FISIOLOGI SUARA

1.     ASAL SUARA

Suara terjadi akibat adanya getaran. Jika sebuah benda dipukul, ditarik ditiup, digores atau ditekuk secara berulang-ulang maka partikel udara yang berada dekat dengan benda itu akan bergerak pula mengikuti gerakan benda tersebut. Gerakan benda yang berulang-ulang menyebabkan pemampatan dan perenggangan udara secara bergantian. Pernampatan dan perenggangan ini menimbulkan gelombang suara di udara. Gelombang suara merambat melalui udara hingga sampai ke telinga dan menggetarkan gendang telinga. Itulah yang disebut sebagai ‘mendengar suara’.Kesimpulannya,suara yang didengar manusia timbul karena adanya getaran benda yang merupakan sumber suara dan adanya medium penghantar yang membawa getaran sumber suaras ampai ke telinga. Gelombang suara yang paling sederhana yaitu gelombang suara sinus(sinusoidal).

 

2.     FREKUENSI

Frekuensi adalah jumlah siklus dalam setiap getaran yang lengkap didalam setiap detiknya (jumlah getaran setiap detik). Satuan frekuensi adalah Hertz ,diambil dari nama penemu gelombang radio pada tahun 1886, Heinfich Hertz. Kadang-kadang digunakan juga cycles per second (cps).

Contoh, jika sebuah benda bergetar sebanyak 100 kali setiap detiknya maka berarti getaran benda tersebutmenimbulkan suara yang berfrekuensi 100 Hertz (Hz). Jumlah getaran kelipatan seribu biasanyadinyatakan dengan ‘kilo’. 10.000 hertz = 10Kilohertz(kHz).

 

3.     PENDENGARAN MANUSIA &AUDIBLE RANGE

Manusia mempunyai sensitive transducer (membran peka getaran) pada telinganya yang secara umum sanggup bergetar (dalam bahasa sederhana disebut ‘bisa mendengar’) dengan jangkauan frekuensi 16 Hz - 16.000 Hz (16 kHz), ada pula yang menyebut 20 - 20.000 Hz (20 kHz).Frekuensi terendah dan tertinggi dari jangkauan frekwensi yang bias didengar manusia tersebut sebenarnya lebih tepat dikatakan sebagai ‘dirasakan’ daripada didengar.

·         Frekuensi diatas16.000 Hz disebut sebagai frekuensi Ultrasonic.

·         Frekuensi di bawah 16 Hz disebut Infrasonic.

Diambang batas tersebut, biasanya manusia merasakan hal-hal yang bersifat fisik misalnya manusia cenderung merasakan sakit di telinga ketika mendengar sayatan suara biola pada oktav tertinggi. Sedangkan pada ambang batas frekuensi rendah, suara getaran gempa bumi membuat manusia cenderung merasa cemas, takut dan detak jantung meningkat.

Para sound designer untuk film bioskop sering mengeksploitasi suara dengan pada frekuensi tersebut untuk meningkatkan ketegangan penonton. Meskipun hal ini juga harus didukung sistem tata suara (Loudspeaker dsb) yang mampu mereproduksi suara dengan frekuensi tersebut.

4.     PITCH

Terdapat satu istilah tidak baku namun umum dalam kehidupan sehari-hari yaitu ‘ fals’. Kata tersebut untuk menggambarkan ketidak tepatan dalam mengatur tinggi-rendah suara relatif. Contoh, ,Seorang vokalis memainkan lagu yang instrument musiknya menggunakan nada dasar ‘A’. Frekuensi nada ‘A’ adalah 440 Hz, vokal yang dinyanyikan ternyata ‘ fals ’ dengan frekuensi kira-kira 435 Hz. Maka bisa dikatakan vokalis tersebut menyanyi dengan ‘ pitch’ yang lebih rendah dari nada yang seharusnya.

Kesimpulannya semakin banyak getaran setiap detiknya semakin tinggi ‘pitch’-nya. Suara gelas pecah mempunyai frekuensi lebih tinggi daripada frekuensi karung beras yang jatuh, maka dikatakan bahwa pitch suara gelas pecah lebih tinggi daripada suara karung beras jatuh. Suara-suara yang dihasilkan akibat perbedaan pitch juga memberikan persepsi karakter nada suara seperti bright(cerah), mellow(lembut), raspy(serak), hissy(berdesis) dan sebagainya.

5.     OKTAF

Oktaf yaitu istilah untuk pembagian jangkauan frekuensi suara yang bisa didengar telinga manusia. Pembagian ini dilakukan karena frekuensi suara masing-masing mempunyai keunikan dan karakteristik tersendiri. Satu oktaf adalah interval antara dua frekuensi yang mempunyai perbandingan 2 : 1. Jangkauan pendengaran manusia yang juga biasa disebut spektrum audio tersebut mencakup hampir 10 oktaf. Dalam dunia audio sering juga digolongkan dalam bass, midrange dan treble.

A.  LOW BASS (Oktaf I & II, frekuensi 16 Hz - 63 Hz)

Contoh : Not paling bawah alat musik piano, organ, tuba dan bass, gempa bumi, gemuruh Ialu lintas, gemuruh badai, ledakan. Suara dalam oktaf tersebut identik dengan kekuatan, semangat, penuh tenaga. Penambahan kekuatan pada oktaf ini akan menimbulkan kesan tebal dan berlumpur.

B.  UPPER BASS (Oktaf III & IV, frekuensi 64 Hz – 256 Hz)

Contoh : Suara drum, piano, bass, cello, trombone dan french horn. Dalam oktaf ini suara-suara tersebut menimbulkan keseimbangan pada struktur musik. Penambahan kekuatan pada oktaf ini mengakibatkan suara menjadi tebal, sementara pengurangan akan menyebabkan suara menjadi tipis.

C.  MIDRANGE (Oktaf V, VI, VII, frekuensi 256 Hz - 2.048 Hz)

Oktaf ini sering disebut frekuensi fundamental, harmonik dan overtone bagian rendah dari sumber suara. Midrange biasanya menimbulkan suara yang tidak menyenangkan. Penambahan kekuatan pada oktaf VI akan menimbulkan hornlike effect (suara terasa seperti terompet). Sedangkan penambahan kekuatan pada oktaf VII menyebabkan suara menjadi kecil atau ringan (tinny). Terlalu banyak mendengarkan suara-suara Midrange bisa mengganggu dan melelahkan.

D.  UPPER MIDRANGE (Oktaf VIII, frekuensi 2.048 Hz - 4.096 Hz)

Telinga manusia lebih sensitif pada oktaf VIII ini dibanding oktaf-oktaf lainnya. Bagian rendah dari oktaf VIII (2.048 Hz - 3.500 Hz) mengandung frekuensi vokal atau dialog manusia. Penambahan kekuatan akan meningkatkan kejelasan pada vokal/ dialog, khususnya pada jangkauan frekuensi 3.000 Hz - 3.500 Hz. Namun jika terlalu berlebihan suara menjadi kasar (abrasive) dan tidak menyenangkan, vokal atau dialog menjadi keras(hars) dan lispy (seperti pengucapan ‘s’ dan ‘z’ yang tidak tepat hingga kesannya seperti mengucapkan ‘th’), membuat konsonan sulit dimengerti. Sedangkan bagian atas dari oktaf VIII (diatas 3.500 Hz) mengandung pitch yang kaya dan menyenangkan yang bisa memberikan daya pisah (definisi suara), juga memberikan kejernihan dan realitas yang lebih baik. Pendengar menyadari frekuensi pada jangkauan ini (dan juga pada bagian bawah oktaf IX, sampai 6.000 Hz) sebagai suara yang dekat (close) atau biasa dikenal sebagai "presence range" (bagian frekuensi yang bisa lebih menghadirkan/ mendekatkan suara).

E.  TREBLE (Oktaf IX & X, frekuensi 4.096 Hz - 16.384 Hz)

Oktaf-oktaf ini sebenarnya hanya menyumbang kurang lebih 2 % dari total output spectrum suara. Frekuensi ini identik dengan suara yang cemerlang (briiliance) dan ceria (sparkle), terutama bagian atas oktaf IX dan bagian bawah oktaf X. Penambahan kekuatan pada frekuensi 5.000 Hz yang merupakan 'jantung" dari presence range akan memberikan kesan seolah terjadi peningkatan kekerasan secara keseluruhan pada mid range. Pengurangan pada 5.000 Hz membuat suara seperti menjauh dan transparan. Sedangkan penambahan kekuatan pada frekuensi diatas 6.000 HZ membuat suara mendesis dan menyebabkan noise elektronik dan noise sistem perekaman. Sebaliknya jika kekuatannya dikurangi akan mengakibatkan suara terkesan tumpul.

6.     INTENSITAS SUARA

Untuk bisa bergetar maka benda harus berubah dari posisi semula, artinya benda tersebut melakukan penyimpangan. Besar kecilnya penyimpangan ini di sebut ‘amplitudo’. Amplitudo ini akan menentukan besar kecilnya perapatan dan perenggangan udara yang pada akhirnya akan menentukan keras lemahnya suara yang masuk ke dalam telingan kita. Besar kecilnya amplitudo akan mempengaruhi intensitas atau kekerasan suara. Intensitas suara diukur dengan satuan decibel(db), yaitu satuan ukuran untuk intensitas relatif dari tekanan akustik.Tekanan akustik diukur dalam db sound pressure level(db-SPL).

Manusia mempunyai potensi untuk mendengar mulai dari 0 db-SPL, yang merupakan ambang pendengaran(treshold of hearing),hingga mencapai 140 db-SPL,ambang ketegangan (treshold of pain). Jangkauan dari 0 db-SPL (keheningan) sampai 140 db-SPL (paling keras) disebut  jangkauan dinamika atau bidang dinamika (dynamic range) dari kemampuan dengar manusia.

7.     AMPLITUDO

Yaitu tinggi rendahnya gelombang suara yang mempengaruhi besar kecilnya perapatan dan perenggangan udara. Perapatan dan perenggangan udara akan mempengaruhi tekanan akustik suara (sound pressure) dalam gelombang suara yang masuk ke telinga sehingga pada akhirnya akan menentukan keras lemahnya suara (intensitas). Satuannya adalah decibel (db) sound pressure level (SPL), yaitu satuan ukuran untuk intensitas relatif dari tekanan akustik. Tekanan akustik diukur dalam db sound pressure level(db-SPL).

8.     BIDANG DINAMIKA (DYNAMIC RANGE)

Bidang dinamika adalah rentang antara wilayah suara yang paling keras ( fortissimmo) sampai suara yang paling lembut (pianissimo). Rentang tersebut sering dikenal sebagai ‘loudness’. Persepsi terhadap loudness pada dasarnya adalah subyektif, tergantung pada kondisi lingkungan. Contohnya,suara orang berbisik dan suara ledakan bom pada kejadian nyata memiliki perbedaan kekerasan yang sangat tajam.

sementara dalam film tidak mungkin merekam suara dan mereproduksikan suara yang bisa menyamai bidang dinamika seperti dalam kenyataan sebenarnya. hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan mikrofon, alat perekam dan alat reproduksi suara (amplifier dan speaker). Suara yang sangat keras akan membuat hasil rekaman distorsi, sedangkan suara yang terlalu lembut akan mengakibatkan suara atmosfir lingkungan yang berlebihan dan noise peralatan.

9.     TIMBRE

Pada program televisi, color bar yang digunakan sebagai leader pita umumnya juga menyertakan tone

sebagai patokan pengukuran level audio.Software editing non-linear seperti Adobe Premiere menyertakan tone1000Hz dengan level -12dB. Tone tersebut pada dasarnya adalah gelombang yang murni atau gelombang sinusoidal (sine wave). Gelombang ini adalah suara frekuensi tunggal yang tidak mengandung suara-suara lain (harmonic dan overtones). Suara yang umum kita dengar setiap hari sebenarnya suara yang didalamnya mengandung beberapa frekuensi yang berbeda yang menghasilkan bentuk gelombang suara atau waveform secara bervariasi sehingga memberikan karakter pada setiap suara.

Misalnya struktur harmonik dan overtone yang ada pada suara gitar sangat jauh berbeda dengan struktur pada suara piano sehingga masing-masing dianggap mempunyai karakter yang berbeda. Perbedaan struktur harmonik dan overtone pada setiap ini disebut dengan timbre atau warna suara.Contoh nyata keunikan warna suara adalah pada suara manusia, meskipun misalnya sama-sama mempunyai suara bariton dengan level suara yang sama namun waveform pasti berbeda.

Jadi tidak ada suara manusia yang 100% mempunyai warna suara yang sama. Warna suara juga dapat ditimbulkan oleh jenis dan bahan sumber suaranya serta cara suara tersebut ditimbulkan.

10.   ENVELOPE

Salah satu yang juga mempengaruhi warna suara (timbre) adalah envelope. Envelope adalah perubahan intensitas suara yang diakibatkan oleh berjalannya waktu. Envelope dibagi dalam 3 (tiga) jenis :

·         Attack   :     Waktu yang dibutuhkan sejak suara tersebut muncul sampai mencapai level tertingginya.

·         Sustain :     Periode waktu selama level suara tertinggi tersebut muncul.

·         Decay   :     Waktu yang dibutuhkan sejak suara pada level tertingginya sampai suara tersebut hilang atau tidak terdengar.

Cara sumber suara mengeluarkan suara sangat mempengaruhi envelope. Suara kontra-bass yang digesek akan terdengar lebih lembut dan menyentuh dikarenakan attack, sustain dan decay-nya adalah secara berangsur-angsur (envelop-nya lama, halus, tidak tiba-tiba), sedangkan jika kontra-bass tersebut dipetik akan mengeluarkan suara yang tegas. Hal tersebut dikarenakan attack, sustain dan decay –nya adalah secara tiba-tiba (envelopnya singkat).

 

11.   RESONANSI

Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain di dekatnya. Sifat resonansi biasanya adalah saling berinterferensi sempurna (saling menguatkan).

Gitar akustik adalah salah satu contoh suara yang ditimbulkan akibat adanya resonansi. Ruangan pada gitar akustik yang terbuat dari kayu ikut bergetar dengan frekuensi yang sama dengan getaran senar sehingga menghasilkan energi suara yang lebih keras. Panel kayu pada gitar akustik disebut dengan resonator. Perbedaan bentuk dan perbedaan bahan resonator akan menghasilkan warna suara yang berbeda-beda pula.

12.   KECEPATAN SUARA

Kecepatan suara ikut mempunyai pengaruh terhadap pitch dan intensitas meski pengaruhnya kecil. Kecepatan suara dipengaruhi oleh temperatur. Udara yang lebih panas menyebabkan kecepatan suara naik, udara yang lebih dingin membuat kecepatan suara turun. Setiap perubahan 1 derajat Fahrenheit kecepatan suara berubah 1,1 feet/detik.

13.   ABSORBSI (PENYERAPAN) SUARA OLEH UDARA

Gelombang suara tidak dapat merambat sampai ke telinga tanpa adanya udara. Namun ternyata udara juga dapat mengakibatkan gelombang suara tidak dihantarkan dengan baik. Hal ini dikarenakan udara mempunyai kemampuan untuk menyerap suara. Contohnya semakin jauh sumber suara dengan telinga maka suara yang didengar makin lemah. Dalam hal ini energi suara akan diserap oleh udara sehingga kekuatannya semakin berkurang.

Absorbsi dipengaruhi oleh kelembaban udara dan frekuensi suara itu sendiri. Potensi kehilangan energi suara pada kelembaban udara tinggi sangat kecil, sedangkan semakin tinggi frekuensi maka potensi penurunan energi suara akan semakin besar.

Dalam konteks produksi film & televisi khususnya pada setting outdoor atau long shot, potensi kehilangan energi suara akan semakin besar jika jarak mikrofon dan sumber suara jauh. Pada situasi tersebut, sound designer biasanya akan menambahkan mikrofon lavalier/ clip-on untuk menambah detail suara.

14.   ECHO& REVERBERASI ( REVERB)

Echo (sering disebut gema) dan Reverb (sering disebut gaung) pada prinsipnya adalah pantulan suara yang diakibatkan benda-benda di sekitarnya. Suara yang keluar dari sumber suara akan dipantulkan kembali apabila mengenai sebuah benda keras. Karakteristik Echo adalah bunyi yang sama akan dipantulkan lagi dengan delay beberapa mili second, sedangkan delay pada reverb jauh lebih kecil sehingga seolah-olah hanya bagian akhir dari bunyi yang terdengar sebagai pantulan.

Jika energi suara mengenai permukaan keras dan datar, suara akan dipantulkan kembali dengan sudut pantul sama dengan sudut datangnya energi suara tersebut. Apabila suara mengenai bidang cembung maka suara akan dipantulkan menyebar, sedangkan jika mengenai bidang lengkung, suara akan dipantulkan terfokus ke arah satu titik.

Dalam konteks produksi film & televisi, rekaman dialog umumnya menghindari terjadi nya reverb dan echo untuk mendapatkan kejelasan suara yang murni. Sebagai bagian dari disain suara, penambahan efek gaung atau gema biasanya dilakukan pada tahap post-production. Pada produksi dengan setting ruangan kecil dan berdinding keras, biasanya sound designer akan menempatkan bahan-bahan penyerap suara untuk menghindari terjadinya reverberasi.

15.   PEMBIASAN (REFRAKSI)

Pantulan suara pada konsep echo dan reverb sesungguhnya tidak berlaku mutlak. Artinya pantulan suara yang terjadi tidak 100%, beberapa diantaranya akan tetap masuk ke dalam material reflektor. Suara yang tidak terpantulkan dan terserap ke dalam material akan berubah menjadi energi panas.

16.   MATERIAL PENYERAP SUARA

Benda-benda yang permukaannya keras dan licin biasanya lebih banyak memantulkan suara, seperti misalnya tembok, beton, keramik, besi. Sedangkan benda yang permukaannya berserat atau berbutir-butir, seperti softboard dan glass woll biasanya lebih banyak menyerap suara dan biasanya tidak dipantulkan kembali.

Disain akustik selalu memperhatikan material yang digunakan dan desain yang membuat pantulan suara minimum bahkan tidak ada sama sekali. Studio rekaman suara,auditorium, concert halldan sebagainya adalah contoh bangunan dengan treatment akustik khusus.