PENGUJIAN SINYAL AUDIO MULTICHANNEL DENGAN METODE SUBJECTIVE TEST BERDASARKAN REC. ITU-R BS.1116-1 FADLUR RAHMAN 0910952042 DOSEN PEMBIMBING : Dr. IKHWANA ELFITRI
Blok Diagram Sampel Audio Multichannel Multichannel Codec (Kompresi) Audio Output (Hasil Encoding) Loudspeaker 5.1 Tidak Jelas HAS (Human Auditory System) / Pendengar Jelas Grading (Penilaian) Tidak Jelas
Spatial Audio Coding Konsep dasar pengkodean audio multichannel adalah spatial audio coding (SAC). SAC melakukan pengkodean denga menangkap gambaran sinyal audio multichannel ke dalam satu set parameter yang dapat digunakan mensintesis audio multichannel kualitas tinggi dari sinyal downmix yang ditransmisikan Selama pengkodean, parameter spasial diekstrak dari sinyal multichannel. Parameter ini mencakup perbedaan dan ukuran korelasi/intensitas koherensi antara saluran audio yang dapat direpresentasikan secara kesatuan utuh (compact). Informasi isyarat spasial sinyal input didecode bersamaan dengan sinyal monofonik atau sinyal downmix dua-channel pada materi sinyal input
Spatial Audio Coding
Struktur Codec/Coder Tiap-tiap coder secara umum berdasar ke paradigma dasar audio coding menggunakan filter bank. Pada dasarnya coder berbasis filter bank menggunakan kerangka berupa kemampuan pengurangan redudansi dan pemanfaatan potensi dibalik penghapusan irelevansi. Dengan kata lain, pengkodean dari representasi spektral adalah cara yang efisien untuk mengeksploitasi hubungan linear dari sampel subsekuen dengan sinyal input. Dimana redudansi dapat dikurangi menggunakan pengkodean entropi dari koefisien spektral. Representasi spektral dari sinyal input terbuka bagi pemodelan yang baik untuk sistem orde pertama dari batas-batas sistem pendengaran manusia. Contoh codec antara lain, ISO/IEC MPEG-2, ISO/IEC MPEG AAC, dan MPEG Surround
Gangguan atau Artefak Sinyal pada Sinyal Audio Multichannel Artefak Aliasing Aliasing merupakan fenomena yang terjadi pada sinyal citra atau audio akibat proses penyamplingan dimana frekuensi sampling yang digunakan jauh lebih kecil dari bandwidth total sinyal informasi. Aliasing terjadi ketika proses penyamplingan tidak memenuhi teorema Nyquist, yaitu frekuensi sampling harus sama dengan atau lebih besar dari frekuensi bandwidth total sinyal. Artefak Pre-Echo Pre-echo merupakan gema suara yang terjadi sebelum keluaran suara asli terjadi. Sering terjadi pada instrumen perkusi yang bersifat impulsif. Pre-echo dapat terjadi pada algoritma kompresi audio yang berbasis transformasi sinyal, didasarkan pada transformasi MDCT (Modified Discrete CosineTtransform) dan karena error kuantisasi yang tersebar di seluruh blok (jendela/frame) dari codec.
Gangguan atau Artefak Sinyal pada Sinyal Audio Multichannel Artefak pada Frekuensi dan Variasi dalam Waktu (birdies) Banyak jenis audio yang memiliki bandwidth yang tinggi, begitu juga dengan sinyal suara manusia (speech signal). Lebar bandwidth tersebut dapat dikurangi ketika proses pengkodean penggunaan sistem pengkodean yang menggunakan lebar bandwidth terbatas. Jenis suara ini memiliki karakteristik warna nada yang beragam dan frekuensi yang tinggi. Perubahan yang dihasilkan oleh warna nada dan variasi frekuensi tinggi inilah yang dikenal sebagai artefak birdies Artefak Speech Reverberation (Gaung Suara) Resolusi spektral yang besar akan mengakibatkan resolusi waktu yang buruk. Terutama untuk sinyal audio yang non-stasioner (alat musik) dan sinyal suara yang memerlukan resolusi temporal yang tinggi. Ketidakmampuan coder dalam beradaptasi dengan variasi resolusi waktu dan frekuensi sinyal eksternal dan sinyal non-stasioner akan menghasilkan gaung atau gema yang disebut artefak speech reverberation. Artefak ini akan terdengar jelas ketika sinyal suara yang dikodekan menggunakan pengkodean dengan panjang transformasi yang besar
Pengujian Audio Pengujian audio sendiri merupakan pengujian kualitas audio yang ditinjau dari beberapa faktor tertentu. Pengujian dilakukan dengan membandingkan audio asli dengan audio hasil kompresi. Pengujian audio dapat juga dilakukan dengan memvariasikan penggunaan sample rate, bit depth yang digunakan, dan frekuensi sampling sehingga di dapat variasi keluaran suara dengan codecs yang sama.
Pengujian Obyektif Pengujian obyektif merupakan pengujian dari perangkat yang digunakan pada penggunaan sinyal audio. Pengujian ini menguji perangkat lunak maupun perangkat keras yang digunakan pada pemprosesan sinyal audio. Sama halnya dengan pengujian subyektif, pengujian dengan metode obyektif juga menggunakan dua kategori sinyal audio, yaitu sinyal referensi dan sinyal under test.
Pengujian Subyektif Pengujian audio subyektif merupakan salah satu cara terbaik untuk menilai kualitas dari bermacam-macam codec. Pengujian subyektif yang digunakan pada penelitian terdiri dari dua jenis yaitu, subjective assessment of small impairments dan Subjective assessment of intermediate. Pengujian subyektif yang digunakan pada penelitian ini adalah pengujian subyektif dengan gangguan kecil ( subjective assessment of small impairments). Pada proses pengujiannya gangguan yang terjadi di anggap tidak mempengaruhi kualitas audio karena gangguan yang terjadi sangat kecil kuantitasnya. Pengujian dengan faktor gangguan kecil ini pada saat eksperimen dan analisis tidak menggunakan kontrol yang sangat ketat. Pengujian subyektif dilakukan dengan pedoman pada rekomendasi ITU-R BS.1116-1. Karakter dari pengujian subyektif adalah penggunaan kontrol aktual dan manipulasi pada kondisi eksperimen, serta data kuantitatif dari pengamat manusia (pendengar).
Desain Eksperimen Desain eksperimen merupakan proses pertama sebelum melakukan pengujian, yaitu proses perancangan mekanisme dari eksperimen yang akan dilakukan. Desain eksperimen yang cermat dan hati-hati sangat diperlukan untuk memastikan faktor-faktor yang dapat mengganggu tidak terjadi pada tes pendengaran yang dilakukan sehingga tidak terjadinya data yang ambigu atau tidak valid.
Jenis Pendengar Pendengar ahli Pendengar ahli merupakan subyek tes yang memiliki kemampuan dalam bidang audio. Khususnya dalam pendeteksian gangguan pada suatu sinyal audio. Pendengar tidak ahli Pre-screening subjects Pre-screening subjects merupakan pemilihan subyek dengan mempertimbangkan pengalaman subyek tes dan kinerja dalam pengujian Post-screening subjects Proses pemilihan subjek ini didasarkan pada dua faktor utama. Pertama didasarkan pada perbandingan in-konsistensi terhadap hasil rata-rata dari subyek yang bergantung pada kemampuan subyek untuk memberikan identifikasi yang benar. Kedua, faktor statistik dari subyek yang didapat dari faktor pertama.
Metode Pengujian Metode pengujian yang digunakan pada pengujian suyektif dengan gangguan kecil adalah metode yang disebut the double-blind triplestimulus with hidden reference. Metode ini memiliki kestabilan dan sensitifitas yang baik dan memungkinkan untuk menghasilkan data yang akurat. Pada metode ini menggunakan tiga stimulus atau materi pengujian. Stimulus pertama atau stimulus A merupakan sinyal audio yang diketahui oleh subyek (sinyal asli). Stimulus kedua dan ketiga (stimulus B dan stimulus C ) merupakan stimulus yang tidak diketahui oleh subyek (pendengar) dan diberikan secara acak kepada subyek pengujian. Skala penilaian akhir kemudian diberikan pada tiap-tiap audio secara kontinu, skala penilaian yang digunakan merupakan skala standar pada rekomendasi ITU-R BS.1284
Diagram Proses Pengujian
Score Normalisasi
Fase Penilaian Sebuah fase penilaian sebaiknya berlangsung 20-30 menit, hal ini mengantisipasi terjadinya kelelahan pada subyek yang dapat mempengaruhi kualitas pendengaran subyek. Berkurangnya kualitas pendengeran subyek uji dapat mempengaruhi penilaian terhadap sinyal suara secara signifikan.
Materi Pengujian Materi pengujian yang digunakan harus memiliki kualitas yang baik, materi yang baik dapat didefinisikan sebagai materi yang dapat digunakan pada semua sistem dengan semua kondisi yang memungkinkan. Setiap materi audio yang akan diuji, kenyaringan setiap sampel perlu disesuaikan secara subyektif. Penyesuaian ini biasanya dilakukan oleh sekelompok pendengar ahli yang berpartisipasi pada pengujian. Hal ini memungkinkan penggunaan materi suara pada pengujian selanjutnya
Proses pengaturan pengujian Ketinggian dan Orientasi Loudspeaker Ketinggian loudspeaker dari titik akustik loudpseaker (posisi ideal pendengar) harus berjarak 1,2 m di atas permukaan lantai ruang pengujian. Jarak dari Dinding Ruang Untuk standing loudspeaker, jarak antara titik akustik loudspeaker terhadap permukaan pantul (dinding ruang) yang mengelilingi area pengujian minimal berjarak 1 m.
Skema Peletakan Loudspeaker pada Pengujian
Hirarki dari Sistem Audio Multichannel pada Broadcasting dan Recording
Powered by : Fadlur Rahman