelan yang identik. Selain hal tersebut diatas, gamelan hanya bisa dimainkan dalam satu nada dasar, sehingga Pesinden (penyanyi) harus menyesuaikan dengan nada dasar dari set gamelan tersebut. Sehingga hanya sedikit orang yang bisa jadi pesinden karena kesulitan menyesuaikan suaranya dengan nada dasar dari gamelan. Bisa dikatakan bahwa nada dasar gamelan tidak dapat disesuaikan (adaptif) dengan nada dasar yang dimiliki suara pesinden, berbeda dengan musik barat, seperti gitar, piano, keyboard dan lain-lain. 1.2

Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, perumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1.

Bagaimana menganalisis sinyal periodik nada yang dihasilkan oleh alat musik gamelan sehingga didapatkan komponen-komponen/elemen-elemen penyusun sinyal nada gamelan tersebut?

2.

Dari hasil analisis sinyal tersebut, Bagaimana menyusun suatu nada baru (nada sintetik) dengan kualitas bunyi yang dihasilkan mendekati atau sama dengan bunyi yang dihasilkan oleh alat musik gamelan yang dipukul?

3.

Bagaimana rancang dan bangun gamelan sintetik dengan memanfaatkan nada sintetik tersebut dapat digunakan untuk mengiringi pesinden dan dapat disesuaikan (adaptif) dengan nada dasar pesinden.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Seni Gamelan Jawa Gamelan Jawa mulai berkembang di Solo dan Yogyakarta sebagai pengiring tarian

atau seni pertunjukan seperti wayang kulit atau ketoprak. Musik gamelan ini mempunyai nada yang lebih lembut dan dibandingkan dengan nada gamelan Bali yang rancak. Sedangkan gamelan Sunda memiliki nada yang mendayu-dayu dan didominasi suara seruling. Perbedaan itu wajar, karena Jawa memiliki pandangan hidup tersendiri yang diungkapkan dalam irama musik gamelannya. Tidak ada kejelasan tentang sejarah munculnya gamelan. Perkembangan musik gamelan diperkirakan sejak kemunculan kentongan, rebab, tepukan ke mulut, gesekan pada tali atau bambu tipis hingga dikenalnya alat musik dari logam. Perkembangan selanjutnya setelah dinamai gamelan, musik ini dipakai untuk mengiringi pagelaran wayang, dan tarian. Barulah pada beberapa waktu sesudahnya berdiri sebagai musik sendiri dan dilengkapi dengan suara para sinden. Gamelan Jawa merupakan seperangkat instrumen sebagai pernyataan musikal yang sering disebut dengan istilah karawitan. Seni gamelan Jawa mengandung nilai-nilai histories dan filsofis bagi bangsa Indonesia. Dikatakan demikian sebab gamelan jawa merupakan salah satu seni budaya yang diwariskan oleh para pendahulu dan sampai sekarang masih banyak digemari serta ditekuni. Gamelan Jawa secara lengkap terdiri dari bonang barung, bonang penerus, saron barung, saron penerus, demung, slentem, ketuk, kenong, gender, gambang, rebab, suling, siter, kendang, dan gong. Instrumen gamelan ini harus dimainkan secara bersamaan untuk mengiringi lagu atau tarian.

2.2

Tangga Naga Gamelan Alat Gamelan terbuat dari lempengan besi, kuningan ataupun perunggu. Alat ini

dipukul dengan palu kayu, ada pula yang dipukul dengan kayu yang terbungkus lapisan kain. Cara membunyikan setiap instrument berbeda satu terhadap yang lain. Selama dimainkan tempo sering diubah ubah seseuai jenis orchestra yang dimainkan. Demikian pula

3

kekerasan memukul sering diubah selama dimainkan, kadang halus, sedang ataupun keras. Suatu nada gamelan ditera dengan alat yang sangat sederhana, yakni palu, kikir dan pemukulnya. Bila sebuah Saron akan di tera, bilah dari alat gamelan, saron, dibalik batangnya untuk dikikir guna mendapatkan nada yang lebih tinggi, dan ditambal dengan logam bila diinginkan nada yang lebih rendah. Frekwensi yang diinginkan hanya ditera dengan pendengaran pembuatnya. Memang dalam hal ini pembuat gamelan mempunyai seperangkat alat yang dianggap standart. Spektrum frekuensi tiap alatnya sebuah gamelan bisa tidak sama dari perangkat gamelan yang lainnya, sehingga sulit diwujudkan dua set gamelan yang identik. Laras gamelan ada dua, Slendro yang bernada 5, dengan notasi 1, 2, 3, 5 dan 6, Pelog yang bernada 7, dengan notasi 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 ( Sumarsam, 2003). Meskipun ada 7 nada di Pelog, yang sering dimainkan hanya 5 buah. Kombinasi notasi yang dipakai diatur oleh Pathet. Pathet lima menggunakan komposisi 1, 2, 4 dan 6, pathet nem dengan notasi 1, 2, 3, 5 dan 6, pathet barang, dengan notasi 2, 3, 5, 6 dan 7, sedangkan pathet manyuro dengan notasi 1, 2, 3, 5 dan 6. Slendro terdapat aturan notasi yang dipakai, Pathet nem dengan notasi 2, 3, 5 dan 6, Pathet sanga dengan notasi 1, 2, 5 dan 6, dan Pathet manyuro dengan notasi 1, 2, 3 dan 6

2.3

Karakter Sinyal Gamelan Instrumen dalam set gamelan yang dimainkan secara bersamaan, seperti yang di

dalam sebuah orkestra. Gamelan terdiri dari sekitar lima belas kelompok instrumen yang berbeda. kelompok mereka Saron, Kenong, Kempul, Kendang, Bonang, dll. Gambar 1 menunjukkan saron dari set gamelan sementara. Beberapa instrumen, seperti saron dan bonang, memiliki frekuensi dasar yang sama, tetapi mereka memiliki timbre yang berbeda. Setiap instrumen gamelan dalam keluarga memiliki satu suara oktaf. Pada dasarnya, saron terdiri dari lima notasi sederhana: 1, 2, 3, 5 dan 6, pentatonis. Garis bawah seperti 6 berarti oktaf lebih rendah, dan tanda apostrop seperti 1’ menunjukkan oktaf lebih tinggi. Instrumen Saron tidak pernah memiliki notasi lebih rendah dari 6, dan lebih tinggi dari 3 '. Setiap instrumen hanya terdiri satu nada oktaf, sedangkan oktaf lainnya dimainkan oleh instrumen lain. Dalam gamelan, maka notasi yang sama dimainkan secara bersamaan oleh beberapa instrumen meskipun mereka memiliki oktaf yang berbeda. Setiap lempeng menunjukan satu notasi gamelan.

4

Gambar 1. Gamelan Lokananta Surakarta

Spektrum gamelan yang sangat bervariasi karena kekerasan dan gaya memukulnya meskipun masih memiliki frekuensi dasar yang sama. Lihat gambar 2. Normalisasi ini dapat memberikan informasi yang baik untuk mengidentifikasi kelompok untuk ekstrak kelompok instrumen tertentu dari gamelan.

Gambar 2. Perbedaan spektrum dari sinyal disebabkan oleh perbedaan kekuatan memukul palu [Suprapto,2009]

2.4

Bentuk Sinyal Gamelan dalam Domain Waktu Bentuk gelombang peralatan balungan dapat dilihat seperti pada gambar 3. Disini

terlihat bahwa keadaan attack berlangsung sangat cepat dan selanjutnya diikuti decay dan sustain. Karena decay dan sustain berlangsung lama maka pemain gamelan sengaja menghentikan suara sustain tersebut dengan memegang lempengan gamelan dengan tujuan untuk meredam suara sustain. 5

Gambar 3. Bentuk sinyal Demung Dalam perekaman suara gamelan, didapatkan variasi waktu pukulan, attack time, dari berbagai peralatan balungan.

2.5.

State of The Art Beberapa penelitian yang terkait dengan gamelan dan aplikasinya, antara lain

penelitian yang dilakukan Suprapto, Y. dkk (2009) yang di publikasikan dalam proceding IEEE, dengan judul “Sound Modeling of Javanese Traditional Music Instrument”, dijelaskan bahwa model suara gamelan dari tiap-tiap gamelan berbeda-beda. Dalam paper tersebut menggunakan data berupa 3 alat dari 1 set gamelan yaitu peking, saron dan demung dan disimpulkan bahwa terjadi perbedaan model suara pada alat yang sama, hal ini dikarenakan tidak ada standart dalam pembuatannya. Pengusul sendiri telah melakukan penelitian, Muljono (2011) yang bejudul “Analisis dan Sintesis Nada Balungan pada Alat Musik Gemelan”. Peneletian tersebut menganalis nada balungan dari beberapa set gamelan milik P4TK Yogyakarta, SMK Seni Budaya Kasian Bantul Yogyakarta, Elektro Budoyo ITS Surabaya dan Cagar Budaya Sobokarti Semarang. Analsis dilakukan untuk mengetahui komponen penyusun suara dari nada balungan, serta melakukan sintesis nada balungan tersebut dengan menggunakan sinyal sinus dan cosinus dengan memanfaatkan metode Fast Fourier Transform. Dalam penelitian tersebut menghasilkan database nada balungan dari 4 set gamelan tersebut diatas dan metode untuk melakukan analisis dan sintesis tersebut, Kesimpulan dari penelitian tersebut, bahwa frekuensi dasar (fudamental frequency) dari alat-alat yang sama, ternyata memiliki fundamental frequency yang berbeda-beda. Pitch Shifting (menggeser fundamental frequency) adalah salah satu metode yang digunakan untuk melakukan pergeseran terhadap frekuensi dasar suatu nada suara. Misalkan suara alat musik pada nada tertentu terdengar tidak pas (fals), maka nada tersebut bisa dikoreksi dengan menggunakan pitch shifting. Metode ini yang pengusul gunakan untuk 6

melakukan sintesis nada gamelan sehingga tercipta nada yang dikehendaki. Penelitian di bidang pitch shifting (menggeser fundamental frequency) sinyal suara telah dilakukan oleh beberapa peneliti, diantaranya dilakukan oleh Alexander Sklar (2008) dengan jurnal yang diterbitkan di Applied Acoustic Journal dengan judul “A Wavelet-based Pitch-shifting Method”. Laroche, J. and Dolson, M.(1999) dengan judul jurnal “Improved Phase Vocoder Time-Scale Modification of Audio”. Diterbitkan IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. D. Barry, D. Dorran, and E. Coyle (2008), dengan judul paper nya “Time and pitch scale modification: A real-time framework and tutorial”, in Proceedings of the 11th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-08). Sedangkan pengusul juga telah melakukan 2 penelitian dibidang pitch shifting di publikasikan di jurnal JAVA Teknik Elektro ITS Surabaya, Muljono (2010) dengan judul “Pergeseran Fundamental Frequency Menggunakan Phase Vocoder” dan satu lagi dipublikasikan dalam Proceding KNSI 2012 di Stikom Bali, Muljono (2012) dengan judul paper “Sintesis Nada Saron Menggunakan Pitch Shifting Phase Vocoder Untuk Standarisasi Suara Saron”. Dalam penelitian tersebut berhasil dilakukan pergeseran fundamental frequency nada saron, baik pergeseran ke frekuensi lebih tinggi ataupun pergeseran ke frekuensi lebih rendah. Penelitian di bidang pembuatan gamelan berbasis teknologi informasi juga telah dilakukan oleh anggota pengusul Y. Tyas Catur Pramudi (2010) dan hasil dari penelitian tersebut telah dipublikasikan dalam seminar SNATI UII 2010 Yogyakarta dengan judul “Desain Virtual Gamelan Jawa”. Aplilkasi dari desain virtual gamelan jawa ini belum adaptif terhadap suara sinden serta implementasinya masih menggunakan personal komputer, belum dibuat dalam komputer tablet (layar sentuh).

7

2.6.

Roadmap Penelitian

Kerangka Roadmap penelitian ini dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 4 Kerangka Roadmap Penelitian

2.7.

Penelitian pendahuluan yang telah dilakukan pengusul Hasil yang sudah dicapai berdasarkan penelitian pendahuluan yang telah dilakukan

pengusul (Muljono, 2011-2012), diketahui ada beberapa perbedaan antara musik barat dan gamelan. Musik barat merupakan musik yang baik dibuat dengan nada yang stabil, standard dalam pengaturan frekuensi dan amplitudo yang tetap, sedangkan gamelan dibuat tidak begitu standard dalam resonansi, warna suara, amplitudo atau frekuensi. Hal ini dikarenakan gamelan dibuat secara manual dengan tangan. Pembuat gamelan mengatur nada pada instrumen dengan perasaan mereka sendiri berdasarkan pengalaman. Akibatnya, fluktuasi frekuensi dalam sinyal tidak diatur dengan benar. Frekuensi yang diinginkan hanya ditera dengan pendengaran pembuatnya. Memang dalam hal ini pembuat gamelan mempunyai seperangkat alat yang dianggap standart. Spektrum frekuensi tiap alatnya sebuah gamelan bisa tidak sama dari perangkat gamelan yang lainnya, sehingga sulit diwujudkan dua set gamelan yang identik. 8

Tabel 1. Frekuensi dasar Saron Slendro dari beberapa set gamelan. Frekuensi Dasar Saron Slendro (Hz) Nada Saron Alat-1 Alat-2 Alat-3 Alat-4 Min Max 1 528 536 504 539 504 539 2 610 616 574 610 574 616 3 703 711 688 703 688 711 5 797 821 792 799 792 821 6 915 939 909 926 909 939 Tabel 1 diatas menunjukkan bahwa frekuensi dasar dari masing-masing alat musik saron slendro mempunyai frekuensi dasar yang berbeda. Keterangan : Alat-1 : Saron dari Gamelan milik P4TK Yogyakarta Alat-2 : Saron dari Gamelan milik Cagar Budaya Sobokarti Semarang Alat-3 : Saron dari Gamelan milik SMK Seni dan Budaya, Kasian Bantul Yogyakarta Alat-4 : Saron dari Elektro Budoyo ITS Surabaya

Gambar 5 dibawah ini menunjukkan bahwa envelope masing-masing nada Saron slendro berbeda-beda walaupun dalam satu alat.

Gambar 5. Perbedaan Envelope dari Nada Saron Dari hasil penelitan diatas, pengusul melakukan penelitian berikutnya untuk membuat nada saron sintetis yang standar dengan cara menggeser frekuensi dasar (pitch shifitng) nada ke frekuensi dasar nada yang diinginkan. Pengusul mengambil sampel suara Saron slendro untuk menciptakan nada Saron lain dengan frekuensi dasar yang diinginkan. 9

Gambar 6. Hasil pergeseran 1 Step dari Saron Slendro nada 1 ke Saron Slendro nada 2

10

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1

Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1.

Mentransformasikan seni gamelan jawa yang tradisional sebagai warisan turun temurun yang perlu dilindungi dan dilestarikan menjadi seni gamelan yang bernuansa modern dengan memanfaatkan teknologi informasi dengan menggabungkan seni fotografi, pengolahan sinyal digital, tipogarfi, audio, animasi dan jaringan agar masyarakat khususnya generasi muda lebih berminat dan perduli dalam melestarikan seni gamelan jawa.

2.

Merancang seni gamelan jawa ke dalam sajian desain Adaptif Gamelan Sintetis menggunakan metode pitch shifting phase vocoder yang mampu menyesuaikan (adaptif) mengikuti nada dasar dari pesinden (penyanyi) dan memiliki nada-nada dari masing-masing alat gamelan yang standart dalam hal frekuensi dasar, timbre (warna suara), amplitudo, attack, decay, sustain dan release.

3.

Merancang dan membangun Adaptif gamelan sintetis ini dalam 2 versi, yaitu versi PC (Personal Computer) dan versi Komputer Tablet (layar sentuh) untuk masing-masing alat gamelan. Penggunaanya dengan cara di sentuh saja pada layar komputer tablet.

4.

Mengimplementasikan aplikasi ini sebagai media pembelajaran yang efektif untuk masyarakat termasuk didalamnya adalah masyarakat internasional dan khususnya siswa SMP dan SMA dalam mengenal seni gamelan jawa, memainkan gamelan baik perseorangan maupun kelompok, bisa digunakan juga untuk belajar jadi pesinden (penyanyi), serta mampu untuk digunakan untuk membuat pagelaran orkestra gamelan.

3.2

Maanfaat Penelitian Seni gamelan adalah aset peninggalan nenek moyang bangsa Indonesia yang adi

luhung dan mempunyai nilai citarasa tinggi. Tentu saja untuk terwujud seni gamelan yang adiluhung sangat membutuhkan proses yang panjang dan lama, dan dilakukan oleh generasi yang berbeda serta dipengaruhi oleh perkembangan teknologi yang berkembang saat itu. Perkembangan teknologi informasi saat ini membuat semua hal hampir dapat dilakukan dengan menggunakan komputer. Hal ini menjadi tantangan semua negara agar 11

bisa memanfaatkan teknologi informasi yang menjadi bangsa unggul dalam persaingan Global dan menggali keunggulan lokal untuk dijadikan industri kreatif bangsa yang bermanfaat dan mensejahterakan masyarakat. Seni Gamelan yang adi luhung keberadaan semakin dilupakan oleh generasi muda bangsa, dilain pihak jika melihat perkembangan musik-musik di barat sekarang ini banyak yang berpaling ke wilayah timur, contohnya di Vancouver Kanada seni gamelan berkembang pesat. Fenomena inipun harus disikapi secara terstruktur sehingga seni gamelan tidak begitu saja berpindah tangan ke bangsa lain. Selain mendukung industri kreatif modern nasional, hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi beberapa pihak : 1. Bagi masyarakat yang berkeinginan belajar menjadi pesinden dapat berlatih dengan aplikasi ini dan bagi yang ingin belajar memainkan gamelan bisa bisa melakukannya dengan aplikasi ini. Aplikasi dibuat dalam 2 versi, versi personal komputer dan versi komputer tablet. Bisa dimainkan perorangan maupun kelompok membentuk pagelaran orkestra gamelan. 2. Biasanya gamelan hanya untuk mengiringi pesinden yang usianya dewasa. Jarang sekali ada pesinden dengan usia muda apalagi anak-anak, karena nada dasar gamelan tidak sesuai dengan nada dasar dari suara anak-anak dan anak muda. Bahkan yang dewasapun banyak juga yang tidak bisa mengikuti nada dasar dari gamelan pada umumnya. Aplikasi ini bisa menjembatani hal tersebut sehingga bisa digunakan di segala usia. 3. Bagi yang ingin belajar sinyal digital dari nada gamelan dan pengolahan sinyal digital dari nada gamelan, bisa didapatkan dari laporan dari hasil penelitian ini, misalnya :  Tangga nada dari musik gamelan,  Cara melakukan perekaman dari suara gamelan,  Cara menganalisa sinyal suara dari alat dari set gamelan sehingga dapat diketahui nilai dari komponen-komponen penyusun suara gamelan.  Sinyal suara mengandung beberapa komponen/elemen, antara lain : - Attack, merupakan waktu dimana sinyal saat perangkat/alat pertama di pukul atau dibunyikan - Decay, merupakan waktu dimana, sinyal setelah mencapai puncak kemudian turun kembali sebelum Sustain. - Sustain, merupakan sinyal pada saat alat bergema

12

- Release, merupakan keadaan dari Sustain untuk kembali ke posisi alat tidak bersuara ( ke keadaan nol ) - Amplitudo, adalah simpangan yg paling jauh dr titik keseimbangan pada getaran - Pitch adalah frekuensi dasar suatu nada - Warna musik/suara (timbre) , adalah frekuensi apa saja yang dihasilkan dari suara suatu nada - Frekuensi harmonik, merupakan frekuensi lain yang muncul di sekitar frekuensi dasar, frekuensi harmonik ini yang menyebabkan terjadinya timbre (warna suara) - Sampling rate adalah jumlah data sampling yang direkam tiap detik  Database dari suara gamelan.  Metode untuk sintesis nada dari masing alat dari set gamelan sehingga dapat dibuat nada dengan frekuensi dasar sesuai keiinginan kita tanpa kehilangan komponen suara yang lain seperti timbre, attac,decay, sustain, release, amplitudo dan sampling rate.  Merancang bangun aplikasi adaptif gamelan sintetis dalam media Personal Komputer maupun Komputer Tablet.

13

BAB IV METODE PENELITIAN Penelitian yang direncanakan dalam usulan ini yaitu pembuatan adaptif gamelan sintetis menggunakan metode pitch shifting phase vocoder untuk standarisasi nada dan media pembelajaran gamelan dalam rangka menuju industri kreatif modern nasional. Adaptif disini diartikan mampu untuk menyesuaikan dengan nada dasar dari pesinden (penyanyi). Sehingga pesinden (penyanyi) bukan yang menyesuaikan dengan nada dasar dari gamelan, melainkan gamelannya yang menyesuaikan dengan nada dasar pesinden. Sementara yang dimaksud Sintetis adalah buatan. Nada-nada dari set gamelan diciptakan dengan frekuensi dasar berbeda-beda sehingga nantinya gamelan akan memiliki nada dasar yang bervariasi, sementara saat ini gamelan hanya memiliki hanya satu nada dasar saja. Tahap pertama didahului dengan pengambilan data suara gamelan di dua lokasi yaitu Gamelan Kyai Telogo Muncar Keraton Paku Alam Yogyakarta dan Gamelan Sukorsih Keraton Kasunanan Pakubuwono Surakarta. Gamelan di dua keraton tersebut sebagai acuan untuk standarisasi nada bagi adaptif gamelan sintetis yang akan dibuat. Hal ini dikarenakan Keraton Yogyakarta dan Keraton Surakarta merupakan acuan bagi Gamelan Jawa yang ada di Indonesia bahkan dunia. Langkah berikutnya dengan eksperimen penuh, menggunakan metode pitch shifting phase vocoder dilakukan pembuatan nada-nada sintetis dari masing-masing alat gamelan. Nada-nada sintetis dari masing-masing alat gamelan tersebut dibuat mengikuti kelompok nada dasar yang diinginkan. Direncanakan akan dibuat 3 kelompok nada dasar (Alit, Sedeng, Ageng) untuk Gamelan Slendro dan Pelog, sehingga akan tercipta nada dasar Gamelan Slendro (Alit, Sedeng, Ageng) dan Gamelan Pelog (Alit, Sedeng, Ageng). Setelah nada-nada sintetis dari seluruh alat gamelan tercipta, langkah selanjutnya merancang dan membangun Adaptif Gamelan Sintetis. Untuk hal tersebut dilakukan 3 tahapan, Tahap 1 Analisis Sistem, Tahap 2 Desain Sistem dan Tahap 3 Pra Implementasi Sistem. Penelitian ini merupakan eksperimen murni, yaitu penelitian yang dilakukan dengan membuat sebuah prototype yang diujicoba, pre dan post test. 14

4.1. Bagan Alir Penelitian (Fishbone Diagram)

Gambar 7. Fishbone Chart Bagan Alir Penelitian

Dalam peneletian ini ada 2 Proses Utama yang dilakukan, yaitu : 1. Melakukan pengolahan sinyal digital dari nada-nada semua alat musik dari set gamelan yang digunakan sebagai dasar acuan pembentukan nada sintetis dari set gamelan. 2. Merekayasa Gamelan Sintetis yang adaptif terhadap nada dasar yang dimiliki pesinden serta memiliki nada suara yang standart.

4.2 Proses 1. Pengolahan Sinyal Digital dari Set Gamelan. Dalam pengolahan sinyal digital dibagi dalam beberapa tahapan :

15

Tahap 1 : Pengumpulan Data Tahap pengumpulan data, adalah tahap mengumpulkan data berupa sinyal-sinyal dari nada semua alat musik gamelan, yang terdiri dari sekitar 15 kelompok instrumen yang berbeda. Cara mendapatkan sinyal dari nada gamelan, dengan melakukan perekaman data ke masing-masing perangkat gamelan. Perekaman dilakukan satu persatu ke setiap wilah dari perangkat

tersebut dengan cara dipukul pada wilah tersebut. Hal ini dilakukan

berulang-ulang sampai mendapatkan sinyal yang dianggap baik untuk semua perangkat gamelan sebagai bahan penelitian. Perekaman dilakukan menggunakan alat bantu Microphone, External Sound Card, Komputer dan Software untuk merekam. Lokasi penelitian untuk mendapatkan data : 

Gamelan Kyai Telogo Muncar Keraton Puro Paku Alam Yogyakarta



Gamelan Sukorsih Keraton Kasunanan Pakubuwono Surakarta

Persiapan untuk merekam : 

Microphone yang memadai.



Komputer/Laptop yang sudah diinstal Software untuk merekam.



Exterenal Sound Card

Tahap 2 : Analisis Sinyal Gamelan Setelah tahap pengumpulan data telah selesai dilakukan, langkah selanjutnya adalah melakukan analisis terhadap sinyal-sinyal seluruh instrumen gamelan tersebut. Sinyal-sinyal hasil rekaman tersebut masih dalam bentuk Domain Waktu. Untuk menggali informasi yang lebih mendalam mengenai komponen-komponen/elemen-elemen yang terkandung dalam dalam sinyal tersebut maka perlu dilakukan pengolahan sinyal digital. 

Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi bisa dilakukan dengan menggunakan algoritma Fast Fourier Transform dengan formula yang bisa dilihat pada daftar pustaka (Duhamel, 1999) .



Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain waktu-frekuensi sekaligus, bisa dilakukan dengan mengunakan algoritma STFT (Short Time Fourier Transform) yang merupakan kombinasi dari windowing dan FFT. Untuk penjelasan windowing ada di daftar pustaka (Duhamel, 1999).

16

Dari ketiga domain tersebut (domain waktu, domain frekuensi dan domain waktu-frekuensi) terhadap sinyal gamelan, dapat dicari informasi mengenai elemen-elemen/komponenkomponen sinyal balungan tersebut, seperti Attack, Decay, Sustain, Release, Pitch, Frekuensi Harmonisa, Warna musik/suara, Frekuensi sampling dan Level kuantisasi. Penjelasan mengenai elemen-elemen sinyal terdapat dalam daftar pustaka (Douglas, 1997) Tahap 3 : Sintesis Sinyal Baru Informasi mengenai elemen-elemen sinyal tersebut digunakan untuk melakukan sintesis/rekontruksi sinyal baru. Berdasarkan acuan infomasi dari hasil analisis tersebut dapatlah dibuat sinyal sintesis yang mendekati sinyal sebenarnya. Pertama tentukan dahulu nada tertentu dari salah satu alat gamelan yang digunakan sebagai acuan. Dari nada tersebut dapat dibuat nada-nada lain dengan frekuensi seperti yang kita inginkan. Metode untuk melakukan sintesis nada adalah metode Pitch Shifting Phase Vocoder. Penjelasan mengenai metode Pitch Shifting Phase Vocoder bisa dilihat di daftar pustaka (Muljono, 2012). Sintesis nada baru ini dilakukan terhadap seluruh instrumen gamelan. Tahap 4 : Pengujian Hasil Sintesis Untuk pengujian terhadap hasil sintesis sinyal baru, apakah mendekati sinyal sebenarnya, maka perlu dilakukan uji kesalahan. Pengujian kesalahan dilakukan dengan metode MSE (Mean Square Error). Tahap-tahap diatas dilakukan dengan bantuan Software MATLAB.

4.3 Proses 2. Merekayasa Adaptif Gamelan Sintetis. Dalam rangka merekayasa software Adaptif Gamelan Sintetis. Pendekatan dilakukan dengan menggunakan Model System Development Life Cycle (SDLC) yang terdiri atas tahapan kegiatan : Tahap 1 : Analisis Sistem Mendefinisikan dan mengkaji kebutuhan dan manfaat akan desain dokumentasi dalam betuk Multimedia yang akan dibangun. Metode Analisis untuk eksplorasi dan evaluasi yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Synectics, pada intinya sama dengan metode brainstorming, tetapi melibatkan pihak-pihak dalam kompetensi yang lebih 17

luas, termasuk individu diluar disiplin desain yaitu dalang, guru gamelan dan budayawan lainya. Menganalisa dan mendokumentasikan persyaratan dalam mengembangkan desain multimedia. Dalam memilih sumber data menggunakan teknik non-probabilitas, dimana pengambilan sampel lebih pada pertimbangan subjektif peneliti dengan didasarkan pada jangkauan kedalaman masalah yang diteliti Data primer diperoleh dengan metode wawancara dan observasi dengan narasumber langsung oleh peneliti. Dan data sekunder dari membaca berupa dokumen , surat, dan literatur, serta yang diperoleh langsung dari melihat dan mendengar. Pada penelitian ini pemilihan narasumber didasari untuk dapat mempelajari : -

Potensi seni gamelan yang membentuk nilai-nilai luhur kehidupan masyarakat.

-

Desain multimedia virtual gamelan jawa dalam mendukung industri kreatif sebagai keunggulan lokal di era global.

Tahap 2 : Desain Sistem Dalam tahap desain menggunakan prinsip Semiotik Sintatik. Dimana tandatanda/simbol/isyarat unsur-unsur seni gamelan yang akan disampaikan dalam bentuk multimedia harus memiliki keterpaduan dan keseragaman untuk menghasilkan citra yang baik, sehingga dapat tertanam serta dapat diingat oleh masyarakat khususnya siswa SMP dan SMA untuk mengenali, mencintai, dan melestarikan budaya lokal sebagai identitas diri. Tahap 3 : Pra Implementasi Sistem Tahapan ini merupakan tahapan kegiatan programming, uji coba teknis dan perbaikan software adaptif gamelan sintetis. ditekankan pada kualitas kemudahan penerimaan dan penggunaan bagi pengguna

18

BAB V HASIL YANG DICAPAI 5.1. Tahap Pengolahan Sinyal Digital dari Set Gamelan. Tahap ini melakukan pengolahan sinyal digital dari nada-nada semua alat musik dari set gamelan yang digunakan sebagai dasar acuan pembentukan nada sintetis dari set gamelan. Dalam pengolahan sinyal digital dibagi dalam beberapa tahapan : 5.1.1. Pengumpulan Data Lokasi penelitian untuk mendapatkan data sinyal gamelan berada di tiga tempat, yaitu Gamelan Kyai Telogo Muncar yang berada di Keraton Puro Paku Alam Yogyakarta, Gamelan Sukorsih yang berada di Keraton Kasunanan Pakubuwono Surakarta dan Gamelan Lokananta di Surakarta.

Gambar 8. Koordinasi sebelum pengambilan data di Puro Paku Alam Tiga lokasi tersebut memiliki set instumen gamelan yang lengkap. Data-data yang dikumpulkan tidak semua nada (sinyal) dari seluruh set gamelan, namun hanya nada-nada dari instumen keluarga Balungan yang terdiri dari 3 instrumen yaitu Demung, Saron dan Peking, keluarga Bonang yang terdri dari Boanang Barung dan Bonang Penerus, Keluarga Ketuk Kempyang dan Kenong, Keluarga Slenthem dan Keluarga Gong. Cara mendapatkan 19

sinyal dari nada gamelan, dengan melakukan perekaman data ke masing-masing alat musik. Perekaman dilakukan satu persatu ke setiap wilah dari alat musik tersebut dengan cara dipukul pada wilah tersebut. Hal ini dilakukan berulang-ulang sampai mendapatkan sinyal yang dianggap baik untuk semua alat musik balungan pada semua set gamelan sebagai bahan penelitian. Perekaman dilakukan menggunakan alat bantu Microphone, Komputer dan Software MATLAB sebagai perangkat lunak untuk membuat program yang dibutuhkan dalam penelitan ini.

Gambar 9. Mempersiapkan alat-alat untuk perekaman nada gamelan

Program untuk melakukan perekaman sinyal penulis rancang untuk melakukan perekaman selama 1,5 detik dengan frekuensi sampling 48000 Hz. Durasi rekaman 1,5 detik mewakili dari rata-rata lamanya bunyi dari nada balungan ketika dipukul sampai suaranya tidak terdengar lagi. Sedangkan frekuensi sampling 48000 Hz, mengacu pada kualitas rekaman musik yang baik pada frekuensi sampling minimal 44100 Hz atau 48000 Hz,

20

Gambar 10. Proses perekaman nada gamelan di Puro Paku Alam

Gambar 11. Proses perekaman nada gamelan di Kasunanan Surakarta

21

Dibawah ini adalah listing program untuk melakukan perekaman sinyal balungan : %program untuk melakukan rekam sinyal suara clear all; close all; %-->untuk membersihkan memori dan aplikasi Fs = 48000; %-->menentukan frekuensi sampling pada 48000 Hz y = wavrecord(1.5*Fs, Fs, 'double'); %-->proses perekaman wavwrite(y,Fs,'namafile.wav') %-->menyimpan ke dalam file .wav

Gambar 12. Penataan perangkat untuk recording dan editing

5.1.2. Analasis Sinyal Gamelan Setelah tahap pengumpulan data telah selesai dilakukan, langkah selanjutnya adalah melakukan analisis terhadap sinyal-sinyal balungan tersebut. Sinyal-sinyal hasil rekaman tersebut masih dalam bentuk Domain Waktu.

5.1.2.1. Bentuk Sinyal dalam domain waktu Untuk mengetahui bentuk sinyal balungan dalam domain waktu bisa dilakukan analisis dengan membuat program matlab sederhana seperti dibawah ini : close all; clear all; [x,Fs]=wavread('namafile.wav'); l=length(x); h=(0:l-1)/Fs; figure(1) plot(h,x) xlabel('waktu') ylabel('amlitudo') title ('Sinyal Balungan dalam Domain Waktu')

22

Beberapa bentuk sinyal balungan dalam domain waktu : 1. Sinyal Demung Slendro bilah ke-3 ( nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar 13. Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Waktu

2. Sinyal Saron Slendro bilah ke-3 (nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar ..... : de

Gambar 14. Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Waktu

23

3. Sinyal Peking bilah ke-5 (nada ke-5 / nada 'mo' )

Gambar 15. Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Waktu

5.1.2.2. Bentuk Sinyal dalam domain frekuensi Untuk

menggali

informasi

yang

lebih

mendalam

mengenai

komponen-

komponen/elemen-elemen yang terkandung dalam dalam sinyal tersebut maka perlu dilakukan pengolahan sinyal digital. Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi bisa dilakukan dengan menggunakan algoritma Fast Fourier Transform. Untuk mengetahui bentuk spektrum sinyal balungan dalam domain frekuensi bisa dilakukan analisis dengan membuat program matlab sederhana seperti dibawah ini :

% % %

FFT Transformasi Fourier Diskrit FFT(X) adalah Transformasi Fourier Diskrit dari vektor X.

close all; clear all; [x,Fs]=wavread('namafile.wav'); l=length(x); B = fft(x,Fs); figure(1);plot(abs(B(1:500)); xlabel('frekuensi') ylabel('magnitudo') title ('Sinyal Peking Slendro dalam Domain Frekuensi') figure(2) h=stem(abs(B(1:2000))) set(h(1),'MarkerFaceColor','red','Marker','square') xlabel('frekuensi') ylabel('magnitudo') title ('Sinyal Peking Slendro dalam Domain Frekuensi')

24

Beberapa bentuk sinyal balungan dalam domain frekuensi : 1. Sinyal Demung Slendro bilah ke-3 ( nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar 16. Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Frekuensi

2. Sinyal Saron Slendro bilah ke-3 (nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar 17. Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Frekuensi

25

3. Sinyal Peking bilah ke-5 (nada ke-5 / nada 'mo' )

Gambar 18. Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Waktu 5.1.2.3. Bentuk Sinyal dalam domain waktu-frekuensi Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain waktu-frekuensi sekaligus, bisa dilakukan dengan mengunakan algoritma STFT (Short Time Fourier Transform) yang merupakan kombinasi dari windowing dan FFT.

Beberapa bentuk sinyal balungan dalam domain frekuensi-waktu : 1. Sinyal Demung Slendro bilah ke-3 ( nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar 19. Sinyal Demung Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu

26

2. Sinyal Saron Slendro bilah ke-3 (nada ke-3 / nada 'lu' )

Gambar 20 Sinyal Saron Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu

3. Sinyal Peking bilah ke-5 (nada ke-5 / nada 'mo' )

Gambar 21 Sinyal Peking Laras Slendro dalam Domain Frekuensi-Waktu

27

Dari dari ketiga domain tersebut (domain waktu, domain frekuensi dan domain waktu-frekuensi) terhadap sinyal balungan, dapat dicari informasi mengenai elemenelemen/komponen-komponen sinyal balungan tersebut, seperti Attack, Decay, Sustain, Release, Pitch, Frekuensi Harmonisa, Warna musik/suara, Frekuensi sampling dan Level kuantisasi. Penjelasan mengenai elemen-elemen sinyal terdapat dalam Tinjauan Pustaka.

5.1.2.4. Nada dan Fundamental Frekuensi Tabel 2. Nada dan Fundamental Frekuensi Nada Balungan Laras Slendro

OKTAF 1 (Demung)

2 (Saron)

3 (Peking)

Nada 1

260

523

1065

Nada 2

297

603

1236

Nada 3

340

692

1423

Nada 5

397

795

1626

Nada 6

452

907

1874

Nada 1 atas

523

1067

2168

NOTASI

Tabel 3. Nada dan Fundamental Frekuensi Nada Balungan Laras Pelog OKTAF NOTASI

1 (Demung)

2 (Saron)

3 (Peking)

Nada 1

289

580

1178

Nada 2

307

619

1268

Nada 3

335

682

1384

Nada 4

392

789

1618

Nada 5

425

856

1737

Nada 6

450

917

1853

Nada 7

497

1009

2094

28

5.1.3. Sintesis Sinyal Baru Informasi mengenai elemen-elemen sinyal digunakan untuk melakukan sintesis/rekontruksi sinyal baru. Berdasarkan acuan infomasi dari hasil analisis tersebut dapatlah dibuat sinyal sintesis yang mendekati sinyal sebenarnya. Analisa Fourier dilakukan untuk mengetahui frekuensi–frekuensi sinyal yang membentuk gelombang tersebut. Setelah dilakukan analisa maka didapat grafik frekuensi. Dari grafik tersebut dapat diketahui nilai-nilai frekuensi yang membentuk gelombang. Selanjutnya diambil frekuensi yang memiliki magnitudo yang dominan sebagai carrier dan diambil beberapa frekuensi yang lain yang memiliki nilai magnitudo tinggi sebagai sinyal harmonisa, kemudian dibuat sinyal sintesa dengan metode Modulasi Amplitudo. Setelah sinyal di sintesis dengan metode Modulasi Amplitudo maka selanjutnya membentuk karakteristik envelope dari sinyal tersebut dengan cara menetapkan nilai amplitudo sesuai dengan bentuk envelope yang di inginkan. Langkah-langkah utk Sintestis Sinyal dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 22. Langkah-langkah untuk membuat sinyal sintetis nada gamelan

29

Program untuk membuat sinyal sintetik nada balungan bisa dilihat pada list dibawah ini. close all clear all clc [x,fs]=wavread('namafile.wav'); x=x(:,1); figure(1);plot(x);title 'Original Signal' xr=hilbert(x); xEnv=xr figure(2);plot(xEnv); title 'Envelope' y=x./xEnv; nfft=2^nextpow2(fs); xfft=fft(x,fs); [m n]=max(abs(xfft)); figure(4);plot(abs(xfft(1:2000))); title 'Original Signal' yfft=fft(y,fs); ps=length(x); durku = ps/fs; % durasi dalam detik tmu = 0:(1/fs):durku-1/fs; freq = n; % Hz sig = sin(2*i*freq*tmu)'; nada=sig.*xEnv; figure(6);plot(nada);title 'Sinus Signal With Envelope' function x = hilbert(xr,n) if nargin<2, n=[]; end if ~isreal(xr) warning(message('signal:hilbert:Ignore')) xr = real(xr); end % Work along the first nonsingleton dimension [xr,nshifts] = shiftdim(xr); if isempty(n) n = size(xr,1); end x = fft(xr,n,1); % n-point FFT over columns. h = zeros(n,~isempty(x)); % nx1 for nonempty. 0x0 for empty. if n > 0 && 2*fix(n/2) == n % even and nonempty h([1 n/2+1]) = 1; h(2:n/2) = 2; elseif n>0 % odd and nonempty h(1) = 1; h(2:(n+1)/2) = 2; end x = ifft(x.*h(:,ones(1,size(x,2)))); % Convert back to the original shape. x = shiftdim(x,-nshifts);

30

Hasil dari ekperiman pembuatan sinyal sintetik Demung Slendro 3 :

Gambar 23. Proses sintesis sinyal demung nada 3 slendro

5.1.4. Pengujian Hasil Sintesis Untuk pengujian terhadap hasil sintesis sinyal baru, apakah mendekati sinyal sebenarnya, maka perlu dilakukan uji kesalahan. Pengujian kesalahan dilakukan dengan metode MSE (Mean Square Error). Pengujian dilakukan menggunakan data Magnitudo dari Sinyal Asli dibandingkan dengan Magnitudo Sinyal Sintetis. Untuk nada Demung Slendro 3 hasil sintesis dibandingkan dengan Nada Demung Slendro 3 yang asli. Hasil dari perhitungan MSE nya didapat nilai MSE = 0,0434. Sehingga didapatkan ketelitiannya sampai 95,66 %.

5.2. Tahap 2. Merekayasa Adaptif Gamelan Sintetis. Metode pengembangan desain multimedia pada penelitian ini menggunakan model deskriptif kualitatif, yaitu cara atau prosedur pemecahan masalah dengan menggunakan urutan langkah yang telah ditentukan untuk menghasilkan suatu produk yang diharapkan. Dalam rangka merekayasa software Adaptif Gamelan Sintetis. Pendekatan dilakukan dengan menggunakan Model System Development Life Cycle (SDLC) yang terdiri atas tahapan kegiatan :

5.2.1. Analisis Sistem Mendefinisikan dan mengkaji kebutuhan dan manfaat akan desain dokumentasi dalam bentuk multimedia yang akan dibangun. Metode analisis untuk eksplorasi dan 31

evaluasi yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Synectics, pada intinya sama dengan metode brainstorming, tetapi melibatkan pihak-pihak dalam kompetensi yang lebih luas, termasuk individu diluar disiplin desain yaitu dalang, guru gamelan dan budayawan lainya. Peneliti melibatkan pengrawit gamelan, guru gamelan dan budayawan dalam menentukan desain sistem dan penentuan nada-nada sintetik yang akan digunakan dalam pembuatan gamelan sintetis.

Gambar 24. Pengumpulan data dari Sinden dan Pengrawit

Gambar 25. Diskusi pengembangan prototype aplikasi PC dan Android dan pengambilan data nada Gamelan di Lokananta Solo 32

5.2.2. Desain Sistem Dalam tahap desain menggunakan prinsip Semiotik Sintatik. Dimana tandatanda/simbol/isyarat unsur-unsur seni gamelan yang akan disampaikan dalam bentuk multimedia harus memiliki keterpaduan dan keseragaman untuk menghasilkan citra yang baik, sehingga dapat tertanam serta dapat diingat oleh masyarakat. 5.2.2.1. Desain Menu Utama GAMELAN SINTETIK DENGAN 3 NADA DASAR Profil

Nada Dasar

Keluar

Bonang Barung

Bonang Penerus

Slenthem

Demung

Saron

Kenong

Peking

Gong

Gambar 25. Desain Menu Utama 5.2.2.2. Desain Bonang Penerus

Gambar 26. Desain Bonang Penerus 33

5.2.2.3. Desain Bonang Barung

Gambar 27. Desain Bonang Barung

5.2.2.4. Desain Slenthem

Gambar 28. Desain Slenthem

34

5.2.2.5. Desain Demung

Gambar 29. Desain Demung

5.2.2.6. Desain Saron

Gambar 30. Desain Saron

35

5.2.2.7. Desain Peking

Gambar 31. Desain Peking

5.2.2.8. Desain Kenong

Gambar 32. Desain Kenong

36

5.2.2.9. Desain Gong

Gambar 33. Desain Gong

37

5.2.3. Pra Implementasi Sistem Tahapan ini merupakan tahapan kegiatan programming, uji coba teknis dan perbaikan software adaptif gamelan sintetis. ditekankan pada kualitas kemudahan penerimaan dan penggunaan bagi pengguna 5.2.3.1. Flowchart Menu Utama Mulai

Menampilkan Pilihan 1. Profil 2. Bonang Barung 3. Bonang Penerus 4. Slenthem 5. Demung 6. Saron 7. Peking 8. Kenong 9. Gong 10. Keluar

Masukan Pilihan ?

Pilih 1

T

Pilih 2

Y

Y Menampilkan Form Saron

Pilih 3

Menampilkan Form Bonang Barong

T

Pilih 4

T

Y

Y

Menampilkan Form Profil

Pilih 6

T

Pilih 7

Y

Pilih 8

Pilih 9 Y

Y

Menampilkan Form Peking

Menampilkan Form Kenong

Menampilkan Form Gong

Gambar 34. Flowchart Menu Utama

38

Y

Menampilkan Form Slenthem

T

Pilih 5

T

Y

Menampilkan Form Bonang Penerus

T

T

Menampilkan Form Demung

T

T

Pilih 10

Y

Berakhir

5.2.3.2. Flowchart Salah Satu Instrument Gamelan yaitu Bonang Penerus Mulai

Menampilkan Form Bonang Penerus 1. Nada Standar 2. Nada Rendah 3. Nada Tinggi 4. Kembali

Masukan Pilihan ?

Pilih 1

T

Pilih 2

T

Pilih 3

Y

Y

T

Y

Menekan Tombol 1 s/d 7 atau Menekan Lewat Mouse

Menekan Tombol 1 s/d 7 atau Menekan Lewat Mouse

Menekan Tombol 1 s/d 7 atau Menekan Lewat Mouse

Membunyikan NADA STANDAR Bonang Penerus Sesuai Inputan Tersebut apakah 1s/d7

Membunyikan NADA RENDAH Bonang Penerus Sesuai Inputan Tersebut apakah 1s/d7

Membunyikan NADA TINGGI Bonang Penerus Sesuai Inputan Tersebut apakah 1s/d7

Gambar 35. Flowchart Bonang Penerus

39

Pilih 4

T Y

Berakhir

BAB VI PROTOTYPE APLIKASI ADAPTIF GAMELAN SINTETIK Penelitian ini menghasilkan 2 (dua) produk aplikasi Adaptif Gamelan Sintetik, yaitu poduk aplikasi dalam versi Personal Komputer (PC) dan aplikasi dalam versi Tablet Android. 6.1

Aplikasi Adaptif Gamelan Sintetik versi Personal Computer Aplikasi Multimedia Gamelan ini langsung dapat dijalankan pada Personal

Computer (PC) dan tidak perlu dilakukan instalasi, Aplikasi multimedia Gamelan sudah dalam bentuk Execute Program atau Application Program dengan nama file : Adaptif Gamelan. EXE yang dapat langsung dieksekusi atau dijalankan dengan melakukan double click pada file tersebut atau dengan cara klik kanan kemudian pilih open.

Gambar 36. Menjalankan Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan

Jika aplikasi berhasil di jalankan maka akan tampak menu utama seperti gambar dibawah ini:

Gambar 37. Menu Utama Adaptif Gamelan 40

Untuk memainkan Adaptif Gamelan pemain bisa memilih Nada, berdasarkan Nada Suara Gamelan Lokananta, Nada suara Gamelan Yokyakarta, Nada suara Gamelan Surakarta, Nada Tinggi dan Nada Rendah melalui menu seperti tampak pada gambar dibawah ini:

Gambar 38. Menu Pilihan Nada Pilihan Nada yang telah dipilih, selanjutnya user atau pengguna bisa memilih alat musik yang akan dimainkan seperti Bonang Barung, Bonang Penerus, Slenthem, Demung, Saron, Peking, Kenong dan Gong dengan cara mengklik icon gambar tersebut. Seperti Gambar dibawah ini adalah pilihan Nada Gamelan Lokananta

Gambar 39. Tampilan aplikasi pada Bonang Barung 41

Gambar 40. Tampilan aplikasi pada Bonang Penerus

Gambar 41. Tampilan aplikasi pada Slenthem

42

Gambar 42. Tampilan aplikasi pada Demung

Gambar 43. Tampilan aplikasi pada Saron

43

Gambar 44. Tampilan aplikasi pada Peking

Gambar 45. Tampilan aplikasi pada Kenong

44

Gambar 46. Tampilan aplikasi pada Gong

Aplikasi ini sangat mudah untuk dimainkan berdasarkan nada yang dipilih.

45

6.2

Aplikasi Adaptif Gamelan Sintetik versi Tablet Android Aplikasi Multimedia Gamelan ini dapat dijalankan pada Tablet dengan sistem

operasi Android setelah dilakukan proses instalasi, Aplikasi multimedia Gamelan ini dalam bentuk Aplikasi (.Apk) yang dapat di download dan di installasi pada tablet berbasis Android.

Gambar 47. Installasi Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android

Jika aplikasi berhasil di installasi, maka akan tampak icon aplikasi pada tablet seperti gambar dibawah ini:

Gambar 48. Icon Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android Untuk menjalankan aplikasi sentuh pada icon “Adaptif Gamelan”, dan aplikasi akan berjalan beberapa saat dan akan muncul menu pembuka seperti tampak pada gambar dibawah ini: 46

Gambar 49. Halaman Intro Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android Untuk segera menjalankan aplikasi user dapat melakukan skip pada halaman intro, dan selanjutnya akan tampak menu utama seperti dibawah ini:

Gambar 50. Menu utama Aplikasi Multimedia Adaptive Gamelan versi Android

Untuk memainkan Adaptif Gamelan user atau pemain bisa memilih Nada, berdasarkan Nada Suara Gamelan Lokananta, Nada suara Gamelan Yokyakarta, Nada suara Gamelan Surakarta, Nada Tinggi dan Nada Rendah melalui menu seperti tampak pada gambar dibawah ini:

47

Gambar 51. Menu Pilihan Nada Gamelan Lokananta

Gambar 52. Menu Pilihan Nada Gamelan Surakarta

Gambar 53. Menu Pilihan Nada Gamelan Yogyakarta 48

Gambar 54. Menu Pilihan Nada Gamelan Tinggi

Gambar 55. Menu Pilihan Nada Gamelan Rendah Pilihan Nada yang telah dipilih, selanjutnya user atau pengguna bisa memilih alat musik yang akan dimainkan seperti Kenong, Bonang Penerus, Slenthem, Demung, Saron, Peking, Bonang Barung dan Gong Kempul dengan cara menyentuh icon gambar tersebut. Seperti Gambar dibawah ini adalah pilihan Nada Gamelan Lokananta

49

Gambar 56. Icon alat musik Gamelan Adaptif

Gambar 57. Tampilan aplikasi pada alat musik Kenong

Gambar 58. Tampilan aplikasi pada alat musik Bonang Penerus 50

Gambar 59. Tampilan aplikasi pada alat musik Demung

Gambar 60. Tampilan aplikasi pada alat musik Slenthem

Gambar 61. Tampilan aplikasi pada alat musik Saron 51

Gambar 62. Tampilan aplikasi pada alat musik Gong

Gambar 63. Tampilan aplikasi pada alat musik Bonang Barong

52

Gambar 64. Tampilan aplikasi pada alat musik Saron Penerus

Aplikasi ini sangat mudah untuk dimainkan berdasarkan nada yang dipilih, dan pemain tinggal menyentuh tangga nada yang ada pada alat-alat musik ditas dengan berbagai pilihan nada tinggi atau rendah berdasarkan Nada Gamelan Lokananta, Surakarta atau Yogyakarta.

53

BAB VII CAPAIAN, HAMBATAN DAN TAHAPAN BERIKUTNYA Bab merupakan ringkasan dari hasil yang telah dicapai hingga saat ini, serta hambatan yang ditemui selama pengerjaan penelitian dan penanganan hambatan yang dihadapi. 7.1. Capaian Penelitian Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh berbagai capaian atau hasil penelitian. Realisasi dari hasil penelitian yang telah dicapai terlihat pada Tabel 2 berikut. Tabel 4 : Target dan Capaian Penelitian

No

Kegiatan

Hasil

1

Pengumpulan Data : a. Perekaman data suara dan gambar gamelan di Keraton Paku Alam Yogyakarta, Kasunanan Surakarta dan Lokananta Surakart b. Diskusi dengan sinden dan pengrawit di Surakarta untuk mendapatkan informasi mengenai seluk beluk gamelan, tangga nada gamelan, dan gending jawa. c. Studi pustaka dan mencari literatur tentang gamelan jawa dan gending Jawa

 Database nada gamelan Jawa pusaka keraton Paku Alam, Kasunanan Surakarta dan Lokananta.  Serta data foto-foto dari gamelan pusaka tersebut  Mendapatkan pengetahuan mengenai gamelan jawa, gending jawa dan tangga nda gamelan dan sumber literatur tentang gamelan, tangga nada dan gending Jawa  Coding program untuk analsis sinyal dalam MATLAB  Database frekuensi dasar, harmonisa, bentuk envelope (attack, decay, sustain, release) dari masing-masing instrumen gamelan.  Coding program untuk sintesis sinyal dalam MATLAB  Database nada sintesis

2

3

4

Analisis Sinyal Gamelan : Melakukan analisis sinyal selurah intrumen gamelan dalam domain waktu, dalam domain frekuensi dan dalam domain waktufrekuensi

Sintesis Sinyal Baru : Melakukan sintesis sinyal baru sesuai dengan referensi yang didapatkan dari pakar gamelan, pengrawit dan sinden. Pengujian Hasil Sintesis: Melakukan pengujian terhadap hasil sintesis nada gamelan 54

 Coding program MSE dalam MATLAB

Realisasi Capaian

100%

100%

100%

100%

5

6

7

8

9

10

menggunakan metode MSE (Mean Square Error) Analisis Sistem : Mendefinisikan dan mengkaji kebutuhan dan manfaat akan desain dokumentasi dalam bentuk multimedia yang akan dibangun pengrawit gamelan, guru gamelan dan budayawan dalam menentukan desain sistem dan penentuan nada-nada sintetik yang akan digunakan dalam pembuatan gamelan sintetis. Desain Sistem : Menggunakan prinsip Semiotik Sintatik. Dimana tanda tanda / Simbol / isyarat unsur-unsur seni gamelan yang akan disampaikan dalam bentukmultimedia harus memiliki keterpaduan dan keseragaman untuk menghasilkan citra yang baik, sehingga dapat tertanam serta dapat diingat oleh masyarakat Pra Implementasi Sistem : Merupakan tahapan kegiatan programming, uji coba teknis dan perbaikan software adaptif gamelan sintetis. ditekankan pada kualitas kemudahanpenerimaan dan penggunaan bagi pengguna Evaluasi dan Penyempurnaan Sistem : Merupakan tahapan akhir kegiatan pembuatan aplikasi sistem, uji coba teknis dan evaluasi sistem sehingga bisa dijadikan acuan untuk perbaikan dan penyempurnaan aplikasi sistem. Publikasi 1 : International Conference On Engineering Technology And Industrial Application 2014 Publikasi 2 : Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan

55

Didapatkan hasil analisis kebutuhan pengguna, kebutuhan akan perangkat keras, perangkat lunak, dan 100% data data yang digunakan untuk membangun aplikasi.

Desain dalam aplikasi adaptif gamelan sintetis dalam dalam 2 versi :  Versi Personal Komputer 100% (PC)  Versi Tablet Android

Prototype Adaptif Gamelan Sintetik dalam 2 Versi, versi Personal Komputer 100% (PC) dan versi Tablet Android

Aplikasi Adaptif Gamelan 100% Sintetik dalam 2 Versi, versi Personal Komputer (PC) dan versi Tablet Android yang siap digunakan

Paper Title : "Pitch Shifting Based Phase Vocoder for Synthesizing 100% Javanese Gamelan Gong Ageng" (Published) Paper Title : 100% "Adaptif Gamelan Sintetik berbasis Modulasi Amplitudo pada Android" (Published)

11

12

13

2 (Dua) buah Sertifikat Hak HKI : Mendapatkan Hak Cipta terhadap Cipta dari Direktur Jendral produk Adaptif Gamelan Sintetik HKI telah didapatkan : 100% untuk PC dan Tablet Android • Produk Versi PC • Produk versi Tablet Android (Terbit) Paper Title : 50% Publikasi 3 : Jurnal Techno.Com "Continuous Wavelet Transform for Synthesizing Javanese Gamelan Gong Ageng" ( Draft Paper ) Paper Title : "Analysing and Synthesising Tone Music in a Javanese Gamelan" ( Draft Paper )

Publikasi 4 : Journal of Theoretical and Applied Information Technology (Terindex Scopus)

50%

7.2. Hambatan dan Penanganan Dalam menjalankan penelitian ini, terdapat beberapa hambatan baik internal maupun eksternal. Beberapa hambatan tersebut telah ditangani, namun beberapa lainnya masih dalam proses pencarian solusi. Berikut adalah hambatan yang ditemui beserta penanganan yang telah dilakukan. Tabel 5 : Tabel Hambatan dalam Penelitian

No 1

2

Hambatan Penentuan nada-nada gamelan yang akan disintesis sehingga didapatkan nada yang bisa menyesuaikan dengan nada dasar dari sinden (penyanyi) Minimnya literatur mengenai penelitian tentang gamelan

56

Penanganan Dilakukan diskuis dengan sinden dan pengrawit untuk mendapatkan informasi tentang nada-nada gamelan dan menentukan tangga nada gamelan. Sumber pustaka banyak didapatkan dari referensi buku luar negeri yang menulis tentang gamelan dan mencari informasi langsung dari praktisi gamelan

BAB IX KESIMPULAN DAN SARAN

7.1

Kesimpulan Dari penciptaan desain multimedia seni gamelan jawa yang menggabungkan seni

fotografi, tipogarfi, audio, animasi dan internet maka dapat disimpulkan: 1. Fundamental frekuensi dari nada gamelan tidak standard, hal ini dibuktikan dari hasil analisa spektrum dari sinyal balungan yang ditampilkan dalam tabel 3. 2. Bentuk envelope dari nada gamelan memiliki komponen attac, decay, sustains dan release. 3. Hasil pembuatan sinyal sintesis dengan metode Amplitudo Modulasi dengan ektraksi envelopenya menggunakan transformasi hilbert dihasilkan sinyal sintentis yang hampir menyerupai sinyal aslinya, dengan tingkat ketelitian 95,66 %. 4. Komputer maupun tablet layar sentuh bisa dimanfaatkan untuk mentransformasikan seni gamelan jawa yang tradisional menjadi seni gamelan yang bernuansa modern. 5. Komputer maupun tablet layar sentuh bisa mengimplementasikan seni gamelan jawa ke dalam sajian desain Multimedia dan mengimplementasikan sebagai media informasi dan pembelajaran yang efektif untuk masyarakat. 6. Media ini diharapkan dapat digunakan untuk menumbuhkan cinta terhadap seni gamelan sebagai ciri khas dan identitas karakteristik prilaku bangsa Indonesia. 7. Media ini dapat diinstal ke lab komputer di lembaga pendidikan SMP maupun SMA sebagai awal menanamkan pendidikan seni gamelan jawa dengan melalui teknologi informasi dan biaya murah. Mengingat Sekolah adalah tempat kegiatan memperoleh dan menyampaikan pengetahuan, sehingga transmisi kebudayaan dari generasi kegenerasi berikutnya dapat dengan mudah dilakukan. 8. Media ini diharapkan dapat digunakan untuk sarana berlatih bagi calon pengrawit dan calon pesinden di segala usia.

57

DAFTAR PUSTAKA

Douglas F. Elliott, 1987, “Handbook of Digital Signal Processing, Engineering Applications“, Academic Press Inc. Duhamel, P. & Vetterli M. 1999, “Fast Fourier Transforms: A Tutorial Review and a State of the Art” Digital Signal Processing Handbook, Ed. Vijay K. Madisetti and Douglas B. Williams, Boca Raton: CRC Press LLC D. Barry, D. Dorran, and E. Coyle, 2008, “Time and pitch scale modification: A real-time framework and tutorial”, in Proceedings of the 11th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-08). Edward C. Carterette, Roger A. Kendall ,1994, “On the Tuning and Stretched Octave of Javanese Gamelans”, Leonardo Music Journal, Vol. 4 Jawadekar, W., 2004, Software Engineering, Tata McGraw Hill Book Company, New Delhi. Laroche, Jean. , Dolson, Mark, 2000., “New Phase-Vocoder Techniques forReal-Time Pitch Shifting, Chorusing, Harmonizing, and Other Exotic AudioModifications” , Creative Technology Centre, 1600 Green Hills Road, Scoot Valley, CA 95967. Laroche, J. and Dolson, M, 1999, “Improved Phase Vocoder Time-Scale Modification of Audio”, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. Mean squared error, http://en.wikipedia.org/wiki/Mean_squared_error di akses tanggal 27 Mei 2011 Muljono, Suprapto, Y., 2010, “Pergeseran Fundamental Frequency Menggunakan Metode Phase Vocoder”, Jurnal Java, Teknik Elektro ITS Surabaya. Muljono, Sutojo, T., 2011, “Analisis dan Sintesis Nada Balungan Pada Alat Musik Gamelan”, Penelitian Internal Universitas Dian Nuswantoro, Semarang. Muljono, Suprapto, Y., Hariadi, M., 2012, “Sintesis Nada Saron Menggunakan Pitch Shifting Phase Vocoder untuk Standarisasi Suara Saron”, ISBN : 9786029876802, Pebruari 2012, Proceeding KNSI 2012 Stikom Bali, Bali.

58

Pramudi, Tyas., Budiman, F., Sunardi, 2010, “Desain Virtual Gamelan Jawa”, Proceeding SNATI 2010, UII, Yogyakarta. Sklar, A, 2008, “A Wavelet-based Pitch-shifting Method”, Applied Acoustic Journal. Sumarsam,“ Cultural Interaction and Musical Development in Central Java”, 1992-1995, The University of Chicago Press, ISBN 0-226-78011-2. Suprapto, Suprapto, Y.K.; Purnama, I.K.E.; Hariadi, M.; Purnomo, M.H.; 2009, “Sound Modeling

of

Javanese

Traditional

Music

Instrument”,

Instrumentation,

Communications, Information Technology, and Biomedical Engineering (ICICIBME), 2009 International Conference on IEEE Sutton, Anderson,R, “Central Javanese gamelan music:Dynamics of a steady state”, 1993, Northern Illinois University in DeKalb, Il, pp. 278-2. Tamagawa, Kiyoshi”, “Echoes From the East: The Javanese Gamelan and its Influence on the Music of Claude Debussy”, 1998, D.M.A. document. The University of Texas at Austin.

59

LAMPIRAN - LAMPIRAN

60

LAMPIRAN 1. (Published) Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015 Paper Title : "Adaptif Gamelan Sintetik Berbasis Modulasi Amplitudo Pada Android"

Adaptif Gamelan Sintetik Berbasis Modulasi Amplitudo Pada Android Muljono, Amiq Fahmi, Y. Tyas Catur Pramudi, Ahmad Nauval Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Dian Nuswantoro Semarang e-mail: {muljono, amiq.fahmi, tyas.catur.pramudi}@dsn.dinus.ac.id

Abstrak Gamelan dibangun sekitar lima belas kelompok instrumen yang berbeda. Setiap instrumen dari gamelan terdiri hanya satu oktaf. Berbeda dengan alat musik barat seperti piano dan gitar setiap oktaf memiliki 7(tujuh) nada yang disebut tangga nada diatonik, sedangkan gamelan setiap oktaf hanya memiliki 5(lima) nada yang disebut tangga nada pentatonik. Musik dengan tangga nada diatonik dapat dimainkan dengan berbagai nada dasar sedangkan gamelan hanya bisa dimainkan dalam satu nada dasar saja sehingga pesinden harus menyesuaikan dengan nada dasar yang dimiliki dari satu set gamelan. Dengan demikian, hanya sedikit orang yang bisa menjadi pesinden karena kesulitan menyesuaikan dengan nada dasar gamelan. Aplikasi multimedia gamelan sintetik ini dirancang ke dalam sajian desain adaptif sintetis yang mampu menyesuaikan dengan nada dasar dari pesinden. Sintesis nada menggunakan metode modulasi amplitudo sebagai landasan dalam membuat dan memodelkan sinyal audio dari setiap instrumen gamelan. Aplikasi multimedia adaptif gamelan sintetik pada android dapat digunakan sebagai media pembelajaran yang efektif untuk belajar jadi pesinden. Abstract Gamelan is built around fifteen groups of different instruments. Each of gamelan instruments consists of only one octave. Unlike the western musical instruments like piano and guitar each octave which have seven (7) tones called the diatonic scales, each octave of gamelan has 5 (five) tones only called the pentatonic scales. Music with diatonic scales can be played with a variety of basic tones whereas gamelan can only be played in a basic tone only so that the singer has to adjust to the basic tone produced by a set of gamelan. Thus, only a few people can be a gamelan singer because of trouble adjusting to the basic tone gamelan. These synthetic gamelan multimedia applications are designed into the synthetic dish adaptive design capable of adapting to the basic tone of the singer. Synthesis tone uses amplitude modulation as a cornerstone in creating and modeling the audio signal of each instrument gamelan. Multimedia applications of synthetic gamelan adaptive on android can be used as an effective learning medium to be a gamelan singer. Kata kunci: adaptif gamelan sintetik, modulasi amplitudo, android, pentatonik, nada.

1. PENDAHULUAN Gamelan adalah salah satu alat musik tradisional Indonesia yang banyak tumbuh di wilayah Jawa dan Bali. Gamelan terdiri dari satu set alat musik yang terbuat dari logam, kayu, atau bambu. Gamelan Jawa terdiri dari beberapa kelompok alat musik, diantaranya kelompok balungan yang terdiri dari demung, saron dan peking. Kelompok bonang terdiri dari bonang barung dan bonang penerus.

Kelompok gong dan kelompok-kelompok lainnya. Gamelan Jawa merupakan alat musik yang dimainkan dengan pola berulang. Gamelan dibangun dari sekitar lima belas kelompok instrumen yang berbeda. Masingmasing dari alat gamelan ini terdiri dari hanya satu oktaf. Berbeda dengan alat musik barat seperti piano dan gitar setiap oktaf memiliki 7(tujuh) nada yang disebut tangga nada diatonik, sedangkan gamelan setiap oktaf hanya memiliki 5(lima) nada yang disebut

tangga nada pentatonik. Setiap bilah dari suatu alat gamelan mewakili sebuah notasi gamelan. Ada beberapa perbedaan antara musik barat (bertangga nada diatonik) dan musik timur (bertangga nada pentatonik). Musik barat dibuat dengan nada yang stabil, standard dan tetap dalam pengaturan frekuensi dan amplitudo, sedangkan musik timur seperti gamelan yang dibuat secara manual tidak standard dalam resonansi, warna suara, amplitudo atau frekuensi[1]. Perbedaan lainnya musik barat sangat adaptif terhadap nada dasar, dan sangat berkebalikan dengan musik gamelan yang hanya memiliki satu nada dasar saja dan tidak adaptif dengan suara penyanyi. Hal ini disebabkan karena gamelan hanya bisa dimainkan dalam satu nada dasar saja, sehingga pesinden (penyanyi) harus menyesuaikan dengan nada dasar yang dimiliki dari satu set gamelan, dengan demikian hanya sedikit orang yang bisa menjadi pesinden karena kesulitan menyesuaikan suaranya dengan nada dasar dari gamelan. Alat musik gamelan saat ini sudah mulai diterima oleh komposer internasional seperti Claude Achille Debussy (komponis Perancis), Bella Bartok (Hungaria), Colin Mc Phee (AS), Backet Wheeler [2,3] dan gamelan menjadi bahan kajian dan penelitian di beberapa negara. Namun demikian, sedikit dari masyarakat Indonesia yang peduli dan tertarik alat musik gamelan, hal ini disebabkan gamelan terdiri dari banyak intrumen, membutuhkan tempat yang luas, harganya yang mahal dan tidak praktis untuk dibawa kemana mana jika dibutuhkan untuk pagelaran atau konser.

2. TUJUAN PENELITIAN Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun aplikasi multimedia gamelan sintetis berbasis teknologi informasi pada android yang dirancang ke dalam sajian desain adaptif terhadap nada dasar suara yang dimiliki oleh penyanyi. Proses adaptif dilakukan dengan cara mensintesis nada baru sesuai yang diinginkan. Sintesis nada sebagai landasan dalam memodelkan sinyal audio dari instrumen gamelan, dengan mengatur frekuensi dasar yang diinginkan. Dengan aplikasi multimedia adaptif gamelan sintetis pada android yang mampu menyesuaikan dengan nada dasar suara dari penyanyi

diharapkan dapat digunakan sebagai media pembelajaran yang efektif bagi masyarakat yang ingin menjadi pesinden dan sangat praktis bisa dibawa kemana-mana karena dijalankan menggunakan tablet atau smartphone.

3. METODE Pembuatan aplikasi multimedi adaptif gamelan sintetis dilakukan dalam beberapa tahapan. Adaptif disini diartikan mampu untuk menyesuaikan dengan nada dasar dari pesinden (penyanyi). Sehingga pesinden (penyanyi) bukan yang menyesuaikan dengan nada dasar dari gamelan, melainkan gamelannya yang menyesuaikan dengan nada dasar pesinden. Sementara yang dimaksud sintetis adalah buatan. Nada-nada dari set gamelan diciptakan dengan nada dasar berbeda-beda sehingga nantinya gamelan akan memiliki nada dasar yang bervariasi, sementara saat ini gamelan hanya memiliki hanya satu nada dasar saja. Tahap pertama didahului dengan pengambilan data suara gamelan di dua lokasi yaitu Gamelan Kyai Telogo Muncar Keraton Paku Alam Yogyakarta dan Gamelan Sukorsih Keraton Kasunanan Pakubuwono Surakarta. Gamelan di dua keraton tersebut sebagai acuan untuk standarisasi nada bagi adaptif gamelan sintetis yang akan dibuat. Hal ini dikarenakan Keraton Yogyakarta dan Keraton Surakarta merupakan acuan bagi Gamelan Jawa yang ada di Indonesia bahkan dunia. Langkah berikutnya dengan eksperimen penuh, melakukan analisis terhadap seluruh sinyal nada gamelan untuk mengetahui frekuensi dasar, frekuensi harmonisa dan envelope sinyal (attack, decay, sustain dan realease). Selajutnya untuk sintesis nada digunakan metode modulasi amplitudo. Dilakukan pembuatan nada-nada sintetis dari seluruh alat gamelan. Nada-nada sintetis dari masing-masing alat gamelan tersebut dibuat mengikuti kelompok nada dasar yang diinginkan. Dalam aplikasi ini dibuat 3 kelompok nada dasar (Alit, Sedeng, Ageng) untuk Gamelan Slendro dan Pelog, sehingga akan tercipta nada dasar Gamelan Slendro (Alit, Sedeng, Ageng) dan Gamelan Pelog (Alit, Sedeng, Ageng). Setelah nada-nada sintetis dari seluruh alat gamelan tercipta, langkah selanjutnya merancang dan membangun Adaptif Gamelan Sintetis. Untuk hal tersebut dilakukan 3

tahapan, Tahap 1 Analisis Sistem, Tahap 2 Desain Sistem dan Tahap 3 Pra Implementasi Sistem. Penelitian ini merupakan eksperimen murni, yaitu penelitian yang dilakukan dengan membuat sebuah prototype yang diujicoba, pre dan post test.

tidak terdengar lagi. Sedangkan frekuensi sampling 48000 Hz, mengacu pada kualitas rekaman musik yang baik pada frekuensi sampling minimal 44100 Hz atau 48000 Hz. Gambar 1 menunjukan proses pengambilan data nada dari instrumen Gamelan Kyai Telogo Muncar di Keraton Paku Alam Yogyakarta.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.2. Analisis Sinyal Gamelan 4.2.1. Bentuk Sinyal dalam domain waktu, frekuensi, waktu-frekuensi dan envelope Sinyal-sinyal suara hasil rekaman masih dalam bentuk domain waktu. Untuk mengetahui bentuk sinyal gamelan dalam domain waktu dapat dilakukan dengan menganalisis sinyal tersebut. Untuk menggali informasi yang lebih mendalam mengenai komponen-komponen/elemen-elemen yang terkandung dalam dalam sinyal, maka perlu dilakukan pengolahan sinyal digital. Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi dilakukan dengan menggunakan algoritma Fast Fourier Transform. Menampilkan sinyal dalam bentuk domain waktu-frekuensi dapat dilakukan dengan menggunakan algortima Short Time Fourier Transform. Sedangkan envelope dari suatu sinyal ditampilkan menggunkan algoritma Hilbert Transform[4,5,6].

4.1. Tahap Pengolahan Sinyal Digital Pengolahan sinyal digital dari nada-nada alat musik dari set gamelan yang digunakan sebagai dasar acuan pembentukan nada sintetis dari set gamelan. Data-data yang dikumpulkan hanya nada-nada dari instumen keluarga Balungan yang terdiri dari 3 instrumen yaitu Demung, Saron dan Peking, keluarga Bonang yang terdri dari Boanang Barung dan Bonang Penerus, Keluarga Ketuk Kempyang dan Kenong, Keluarga Slenthem dan Keluarga Gong. Perekaman dilakukan menggunakan alat bantu microphone, komputer, souncard external dan software Protools 9. Jarak antara instrumen tiap-tiap gamelan dengan microphone 15 cm dengan menggunakan 2 buah microphone pada posisi kiri dan kanan dari instrumen gamelan . Perekaman sinyal dilakukan selama 5 detik dengan frekuensi sampling 48000 Hz. Durasi rekaman 5 detik mewakili dari rata-rata lamanya bunyi dari nada gamelan ketika dipukul sampai suaranya

(a)

(b)

Gambar 1. Alat perekam (a) dan proses perekaman (b) sinyal nada gamelan

(a)

(b)

Gambar 2. Sinyal Gong Suwukan Barang dalam domain waktu (a) dan domain frekuensi (b)

(a)

(b)

Gambar 3. Sinyal Gong Suwukan Barang dalam domain waktu-frekuensi (a) dan ekstraksi envelopenya menggunakan hilbert transform (b) 4.2.2. Nada dan Fundamental Frekuensi Contoh sampel nada dan fundamental frekuensi dari beberapa instrumen gamelan yaitu demung, saron dan peking dalam laras slendro dan laras pelog. Tabel 1. Fundamental frekuensi Instrumen Balungan laras slendro

NOTASI Bilah 1 Bilah 2 Bilah 3 Bilah 5 Bilah 6 Bilah 1'

Demung (Hz) 260 297 340 397 452 523

OKTAF Saron (Hz) 523 603 692 795 907 1067

Peking (Hz) 1065 1236 1423 1626 1874 2168

Tabel 2. Fundamental frekuensi Instrumen Balungan laras pelog OKTAF Demung Saron Peking NOTASI (Hz) (Hz) (Hz) Bilah 1 289 580 1178 Bilah 2 307 619 1268 Bilah 3 335 682 1384 Bilah 4 392 789 1618 Bilah 5 425 856 1737 Bilah 6 450 917 1853 Bilah 7 497 1009 2094 4.2.3. Sintesis Sinyal Baru Informasi mengenai elemen-elemen sinyal digunakan untuk melakukan sintesis /rekontruksi sinyal. Sinyal sintetik yang dibuat

dalam penelitian ini adalah sinyal sintetik penuh (full-synthetic). Untuk pembuatan sinyal sintetik tidak dilakukan normalisasi amplitudo nada gamelan asli yang digunakan sebagai referensi, dikarenakan tidak akan berperngaruh terhadap hasil sintetik nadanya. Untuk masalah kuat lemahnya bunyi nada bisa diatur kemudian. Berdasarkan acuan infomasi dari hasil analisis kemudian dibuat sinyal sintesis yang mendekati sinyal sebenarnya. Analisa Fourier dilakukan untuk mengetahui frekuensi–frekuensi sinyal yang membentuk gelombang tersebut dalam bentuk grafik

frekuensi. Dari grafik tersebut dapat diketahui nilai-nilai frekuensi yang membentuk gelombang. Diambil frekuensi yang memiliki magnitudo yang dominan sebagai carrier dan diambil beberapa frekuensi yang lain yang memiliki nilai magnitudo tinggi sebagai sinyal harmonisa, selanjutnya dibuat sinyal sintesa dengan metode Modulasi Amplitudo. Sinyal di sintesis dibentuk sesuai karakteristik envelope dari sinyal referensi dengan cara menetapkan nilai amplitudo sesuai dengan bentuk envelope yang di inginkan [7,8,9].

Gambar 4. Langkah-langkah untuk membuat sinyal sintetis nada gamelan 4.2.4. Pengujian Hasil Sintesis Untuk pengujian terhadap hasil sintesis sinyal baru apakah mendekati sinyal sebenarnya, maka perlu dilakukan uji kemiripan. Pengujian kesalahan dilakukan dengan metode MSE (Mean Square Error). Pengujian dilakukan menggunakan data magnitudo dari sinyal asli dibandingkan dengan magnitudo sinyal sintetis. Untuk nada Demung Slendro 3 hasil sintesis dibandingkan dengan Nada Demung Slendro 3 yang asli didapatkan hasil dari perhitungan MSE = 0,0434. Sehingga didapatkan ketelitiannya sampai 99,66 %. 4.3.

Tahap Merekayasa Adaptif Gamelan Sintetis. Metode pengembangan aplikasi multimedia adaptif gamelan sistetik menggunakan model deskriptif kualitatif, yaitu cara atau prosedur pemecahan masalah dengan menggunakan urutan langkah yang telah ditentukan untuk menghasilkan suatu produk

yang diharapkan[10]. Dalam rangka merekayasa software Adaptif Gamelan Sintetis. Pendekatan dilakukan dengan menggunakan Model System Development Life Cycle (SDLC) yang terdiri atas beberapa tahapan kegiatan: 4.3.1 Analisis Sistem Mendefinisikan dan mengkaji kebutuhan dan manfaat akan desain dokumentasi dalam bentuk multimedia yang akan dibangun. Metode analisis untuk eksplorasi dan evaluasi digunakan metode Synectics atau brainstorming, dengan melibatkan pihak-pihak dalam kompetensi yang lebih luas, termasuk individu diluar disiplin desain yaitu dalang, guru gamelan dan budayawan lainya. Termasuk melibatkan pengrawit gamelan, guru gamelan dan budayawan dalam menentukan desain sistem dan penentuan nada-nada sintetik yang akan digunakan dalam pembuatan gamelan sintetis.

4.3.2 Desain Sistem Dalam tahap desain menggunakan prinsip Semiotik Sintatik. Dimana tandatanda/simbol/isyarat unsur-unsur seni gamelan yang akan disampaikan dalam bentuk multimedia harus memiliki keterpaduan dan keseragaman untuk menghasilkan citra yang baik, sehingga dapat tertanam serta dapat diingat oleh masyarakat. 5.

APLIKASI ADAPTIF GAMELAN SINTETIK PADA ANDROID Setelah dialakukan analisa dan perancangan selanjutnya aplikasi multimedia adaptif gamelan sistetik ini perlu di implementasikan dalam sebuah bahasa pemrograman yang telah dipilih, yaitu Android yang ditulis dalam bahasa pemrograman Java dan XML. Java digunakan untuk membuat fungsi-fungsi yang memungkinkan, sedangkan

XML digunakan untuk membuat tampilan (interface) aplikasi yang dibuat. Kemudian aplikasi tersebut dibuat menjadi sebuah file yang dapat diinstall di Android, dengan format file .APK.

6. KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Rancang bangun gamelan Jawa ke dalam sajian desain adaptif gamelan sintetis memiliki nada-nada dari masing-masing alat gamelan yang standart dalam hal frekuensi dasar, timbre (warna suara), amplitudo, attack, decay, sustain dan release.

Gambar 5. Installasi aplikasi multimedia adaptif gamelan pada android

Gambar 6. Menu utama aplikasi multimedia adaptive gamelan pada android

Aplikasi multimedia adaptif gamelan sistetik pada android diharapkan mampu menyesuaikan dan mengikuti nada dasar dari pesinden (penyanyi). 3. Dengan adanya aplikasi multimedia adaptif gamelan sisntetik ini diharapkan dapat digunakan sebagai media pembelajaran yang efektif untuk masyarakat termasuk didalamnya adalah masyarakat internasional dalam mengenal seni gamelan jawa, memainkan gamelan baik perseorangan maupun kelompok, dan bisa digunakan untuk belajar jadi pesinden (penyanyi). Aplikasi gamelan ini tidak secara otomatis mampu untuk adaptif (menyesuaikan) dengan nada dasar penyanyi (sinden) namun perlu bantuan manusia (pengrawit) untuk melakukan pemilihan nada dasar yang sesuai dengan cara memilih pada tombol menu pilihan nada dasar. Oleh karena itu maka aplikasi ini perlu dikembang lagi agar secara otomatis dapat menyesuaikan dengan nada dasar pesinden dengan cara mengenali nada dasar pesinden tanpa campur tangan manusia. Dalam hal ini riset tentang pengenalan suara perlu dilakukan untuk pengembangan aplikasi selanjutnya. 2.

PERSEMBAHAN Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, yang telah memberikan dukungan keuangan melalui Hibah Penelitian Kompetitif Tahun Anggaran 2015 dan juga ucapan terima kasih kepada Universitas Dian Nuswantoro untuk semua bantuan dan dukungannya dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA [1] Muljono, Y. Tyas Catur Pramudi, Amiq Fahmi, Khafiizh Hastuti, 2014, “Pitch Shifting Based Phase Vocoder for Synthesizing Javanese Gamelan Gong Ageng”, ISSN : 2407-4330, December 4th 2014, Proceeding ICETIA 2014 UMS, Surakarta [2] Sutton, Anderson,R, “Central Javanese gamelan music:Dynamics of a steady

state”, 1993, Northern Illinois University in DeKalb, Il, pp. 278-2 [3] Suprapto, Suprapto, Y.K.; Purnama, I.K.E.; Hariadi, M.; Purnomo, M.H.; 2009, “Sound Modeling of Javanese Traditional Music Instrument”, Instrumentation, Communications, Information Technology, and Biomedical Engineering (ICICI-BME), 2009 International Conference on IEEE [4] Douglas F. Elliott, 1987, “Handbook of Digital Signal Processing, Engineering Applications“, Academic Press Inc. [5] Duhamel, P. & Vetterli M. 1999, “Fast Fourier Transforms: A Tutorial Review and a State of the Art” Digital Signal Processing Handbook, Ed. Vijay K. Madisetti and Douglas B. Williams, Boca Raton: CRC Press LLC [6] D. Barry, D. Dorran, and E. Coyle, 2008, “Time and pitch scale modification: A real-time framework and tutorial”, in Proceedings of the 11th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-08). [7] Edward C. Carterette, Roger A. Kendall ,1994, “On the Tuning and Stretched Octave of Javanese Gamelans”, Leonardo Music Journal, Vol. 4 [8] Laroche, Jean. , Dolson, Mark, 2000., “New Phase-Vocoder Techniques forReal-Time Pitch Shifting, Chorusing, Harmonizing, and Other Exotic AudioModifications” , Creative Technology Centre, 1600 Green Hills Road, Scoot Valley, CA 95967. [9] Laroche, J. and Dolson, M, 1999, “Improved Phase Vocoder Time-Scale Modification of Audio”, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. [10] Pramudi, Tyas., Budiman, F., Sunardi, 2010, “Desain Virtual Gamelan Jawa”, Proceeding SNATI 2010, UII, Yogyakarta.

LAMPIRAN 2. (Published) International Conference On Engineering Technology And Industrial Application (ICETIA) 2014 Paper Title : "Pitch Shifting Based Phase Vocoder for Synthesizing Javanese Gamelan Gong Ageng"

Pitch Shifting Based Phase Vocoder for Synthesizing Javanese Gamelan Gong Ageng Muljono*, Y. Tyas Catur P*., Amiq Fahmi*, Khafiizh Hastuti* Department of Computer Science Dian Nuswantoro University,Semarang, Jawa Tengah, Indonesia {muljono,tyas.catur.p,amiq.fahmi,afis}@dsn.dinus.ac.id

Abstract — This paper describes the analysis and synthesis of Javanese Gamelan Gong Ageng using the pitch shifting based Phase Vocoder. Javanese Gamelan is a traditional Indonesian musical instrument played with a repetitive pattern. Gong is one of a group of instruments in the Javanese Gamelan. Gong Ageng is a large gong used in Javanese Gamelan musical to mark the end of each cycle gong. In order to synthesize the tone Gong Ageng with a fundamental frequency, it is necessary to have a tone Gong Ageng selected as a reference signal. We take voice samples for the experiments by recordings the original Gong Ageng. The synthesis stages will be held until it reaches synthetic tones which are similar to the tone of Gong Ageng. To measure their similarities to the original tone, it is necessary to test the error in order to determine the error rate. The error rate is measured by using MSE (Mean Square Error) in order to compare the original signal with the synthetic signal from the tone of Gong Ageng in the frequency domain. The results obtained is MSE = 0.0172. Thus, the accuracies reach 99.98%. Key words - frequency, pitch, pitch shifting, phase vocoder, fast fourier transform.

I. INTRODUCTION Gamelan is one of Indonesian traditional musical instruments that is widely grown in the area of Java and Bali. Gamelan consists of a set of musical instruments made of metal, wood, or bamboo. Javanese Gamelan is grouped into four kinds of musical instruments. The first type is chordophones gamelan which is a musical instrument that produces its sound by vibrating strings example, siter, rebab and celempung, the second type is idiophones which is a musical instrument that produces sound by vibrating themselves by being hit as saron, kenong, gambang and gong, the third type is an aerophones musical instrument which produces sound by vibrating the air column or tube like flutes and the fourth type is membranophones which produces sound by vibrating membrane, for example kendang [1]. Gamelan is played by hitting or swiping at the source of sound on the device to produce a signal which has a variation in terms of the fundamental frequency, harmonics frequency, and envelope signals. A gamelan has its own characteristics and it has different standard in each tone. This condition appears because the construction of gamelan is made by handmade and has different playing styles. Each

ICETIA 2014

instrument of gamelan is designed and is created manually so that when it becomes a complete entity it can be used together. In other words, each instrument is not recommended to be replaced from another set of gamelan. This is in contrast with western musical instruments that have the same standard for each tone, such as piano or guitar instrument [2]. One of Javanese Gamelan instrument is gong. Gong has the largest size and lowest tone among other gamelan instruments. It is called by Gong Ageng (Ageng in Javanese language means large) with about 34 inches (86 cm) diameter. Gong Ageng has an important role in Javanese Gendhing (Javanese Song) that is one of the instruments which describes the formal structure of a Javanese Gendhing. The gong marks the end of a long musical unit, to give a feeling of balance after the long melody of Javanese Gendhing. This research takes the voice samples for the experiments by recording the original Gong Ageng which is a part of the Gamelan Pusaka Kyai Talogo Muncar from Keraton Pura Paku Alam Yogyakarta. In order to synthesize the tone with a fundamental frequency, it is necessary to have a tone Gong Ageng selected as a reference signal.

Figure 1. Gong Ageng This research will perform signal analysis for Gong Ageng in order to determine the constituent components of Gong Ageng signal. Furthermore, the synthesis of the Gong

-- Page 207 of 436 --

ISSN 2407-4330

Ageng tone will be presented by using Pitch Shifting based Phase Vocoder method. II. LITERATURE REVIEW Some basic theories needed to perform the analysis and synthesis of signals from the tone gamelan. It includes the theoretical basis for evaluating the results of the synthesis of gamelan tones. A. Frequency Scale There are two units which are often used to measure the distances between musical notation, namely hertz and cent music [3]. In music, there are some of the terms such as octave, fifth, etc. An octave or perfect octave is the interval between one musical pitch and another with half or double its frequency. In diatonic music like piano or guitar, one octave has 12 semitones or 1200 cent music. The distance between each notation in cent music is 1200/12 cent or 100 cent. Displacement distance cent in diatonic music can be calculated by equation (1) and equation (2).

(1)

fj

2

m 12

fi

or

fj

2

n 1200

(2)

fi

where, C is the distance cent, fi and fj is the fundamental frequency with index i and j, fi is the initial fundamental frequency and fj is the target fundamental frequency, m and n is scaling factor. Gamelan is a pentatonic music. It has five levels of notation. One octave in gamelan has 5 semitones, so that the distance between each notation in cent music is 1200/5 or 240 cents. Displacement distance in the gamelan music can be calculated by equation (3).

fj

m 5

2 fi

or

fj

2

n 1200

fi

(3)

B. Pitch Shifting Algorithm Pitch shifting can be understood easily, such as a tone is played twice as fast, then all frequencies are doubled and the fundamental frequency will be shifted up one octave, but it causes the signal to two times shorter. If the length of a tone signal is doubled without affecting the fundamental frequency and then played two times faster then all the frequency will be doubled, will shift the fundamental frequency and the duration of the signal will be adjusted to the length of the initial signal [2][3]. To perform a pitch shifting of tone the first thing needs to be done is to change the duration of the signal without changing the fundamental frequency. The scale factor is defined as the factor used to stretch or compress to adjust the frequency spectrum so that the fundamental frequency is

ICETIA 2014

shifted. After this is done, it will be resampled to return to the initial duration with a shift in the fundamental frequency. For example, if you want to shift the fundamental frequency of 1 step or 240 Cent, the scale factor needed is 2(1/5) or 2(240/1200). This means that first of all we need to stretch the signal without changing the fundamental frequency so that the duration of the current is multiplied by 2(1/5) or 2(240/1200). After this is done, then the signal is 2(1/5) or 2(240/1200) faster. On the other hand, if it is desired to shift the fundamental frequency by decreasing 1 step or 240 Cent, the scale factor needed is 2(-1/5) or 2(-240/1200). This means that it is necessary to compress the signal without changing the fundamental frequency so that the duration of the current is multiplied by 2(-1/5) or 2(-240/1200). After this is done, then the signal is slower 2(-1/5) or 2(-240/1200) times from the initial velocity. C. Windowing Windowing is one way to analyze a lengthy signal by taking a considerable portion representation. It is better known as Windowing process [4]. There are several examples of windowing process: window Hamming, window Hanning dan window Rectangular. Window Hanning : (4)

D. Fast Fourier Transform (FFT) Fast Fourier Transform changes the waveform from the time domain into the frequency domain[4]. (5) where W = e

-j(2π/N)

E. Invers Fast Fourier Transform (IFFT) Invers Fast Fourier Transform changes the waveform from the time domain into the frequency domain [4]. (6)

.

F. Evaluation The evaluation tests on the degree of similarity of the synthetic signal with the original signal from Gong Ageng is performed by using objective measurements. To measure their similarities to the original tone, it is necessary to test the error in order to determine the error rate. The error rate is measured by using MSE (Mean Square Error) in order to compare the original signal with the synthetic signal from the tone of Gong Ageng. MSE is the mean square error between the estimated data values with the actual data [5].

-- Page 208 of 436 --

ISSN 2407-4330

The formula of MSE can be presented as follows:

MSE

1 N 1 ' ¦ X ( n)  X ( n) N n 0

(7)

Figure 4 shows a waveform of Gong Ageng signal in the timefrequency domain. It is presented in the form of 3dimensional. The x-axis shows the time duration of the signal, the y-axis shows the frequency of the signal and the z-axis shows the magnitude of the signal.

Where N is the number of data, X (n) is the value of the elements of the original signal from the recording to the data to-n, while X '(n) is the value of the elements of the newly synthesized signals for the data to-n.

III. ANALYSIS OF SPECTRUM CHARACTERISTICS GONG AGENG The authors performed an analysis of the Gong Ageng which is a part of the Heritage gamelan Kyai Talogo Muncar. This gamelan is a Javanese gamelan of Keraton Pura Paku Alam Yogyakarta is still often used in performances at Keraton Paku Alam Yogyakarta. The authors recorded Gong Ageng tone with a sampling rate of 48 KHz, mono-channel, 16-bit resolution with a microphone in the rear position Gong Ageng. The fundamental frequency of the Gong Ageng is 48 Hertz. The author used Fast Fourier Transform (FFT) to perform an analysis in order to determine the frequency spectrum of the signal Gong Ageng. The parameter setting in the n-point DFT FFT is n = 48000. FFT (X) is equivalent to FFT (X, n) where X is the signal of Gong Gamelan X and n is the size of the first dimension non-singleton. If the length of X is less than n, then the length of the data sequence X is filled with zeros in sequence so that the length of X equal to a length of n. If the length of X is greater than n, then the length of the data sequence X will be cut to adjust the size of the n. Figure 2. below shows the waveform Gong Ageng in Time Domain. The x-axis shows the duration of time from the start of Gong Ageng struck, so that the audible sound until the sound of the voice is lost. The duration is 14 seconds. While the y axis shows the amplitude of the Gong Ageng signal. The amplitude is the furthest distance / deviation from the equilibrium point which affects the sound when it sounded strong or weak. The waveform of the voice signal from a musical instrument is initiated at the Attack, a time in which the signal arises when the instrument is sounded at first. Decay, a time in which after it reaches the peak signal and then fell back before the Sustain. Sustain, a signal when the instrument resonates and Release, is a state of the Sustain to return to the position of the tool does not sound (to a state of zero). Figure 3 shows a waveform signal of Gong Ageng in the frequency domain and it shows the fundamental frequency which includes harmonics and non-harmonics frequency of the Gong Ageng signal. The fundamental frequency of signal Gong Ageng is 48 Hertz. The x-axis shows the frequency of the Gong Ageng signal while the y-axis shows the magnitude of Gong Ageng signal.

ICETIA 2014

Figure 2. Signal Gong Ageng in Time Domain

Figure 3. Signal Gong Ageng in Frequency Domain

.

Figure 4. Signal Gong Ageng in Frequency-Time Domain There are some visible signal envelopes which refer to the fundamental frequency, harmonics frequency and nonharmonics frequency. We use Short Time Fourier Transform (STFT) to analyze the Gong Ageng signal in this domain.

-- Page 209 of 436 --

ISSN 2407-4330

Figure 5 shows the envelope of the Gong Ageng signal. Hilbert transformation is used to detect the envelope of the signal. The x-axis shows the time duration and the y-axis shows the amplitude of the signal Gong Ageng.

fundamental and harmonic frequencies, as well as the envelope at the each signal.

Figure 7. Comparison of the frequency of the original signal Gong Ageng with the synthetic signal Gong Ageng Figure 5. Envelope Signal Gong Ageng

From Figure (2, 3, 4 and 5), we can see the spectral characteristics of Gong Ageng signals including the waveform signal in the time domain, frequency domain, time-frequency domain, the fundamental frequency, harmonics frequency, non-harmonic frequency and the envelope signal. IV. SYNTHESIS MODEL GONG AGENG There are several steps performed to synthesise Gong Ageng tone by using pitch shifting method based phase vocoder : Step 1: The selection of Gong Ageng signal as the base material to be used in this research. Step 2: Analysis stage. In this stage signal, the analysis is performed in the time domain. This analysis uses Short Time Fourier Transform (STFT). The first process is the frame blocking and windowing of the signal. In the next process, each signal performed FFT to find the magnitude and phase of the signal. The result of the analysis step is a time-frequency domain signal. Step 3: Signal processing in the Time-Frequency Domain. In this step the process is done to shift the fundamental frequency. Step 4: Synthesis stage. The stages aim to convert the signal from the frequency domain to the time domain by using Invers Fast Fourier Transform (IFFT). The results of this stage are signal in the time domain. Step 5: Resampling stage is the stage to unify the output frame that has been formed and stored and return the signal to the initial duration. After we performed the pitch shifting based phase vocoder above, starting from determining Gong Ageng signal as a reference signal until the last stage, finally we get a synthetic signal Gong Ageng. Figure 7 and Figure 8 below, show the similarity between Gong Ageng synthetic signal with the original signal. The similarities can be seen from the

ICETIA 2014

Figure 8. Comparison of the envelope original signal Gong Ageng with the envelope synthetic signal Gong Ageng The evaluation tests on the degree of similarity of the synthetic signal with the original signal from Gong Ageng is performed by using objective measurements. Objective measurements are done automatically by calculating the voice data signal using a computer. This measurement is typically faster and cheaper to compute because it does not involve human experiments. In contrast to the subjective measurements which are based on the opinions expressed by human in listening and evaluation of the synthesis results, the subjective measurements are based on human opinions and analysis. The advantage is that this measurement is directly related to human perception, which is usually the standard for judging the quality of synthesized speech. The disadvantage is that they are time consuming, expensive, and difficult to interpret the results of their opinions. We use objective measurements to test the level of signal similarity by using the Mean Square Error (MSE).

-- Page 210 of 436 --

ISSN 2407-4330

ACKNOWLEDGMENT We would like to thank to the Directorate of Higher Education, Ministry of Education and Culture of the Republic of Indonesia, which has provided the financial support through the Competitive Research Grants for Fiscal Year 2014. We also deliever our gratitude to Dian Nuswantoro University for all the help and support that are poured empirically through the contract agreements No. 013/A.3502/UDN.09/V/2014. REFERENCES [1] Sumarsam,“ Cultural Interaction and Musical Development in Central Java”, 1992-1995, The University of Chicago Press, ISBN 0-226-780112 [2] Muljono, Suprapto, Y., Hariadi, M., 2012, “Sintesis Nada Saron Menggunakan Pitch Shifting Phase Vocoder untuk Standarisasi Suara Saron”, ISBN : 9786029876802, Pebruari 2012, Proceeding KNSI 2012 Stikom Bali, Bali [3] Laroche, Jean. , Dolson, Mark., “New Phase-Vocoder Techniques For Pitch-Shifting, Harmonizing and Other Exotic Effect”, Oct. 17-20, 1999, Proc. 1999 IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, New Paltz, New York. [4] Richards G. Lyons, 2004, “Understanding Digital Signal Processing“, Prentice-Hall [5] Duhamel, P. & Vetterli M. “Fast Fourier Transforms: A Tutorial Review and a State of the Art” Digital Signal Processing Handbook, Ed. Vijay K. Madisetti and Douglas B. Williams, Boca Raton: CRC Press LLC, 1999 [6] Zolzer, Udo, 2011, “DAFX: Digital Audio Effects, Second Edition”, John Wiley & Sons , Ltd. Published 2011 by John Wiley & Sons , Ltd. ISBN: 978-0-470-66599-2.

Figure 6. Model Phase Vocoder [6]

MSE calculation is performed by comparing the original signal with the synthetic signal from the tone of Gong Ageng in the frequency domain. The results obtained is MSE = 0.0172. Thus, the accuracies reach 99.98%.. V. CONCLUSIONS We have done the analysis and synthesis of signals from Javanese Gamelan Gong Kyai Ageng Taloga Muncar. Gamelan is a Gamelan Pusaka Paku Alam Yogyakarta. The result of the analysis shows that the fundamental frequency of the tone Gong Ageng is 48 Hertz. It also obtains frequency harmonics, waveform in the time domain, frequency domain, time-frequency domain and the envelope of the Gong Ageng signal. By using the pitch shifting based phase vocoder method that created the synthetic signals, the synthetic signals obtained from Gong Ageng are almost similar to the original signal from the gong. To measure their similarities to the original tone, it is necessary to test the error in order to determine the error rate. The error rate is measured by using MSE (Mean Square Error) in order to compare the original signal with the synthetic signal from the tone of Gong Ageng in the frequency domain. The results obtained is MSE = 0.0172. Thus, the accuracies reach 99.98%.

ICETIA 2014

-- Page 211 of 436 --

ISSN 2407-4330

LAMPIRAN 3. Sertifikat Hak Cipta Adaptif Gamelan Sintetik Versi PC

LAMPIRAN 4. Sertifikat Hak Cipta Adaptif Gamelan Sintetik Versi Tablet Android