~ By : Aprilia Sulistyohati, S.Kom ~

~ By : Aprilia Sulistyohati, S.Kom ~

- AUDIO -

APA ITU SUARA??  Sesuatu yang dihasilkan oleh getaran yang berasal

dari benda bergerak.  Sesuatu yang menghasilkan bunyi Suara adalah sebuah tekanan gelombang udara, maka memiliki nilai kontinyu (analog) Audio digital adalah hasil digitasi dari gelombang suara analog

Concept of sound  Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda.  Benda bergetar:  terjadi perbedaan tekanan di udara sekitarnya.  Pola osilasi yang terjadi dinamakan “GELOMBANG”.  EX suara periodik : instrument musik, nyanyian

burung  EX suara nonperiodik : batuk, ombak.

Suara berkaitan dengan: 1) Frekuensi  Banyaknya periode dalam 1 detik  Satuan : Hertz (Hz) atau cycles per second (cps)

 Jenis-jenis frekuensi : 1) 2) 3) 4)

Infra sound Pendengaran manusia Ultra sound Hyper sound

0 – 20 Hz 20Hz – 20KHz 20 KHz - 1 GHz 1 GHz - 10 THz

 Manusia bersuara dengan frekuensi : 50Hz – 10KHz.  Suara musik memiliki frekuensi : 20Hz – 20Khz.

 Sistem multimedia menggunakan suara yang berada

dalam range pendengaran manusia.

WAVELENGTH  Wavelength :

Panjang gelombang suara  Rumus : c / f  Ket : - c = kecepatan rambat bunyi - f = frekuensi

 EX:

Berapakah panjang gelombang untuk gelombang suara yang memiliki kecepatan rambat 455m/s dan frekuensi 20 kHz? - Jawab WaveLength = c/f = 455/20 = 22,75 mm.

 AUDIO : Suara yang berada pada range pendengaran

manusia  ACCOUSTIC SIGNALS : gelombang audio  NOISE : Suara diluar audio(getaran yang tidak teratur dan

tidak berurutan, tidak dapat didengar manusia).  PERIODE : gelombang yang berulang-ulang pada waktu

tertentu.

2) Amplitudo  Keras lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya

gelombang.  Satuan amplitudo = decibel (db)

 Batas ambang pendengaran manusia:  85 dB = merusak telinga  130 dB = memecahkan gendang telinga

3) Velocity  Kecepatan rambat gelombang bunyi sampai ke telinga pendengar.  Satuan : m/s  Pada udara kering : suhu 20 °C = 343 m/s

AUDIO  Suara yang dapat didengar oleh manusia adalah

berupa gelombang analog.  Gambar gelombang analog:

REPRESENTASI SUARA  Gelombang suara analog tidak dapat langsung

direpresentasikan pada komputer.  Komputer mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk menghasilkan sejumlah angka : SAMPLE  Audio digital dibuat saat mengonversikan sebuah gelombang suara ke dalam angka – prosesnya digitizing (mendigitalkan).  Kualitas recording digital :  Tergantung pada seberapa sering sampel diambil.  Berapa banyak angka yang digunakan untuk merepresentasikan nilai dari tiap sampel (bitdepth, ukuran sampel, resolusi, range dinamis).

Audio Digital Converter  Jenis Audio Digital Converter: 1) Analog To Digital Conversion (ADC) 2) Digital To Analog Conversion (DAC)

DIGITAL AUDIO (1)  Audio di dunia nyata

Analog  Audio disimpan pada komputer

Digital

 ANALOG TO DIGITAL CONVERSION (ADC)

Proses mengubah amplitudo gelombang bunyi ke dalam waktu interval tertentu (sampling), sehingga menghasilkan representasi digital dari suara.

Analog to Digital Convertion (ADC)  Sampling

Melakukan pencuplikan amplitudo gelombang suara pada tiap satu satuan waktu  Encoding Mengubah data hasil pencuplikan ke dalam bentuk binary untuk disimpan ke dalam komputer

DIGITAL AUDIO (2)  Audio disimpan pada komputer  Audio di dunia nyata Analog

Digital

 DIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC)

Proses ) mengubah suara digital ke alat suara analog (speaker)  Input DAC berupa sinyal digital PCM  Pulse Code Modulation

 Representasi digital dari sinyal analog, sample teratur

dari gelombang suara yang disimpan dalam bentuk biner

 Ditemukan oleh Alec Reeves (Inggris) pada 1937  EX: Soundcard, MP3 Player, CD Player

Audio File Format  File Format berbeda dengan Codec  File Format  Encoding yang dilakukan untuk menyimpan informasi ke dalam komputer  Codec  Encoding yang dilakukan untuk melakukan kompresi sehingga dapat menghemat ruang penyimpanan dalam komputer  Satu jenis file format mampu mendukung beberapa jenis

Codec  Pada umumnya Audio File Format hanya mendukung satu jenis Audio Codec

Sistem Pengkodean Audio Digital  Gelombang audio umumnya bersifat continue dan

diubah ke dalam bentuk diskrit.  Langkah yang dilakukan adalah :  Pengambilan sampling

 Kuantisasi  Pengkodean

1. Pengambilan Sampling Perubahan proses yang bersifat kontinu ke proses yang bersifat diskrit

 Ketika melakukan sampling gelombang dengan ADC,

terdapat dua kendali :

 Sampling rate : berapa banyak sample yang diambil perdetik  Sampling precision : berapa banyak perbedaan gradasi (level

kuantisasi) yang mungkin ketika mengambil sample

Contoh sampling (1) Asumsi : Sampling rate = 1000 per detik Precision = 10

 The green rectangles represent samples. Every one-

thousandth of a second, the ADC looks at the wave and picks the closest number between 0 and 9. The number chosen is shown along the bottom of the figure. These numbers are a digital representation of the original wave.

Contoh sampling (2) Ketika DAC membuat kembali gelombang berdasarkan representasi digital tadi, maka akan didapat seperti garis biru berikut :

 You can see that the blue line lost quite a bit of the detail

originally found in the red line, and that means the fidelity of the reproduced wave is not very good. This is the sampling error.

Contoh sampling (3)  Sampling

error dapat dikurangi dengan menaikkan sampling rate dan precision. Gambar berikut sample rate dan precision dinaikkan 2 kali lipat (20 gradasi pada rate 2000 sample per detik)

Contoh sampling (4)  In the following figure, the rate and the precision

have been doubled again (40 gradations at 4,000 samples per second) :

Kesimpulan  Semakin tinggi rate dan precision, ketepatan ( fidelity)

representasi analog ke digital semakin mendekati original.

FORMAT AUDIO  Dari Sisi Kompresi  Uncompressed File Format 

WAV, AIF, AU

 Lossless Compression File Format  Lossless WMA  Lossy Compression File Format  MP3, WMA, AAC, RA

 Dari Sisi Lisensi  Free & Open File Format 

WAV, AIF, OGG, MIDI

 Open File Format  AAC  Proprietary File Format  MP3, WMA, RA

Audio File Format : WAV  Format standart dari Microsof & IBM untuk PC

 Menggunakan coding PCM  Uncompressed

 Kualitas bagus  Ukuran data sangat besar 

Ukuran maksimal 2GB per file.

 Software penghasil : Windows Sound Recorder  Ekstensi.wav

Audio File Format : AIFF  Audio Interchange File Format  Format standart Macintosh , ex: iPod  Uncompressed  Kualitas bagus  Ukuran data sangat besar

 Menggunakan coding PCM  Ekstensi .aif atau .aiff

Audio File Format : Audio CD  Format standart untuk mendengarkan CD Audio  Sampling rate 44100Hz  Memiliki kualitas yang sama dengan WAV/PCM dengan spesifikasi serupa

 Durasi = 75 menit untuk 1 keping CD (700 MB)  Dynamic Range = 95 dB  Ekstensi .cda

Audio File Format : MP3  MPEG-1 Audio Layer 3  Lossy Compression  Bagian yang dihilangkan adalah bunyi-bunyi yang kurang berguna bagi pendengaran manusia.  Sering digunakan di internet karena ukurannya yang cukup

kecil dibandingkan ukuran audio file yang tidak terkompresi.  Distandarisasi pada tahun 1991  Ukuran standard 1 lagu berkisar3 –4 MB  Bit-rate 128 kbps  44000 Hz

 Format Audio Digital paling populer didunia  MP3 Player

Audio File Format : AAC  Advanced Audio Coding  Kualitas lebih baik dari pada MP3  Menggunakan coding berbasis MPEG 2 & MPEG 4 Audio  Sample Rate 8 Hz –96 KHz  48 Channel  Bagus untuk audio dengan bit rendah (dibawah16 Hz)

 LossyCompression  Menghilangkan sebagian informasi dan tidak bisa dikembalikan ke kondisi semula.  Banyak digunakan di Music Player (iPod), Handphone

(Nokia, SE, Motorolla), dan Gadget-gadget lainnya(PSP)  Ekstensi.aac, .m4a, .m4b

Audio File Format : RealAudio  Developed by RealNetwork  Software: RealMediaPlayer  LossyCompression  Hi-Ratio Compression  Ukurankecil  Ekstensi: .ra

Audio File Format : WMA  File Format & Codec ciptaan Microsoft  Ditujukan untuk menyaingi popularitas MP3

 Compressed 



Lossless Compression Lossy Compression

 Ukuran file lebih kecil dari pada MP3

AUDIO SOFTWARE

AUDIO HARDWARE

 Software untuk memutar file

 Hardware yang didesain

audio  Winamp

untuk memutar file audio digital

 XMMS

 CD Player

 RealMediaPlayer

 MP3 Player

 Windows Media Player

 iPod

 iTunes

- VIDEO -

DEFINISI VIDEO  Video :  Teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan dan menata ulang gambar bergerak.

 Biasanya menggunakan film seluloid atau media digital.  Berkaitan dengan “penglihatan dan pendengaran”

 Aplikasi video pada multimedia mencakup banyak aplikasi

- Entertainment : broadcast TV, VCR/DVD recording - Interpersonal : video telephony, video conferencing

DEFINISI DIGITAL VIDEO  Digital video :  Jenis sistem video recording yang bekerja menggunakan sistem digital dibandingkan dengan analog dalam hal representasi videonya.  Biasanya digital video direkam dalam tape, kemudian

didistribusikan melalui optical disc, EX: VCD&DVD.  Alat : Camcorder  Macam camcorder : miniDV, DVD camcorder, digital8

Komponen Camcorder : Lensa : untuk mengatur banyak cahaya, zoom, dan kecepatan shutter 2. Imager : untuk melakukan konversi cahaya ke sinyal electronic video 3. Recorder: untuk menulis sinyal video ke media penyimpanan (seperti magnetic videotape) 1.

TRANSMISI:  Sistem broadcast menggunakan channel yang sama untuk mentransmisikan gambar berwarna maupun hitam putih

VIDEO ANALOG  Kamera mengkonversi gambar ke media penyimpan

untuk ditransimisikan yang ditangkap ke dalam sinyal analog dan dikirimkan/disimpan ke penerima. Tempat penyimpanan

Transmitter

Receiver

Display

VIDEO DIGITAL  Menggunakan kamera, display dan komponen

tambahan ADC (Analog to Digital Converter).    

Proses encoding Konversi gambar ke media penyimpan digital Proses decoding kembali dalam format digital standar Proses DAC (Digital to Analog Converter). ADC

Transmitter

Encoding Tempat penyimpanan

Display

DAC

Encoding

Receiver

Standart penyiaran video  Standard TV analog : NTSC dan PAL,

 Di Perancis standard : SECAM (PAL/secara umum).  NTSC

: National Television Standards Committee  PAL : Phase Alternate Line  SECAM : Sequential Color and Memory

Frame rate  Metode untuk mengenkode informasi ke dalam sinyal

elektronik yang menciptakan gambar televisi.

Standart Frame Rate Standar

Pengguna

Deskripsi

NTSC

Amerika Serikat, Kanada, Meksiko, Jepang

Satu frame video terbuat dari 525 garis horizontal yang di-scan dan digambar ke dalam tabung gambar berlapis fosfor setiap 1/30 detik dengan electron yang bergerak cepat. Gerakan electron membuat dua lintasan (genap dan ganjil) ketika menggambar satu frame video. Masing-masing lintasan melukis sebuah field (dalam kecepatan 60 Hz), dan dua field dikombinasikan untuk menciptakan satu frame dengan kecepatan 30 fps (frame per second).

PAL

Inggris, Eropa Barat, Australia, Afrika Selatan, Cina dan Amerika Selatan

Meningkatkan resolusi layar menjadi 625 garis horizontal, namun memperlambat kecepatan scan menjadi 25 frame per detik. Sama seperti NTSC, garis genap dan ganjil digabungkan, setiap field memerlukan 1/50 detik untuk menggambar (50 Hz)

SECAM

Perancis, Eropa Timur, USSR, dan beberapa negara lain

Menggunakan system 625 garis horizontal, 50 Hz, namun berbeda dari system warna NTSC dan PAL dalam hal teknologi dan metode penyiaran.

Perbedaan antar Frame Rate  Jumlah garis horisontal dalam gambar video (525 atau

625)  Apakah frame ratenya 30 atau 25 frame per detik  Jumlah bandwidth yang digunakan.  Apakah menggunakan sinyal AM atau FM untuk audio videonya.

TEKNIK KAMERA  Interlaced scan

Adalah metode untuk menampilkan image/gambar dalam rasterscanned display device seperti CRT televisi analog, yang ditampilkan bergantian antara garis ganjil dan genap secara cepat untuk setiap frame.  Progressive scan Adalah metode untuk menampilkan, menyimpan, dan memancarkan gambar dimana setiap baris untuk setiap frame digambar secara berurutan

Progressive scan

Interlaced Scaned

Perbedaan monitor&TV

Properti warna pada sistem broadcast:  LUMINANCE

Brightness = jumlah energi yang menstimulasi mata grayscale (hitam/putih)  CHROMINANCE adalah informasi warna.  Hue (warna) = warna yang ditangkap mata  Saturation = color strength (vividness) / intensitas warna.

- END -

TASK !!  Rekam suara Anda yang dengan backsound musik

sederhana selama 30 detik: Gunakan Recorder menghasilkan Uncompressed Audio (PCM), simpan kedalam Audio File Format yang sesuai (WAV, AIFF)

 Ubah file hasil rekaman tersebut ke dalam beberapa

format berikut ini, dengan spesifikasi bit-rate 128kbps :  

MP3 AAC

 Tugas dikumpul hari Rabu (28 Oktober 2009) Jam 13.00  Sifat kelompok (3 orang)