Digital Audio Basic.docx
-
Upload
rizkyansyah -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Digital Audio Basic.docx
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 1/7
06 Juni 2015
Digital Audio Basic
Lecturer : Putranto Aditomo
Digital audio adalah bagian fundamental dari representasi matematis dari suara
yang teradi secara terus ! menerus" #ateri $ali ini adalah menelas$an tentang
bagaimana audio digital be$era tanpa harus mendalami secara matematis% tetapi
hanya sebagian dari informasi saa" &unci untu$ memahami digital audio adalah
apa yang teradi dalam $omputer bu$anlah tentang suara% tetapi hanyalah tentang
sebuah matemati$a"
'hat is (ound)
(ound atau suara adalah sebuah getaran mole$ul yang secara sistematis atau
dalam sebuah gambaran adalah suatu bentu$ gelombang yang menadi$an sebuah
gelombang memili$i bagian punca$ * pea$ dan satu lembah atau palung"
Gambar 1 : Gelombang
(Sumber : www.google.com)
(yarat teradinya bunyi ada + yaitu :
1" Adanya sumber bunyi * source
2" Adanya medium ,-at perantara.% bai$ padat% cair maupun gas
+" Penerima
(emua gelombang suara minimal memili$i satu dorongan dan satu tari$an atau
satu $ur/a negatif dan satu $ur/a positif" tulah yang disebut dengan si$lus" Jadi
intinya adalah% $onsep dasar dari semua gelombang suara adalah setida$nya
memili$i satu si$lus tersebut"
1
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 2/7
(etiap gelombang memili$i fungsi periodi$ matematis yang dia$ili oleh
serang$aian gelombang sinus" Dengan $ata lain pengertian dari gelombang itu
sendiri sebenarnya mudah% yang paling rumit adalah $eti$a gelombang tersebut
menadi banya$ dan besar serta membentu$ suara sinusoidal ,Atau nada murni."
&arena sebuah suara mung$in terus berubah dalam /olume dan pitch% tetapi pada
saat tertentu suara yang anda dengar sebenarnya adalah gabungan dari beberapa
$ole$si nada sinus yang murni"
3 :
4re$uensi 3unyi
3erdasar$an besar $ecilnya fre$uens atau batas pendengaran manusia ada + eni
bunyi% yaitu :
1" Infrasonik % adalah bunyi yang fre$uensinya dibaah 20 ,anya
dapat didengar oleh beberapa enis hean : aning dan ang$ri$."
2" Audio Sonik % Adalah bunyi yang fre$uensinya diantara 20 ! 20"000
,Dapat didengar oleh #anusia."
+" Ultrasonik % Adalah bunyi yang fre$uensinya diatas 20"000 ,7ida$ dapat
didengar oleh manusia% namun ada enis hean tertentu yang dapat
mendengar bunyi ini : &elelaar dan i$an lumba ! lumba."
Pada bidang te$nologi ultrasoni$ dapat dimanfaat$an untu$:
a" Pemeri$saan Janin ,8(9.
b" #emusnah$an ba$teri pada ma$anan yang diaet$an
c" #erata$an campuran ,ampuran besi dan timah% campuran ni$el dan
baa.d" #erata$an campuran susu homogen"
&esimpulan dari sound atau suara yang telah dielas$an dari materi diatas tadi
adalah :
• (ound a/es atau gelombang suara yang membentu$ sebuah periodi$ yang
dapat digambar$an sebagai $elompo$ gelombang sinus"
• (etiap gelombang yang melebihi rentang fre$uensi audiosoni$ * ultrasoni$
tida$ diperlu$an $arena $ita tida$ bisa mendengar mere$a"
2
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 3/7
• ara #endapat$an (inyal (uara Dari Analog &e Digital:
Gambar 2 : Sistem konversi analog ke digital
(Sumber : www.google.com)
3eri$ut adalah gambaran dari proses $on/ersi sinyal gelombang suara analog
yang a$an di$on/ersi dalam bentu$ sinyal digital yang berupa ang$a bilangan
biner ,10101010." Proses digitalisasi sinyal audio berarti adalah meng$on/ersi
sinyal analog menadi sebuah aliran ang$a"
8ntu$ $ebutuhan re$aman biasanya memerlu$an $on/ersi sinyal audio analog $e
dalam bentu$ digital ,A*D atau AD." 3egitu uga sebali$nya i$a $ebutuhan
untu$ memutar ulang * playbac$ file audio ma$a $ita meng$on/ersi sinyal audio
dari digital $e analog ,D * A atau DA."
Gambar 3 : Sistem konversi sinyal digital ke analog
3
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 4/7
(Sumber : www.google.com)
(ebelum pengambilan sampel dan Analog;to;Digital $on/ersi% sinyal audio uga
biasanya disaring untu$ menghilang$an fre$uensi yang tida$ diingin$an"
Penyaringan pada fre$uensi uga tergantung pada apli$asi yang diguna$an"
8ntu$ $ebutuhan pidato * speech biasanya mengguna$an fre$uensi 50 $e 10
$ dipertahan$an yang ditahan atau disimpan" Dan biasanya fre$uensi yang
diblo$ir dengan mengguna$an filter band;pass yang menyaring $eluar fre$uensi
yang lebih rendah dan yang lebih tinggi"
Atau uga dapat diapli$asi$an pada saat sinyal audio diguna$an untu$ mengolah
musi$ yang mengandung fre$uensi audiosoni$ se$itar 20 ! 20 &"
4
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 5/7
Gambar 4 : Sistem konversi sinyal digital ke analog
(Sumber : www.google.com )
Bit Depth & Sample Rate
Bit depth
Dalam dunia audio digital penggunaan dari pulse;code modulation ,P#.% 3it
depth adalah umlah informasi adanya bit dalam setiap sampel yang telah
disesuai$an dengan resolusi dari tiap masing ! masing sampel"
ontoh dari penggunaan bit depth adalah teradi pada saat $ita mela$u$an
mi<don atau merender format audio $e dalam bentu$ format ompact DiscDigital Audio yang mengguna$an 16 bit per sampel% atau dalam bentu$ format
D=D ! Audio dan 3lu;ray Disc yang dapat mendu$ung hingga 2> bit per sampel"
Dalam mplementasi dasar yang diguna$an untu$ memahami bit depth% /ariasi
pada penggunaan bit depth uga a$an mempengaruhi ting$at noise yang a$an
dihasil$an dari $esalahan ?uantiation sehingga a$an mempengaruhi rasio signal;
to;noise ,(@. dan dynamic range dari sebuah data audio"
amun% te$ni$ seperti dithering% noise shaping% and o/ersampling masih dapat
diguna$an tanpa harus mengubah u$uran dari 3it depth" 7etapi 3it Depth uga
dapat berpengaruh pada bit rate dan besarnya u$uran file" 3eri$ut adalah contoh
gambaran tentang bagaimana cara $era bit depth pada file digital audio yang
mana $urang lebih sama dengan $era bit pada sebuah photo"
3it mage +2 3it mage
Gambar 5 : onto! a"likasi bit de"t! "ada gambar
5
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 6/7
(Sumber : www.google.com )
(eperti telah $ita lihat pada gambar yang telah tersimpan pada bit depth yang
sedi$it lebih rendah ma$a gambar a$an terlihat lebih $asar dan tida$
terdefinisi$an"
(e$arang $ita coba teremah$an analogi ini $e dalam audio digital" Audio yangdire$am pada bit depth yang sedi$it lebih rendah a$an terdengar $asar dan $urang
terdefinisi$an $arenanya dengan mere$am audio pada 2> bit a$an memili$i
$ualitas yang lebih tinggi daripada sesuatu yang direcord atau dire$am pada 16
bit"
3it Depth biasanya hanya mengacu diguna$an pada saat mengguna$an sinyal
digital P#" ontoh format audio yang tanpa mengguna$an P# biasanya
mengguna$an $ompresi yang lossy seperti #P+% AA% atau /orbis" 3ah$an
dalam format tersebut biasa penggunaan 3it depth tida$ terlalu di$ait$an atau
terlalu berpengaruh"
Binary resolution
(ebuah sinyal P# adalah urutan sampel audio digital yang berisi data informasi
yang diperlu$an untu$ mere$onstru$si sinyal analog asli" (etiap sampel mea$ili
amplitudo% dan sampel yang seragam secara space dalam a$tu" Amplitudo
adalah satu;satunya informasi yang secara e$splisit yang dapat disimpan dalam
sebuah sampel% dan itu biasanya disimpan bai$ sebagai bentu$ integer atau nomor
floating point% yang di$ode$an sebagai bilangan biner dengan umlah tetap digit:
3it Depth (ampel"
3entu$ resolusi dari bilangan bulat biner dapat mening$at secara e$sponensial
seperti $ata yang panang dan mening$at" #enambah$an satu bit ganda resolusi%
dapat menambah$an dua atau empat $ali lipat dan sebagainya"
Jumlah $emung$inan nilai yang dapat dia$ili oleh $edalaman bilangan bulat bit
dapat dihitung dengan mengguna$an 2n" Dimana nilai n adalah mea$il 3it
Depth" Dengan demi$ian% sistem 16;bit memili$i resolusi 65"5+6 ,216. nilai
resolusi yang mung$in teradi" Data audio dalam bentu$ P# biasanya disimpan
sebagai ang$a ditanda tangani dalam format meleng$api dua hal itu"
Floating point
3anya$ format file audio dan Digital Audio 'or$station ,DA'. tida$
mendu$ung format P# dengan sampel yang dia$ili oleh ang$a floating point"
7ida$ seperti bilangan bulat% bit pattern adalah serang$aian bilangan tunggal bit%
ang$a floating point bu$an terdiri dari bidang yang terpisah yang ter$ait dengan
matemati$a dalam membentu$ sebuah ang$a" (tandart umum yang diguna$an
pada 4loating Point adalah BBB yang terdiri dari tiga pola 3it Depth" 3iasanya
dia$ili dengan umlah positf dan negatif atau e<ponent dan maantisa yang
diau$an oleh e<ponen"
Quantization
6
7/24/2019 Digital Audio Basic.docx
http://slidepdf.com/reader/full/digital-audio-basicdocx 7/7
Cuantiation sendiri adalah proses sampling yang diguna$an selama proses
$on/ersi dari analog $e digital ,AD."
3it Depth biasanya mengguna$an limit rasio signal;to;noise ,(@. dari sinyal
yang dire$onstru$si $e ting$at ma$simum yang ditentu$an pada saat $esalahan$uantisasi" 3it Depth tida$ berdampa$ pada fre$uensi respond% yang dibatasi
biasanya sample rate"
Dynamic Range
Dynamic range adalah perbedaan sinyal sistem dari bagian yang terbesar hingga
yang ter$ecil dapat mere$am atau mereprodu$si sinyal $embali" 7anpa Dither%
dynamic range ber$olerasi atau berhubungan dengan ?uantiation noise floor"
Sample Rate
(ampling rate atau fre$uensi sampel yang menggambar$an atau mendefinisi$an
dari umlah sampel per deti$ ,atau per unit lain. yang diambil dari sinyal $ontinu
untu$ membuat sinyal dis$rit atau digital" 8ntu$ time;domain signals seperti
a/eform atau gelombang pada suara% fre$uensi dapat diu$ur dengan satuan
ert ,. atau cycles per second" 7eori sampling dari 7he y?uist!(hannon
menyata$an baha re$onstru$si yang sempurna adalah bila sinyal fre$uensi lebih
besar dari dua $ali fre$uensi sinyal ma$simum saat menadi sample"
(ebagai contoh% i$a sebuah sinyal audiosoni$ memili$i ambang batas atas 20"000 * 20 & ,batas atas per$iraan pendengaran manusia.% fre$uensi sampling
harus lebih besar dari >0"000 ,>0 $. yang mana a$an menghindari aliasing
dan memung$in$an re$onstru$si secara teoritis sempurna"
Pengenalan Jitter Dither
Jitter
(ecara te$nis% Jitter adalah $esalahan atau error pada saat penempatan dete$si
sinyal periodis dalam peralatan ele$troni$ dan tele$omuni$asi"
Dither
Dither adalah pola noise yang teradi sedemi$ian rupa untu$ menghalus$an sinyal
dari gelombang suara di$arena$an teradinya penurunan resolusi dari resolusi
yang lebih tinggi $e dalam resolusi yang lebih rendah" #isal : 2> 3it $e 16 3it"
=isit here : "t;studiomi<"blogspot"com
7