catatan kbm hari
selasa 5 februari 2013
Suara(voice/sound)
suara adalah
hasil getaran yang berbentuk gelombang.Suara dipengaruhi oleh
amplitudo,waktu,dan frekuensi.
*amplitudo adalah
faktor yang mempengaruhi tinggi dan rendahnya suara
*waktu merupakan
lamanya frekuensi berjalan
*frekuensi adalah
faktor yang mempengaruhi kekuatan suara
Suara dihasilkan
oleh sesuatu yang bergetar.Getaran itu sendiri bisa disebabkan oleh
gesekan,tubrukan, atau interaksi dua objek secara fisik.Suara di dengar oleh
telinga pada manusia dan kebanyaka hewan,suara juga bisa di dengar oleh
microphone karena cara kerjanya hampir sama dengan telinga manusia yaitu
mempunyai membran yang dapat menangkap getaran suara.
Suara yang
bisa di dengar oleh manusia pada umumnya hanya dari frkuensi 100 hingga
10.000 Hz,namun ada juga beberapa orang yang dapat mendengar hingga 20 sampai
dengan 20.000 Hz.Kekuatan tiap orang belum tentu sama,karena di pengaruhi oleh
berbagai macam faktor salah satunya usia dan perawatan telinga.
Dilihat dari ada
dan tidaknya ritme suara terbagi menjadi dua,
*periodik,yaitu
suara yang memiliki ritme sehingga pendengarnya memiliki rasa terhadap suara
tersebut,contohnya seperti suara orang yang sedang bernyanyi.
*nonperiodik,suara
yang tidak memiliki ritme sehingga pendengarnya tidak memiliki rasa terhadap
suara tersebut,contohnya seperti btuk dan berbicara.
Microphone bisa
menangkap suara,sedangkan speaker bisa mengeluarkan suara.Bila suara kita yang
telah direkam pada microphone ingin di perbesar,maka daya speaker harus di
tambah.Namun sekarang teknologi seluler bisa menyampaikan suara pada jarak yang
sangat jauh,begitu juga dengan kabel,seperti telepon seluler dan telepon rumah.
Perbedaan microphone dan speaker berada pada pengubahan
suara.Bila microphone mengubah suara analog menjadi sinyal listrik,maka speaker
mengubah sinyal listrik menjadi suara analog.
++tambahan
Suara adalah
• fenomena
fisik yang dihasilkan oleh getaran benda
• getaran
suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang
berubah
secara kontinyu terhadap waktu.
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
sebagai “PERIODE”.
Contoh suara
periodik : instrument musik, nyanyian burung, dll
Contoh suara
nonperiodik : batuk, percikan ombak, dll
Suara berkaitan
erat dengan:
1. Frekuensi
- Banyaknya
periode dalam 1 detik
- Satuan : Hertz
(Hz) atau cycles per second (cps)
- Panjang
gelombang suara (wavelength) dirumuskan = c/f
Dimana c =
kecepatan rambat bunyi
Dimana f =
frekuensi
Infrasound 0Hz –
20 Hz
Pendengaran
manusia 20Hz – 20 KHz
Ultrasound 20KHz
– 1 GHz
Hypersound 1GHz –
10 THz
Manusia membuat
suara dengan frekuensi : 50Hz – 10KHz.
Sinyal suara
musik memiliki frekuensi : 20Hz – 20Khz.
Sistem multimedia
menggunakan suara yang berada dalam range
pendengaran
manusia.
Suara yang berada
pada range pendengaran manusia sebagai
“AUDIO”, dan gelombangnya sebagai “ACCOUSTIC SIGNALS”.
Suara diluar
range pendengaran manusia dapat dikatakan
sebagai “NOISE” (getaran
yang tidak teratur dan tidak berurutan
dalam berbagai
frekuensi, tidak dapat didengar manusia).
2. Amplitudo
- Keras lemahnya
bunyi atau tinggi rendahnya gelombang.
- Satuan
amplitudo adalah decibel (db)
- Bunyi mulai dapat
merusak telinga jika tingkat volumenya lebih
besar dari 85 dB
dan pada ukuran 130 dB akan mampu membuat
hancur gendang
telinga
3.
Velocity
- Kecepatan
perambatan gelombang bunyi sampai ke telinga
pendengar.
- Satuan yang
digunakan : m/s
- Pada udara
kering dengan suhu 20 °C (68 °F)m kecepatan
rambat
suara sekitar 343 m/s
REPRESENTASI
SUARA
Gelombang suara
analog tidak dapat langsung direpresentasikan pada
komputer.
Komputer mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk
menghasilkan sejumlah
angka. Tiap satuan pengukuran ini dinamakan
“SAMPLE”.
ANALOG TO 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 dikatakan memiliki frekuensi sebesar 44100
Hz, berarti
jumlah sample sebesar 44100 per detik.
ENCODER
1. Membuang
frekuensi tinggi dari source signal
Sinyal
Analog
Analog to Digital
Converter
Band limiting
filter
sample-and-hold
Quantizer
Suara
terdigitasi
(code word)
2. Mengambil
sample pada interval waktu tertentu (sampling)
3. Menyimpan
amplitudo sample dan mengubahnya ke dalam bentuk
diskrit (kuantisasi)
4. Merubah bentuk
menjadi nilai biner.
Nyquist Sampling
Rate : untuk memperoleh representasi akurat
dari suatu
sinyal analog
secara lossless, amplitudonya harus diambil sample-nya
setidaknya pada
kecepatan (rate) sama atau lebih besar dari 2 kali lipat
komponen
frekuensi maksimum yang akan didengar.
Mis: Untuk sinyal
analog dengan bandwith 15Hz – 10kHz
→ sampling rate = 2 x 10KHz = 20 kHz
DIGITAL TO ANALOG
CONVERTER (DAC)
Adalah proses mengubah digital audio menjadi sinyal analog. 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 akan
diubah ke biner. Proses pengubahan ke biner disebut
Quantisasi.
PCM ditemukan
oleh insinyur dari Inggris, bernama Alec Revees pada tahun
1937.
Contoh DAC
adalah: soundcard, CDPlayer, IPod, mp3player
PERKEMBANGAN
FORMAT AUDIO
YEAR PHYSICAL
FORMAT CONTENT FORMAT
1979 Compact Disc
(CD)
1985 Audio
Interchange File Format (AIFF)
1987 Digital
audio tape (DAT)
1990s Digital
Compact Cassette
1991 MiniDisc
ATRAC
1992 WAVEform
(WAV)
Dolby Digital
surround cinema sound
1993 Digital
Theatre System (DTS)
1995 MP3
1996 DVD
1999 Super Audio
CD (SACD) Windows Media Audio (WMA)
2000 Free
Lossless Audio Codec (FLAC)
2001 Advanced
audio coding (AAC)
2002 Ogg Vorbis
2003 DualDisc
BERBAGAI FORMAT
AUDIO
AAC (Advanced
Audio Coding) [ .m4a ]
???? AAC
bersifat lossy compression (data hasil kompresi tidak bisa
dikembalikan lagi
ke data sebelum dikompres secara sempurna, karena
setelah dikompres
terdapat data-data yang hilang).
???? AAC
merupakan audio codec yang menyempurnakan MP3 dalam hal
medium dan high
bit rates.
Cara kerja:
1. Bagian-bagian
sinyal yang tidak relevan dibuang.
2. Menghilangkan
bagian-bagian sinyal yang redundan.
3. Dilakukan
proses MDCT (Modified Discret Cosine Transform)
berdasarkan
tingkat kekompleksitasan sinyal.
4. Adanya
penambahan Internal Error Correction.
5. Kemudian,
sinyal disimpan atau dipancarkan.
Kelebihan AAC
dari MP3:
1. Sample ratenya
antara 8 Hz – 96 kHz, sedangkan MP3 16 Hz – 48 kHz.
2. Memiliki 48
channel.
3. Suara lebih
bagus untuk kualitas bit yang rendah (dibawah 16 Hz).
???? Software
pendukung AAC : IPod dan Itunes, Winamp.
???? Handphone
: Nokia N91, Sony Ericsson W800, dan Motorola ROKR E1.
???? Hardware:
Play Station Portable (PSP) pada Agustus 2005.
WAVEFORM AUDIO [
.WAV ]
- WAV adalah
format audio standar Microsoft dan IBM untuk PC.
- WAV biasanya
menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation)
- WAV adalah data
tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio
disimpan semuanya
di harddisk.
- Software yang
dapat menciptakan WAV dari Analog Sound misalnya
adalah Windows
Sound Recorder.
- WAV jarang
sekali digunakan di internet karena ukurannya yang relatif
besar.
- Maksimal ukuran
file WAV adalah 2GB.
Audio Interchange
File Format [.AIF]
- Merupakan
format standar Macintosh.
- Software
pendukung: Apple QuickTime
Audio CD [.cda]
- Format untuk
mendengarkan CD Audio
- CD Audio stereo
berkualitas sama dengan PCM/WAV yang memiliki
sampling
rate 44100 Hz, 2 Channel (stereo) pada 16 bit.
- Durasi = 75
menit dan dynamic range = 95 dB.
Mpeg Audio Layer
3 [.mp3]
- Merupakan file
dengan lossy compression.
- Sering
digunakan di internet karena ukurannya yang cukup kecil
dibandingkan
ukuran audio file yang tidak terkompresi.
- Distandarisasi
pada tahun 1991.
- Kompresi
dilakukan dengan menghilangkan bagian-bagian bunyi
yang kurang
berguna bagi pendengaran manusia.
- Kompresi mp3
dengan kualitas 128 bits 44000 Hz biasanya akan
menghasilkan file
berukuran 3-4 MB, tetapi unsur panjang
pendeknya lagu
juga akan berpengaruh.
- Software
pemutar file mp3 : Winamp.
- Software
encoder : LAME (Lame ain’t MP3 Encoder), sebuah
encoder mp3 open
source dan freeware yang dibuat oleh Mike
Cheng pada awal
tahun 1998.
- Macam-macam bit
rate: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160,
192, 224, 256 and
320 kbit/s
MIDI (Music
Instrument Digital Interface)
Standard yang
dibuat oleh perusahaan alat-alat musik elektronik berupa
serangkaian
spesifikasi agar berbagai instrumen dapat berkomunikasi.
MIDI = format
data digital
Interface MIDI
terdiri dari 2 komponen:
1. Perangkat
Keras
Hardware yang
terhubung ke peralatan (alat instrumen / komputer)
2. Data Format
Pengkodean informasi
• spesifikasi
instrument
• awal /
akhir nada
• frekuensi
• volume
suara
MIDI device (mis.
synthesizer) berkomunikasi melalui channel
• piranti
standard memiliki 16 channel
• 128 macam
instrumen (termasuk noise effect)
mis : 0 Accoustic
piano
12 Marimba
40 Violin
• 1 channel
dapat memainkan 3 – 16 note
MIDI Reception
Mode
Mode 1 : Omni On
/ Poly
Mode 2 : Omni On
/ Mono
Mode 3 : Omni Off
/ Poly
Mode 4 : Omni Off
/ Mono
SOFTWARE –
SOFTWARE
Winamp,
RealPlayer, Windows Media Player, KMPlayer, QuickTime, XMMS,
ZoomPlayer,
JetAuido, SoundForge, dbPowerAmp, MusicMatchJukeBox,
ITunes.
