Himang
Himang.my.id - hallo teman-teman kembali lagi ni dengan saya diblog himang.my.id, kali ini saya ingin berbagi sedikit tentang Sistem Multimedia : Audio/Suara.
Definisi Suara
Suara (Sound)
- fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran benda
- Getaran suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang berubah secara kontinyu terhadap waktu
Benda Bergetar -> Perbedaan Tekanan Udara -> Melewati Udara (gelombang) -> Pendengar
- Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”.
- Suara/bunyi biasanya merambat melalui udara. Suara/bunyi tidak bisa merambat melalui ruang hampa.
Konsep Dasar
- Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda. Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadi di udara sekitarnya. Pola osilasi yang terjadi dinamakan sebagai “GELOMBANG”
- Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang disebut “ PERIODE”
- Contoh suara periodik : instrument musik, nyanyian burung, dll
- Contoh suara nonperiodik : batuk, percikan ombak, dll
Suara berkaitan erat dengan :
- Frekuensi• Banyaknya periode dalam 1 detik• Satuan : Heartz (Hz) atau cycles per second (cps)• Panjang gelombang suara (wavelength) dirumuskan = c/f Dimana c = kecepatan rambat bunyiDimana f = frekuensiContoh :Berapa panjang gelombang untuk gelombang suara yang memiliki kecepatan rambat 100 m/s dan frekuensi 5 kHz?Jawab :Wavelength = c/f = 100/5 = 20 mm
- Berdasarkan frekuensi, suara dibagi menjadi :Infrasound 0 Hz – 20 HzPendengaran Manusia 20 Hz – 20 KHzUltrasound 20 KHz – 1 GHzHypersound 1 GHz – 10 THz
- Manusia membuat suara dengan frekuensi : 50 Hz – 10 KHz.
- Sinyal suara musik memiliki frekuensi : 20 Hz – 20 KHz
- Sistem multimedia menggunakan suara yang berada dalam range pendengaran manusia.
- Suara yang berada pada range pendengaran manusia disebut “AUDIO” dan gelombangnya sebagai “ ACCOUSTIC SIGNALS”. Suara di luar range pendengaran manusia dapat dikatakan sebagai “NOISE” (getaran yang tidak teraktur dan tidak berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar manusia).
Amplitudo
- Keras lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya gelombang.
- Satuan amplitudo adalah decibel (db)
- Bunyi dapat merusak telinga jika tingkat volumenya lebih besar dari 85 db dan pada ukuran 130 db akan mampu membuat hancur gendang telinga.
Representasi Suara
- Gelombang suara analog tidak dapat langsung direpresentasikan pada komputer.
Gelombang Suara (Analog) -> Komputer (Digital)
- Gelombang Suara “dimanipulasi” hingga dapat diubah ke dalam bentuk digital
- Komputer mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk menghasilkan sejumlah angka. Tiap satuan pengukuran ini dinamakan “SAMPLE”.
ANALOG DIGITAL CONVERSION (ADC)
- Adalah proses mengubah amplitudo gelombang bunyi ke dalam waktu interval tertentu (disebut juga sampling), sehingga menghasilkan representasi digital dari suara.
- Sampling rate : beberapa gelombang yang diambil dalam satu detik.
- Contoh : jika kualitas CD audio yang dikatakan memiliki frekuensi sebesar 44100 Hz, berarti sample sebesar 44100 per detik.
Sinyal Analog -> Band Limiting Filter -> sample-and-hold -> Quantizer -> Suara Tergitasi (code word)
ENCODER
Analog To Digital Converter (ADC)
- Membuang frekuensi tinggi dari source signal.
- Mengambil sample pada interval wakt tertentu (sampling).
- Menyimpan amplitudo sample dan mengubahnya ke dalam bentuk diskrit (kuantisasi).
- Merubah bentuk mejadi nilai biner.
Nyquist Sampling Rate : untuk memperoleh representasi dari suatu sinyal analog secara lossless, amplitudonya harus diambil samplenya setidaknya pada kecepatan (rate) sama atau lebih besar dari 2 kali lipat komponen frekuensi yang akan didengar.
Mis : untuk sinyal analog dengan bandwith 15Hz – 10KHz
=> sampling rate = 2 X 10Khz = 20KHz
Perbandingan Kualitas Suara
| Kualitas | Sample Rate (KHz) | Bits Per Sample | Mono/Stereo | Date Rate (Tanpa Kompresi) | Lebar Frekuensi |
|---|---|---|---|---|---|
| Telepon | 8 | 8 | Mono | 8 Kbyte/sec | 200 Hz – 3,4 KHz |
| AM Radio | 11,025 | 8 | Mono | 11 Kbyte/sec | |
| FM Radio | 22,050 | 16 | Stereo | 88,2 Kbyte/sec | |
| CD | 44,1 | 16 | Stereo | 176,4 Kbyte/sec | 20 -20 KHz |
| DAT | 48 | 16 | Stereo | 192 Kbyte/sec | 20 -20 KHz |
Resolusi atau kuantisasi dari isi sample adalah bit yang mewakili amplitudo. Jumlah kapasitas bit yang dipakai menentukan kualitas dari resolusi suara. Semakin besar bit => semakin besar kapasitas filenya.
Contoh : sample memiliki jumlah bit resolusi 8 bit (akan menghasilkan nilai resolusi sebesar 28 = 256 ) atau 16 => 216 = 65536
Digital To Analog Converter (DAC)
- Rekunstruksi kembali signal analog yang berasal dari data digital.
- DAC biasanya hanya menerima sinyal digital Pulse Code Modulation (PCM).
- PCM adalah representasi digital dari sinyal analog, dimana gelombang disample secara beraturan berdasarkan interval waktu tertentu, yang kemudian diubah ke biner. Proses pengubahan ke biner disebut Quantisasi.
- PCM ditemukan oleh insinyur dari Inggris, bernama Alec Revees tahun 1937.
- Contoh DAC adalah : soundcard, CD player, MP3Player, IPod
Analisis dan Sintesa Suara
- Analisa dan sintesa dari suara adalah aspek yang penting dalam sistem multimedia
- Analisa dan sintesa dari suara dapat diterapkan pada banyak aplikasi
- Artificially generated Speech Text To Speech / Speech To Text Voice Recognation Systems
Format Audio
- AAC (Advance Audio Coding) [.m4a]
- WAVEFORM AUDIO [.WAV]
- Audio Interchange File Format [.AIF]
- Audio CD [.cda]
- Mpeg Audio Layer 3 [.mp3]
- MIDI (Music Instrument Digital Interface)
Software -Software
- Sound Recorder Winamp,
- RealPlayer,
- Windows Media Player,
- KMPlayer,
- QuickTime,
- XMMS,
- ZoomPlayer,
- JetAudio,
- SoundForge,
- dbPowerAmp,
- MusicMatchJukeBox,
- ITunes
Terima kasih Sudah Berkunjung
No comments