KORELASI PADA TRIAD KUNCI C OLEH GITAR AKUSTIK
CORRELATION ON TRIAD KEY C BY ACOUSTIC GUITAR
Oleh: Mega Rusitha1 dan Agus Purwanto2 , fisika/pendidikan fisika/fmipa uny Laboratorium Getaran dan Gelombang, Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY
Kampus Karangmalang Yogyakarta 55281 CP: 0857434566561, approdite_21@yahoo.com1 Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola korelasi sinyal bunyi pada setiap triad di skala C mayor yang dihasilkan oleh alat musik gitar akustik. Penelitian ini dimulai dengan merekam suara gitar akustik yang dimainkan pada kunci C, D, E, F, G, A dan B dengan teknik dipetik. Sampel penelitian direkam dengan menggunakan software SpectraPLUS 5.0. Data yang diperoleh dari SpectraPLUS 5.0 diambil sampel sebanyak lima periode kemudian dianalisis menggunakan Matlab R2010a untuk mendapatkan spektrum setiap sinyal bunyi. Dengan menggunakan Microsoft Office Excel 2013 sampel tersebut dikorelasikan. Hasil korelasi kemudian disajikan dalam bentuk grafik korelasi dengan sumbu x adalah besar pergeseran dan sumbu y adalah nilai korelasi. Hasil korelasi menunjukkan pola harmoni pada setiap triad di skala C mayor. Dari hasil spektrum diperoleh informasi berupa frekuensi dan amplitudo. Semakin banyak frekuensi harmonik yang sama antara dua not dalam sebuah triad, semakin ‘enak’ dua not tersebut didengar oleh telinga. Amplitudo pada setiap frekuensi harmonik mempengaruhi nilai korelasi. Semakin tinggi amplitudo semakin besar nilai korelasi dan semakin rendah amplitudo semakin kecil nilai korelasi. Pemotongan sinyal saat analisis juga mempengaruhi ketepatan posisi maksimum hasil korelasi silang antara dua not dalam sebuah triad. Konsep korelasi dapat digunakan untuk membuktikan tingkat kesamaan (similarity) antara dua sinyal dalam satu triad.
Kata kunci : spektrum, korelasi, harmoni, gitar
Abstract
The purpose of this research was to know the pattern of sound on any scale in C major triad was generated by means of acoustic guitar. This research was started with the recorded sound of acoustic guitar in the key of C, D, E, F, G, A and B with the techniques learned. Research samples were recorded by using software SpectraPLUS 5.0. The data were obtained from a sample taken as much as 5.0 SpectraPLUS five periods. Then the data were analyzed using Matlab R2010 a to get any sound signal spectrum. The sample was correlated by Microsoft Office Excel 2013. The result of the correlation was presented in the form of correlation graphic with the x axis was a big shift and y axis was the value of the correlation. Results of correlation showed a pattern of harmony in each triad in the scale of C major. The result of spectrum obtained information were frequency and amplitude. Much the same harmonic frequency between the two notes in a triad, the more ' comfort ' two note was listened. Amplitude at each frequency harmonics affected the value of the correlation. The higher the amplitude, the greater the value of correlation. The lower the amplitude, the smaller the value of correlation. The cut signal analysis precision of position also affected the maximum cross-correlation between two results note in a triad. The concept of correlation can be used to prove the level of similarity between two signals in a triad.
Keywords: spectrum, correlation, harmony, guitar
PENDAHULUAN
Gitar adalah alat musik petik yang terbuat dari kayu dengan beberapa bagian terdiri dari logam, serta memiliki 6 buah dawai atau senar untuk dimainkan [1]. Instrumen gitar sangat dikenal oleh masyarakat. Hal ini ditunjukkan dengan seringnya kita jumpai instrumen gitar di setiap komunitas masyarakat. Tetapi, tampaknya masyarakat belum sepenuhnya menyadari tentang harmoni.
Pengkajian secara ilmiah mengenai harmoni oleh peneliti sebelumnya masih sebatas pengukuran yang sederhana sehingga masih memungkinkan untuk dikaji ulang. Oleh karena itu dilakukan penelitian mengenai harmoni melalui pengkajian ilmiah. Penelitian ini akan mengkaji harmoni lebih dalam ditinjau dari frekuensi, amplitudo serta korelasi menggunakan software Spectraplus 5.0, Matlab 2010 dan Microsoft Excel.
KAJIAN TEORI Interval
Interval adalah jarak atau selang antara dua buah nada [2]. Ukuran interval yang bervariasi tidak hanya akan memberikan suara yang berbeda, tetapi juga memberi kesan ‘rasa’ yang juga berbeda [3].
Interval pada C mayor terdiri dari tujuh not yang dapat digunakan dalam sembarang urutan atau kombinasi. Ketika satu not terdengar setelah not yang lain, atau bahkan ketika dua not dimainkan bersamaan, telinga dan pikiran menganalisis hubungan antara not-not tersebut [4].
Hubungan antara dua not ini dapat disajikan secara matematis, misalnya frekuensi (pitch) antara dua not yang berhubungan dapat disajikan dalam bentuk rasio. Semakin sederhana rasio antara dua frekuensi, semakin enak suara tersebut didengar oleh telinga. Hal ini agak rumit untuk dijelaskan karena terkait dengan cara kerja mekanisme internal telinga dan fakta bahwa kedua not menghasilkan spektrum harmonik masing-masing. Telinga sangat cerdik membandingkan kedua not ini: semakin banyak
frekuensi harmonik yang sama antara dua not tersebut, semakin ‘enak’ dua not tersebut didengar oleh telinga [4]. Karena itu, ada beberapa interval
yang terdengar harmonis di telinga, yang sering disebut harmoni, dan ada beberapa yang tidak harmonis atau disebut bunyi sumbang.
Akord
Kombinasi dari beberapa not musik lebih banyak disukai daripada hanya satu not saja. Kombinasi dari beberapa not musik disebut akord [3].
Triad
Atas dasar banyaknya not yang dimiliki, akord dengan tiga not berbeda disebut triad [4]. Satu keselarasan dari tiga not berbeda, yaitu not dasar (root), not ke-3 (third), dan not ke-5 (fifth) disebut triad. Triad merupakan bentuk paling sederhana dari akord. Sebagai contoh, triad C mayor, C merupakan not dasar, E merupakan not ke-3 dan G merupakan not ke-5. Nada dasar (root) merupakan not paling penting dari akord. Tanpa nada dasar (root) mustahil bagi telinga untuk membedakan satu akord dengan akord yang lain. Jadi nada dasar (root) adalah not dimana akord itu memperoleh identitasnya (namanya). Misal, akord yang memiliki root D disebut akord D.
Korelasi
Korelasi merupakan salah satu operasi matematis untuk menentukan tingkat kesamaan (similarity) dari dua runtun isyarat (signal) [5].
Korelasi memiliki dua jenis yaitu korelasi silang (cross correlation) dan korelasi diri (auto correlation). Korelasi silang (cross correlation) adalah korelasi antara satu sinyal f(τ) dengan sinyal lain g(τ). Sinyal g(τ) diberi jeda waktu (delay). Hasil korelasi silang antara f(τ) dan g(τ) dinyatakan sebagai
…….. (1) atau untuk sinyal diskrit
……..(2)
Indeks t pada disebut parameter pergeseran. Pada persamaan (1) g(τ) ditunda (delayed) terhadap
f(τ) atau f(τ) tidak digeser sedangkan g(τ) digeser dengan t satuan ke kanan (t positif). Jika f(τ)=g(τ) maka diperoleh auto correlation atau korelasi diri dan dinyatakan sebagai berikut :
……(3) atau untuk sinyal diskrit
…………..(4)
Dalam korelasi, semua proses sama, yaitu salah satu sinyal digeser kemudian dikalikan dengan sinyal yang lain untuk mendapatkan sinyal perkalian pada pergeseran itu, dan akhirnya suku-suku hasil kalinya dijumlahkan.
METODE PENELITIAN Obyek Penelitian
Sampel penelitian ini adalah suara gitar akustik yang dimainkan pada kunci C dengan teknik dipetik. Sampel penelitian direkam dengan menggunakan software SpectraPLUS 5.0.
Tanda bulat seperti di bawah ini adalah posisi letak
jari-jari tangan kiri:
- Jari telunjuk
- Jari tengah
- Jari manis
Kunci gitar yang direkam adalah kunci C. Gambar
1. menunjukkan posisi letak jari tangan kiri saat
menekan senar pada setiap fret gitar.
Gambar 1. Kord kunci C yang terdiri dari nada C (2,P) kemudian nada E (4,Q) dan nada G (5,R)
Prosedur Penelitian
Sinyal hasil perekaman dipotong sebanyak lima periode dengan rentang waktu 0,4 sampai 0,45 sekon. Sinyal dianalisis untuk mengetahui pola korelasi sinyal bunyi terhadap besar pergeseran pada setiap triad di skala C mayor.
Teknik Analisis Data
Analisis sinyal dilakukan menggunakan Matlab R2010a., Spectra Plus 5.0. dan Microsoft Office Excel 2013. Untuk mencari korelasi, data yang diperoleh dari SpectraPLUS 5.0, dengan menggunakan Microsoft Office Excel 2013 sampel tersebut digeser sejumlah dua periode, hasil pergeseran dikalikan dengan data awal kemudian di-autosum. Dari hasil autosum dapat dibuat grafik korelasi. Sumbu x adalah besar pergeseran, sumbu y adalah nilai korelasi.
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pada penelitian ini ada tujuh macam kunci yang dianalisis, tetapi sub bab ini hanya akan menampilkan hasil korelasi silang pada kunci C. Puncak yang dihasilkan dari korelasi silang menunjukkan posisi maksimum hasil korelasi silang dan yang memiliki kecocokan paling tinggi antara dua sinyal tersebut. Dari grafik spektrum terdapat informasi frekuensi yang muncul dan amplitudo tiap-tiap frekuensi. Q P R S T Fret Nomor senar
Gambar hasil korelasi silang pada kunci C ditunjukkan oleh Gambar 2.
Gambar 2. Hasil korelasi silang pada kunci C
Tabel 1 menunjukkan komponen frekuensi dan amplitudo penyusunnya.
Tabel 1. Frekuensi dan amplitudo (mV) dari spektrum tiap senar pada kunci C
nada C (2,P) nada E (4,Q) nada G (5,R)
frekuensi (Hz) Amplitudo (mV) frekue nsi (Hz) Amplitudo (mV) freku ensi (Hz) Amplitudo (mV) 264,6 529,2 793,8 1058 1328 1588 2117 2381 2646 1,648 1,195 0,8271 0,5465 0,2159 0,5871 0,2754 0,5395 0,3614 165,8 331,6 497,4 663,2 828,9 1326 1492 1658 1879 8,242 3,701 2,207 2,554 1,552 1,813 0,6446 0,28 0,1845 132,6 265,1 397,7 530,3 662,8 928 1060 1195 1591 5,433 3,322 2,902 1,512 0,686 0,3934 1,55 0,4981 0,2177
Tabel 2 menunjukkan besar pergeseran (n), nilai korelasi dan nilai frekuensi ( )
Tabel 2. Besar pergeseran (n), nilai korelasi, nilai frekuensi ( )
Korelasi silang Puncak
ke- Nilai Korelasi Besar pergeseran (n) Frekuensi ketika muncul puncak (fp (Hz)) Sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada E (4,Q) 1 0,00321 33 1336,364 Sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada G (5,R) 1 0,00743 42 1050 2 0,01140 84 525 3 0,02213 166 265,6627 Sinyal kunci C, nada E (4,Q) dan nada G (5,R) 1 0,07639 66 668,1818
Pada Gambar 2. Pada grafik warna biru terdapat satu puncak. Hal ini menunjukkan bahwa ada satu frekuensi yang sama dalam korelasi silang antara sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada E (4,Q) dengan nilai korelasi silang adalah 0,00321. Nilai korelasi tersebut menunjukkan nilai korelasi pada saat posisi maksimum dan yang memiliki kecocokan paling tinggi antara sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada E (4,Q). Data pada Tabel 1 menunjukkan komponen-komponen frekuensi setiap senar sebelum dianalisis; pada tabel dapat dilihat bahwa ada beberapa frekuensi yang sama, yaitu frekuensi 1328 Hz dengan 1326 Hz yang ditandai dengan warna merah. Kesamaan frekuensi tersebut telah dibuktikan menggunakan korelasi silang. Pada Tabel 1 dan Tabel 2 terlihat adanya selisih nilai frekuensi hasil korelasi ( ) dengan nilai frekuensi sebelum dianalisis. Misal, nilai frekuensi 1328 Hz pada nada C (2,P) dan 1326 Hz pada nada E (4,Q) dengan nilai frekuensi hasil korelasi ( ) 1336,364 Hz. Selisih
nilai frekuensi tersebut masih dalam range 0-10 Hz sehingga masih dapat ditoleransi [6]. Hal ini dapat disebabkan oleh pemotongan sinyal saat analisis tidak tepat 5 periode sehingga jumlah data yang dibutuhkan berkurang dan mempengaruhi ketepatan posisi maksimum hasil korelasi silang antara sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada E (4,Q) menjadi tidak presisi. Oleh karena itu frekuensi yang terkait dengan hasil korelasi tidak tepat. Nilai amplitudo sinyal (besar atau kecil) juga mempengaruhi hasil korelasi silang. Pengaruh nilai amplitudo dapat dilihat pada Gambar 1. warna merah. Pada Gambar terdapat 3 puncak. Puncak tersebut menunjukkan ada tiga frekuensi yang sama dalam korelasi silang sinyal kunci C, nada C (2,P) dan nada G (5,R). Pada Tabel 1 kolom warna biru dapat dilihat bahwa pada tiga frekuensi yang sama, nilai amplitudo saat 264,6 Hz lebih tinggi daripada amplitudo saat frekuensi 529,2 Hz dengan amplitudo 1,195 mV. Oleh karena itu, puncak ke-3 adalah puncak yang memiliki nilai korelasi silang maksimum dan yang memiliki kecocokan paling tinggi antara sinyal nada C (2,P) dan sinyal nada G (5,R).
Gambar 1. warna hitam menunjukkan hasil korelasi sinyal kunci C, nada E (4,Q) dan nada G (5,R). Nilai korelasi pada puncak ini adalah 0,07639. Hasil
korelasi sinyal kunci C, nada E (4,Q) dan nada G (5,R) juga tidak tepat, ada selisih nilai frekuensi antara sebelum analisis dengan nilai frekuensi hasil korelasi ( ). Faktor penyebabnya antara lain adalah pemotongan sinyal saat analisis dan amplitudo masing-masing frekuensi yang tinggi dan rendah
KESIMPULAN
Hasil korelasi menunjukkan pola harmoni pada setiap triad di skala C mayor.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Saputra, Eko Rendra., Agus Purwanto, & Sumarna. 2006. Analisa dan Sintesa Bunyi Dawai Pada Gitar Semi-Akustik. Prosiding, Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA. Yogyakarta: FMIPA UNY [2] Burrows, Terry. 1999. How To Reading Music. Dubai: Carlton Books Limited.
[3] Hewitt, Michael. 2011. Harmony for Computer Musicians. Boston: Course Technology PTR. [4] Hewitt, Michael. 2008. Music Theory for Computer Musicians. Boston: Course Technology PTR.
[5] Lathi, Bhagawandas P. 1998. Signal Processing And Linear Systems. California: Berkeley
Cambridge Press.
[6] Gelfand, Stanley A. 2010. Hearing : An
Introduction to Psychological and Physiological Acoustics. London: Informa Healthcare.
Penguji Utama Dr. Heru Kuswanto NIP. 19611112 198702 1 001 Pembimbing Agus Purwanto, M.Sc. NIP. 19650813 199512 1 001
