PENDETEKSIAN NOTASI GAMELAN MENGGUNAKAN METODE SHORT TIME FOURIER TRANSFORM
Solekhan
Program Studi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muria Kudus Gondangmanis, Bae, PO. BOX 53, Kudus, Telp : 0291-438229, Fax:0291-437198 Email: muria@umk.ac.id , Website: http://www.umk.ac.id

## ABSTRAK
Indonesia  memiliki  warisan  budaya  yang  sangat  banyak.  Gamelan  merupakan  warisan  budaya yang  perlu  dilestarikan.  Usaha  untuk  pelestarian  gamelan  perlu  dilakukan  agar  musik  gamelan  jangan sampai  punah  apalagi  diakui  negara  lain.  Notasi  musik  diperlukan  sebagai  panduan  untuk  memainkan suatu  musik.  Dalam  memainkan  gamelan  diperlukan  adanya  notasi  musik  sebagai  panduan  untuk memudahkan  generasi  mendatang  dalam  memainkan  musik  gamelan.  Penelitian  kali  ini  mendeteksi notasi musik gamelan dari sinyal audio gamelan.
Kata kunci: gamelan, STFT

## ABSTRACT
Indonesia  has  a  cultural  heritage  very  much.  Gamelan  is  a  artistic  heritage  that  should  be preserved. Efforts to preserve gamelan music needs to be done in order not to become extinct much less recognized  in  other  countries.  Musical-notation  is  needed  as  a  guide  to  playing  the  music.  In  playing gamelan  music-notation  is  necessary  as  a  guide  to  facilitate  the  next  generation  in  playing  it.  In  this research introduce detecting gamelan music notation from audio signal gamelan.
Keywords : gamelan, STFT

## 1. PENDAHULUAN
Gamelan adalah salah satu dari sekian banyak alat musik tradisional di Indonesia yang harus dilestarikan keberadaannya.  Usaha  untuk  pelestarian  gamelan  perlu  dilakukan  agar  musik  gamelan  jangan  sampai punah.  Jika  kita  tidak  melakukan  pelestarian  budaya  kita  bisa  jadi  budaya  kita  diakui  oleh  negara  lain, seperti yang terjadi akhir-akhir ini.
Gamelan  memiliki  suara  yang  khas  yang  dihasilkan  dari  perangkat-  perangkat  yang  khusus.  Pada umumnya  gamelan  adalah  alat  musik  pukul  yang  terbuat  dari  logam.  Untuk  memainkannya  musik gamelan maka diperlukan adanya notasi musik gamelan. Notasi gamelan berupa tulisan angka-angka. Dengan  munculnya  teknologi  pengolahan  sinyal,  maka  sinyal  suara  bisa  dicari  bentuk  frekuensinya, sehingga  muncul pertanyaan  bagaimana  mengubah sinyal  suara  menjadi notasi  musik.  Untuk  mengatasi masalah ini maka pada makalah ini mengimplementasikan metoda Short Time Fourier Transform (STFT) untuk mengetahui notasi musik dari sinyal suara gamelan.

## 2. LANDASAN TEORI

## 2.1. Perangkat Gamelan
Gamelan  [1]  merupakan  seperangkat  alat  musik  tradisional  yang  memiliki  sejumlah  alat  musik  yang secara umum dibuat dari logam. Gamelan berkembang di beberapa pulau di Indonesia yaitu di Pulau Jawa selanjutnya  disebut  Gamelan  Jawa  dan  juga  gamelan  yang  berkembang  di  Pulau  Bali  disebut  Gamelan Bali. Gamelan terdiri dari beberapa alat musik yang umumnya merupakan alat musik pukul walaupun ada juga alat musik gesek yang menggunakan dawai sebagai media penghasil bunyi.
Dalam  memainkan  gamelan  tersebut  dilakukan  dengan  cara    memukul  atau  menggesek  pada  bagian penghasil suara pada perangkat alat tersebut.  Bunyi harmoni didapat dengan cara memainkan instrument tersebut dalam suatu orkestra.
Peralatan gamelan jawa bisa dikelompokan kedalam 4 bagian yakni Gongan (kempyang, kethuk, kempul, kenong  dan  gong),  Balungan  (saron  panerus,  saron  barung,  demung,  slenthem  dan  slentho),  Panerusan (bonang, gendér, gambang, siter, celempung, suling dan rebab), Kendang (kendang dan bedug. Selain itu masih  ada  kelompok  lain  yaitu  gerong,  sindhen,  alok,  senggakan  dan  keplok.  Standard  titi  nada  pada Gamelan jawa ada dua macam yaitu Slendro, terdiri atas  5 buah titi nada dan Pelog, terdiri atas 7 buah titi nada.

## 2.2. Fourier Transform (FT)
Transformasi Fourier [2] adalah merupakan suatu model transformasi yang memindahkan domain spasial atau  domain  waktu  menjadi  domain  frekwensi.  Transformasi  Fourier  merupakan  suatu  proses  yang banyak digunakan untuk memindahkan domain dari suatu fungsi atau obyek ke dalam domain frekwensi. Di dalam pengolahan citra digital, transformasi fourier digunakan untuk mengubah domain spasial pada citra  menjadi  domain  frekwensi.  Analisa-analisa  dalam  domain  frekwensi  banyak  digunakan  seperti filtering.  Dengan  menggunakan  transformasi  fourier,  sinyal  atau  citra  dapat  dilihat  sebagai  suatu  obyek dalam domain frekwensi.
Transformasi Fourier kontinu 1D dari suatu fungsi waktu f(t) didefinisikan dengan:
      dt e t f F t j   ). ( ) ( (1)
dimana adalah fungsi dalam domain frekwensi
Transformasi Fourier kontinu 2D dari suatu fungsi spasial f(x,y) didefinisikan dengan:
             dxdy e y x f F y x j 2 1 ). , ( ) , ( 2 1     (2)
Transformasi  fourier  diskrit  atau  disebut  dengan Discrete  Fourier  Transform (DFT)  adalah  model transformasi  fourier  yang  dikenakan  pada  fungsi  diskrit,  dan  hasilnya  juga  diskrit.  DFT  didefinisikan dengan :
    N n N knT j e n f k F 1 / 2 ). ( ) (  (3)
DFT seperti rumus di atas dinamakan dengan DFT 1 dimensi, DFT semacam ini banyak digunakan dalam pengolahan sinyal digital.
Algoritma DFT yang dimodifikasi untuk mengurangi beban komputasi ini disebut dengan algoritma FFT ( Fast Fourier Transform ). Salah satu metode FFT yang terkenal adalah Algoritma Cooley-Tukey. Dengan  Algoritma  ini  beban  komputasi  turun  dari  N2  menjadi  2(N/2)2.  Algoritma  ini  berlaku  jika  N merupakan bilangan pangkat 2 ( N = 2n ).
Untuk  mengisi  kesenjangan  dalam  analisa  sinyal  maka  dikembangkan Short  Time  Fourier  Transform (STFT) [3-5]
(    )   ∑ ( ) ( (     )    ) (4)
dengan X(k, m) adalah representasi spektral-waktu dengan indeks bingkai m diskrit dan diskrit frekuensi indeks  k,  N  adalah  jumlah  sampel  dalam  setiap  blok,  dan  D  adalah overlap blok.  Dalam  STFT, diasumsikan  bahwa  komposisi  frekuensi  sinyal  adalah  waktu-invarian  dalam  durasi  setiap  blok,  tetapi dapat berbeda-beda di blok.

## 3. HASIL EKSPERIMEN
Dalam percobaan ini digunakan sinyal suara satu instrumen gamelan yaitu saron. Sinyal suara yang digunakan sudah berupa data digital. Sinyal ini kemudian di proses seperti berikut :
a. Mengambil data suara dari file digital
b. Menampilkan gambar audionya (lihat gambar 1)
c. Mencuplik sebagian data suara
d. Melakukan konversi FFT
e. Berulang untuk data berikutnya sampai semua data suara selesai
f. Menampilkan hasil konversi (hasil gambar 2)
Pada sinyal suara ini berpola notasi  dalam bentuk angka 7 6 7 6 5 3 5 3. Suara tersebut dalam format wav audio.
Gambar  1. gambar sinyal suara
Gambar  2. Hasil pengambilan notasi
Dari gambar 2 tersebut untuk tanda dapat diartikan sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Notasi
Tanda Sm1 Sm 2 Sm 3 Sm 5 Sm 6 Sm 7 notasi 1 2 3 5 6 7
Dari gambar 2 dan tabel 1 terlihat hasil estimasi notasi musik gamelan dengan metode STFT memiliki pola 7 6 7  6  5  3 5 3, sesuai dengan pola notasi aslinya.
Dengan menggunakan cara yang sama dicoba untuk beberapa kali percobaan dengan data seperti berikut tabel berikut :

## Tabel 2 Percobaan notasi
Notasi asli Notasi hasil
7 6 7 6 5 3 5 3  7 6 7 6 5 3 5 3 2 1 2 1 3 2 3 2  2 1 2 1 3 2 3 2
Setelah  dicoba  beberapa  kali  percobaan  seperti  dari  tabel  2,  terlihat  metode  ini  dapat  digunakan  untuk mengambil notasi musik gamelan.

## 4. KESIMPULAN
Paper ini mengusulkan sebuah metode untuk mengambil notasi musik gamelan dari suatu audio gamelan. Metode yang digunakan secara efisien dapat digunakan  untuk  mengetahui  notasi dari suatu sinyal suara gamelan.  Untuk  kedepannya  diharapkan  teknik  yang  diusulkan  dapat  diimplementasikan  dalam  banyak intrument gamelan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sumarsam,  2003.  Gamelan  Interaksi  budaya  dan  perkembangan  musikal  di  Jawa,Pustaka  pelajar, Yogyakarta.
[2] Saeed  V.  Vaseghi, Advanced  Digital  Signal  Processing  and  Noise  Reduction  Fourth  Edition ,  John Wiley & Sons , 2008
[3] R.  E.  Crochiere  and  L.  R.  Rabiner, Multirate  Digital  Signal  Processing.  Englewood  Cliffs ,  NJ: Prentice-Hall,  1983.
[4] M. R. Portnoff, Time-frequency  representation of digital signals and systems   based on short-time Fourier analysis ,  IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process., vol. ASSP-28, pp. 55-69, Feb.  1980.
[5] Jacob  Benesty  and  Yiteng  (Arden)  Huang, audio  signal  processing  for  next-generation  multimedia communication systems , Kluwer Academic Publishers, 2004