Sound Matakuliah Tahun
: T0732 / Sistem Multimedia : 2007
Sound Pertemuan 6
• Suara adalah vibrasi cepat yang ditransmisikan sebagai variasi tekanan udara • Saat suara bervibrasi, membentur molekul media yang ada disekitarnya yang menyebabkan tekanan gelombang berpencar ke semua arah • Suara terdiri dari kata-kata yang diucapkan (spoken words), suara manusia (voice), musik dan bahkan suara gangguan (noise) • Tipe-tipe suara dalam Multimedia: – Ucapan (Speech) – Musik – Efek Suara Bina Nusantara
Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : • Menunjukkan Penggunaan Suara pada Aplikasi Multimedia
Waveforms • Gelombang suara digambarkan dalam bentuk waveforms – Sebuah waveform yang mengulang dalam interval reguler disebut sebagai periodic waveform – Waveforms yang tidak memperlihatkan ke-reguler-an (interval) bisa dikategorikan sebagai noise
• Unit ke-reguler-an (Unit of regularity) disebut sebuah cycle – Dikenal sebagai Hertz (atau Hz) mengikuti Heinrich Hertz • 1 cycle = 1 Hz • Kadang ditulis sebagai kHz atau kiloHertz (1 kHz = 1000 Hz) Bina Nusantara
Bina Nusantara
Outline Materi • • • • • •
Waveforms
Sound Waveforms Analogue to Digital Converter (ADC) Digital Audio MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Using Sound
Bina Nusantara
Time for one cycle distance along wave Cycle
Bina Nusantara
1
Karakteristik dari Gelombang Suara •
– Frekuensi – Amplitudo (atau loudness)
•
Frekuensi – – – –
•
rate yang digunakan untuk mengukur suara Jumlah cycle dalam 1 detik / Hertz (Hz) Menentukan jangkauan (pitch) suara yang didengar oleh telinga kita Semakin tinggi frekuensi, semakin jernih dan tajam suara yang terdengar -> jangkauan (pitch) suara semakin tinggi
Converts back into voltage
Captured via microphone
Amplitudo – Intensitas suara atau loudness (tingkat kekuatan) – Semakin kuat suara, semakin lebar amplitudo.
•
Menangkap dan Memainkan digital audio Air pressure variations
Suara dideskripsikan dalam 2 karakteristik :
Sebagai tambahan, semua suara memiliki durasi dan suara musikal yang mengikuti yang disebut sebagai rhythm (irama)
Bina Nusantara
Analogue to Digital Converter
ADC
Signal is converted into binary (discrete form) 0101001101 0110101111
Digital to Analogue Converter
DAC
Air pressure variations
Bina Nusantara
Analogue ke Digital Converter (ADC)
Karakteristik dari Gelombang Suara •
Sebuah ADC adalah suatu alat yang mengkonversi sinyal analog ke sinyal digital.
•
Sebuah sinyal analog adalah sebuah continuous value (nilai yang kontinyu berkelanjutan)
•
Sebuah sinyal digital ada sebuah discrete value (nilai yang terpisah / terputus)
•
Sebuah ADC disinkronisasikan ke suatu clock
•
Clock akan memonitor analog sinyal yang kontinyu pada rate yang sudah ditentukan dan mengkonversikannya ke suatu nilai diskrit pada waktu tertentu
•
Proses konversi analog ke suara digital disebut Sampling. Menggunakan PCM (Pulse Code Modulation)
Time for one cycle
Amplitude
distance along wave
pitch
– Dapat berupa nilai manapun dalam skala tak terbatas
Cycle
– Memiliki nilai yang pasti (biasanya sebuah integer)
Bina Nusantara
Bina Nusantara
Contoh waveforms
Digital sampling - Sampling frequency
Piano
Pan flute
Snare drum Bina Nusantara
Bina Nusantara
2
Size sample
Digital sampling - Sampling frequency
Bina Nusantara
Bina Nusantara
Sampling Parameters • Sampling Rate – Frekunsi dari sampling – Diukur dalam Hertz – Semakin tinggi sampling rate, semakin tinggi kualitas suara, tetapi penyimpanan juga semakin besar – Standard Sampling rate:
Quantisation • Sample biasanya menampilkan sample audio dalam bentuk integer (angka diskrit) atau digital 15
• 48.000 kHz (DAT) - Digital Audio Tape, also DVD • 44.100 kHz (CD) - Compact Disk - typical quality of most sound cards • 22.255 kHz - Medium quality • 11.025 kHz - Low quality (banyak digunakan untuk speech) Bina Nusantara
0
Sample points
Bina Nusantara
Sampling Parameters • Size sample – Resolusi dari suatu sample adalah jumlah bits yang digunakan untuk menyimpan nilai amplitudo, contoh • 8 bits (256 nilai/level yang berbeda) • 16 bits (65536 nilai/level yang berbeda)
Menghitung besar file digital audio • Rumus sebagai berikut :
rate × duration × resolution × number of channels 8 • Hasil dalam bytes • Dimana: – – – –
– Semakin tinggi resolusi akan menghasilkan suara dengan kualitas semakin tinggi tetapi membutuhkan lebih banyak memory (atau disk space) Bina Nusantara
sampling rate dalam Hz Duration/time dalam detik (seconds) resolution dalam bits (1 untuk 8 bits, 2 untuk 16 bits) Jumlah channels = 1 untuk mono, 2 untuk stereo, dll.
Bina Nusantara
3
Editing Digital Audio
Menghitung besar file digital audio • Contoh: – Hitung besar file untuk audio sepanjang 1 menit, 44.1 KHz, 16 bits, suara stereo – Dimana: • • • •
• audio editing software yang sederhana memungkinkan untuk : – – – – – –
sampling rate adalah 44,100 Hz duration/time adalah 60 detik resolution adalah 16 bits Jumlah channels untuk stereo adalah 2
rate × duration × resolution × number of channels 8
• audio editing software yang lain:
44100 * 60 * 16 *2
8 Bina Nusantara
Bina Nusantara
Digital audio editing software •
Salah satu software berbasis PC yang cukup powerful dan profesional, dulu dikenal dengan Cool Edit. Sekarang dikenal dengan Adobe Audition. Program yang sama, perusahaan yang berbeda.
Bina Nusantara
Merekam segmen-segmen digital audio Trimming Splicing dan assembly Pengaturan volume untuk seluruh segmen Membalik suara Copy, cut, paste dan delete segmen digital audio
– – – –
Sound Forge Gold Wave PROSONIQ SonicWORX Samplitude Studio
Audio formats • .WAV (Developed by IBM and Microsoft) • • • • • • •
.AU (UNIX) .AIFF (Audio Interchange File Format) .MP3 (MPEG layer 3) .SND (Mac) .RA (RealAudio) .WMA (Windows Media Audio) .VOC (SoundBlaster)
Bina Nusantara
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) • MIDI adalah sebuah standar untuk mengidentifikasi sebuah musical performance • Memungkinkan berbagai alat elektronik untuk berkomunikasi bersama – Daripada mengirimkan file digital audio mentah, MIDI mengirimkan instruksi ke alat musik dan memberitahu note yang akan dimainkan, seberapa besar volume, menggunakan suara apa, dsb. • Synthesiser yang menerima MIDI events bertanggungjawab untuk men-generate suara yang sebenarnya. Contoh : Keyboard Piano • Data MIDI bukan merupakan suara yang terdigitasi : datanya berupa representasi pendek dari musik dalam bentuk numerik Bina Nusantara
Bina Nusantara
4
MIDI Setup
Kerugian MIDI • MIDI tidak merepresentasikan suara tetapi alat musik, sehingga playback sering kurang akurat (biasanya score yang sama, instrument yang salah) • MIDI tidak dapat digunakan dengan mudah untuk memainkan komunikasi (spoken dialog) • Format lama, sudah mulai dilupakan
Bina Nusantara
Bina Nusantara
MIDI sequencers •
MIDI Vs Wav • Kualitas rekaman, MIDI tergantung pada tools
Sebuah MIDI sequencer memungkinkan musisi untuk mengedit dan membuat komposisi musik seperti sebuah word processor
• Audio .wav lebih mudah dibuat daripada MIDI • Keuntungan MIDI – Ukuran file kecil – Ukuran penyimpanan juga kecil
– Cut and paste – Insert / delete
• MIDI Kerugian – Playback – Cost dan Skill Bina Nusantara
Bina Nusantara
Keuntungan MIDI • File MIDI sangat padat (compact); ukuran file sangat tergantung dengan kualitas playback
Bagaimana menggunakan audio secara efektif • Cautions dan warnings – Media yang baik untuk memperingatkan (alert) user pada informasi kritis. contoh:
• Dalam beberapa hal MIDI mungkin terdengar lebih baik daripada digital audio (jika suara sumber MIDI memiliki kualitas yang baik) • Data MIDI dapat diedit: anda dapat mengubah panjang file MIDI dengan memvariasikan tempo tanpa mengubah pitch • Masih banyak digunakan di lingkungan studio untuk menghubungkan synthesizers dan alat lainnya
Bina Nusantara
• Menyuarakan alarm saat suatu batas dicapai • Mengingatkan users ketika salah meng-entry data
• Music dan Sound Effects – Membuat interaksi multimedia lebih nyata. contoh: • Background musik untuk sebuah segmen video • Suara burung melatarbelakangi foto-foto dalam rangka training biologi Bina Nusantara
5
How audio can be used effectively • Sound-related data. – contoh: • Membantu mekanik untuk mendiagnosa masalah mesin • Melatih mahasiswa kedokteran untuk mengenali perbedaan suara pernapasan
• Direct voice communication. – contoh: • Meninggalkan pesan suara untuk user yang lain pada aplikasi tertentu • Konsultasi dengan ahli pada suatu prosedur troubleshooting Bina Nusantara
Keuntungan dan Kerugian menggunakan audio • Suara menambah nyata suatu aplikasi multimedia dan memainkan peranan yang penting dalam presentasi marketing yang efektif • Keuntungan – Memastikan kepentingan informasi terlihat – Menambah minat – Dapat berkomunikasi lebih langsung dari media lain • Kerugian – Mudah disalahgunakan – Membutuhkan peralatan khusus untuk produksi yang berkualitas – Media visual lebih mudah diingat Bina Nusantara
Menambah Suara pada Proyek Multimedia • Tentukan jenis suara yang dibutuhkan dan kapan akan digunakan • Tentukan kapan menggunakan midi dan kapan menggunakan digital audio • Dapatkan materi sumber • Edit suara sesuaikan dengan proyek • Test suara untuk memastikan digunakan (secara waktu) dengan tepat Bina Nusantara
6
