DOI: doi.org/10.21009/SPEKTRA.021.09

## PERBANDINGAN HASIL EKSPERIMEN SUPERPOSISI GELOMBANG BUNYI BONANG BARUNG SECARA SIMULTAN DAN MIXING BERBANTUAN AUDACITY DAN MATLAB
Lusi Widayanti 1,a) , Yudhiakto Pramudya 2,b)
1 HSBC, Jl. Jend. Sudirman WTC 1, Jakarta dan 12920
2 Jl. Pramuka Umbulharjo, Yogyakarta dan 55164
Email: a)widalusi@ymail.com, b)ypramudya.uad@gmail.com

## Abstrak
Bonang dapat dimainkan secara simultan dari dua nada yang sama dengan satu oktaf terpisah, sehingga muncul fenomena superposisi. Untuk mengamati perbedaan dalam waveform dan spektrum superposisi untuk  berbagai  warna  suara  bonang  barung,  audacity  digunakan  dalam  penelitian  ini  untuk  merekam dan  menganalisis  bunyi  bonang  barung.  Perangkat  lunak  MATLAB  digunakan  untuk  mengolah  data dari  domain  waktu  ke  domain  frekuensi.  Objek  penelitian  adalah  satu  set  bonang  barung  laras  pelog Gending  Bahana  yang  terbuat  dari  besi.  Pencon  bonang  barung  dipukul  secara  terpisah  dan  dipukul secara  simultan.  Hasil  rekaman  bonang  barung  yang  dipukul  secara  terpisah  kemudian  di-mix  dengan fasilitas  mix  and  render  pada  audacity.  Kemudian  dianalisis  dengan  spektrum  plot  dan  menghasilkan nilai  frekuensi  dasar  dan  frekuensi-frekuensi  harmonik.  Selain  dianalisis  dengan  menu  analisis  pada audacity,  hasil  rekaman  bunyi  bonang  barung  dapat  dianalisis  dengan  program  FFT  pada  perangkat lunak  MATLAB.  Perbandingan  hasil  superposisi  mix  dengan  superposisi  simultan  dengan  audacity persentasenya  berkisar  dari  0%  sampai  dengan  2%,  sedangkan  perbandingan  hasil  analisis  superposisi dengan  program  pada  MATLAB  persentasenya  berkisar  dari  0%  sampai  dengan  0,4%.  Perbedaan frekuensi  superposisi  dengan  audacity  dan  MATLAB  terjadi  karena  MATLAB  dapat  menambahkan suara yang sangat rendah. Hasil superposisi yang diperoleh dari hasil mix dan simultan nilainya masih berada pada rentang yang hampir sama. Sehingga pada saat dipukul, hasil superposisi mix dan simultan akan  terdengar  sama  oleh  orang  yang  mendengarnya  karena  frekuensi  dan  amplitudonya  hampir  sama meskipun terdapat beda fase.
Kata Kunci: audacity, bonang barung, FFT, MATLAB, dan Superposisi.

## Abstract
Bonang  can  be  played  simultaneously  on  the  same  two-tone  one  octave  apart,  so  it  appears  the phenomenon  of  superposition.  To  observe  the  differences  in  superposition  waveform  and  spectrum  of various timbres of bonang barung, the audacity software was employed. It is used to record and analyse the  sound  bonang  barung,  and  MATLAB  software  to  process  data  from  the  time  domain  to  the frequency domain. The object of research is a set pelog bonang barung Gending Bahana made of iron. The  research  was  conducted  by  recording  of  bonang  barung  sounds  using  software  audacity.  Pencon bonang barungs were beaten separately and simultaneously. The recorded sound of bonang barung that is beaten separately then mixed with mix and rendering facilities in audacity. Then the recorded sounds analyzed  by  spectral  plots  for  producing  the  fundamental  and  harmonic  frequencies.  Besides  analyzed with analysis menu on audacity, recordings of sound bonang barung can be analyzed with FFT program in  MATLAB  software.  The  results  showed  that  comparison  of  the  results  of  mix  and  simultaneous superposition  with audacity percentage ranged  from 0%  to 2%,  while  the comparison of the results of superposition  analysis  with  MATLAB  program  on  the  percentage  ranged  from  0%  to  0,4%.
Superposition results obtained from the mix and simultaneous value remained at almost the same range. So that when struck, mix and simultaneous superposition result will sound the same by those who hear it because of the frequency and the amplitude is almost as though there is a phase difference.
Keywords: audacity, bonang barung, FFT, MATLAB, and superposition.

## 1. PENDAHULUAN
Salah satu alat musik tradisional yang  memiliki karakteristik bunyi tersendiri yaitu gamelan [1]. Gamelan memiliki karakteristik bunyi yang berbeda, hal ini disebabkan karena proses penalaan yang dilakukan masih bersifat subjektif [2].
Untuk merekam dan menganalisis karakteristik akustik instrumen Gamelan digunakan perangkat lunak audacity. Perangkat lunak audacity dapat merekam sinyal suara, menampilkan dan mengukur frekuensi, dan mengukur spektrum frekuensi warna bunyi serta dapat digunakan dalam pembelajaran fisika. Pada perangkat lunak audacity terdapat fasilitas analisis transformasi fourier, sehingga dapat menampilkan spektrum frekuensi secara visual dan numerik [3].
Audacity  digunakan  untuk  mengamati  perbedaan  dalam  bentuk  gelombang  dan  spektrum superposisi untuk berbagai warna nada dari bonang barung. Saat pengolahan sinyal dengan analisis spektrum  pada  audacity  terjadi  transformasi  sinyal  yang  awalnya  dalam  domain  waktu  kemudian diubah ke dalam domain frekuensi. Proses transformasi tersebut dapat diolah dengan menggunakan Fast  Fourier  Transform  (FFT).  Penelitian  ini  akan  membahas  fungsi  FFT  hasil  superposisi gelombang bunyi bonang barung berbantuan audacity dan MATLAB.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Ruang  Auditorium  Kampus  1,  Universitas  Ahmad  Penelitian dilakukan  pada  malam  hari  mulai  jam  20.30  sampai  selesai.  Penelitian  dilakukan  pada  malam  hari untuk mengurangi kebisingan, karena ruangan yang digunakan untuk merekam bunyi bonang barung bukan  ruang  kedap  suara.  Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  perangkat  keras  dan perangkat  lunak  berupa  perangkat  lunak  Audacity  versi  2.0.5,  Perangkat  lunak  MATLAB  versi 7.6.0.324 (R2008a), laptop Compaq  510 T5870 Intel Core 2 Duo @2.00GHz, mikrofon jepit merk TOA ZM-360, serta satu set pelog bonang barung Gending Bahana.
Dalam  penelitian  ini  langkah  awal  dilakukan  dengan  merekam  bunyi  bonang  barung  dengan menggunakan Audacity. Pada saat merekam bunyi bonang barung, laptop berpindah mengikuti posisi pencon.
GAMBAR 1. Skema rangkaian alat penelitian.
Rekaman  suara  audacity  diekspor  dan  disimpan  dalam  bentuk  wav.  Hasil  rekaman  dibaca  oleh MATLAB dan dieksekusi.
Untuk  mengetahui  nilai  perbandingan  hasil  superposisi  simultan  dan  superposisi  mix  dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan (1) sebagai berikut:
(1) % 100 mix mix simultan    an Perbanding

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perbandingan hasil superposisi bonang barung yang dipukul secara simultan dan di-mix menggunakan audacity
GAMBAR 2. (a) hasil rekaman nada pertama yang di-mix dengan audacity dan (b) hasil rekaman nada pertama yang dipikul secara simultan
Bentuk  gelombang  hasil  superposisi  yang  dipukul  secara  terpisah  pada  gambar  2  (a)  maupun dipukul  secara  simultan  pada  gambar  2  (b)  terlihat  berbeda,  namun  pada  dasarnya  terdengar  sama. Dengan  analogi,  spektrum  gelombang  hasil  superposisi  mix  dan  simultan  adalah  identik  karena terbentuk dari gelombang sinus dengan frekuensi dan amplitudo yang hampir sama.
Frekuensi dasar nada pertama superposisi mix pada gambar 3 (a) sebesar 301 Hz dan amplitudo bunyi  sebesar  -16,7  dBFS.  Sedangkan  frekuensi  dasar  nada pertama  superposisi  simultan  diperoleh hasil yang sama yaitu sebesar 301 Hz dengan amplitudo bunyi -15,6 dBFS. Pada saat dua gelombang dijumlahkan  akan  ada  dua  frekuensi  yang  muncul  dan  hasilnya  berupa  kelipatannya.  Hasil superposisinya dapat dilihat pada tabel 1.
(a) (b)
GAMBAR 3. (a) Spektrum nada pertama  yang dipukul secara terpisah dan di-mix dengan audacity dan (b) spektrum nada pertama yang dipukul secara simultan
Superposisi  mix  adalah  hasil  mix  dengan  menggunakan  audacity  dari  dua  sumber  bunyi  yantu deret pertama dan deret kedua untuk nada yang sama. Pada saat di-mix terdapat beberapa frekuensi harmonik,  misalnya  pada  nada  pertama  harmonik  pertama  301  Hz  harmonik  kedua  frekuensinya 609,6 Hz. Hal tersebut menunjukkan bahwa harmonik pertama dan harmonik kedua dan seterusnya muncul frekuensi baik frekuensi nada rendah maupun nada tinggi. Namun intensitasnya tidak selalu sama  saat  dipukul  secara  terpisah  maupun  secara  simultan  karena  terjadi  subjektivitas  pemukulan pencon.
Perbandingan  hasil  superposisi  mix  dan  superposisi  simultan  menunjukkan  hasil  yang  hampir sama baik untuk harmonik pertama, harmonik kedua dan seterusnya. Ketika digunakan perintah mix and render, semua perintah editing dan pencampuran akan dilakukan pada sinyal suara, serta karena proses  penjumlahan  yang  terjadi  ketika  dua  gelombang  tersebut  di-mix.  Hal  ini  menyebabkan perbedaan  antara  frekuensi  hasil  superposisi  mix  dan  superposisi  simultan.  Perbandingan  hasil superposisi mix dengan superposisi simultan persentasenya berkisar dari 0% sampai dengan 2%.
Tabel 1. Perbandingan frekuensi dan amplitudo bonang barung untuk superposisi yang di-mix dan yang dipukul secara simultan dengan bantuan Audacity
Nada Harmonik 1 Harmonik 2 f (Hz) Amplitudo (dBFS) f (Hz) Amplitudo (dBFS) 1 Superposisi mix 301,0 -17,7 609,6 -20,5 Superposisi simultan 301,0 -15,6 604,5 -18,3 2 Superposisi mix 325,3 -17,3 652,4 -17,8 Superposisi simultan 324,1 -17,6 651,7 -22,8 3 Superposisi mix 359,6 -16,1 707,7 -18,7 Superposisi simultan 360,2 -16,2 708,3 -18,2 4 Superposisi mix 408,3 -14,7 822,6 -21 Superposisi simultan 408,7 -18,3 823,7 -19,4 5 Superposisi mix 456,6 -19,6 886,3 -21,4 Superposisi simultan 456,1 -20,1 885,1 -23,8 6 Superposisi mix 474,6 -18,2 953,0 -20,3 Superposisi simultan 474,0 -18,5 954,2 -19,2 7 Superposisi mix 513,8 -18,1 1049 -20,8 Superposisi simultan 524,1 -20,1 1048 -22,4
Perbandingan hasil superposisi bonang barung yang dipukul secara simultan dan di-mix menggunakan MATLAB
0 0.5 1 1.5 2 2.5 x 10 4 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 M agn itudo ,(dBF S) Frekuensi,(Hz) f0=300.4812 f1=603.0638 f2=1048.5324
GAMBAR 4. Grafik nada pertama superposisi mix hasil analisis FFT
0 0.5 1 1.5 2 2.5 x 10 4 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 M agn itudo ,(dBF S) Frekuensi,(Hz) f0=301.1594 f1=602.9297 f2=1048.8655
GAMBAR 5. Grafik nada pertama superposisi simultan hasil analisis FFT
Hasil analisis superposisi mix dan superposisi simultan dapat dilihat pada gambar 4 dan gambar 5. Frekuensi  yang  dihasilkan  dari  superposisi  mix  pada  tabel  2  sebesar  300,5  Hz  dan  603,1  Hz. Sedangkan  hasil  superposisi  simultan  nilainya  301,2  Hz  dan  602,9  Hz.  Hasil  superposisi  yang diperoleh dari hasil mix dan simultan nilainya tidak terlalu berbeda. Masih berada pada rentang yang hampir sama, yaitu 300 Hz – 310 Hz.
Tabel 2. Perbandingan frekuensi dan amplitudo bonang barung untuk superposisi yang di-mix dan yang dipukul secara simultan dengan bantuan MATLAB
Nada Harmonik 1 Harmonik 2 f (Hz) Amplitudo (dBFS) f (Hz) Amplitudo (dBFS) 1 Superposisi mix 300,5 0 603,1 -5,41 Superposisi simultan 301,2 0 602,9 -4,31 2 Superposisi mix 335,1 0 657,5 -3,57 Superposisi simultan 335,3 0 657,8 -6,47 3 Superposisi mix 355,8 0 700,3 -4,39 Superposisi simultan 355,8 0 700,3 -3,13 4 Superposisi mix 417,3 0 828,6 -4,07 Superposisi simultan 419,1 0 829,0 -1,18 5 Superposisi mix 456,1 0 883,4 -3,60 Superposisi simultan 455,7 0 881,9 -1,68 6 Superposisi mix 477,5 0 944,2 -2,73 Superposisi simultan 477,6 0 944,9 -3,48 7 Superposisi mix 514,3 0 1041 -0,73 Superposisi simultan 515,7 0 1042 -0,98
Perbandingan  frekuensi  hasil  penelitian  ini  dengan  penelitian  Suryodiningrat,  dkk.  sebesar 1,163%.  Frekuensi  superposisi  yang  diperoleh  dari  perangkat  lunak  audacity  dan  MATLAB menghasilkan  hasil  yang  hampir  sama  misalnya  pada  frekuensi  dasar  nada  pertama  deret  pertama yaitu  sebsar  301  Hz,  meskipun  terlihat  ada  perbedaan  besar  amplitudonya.  Sehingga  pada  saat dimainkan,  hasil  superposisi  mix  dan  simultan  secara  visualisasi  terdapat  beda  fase  namun  akan terdengar sama oleh orang yang mendengarnya karena persepsi bunyi yang ditangkap oleh gendang telinga  frekuensi  dan  amplitudonya  hampir  sama.  Perbandingan  hasil  superposisi  mix  dengan superposisi simultan dengan audacity persentasenya berkisar dari 0% sampai dengan 2%, sedangkan perbandingan hasil analisis superposisi dengan program pada MATLAB persentasenya berkisar dari 0% sampai dengan 0,4%.

## 4. SIMPULAN
Perbandingan  hasil  superposisi  mix  dengan  superposisi  simultan  dengan  audacity  persentasenya berkisar  dari  0%  sampai  dengan  2%,  sedangkan  perbandingan  hasil  analisis  superposisi  dengan program pada MATLAB persentasenya berkisar dari 0% sampai dengan 0,4%. Perbedaan frekuensi superposisi dengan audacity dan MATLAB terjadi karena MATLAB dapat menambahkan suara yang sangat  rendah.  Hasil  superposisi  yang  diperoleh  dari  hasil  mix  dan  simultan  nilainya  masih  berada pada rentang yang hampir sama. Sehingga pada saat dipukul, hasil superposisi mix dan simultan akan terdengar  sama  oleh  orang  yang  mendengarnya  karena  frekuensi  dan  amplitudonya  hampir  sama meskipun  terdapat  beda  fase.  Namun  karena  telinga    manusia  hanya  peka  terhadap  frekuensi  dan amplitudo sehingga hasil superposisi simultan dan mix sama.

## REFERENSI
[1] W. A. Sethares, Tuning, Timbre, Spectrum, Scale . Second Edition, London, Springer (2005), p. 379-380.
[2] Suyatno,  H.  A.  Tjokronegoro,  IGN.  Merthayasa,  dan  R.  Supanggah,  Karakteristik  Akustik Gamelan  Jawa  Studi  Kasus  Gamelan  Milik  PSTK  ITB.  Prosiding  Seminar  Fisika  dan Aplikasinya( 2013). ISSN: 2086-0773.
[3] Ishafit.  Teknologi  Informasi  dan  Komunikasi  dalam  Pembelajaran  Fisika:  Komputerisasi Eksperimen  Bunyi  Berbasis  Soundcard  Laptop.  Prosiding  Seminar  Nasional  Fisika  UNJ (2012).