~ 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) Infra sound 0 20 Hz 2) Pendengaran manusia 20Hz 20KHz 3) Ultra sound 20 KHz - 1 GHz 4) Hyper sound 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 onethousandth 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 Software untuk memutar file audio Winamp XMMS RealMediaPlayer Windows Media Player itunes AUDIO HARDWARE Hardware yang didesain untuk memutar file audio digital CD Player MP3 Player ipod
- 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 : 1. 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) 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 Encoding Transmitter 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 SECAM Inggris, Eropa Barat, Australia, Afrika Selatan, Cina dan Amerika Selatan Perancis, Eropa Timur, USSR, dan beberapa negara lain 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) 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)