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



(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



• ara #endapat$an (inyal (uara Dari Analog &e Digital:

Gambar 2 : Sistem konversi analog ke digital


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




(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



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

http://www.google.com/





(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






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

digital audio basic.docx

Documents