Monthly Archives: February 2012

Identifikasi Karakteristik Akustik Suara Pengucap termanipulasi Aktif: Studi kasus Penyulih Suara (dubber)

Salah satu upaya bangsa Indonesia untuk bangkit kembali adalah dengan pemberantasan korupsi. Adalah Komisi Pemberantasan Korupsi (KPK), sebagai lembaga negara yang mempunyai tugas khusus dalam mengungkap kasus-kasus korupsi di Indonesia. Salah satu bahan bukti awal adalah sadapan hasil dari pembicaraan seseorang dengan pihak lain yang dapat dicurigai sebagai bagian proses komunikasi yang berhubungan dengan tindak korupsi. Untuk keperluan forensik, sampel suara ucap dari beberapa rekaman sadapan harus dibandingkan dengan sampel suara dari tersangka tersebut yang direkam selama proses penyidikan. Hasil dari analisa sekumpulan sampel suara ucap harus memberikan kesimpulan apakah suara ucap itu dari sumber subjek yang sama atau tidak. Secara scientific produksi suara dapat dianalogikan dengan model source-filter, dimana laring sebagai sumber suara (source) dan supralaryngeal vocal tract sebagai filter akustik. Dengan model source-filter bahwa produksi suara ucap manusia digambarkan bahwa suara ucap manusia berasal dari suatu sumber suara yang melewati filter akustik. Sumber suara ini memiliki frekuensi yang disebut dengan frekuensi fundamental atau pitch. Sedangkan filter akustiknya memiliki frekuensi-frekuensi resonansi yang disebut dengan formant.

Satu tantangan dalam proses forensik, adalah seringkali tersangka tidak kooperatif dalam pengambilan sampel suara ucap selama proses penyidikan, sehingga diperlukan satu sistem identifikasi suara ucap yang dikembangkan untuk keperluan forensik. Satu pendekatan yang digunakan untuk estimasi sumber suara adalah berdasarkan ekstraksi ciri akustik dari suara ucap yang berbasis pada pitch dan/atau formant. Untuk keperluan identifikasi secara otomatis, perlu suatu sistem klasifikasi berbasis statistik untuk membuat suatu keputusan dari ciri akustik dari beragam sample suara ucap yang diproses.

Proses identifikasi akan semakin kompleks pada saat terjadi manipulasi/penyamaran (disguissing) suara dari subyek/tersangka akibat adanya modifikasi pada proses produksi suara baik yang terjadi pada bagian source dan atau filter. Modifikasi ini dapat terjadi secara pasif akibat perubahan keadaan emosi dari subyek misalnya dalam kondisi tertekan secara kejiwaan maupun mengalami gangguan kesehatan yang berhubungan dengan organ-organ pengucapan sehingga yang bersangkutan tidak dapat melakukan produksi suara-ucap secara normal. Modifikasi juga dapat terjadi secara aktif bila subyek dengan secara sengaja merubah warna suara maupun gaya bicara dari kebiasaan sehari-hari. Teknik yang bisa digunakan untuk jenis modifikasi yang terakhir ini salah satunya adalah voicing yaitu suatu teknik memanipulasi suara dengan phonation yang menyebabkan terjadinya perubahan frekuensi dasar(pitch) dari suara yang diucapkan pada waktu (timing) tertentu. Hal ini terjadi karena adanya modifikasi kekakuan dari glottis sehingga terjadi perubahan dari volume aliran udara (airstream) yang mengalir ke daerah vocal tract yang selanjutnya menghasilkan warna suara (tone) yang berbeda. Sementara itu, perubahan gaya bicara pada umumnya dilakukan dengan melakukan perubahan dalam penekanan (stressing) pengucapan pada suku kata tertentu, memperpanjang-memperpendek panjang ucapan,perubahan bentuk bibir, dll., sehingga berpengaruh pada intonasi ucapan.

Penelitian ini difokuskan untuk memperbanyak data base suara termanipulasi aktif, yang pada penelitian terdahulu telah digunakan pemain teater, dalang wayang golek, dan dalang wayang kulit, serta penyanyi tenor dan sopran. Pada penelitian kali ini, studi kasus akan menggunakan subjek suara penyulih suara (dubber), sebagai bentuk pengembangan lanjut dari sistem indentifikasi suara pengucap dengan suara yang termanipulasi aktif, dimana pengucap mampu memodifikasi suaranya dengan rentang yang cukup lebar, dan mampu merubah ciri khasnya. Dari tiap sampel suara, akan dilakukan ekstraksi ciri akustik untuk mendapatkan ciri akustik pitch dan Formant. Untuk deteksi dari ciri akustik pitch , akan dibandingkan metode yang berdasarkan frekuensi domain dan time-frekuensi domain. Tiga jenis formant yaitu dikenal dengan F1, F2 dan F3 yang biasa digunakan untuk ekstraksi ciri akustik dengan metode Linear Predictive Coding. Pada sistem klasifikasi ciri akustik, akan dilakukan pendekatan likelihood ratio, untuk mendeteksi besarnya rentang frekuensi suara termanipulasi aktif, khususnya untuk profesi Penyulih Suara (dubber).

Synopsis: Akustik Perkantoran Tapak Terbuka (Acoustics of Open-plan Offices)

Latar belakang masalah
Seiiring dengan semakin mahalnya energi fosil di dunia, konsep pembangunan gedung perkantoran di Indonesia, sebagaimana halnya dibelahan dunia yang lain, semakin banyak yang mengacu pada konsep bangunan hijau (green building). Ini berarti, pemanfaatan energi terbarukan seperti energi matahari, dalam kaitannya dengan energi pencahayaan misalnya, semakin banyak dijadikan pertimbangan utama di dalam desain selubung bangunan. Sebagai salah satu akibatnya, ruangan kerja dibuat mendekati perimeter selubung bangunan, dan bertipe tapak-terbuka (open-plan), agar supaya cahaya matahari semakin banyak masuk ke dalam ruangan. Dengan demikian pemakaian energi fosil untuk pencahayaan ruangan bisa dikurangi.
Konsep Perkantoran Tapak-terbuka (Open-plan Offices), yang secara umum dikategorikan dengan tidak adanya dinding dan partisi, pertama kali diperkenalkan oleh 2 orang produsen furnitur Jerman Barat, Eberhard dan Wolfgang Schnelle[1]. Para inovator ini percaya bahwa konsep ini memiliki banyak keuntungan dari sisi managerial, ekonomi dan kondisi kerja, misalnya terciptanya kondisi komunikasi yang lebih baik antara bagian, penghematan ruang karena tidak memerlukan koridor, dan lingkungan kerja yang lebih[2, 1, 4].
Masalah yang sering ditemui terkait dengan kenyamanan berkomunikasi dalam konsep kantor tapak-terbuka adalah gangguan secara aural akibat interferensi bunyi dan kebisingan, hilangnya privasi dalam berkomunikasi, dan seringnya interupsi oleh rekan kerja [4]. Beberapa peneilitian menunjukkan bahwa gangguan ini dapat memberikan efek psikologis pada para pekerja, terutama bagi mereka yang sebelumnya telah terbiasa bekerja di lingkungan tertutup atau semi tertutup.
Akibat penggunaan pembatas ruang kerja (‘working space’) yang bersifat semi-terbuka, beberapa penelitian di US [2, 5] menunjukkan kebisingan diakibatkan oleh suara percakapan antar pekerja merupakan gangguan akustik ruang yang paling signifikan. Hal ini ditemui terutama di perkantoran yang memberikan jasa pelayanan ke konsumen entah melalui percakapan langsung atau media komunikasi elektronik. Sumber kebisingan lain berkaitan dengan peralatan elektronik yang mendukung aktivitas kerja diantaranya dering telepon, komputer, mesin fax, mesin fotokopi maupun printer.
Problem akustik yang lain akibat layout ruangan adalah tidak terpenuhinya privasi dalam percakapan (speech privacy). Interferensi bunyi merupakan penyebab utama gangguan ini. Tidak adanya dinding penghalang (barriers free) menyebabnya gelombang suara dengan mudah dapat berpropagasi secara bebas ke seluruh sudut ruangan. Gangguan ditunjukkan dengan sulitnya memahami suara percakapan yang mengandung informasi penting akibat adanya gangguan suara percakapan lain yang lebih jernih, lebih keras, mudah ditangkap dan mendominasi zona pendengaran. Atenuasi (penyerapan) dan peredaman suara hanya di layani oleh material-material partisi dengan ketinggian terbatas sementara peran langit-langit sebagai penyerap suara menjadi sangat berkurang karena refleksi bunyi tidak mampu mencapai pembatas ruang tersebut.
Dengan adanya gangguan-gangguan akustik tersebut diatas, konsep perkantoran tapak-terbuka dinilai kurang tepat untuk mendukung efektifitas kerja, walaupun dari sisi perancangan arsitektur dianggap lebih estetis, efisien dan memiliki tingkat perawatan yang lebih mudah karena dapat dengan mudahnya ditata ulang sesuai dengan perubahan kebutuhan. Dari sisi interaksi antar pekerja, konsep perkantoran ini mampu menciptakan keakraban dan suasana kebersamaan.

Tujuan riset
Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan hubungan kuantitatif antara kondisi akustika ruang pada ruangan kantor tapak-terbuka dengan tingkat kepuasan atau kenyamanan privasi wicara (speech privacy) para pekerja yang berada di dalam ruangan tersebut. Hasil kuantitatif ini akan memberikan manfaat di dalam proses desain ruangan yang memenuhi standard konsep bangunan hijau, tanpa mengganggu tingkat kepuasan privasi wicara orang yang bekerja di ruangan tersebut.

METODOLOGI
Metodologi yang digunakan pada penelitian ini merupakan kombinasi antara pengukuran akustika ruangan, pemodelan dan simulasi ruangan, dan observasi dan survey kepada pengguna ruangan. Objek penelitian setidaknya akan melibatkan 3 bangunan perkantoran tapak-terbuka di kota Bandung, Yogyakarta dan Jakarta.

Pengukuran Akustik Ruangan
Pengukuran ini bertujuan untuk mendapatkan karakteristik akustik ruangan, yang dilakukan dengan metode pengukuran respon impuls ruangan dan perekaman kondisi tingkat tekanan suara sebagai fungsi waktu maupun fungsi frekuensi (spektrum). Parameter akustik yang diharapkan dapat diperoleh dari pengukuran ini meliputi: Tingkat tekanan suara rata-rata, tingkat tekanan suara puncak, komponen frekuensi suara percakapan dan suara-suara mesin-mesin kantor, serta interaksi suara yang terjadi di dalam ruangan (atenuasi, masking, coloration, etc). Pengukuran akan dilakukan dengan mempertimbangkan karakter sumber suara dan pendengar, sehingga perlu melibatkan penapisan sinyal menggunakan fungsi pembobot yang lazim digunakan misalnya pembobot A, B, atau C.

Pemodelan dan Simulasi
Pemodelan dan Simulasi ruangan digunakan untuk mencari kesempatan perbaikan kinerja ruangan secara akustik apabila diperlukan. Proses ini dilakukan dengan pendekatan geometri ruangan dan kombinasi antara Ray Tracing Method dan Image Method, dengan menggunakan perangkat lunak CATT Acoustics v 8.0. Besaran akustik yang terukur di bagian 3.1 akan menjadi acuan di dalam proses ini. Proses auralisasi akan digunakan juga didalam bagian ini untuk memberikan listening experience bagi pengguna ruangan.

Observasi dan Survey Pengguna
Observasi dan Survey pengguna ruangan, dilakukan dengan metode pengamatan langsung dan menggunakan quesioner, untuk mendapatkan gambaran efek-efek yang dihasilkan besaran akustik yang diukur pada bagian 3.1 terhadap kepuasan privasi wicara pengguna.

DAFTAR PUSTAKA
1. Hundert, A. T., & Greenfield, N. (1969). Physical space and organizational behavior: A study of an office landscape. Proceedings of the 77th Annual Convention of the American Psychological Association (APA) (pp. 601-602). Washington, D.C.: APA.
2. Boyce, P. R. (1974). Users’ assessments of a landscaped office. Journal of Architectural Research, 3(3), 44-62
3. Zalesny, M. D., & Farace, R. V. (1987). Traditional versus open offices: A comparison of sociotechnical, social relations, and symbolic meaning perspectives. Academy of Management Journal, 30, 240-259.
4. Hedge, A. (1982). The open-plan office: A systematic investigation of employee reactions to their work environment. Environment and Behavior, 14(5), 519-542.
5. Sundstrom, E., Town, J. P., Rice, R. W., Osborn, D. P., & Brill, M. (1994). Office noise, satisfaction, and performance. Environment and Behavior, 26(2), 195-222.
6. Navai, M., Veitch, J.A. Acoustics Satisfaction in Open-Plan Offices (2003): Review and Recommendations, Institute for Research in Construction, 5.

Menu Riset 2012

Menu Riset di Group Akustik kami di tahun 2012 ini adalah:

1. Forensic Speaker Identification (Active Disguishing problem): 3 S1
2. Open-plan Office Acoustics (privacy vs Intelligibility) : 2 S1
3. Hospital Acoustics (privacy vs intelligibility) : 1 S2 , 1 S1
4. Archeological Acoustics (Cultural Preservation) : 2 S1
5. Indonesian Traditional Music Performance Hall (Design and Simulation) : 1 S3, 2 S1
6. Sound Insulations (Design and Measurements) : 1 S2
7. Active Noise Control (Algorithm and Design) : 1 S3
8. Binaural Sound Localization (Hardware Design) : 1 S2

Tim Peneliti yang terlibat dalam ke 8 topik tadi terdiri dari 4 staf dosen di Teknik Fisika ITB (topik 1-6), 3 Staff Dosen di Teknik Elektro (topik 7-8), 1 Dosen Teknik Fisika UGM (topik2), 2 Mahasiswa S3, 3 Mahasiswa S2, dan 10 Mahasiswa S1, serta 1 Asisten Riset.