Matakuliah : T0732 / Sistem Multimedia Tahun : 2007 Sound Pertemuan 6 Sound 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 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) Outline Materi Sound Waveforms Analogue to Digital Converter (ADC) Digital Audio MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Using Sound Waveforms Time for one cycle Cycle distance along wave 1
Karakteristik dari Gelombang Suara Suara dideskripsikan dalam 2 karakteristik : 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 Amplitudo Intensitas suara atau loudness (tingkat kekuatan) Semakin kuat suara, semakin lebar amplitudo. Sebagai tambahan, semua suara memiliki durasi dan suara musikal yang mengikuti yang disebut sebagai rhythm (irama) Menangkap dan Memainkan digital audio Air pressure variations Captured via microphone Analogue to Digital Converter ADC Signal is converted into binary (discrete form) 0101001101 0110101111 Converts back into voltage Air pressure variations Digital to Analogue Converter DAC Amplitude Karakteristik dari Gelombang Suara pitch Time for one cycle Cycle distance along wave Analogue ke Digital Converter (ADC) Sebuah ADC adalah suatu alat yang mengkonversi sinyal analog ke sinyal digital. Sebuah sinyal analog adalah sebuah continuous value (nilai yang kontinyu berkelanjutan) Dapat berupa nilai manapun dalam skala tak terbatas Sebuah sinyal digital ada sebuah discrete value (nilai yang terpisah / terputus) Memiliki nilai yang pasti (biasanya sebuah integer) 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) Contoh waveforms Digital sampling - Sampling frequency Piano Pan flute Snare drum 2
Digital sampling - Sampling frequency Size sample Sampling Parameters Sampling Rate Frekunsi dari sampling DiukurdalamHertz Semakin tinggi sampling rate, semakin tinggi kualitas suara, tetapi penyimpanan juga semakin besar Standard Sampling rate: 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) Quantisation Sample biasanya menampilkan sample audio dalam bentuk integer (angka diskrit) atau digital 15 0 Sample points 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) Semakin tinggi resolusi akan menghasilkan suara dengan kualitas semakin tinggi tetapi membutuhkan lebih banyak memory (atau disk space) Menghitung besar file digital audio Rumus sebagai berikut : rate duration resolution number of channels 8 Hasil dalam bytes Dimana: 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. 3
Menghitung besar file digital audio Contoh: Hitung besar file untuk audio sepanjang 1 menit, 44.1 KHz, 16 bits, suara stereo Dimana: 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 44100 * 60 * 16 *2 8 Editing Digital Audio audio editing software yang sederhana memungkinkan untuk : Merekam segmen-segmen digital audio Trimming Splicing dan assembly Pengaturan volume untuk seluruh segmen Membalik suara Copy, cut, paste dan delete segmen digital audio audio editing software yang lain: Sound Forge Gold Wave PROSONIQ SonicWORX Samplitude Studio 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. 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) 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 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 Sebuah MIDI sequencer memungkinkan musisi untuk mengedit dan membuat komposisi musik seperti sebuah word processor Cut and paste Insert / delete MIDI sequencers MIDI Vs Wav Kualitas rekaman, MIDI tergantung pada tools Audio.wav lebih mudah dibuat daripada MIDI Keuntungan MIDI Ukuran file kecil Ukuran penyimpanan juga kecil MIDI Kerugian Playback Cost dan Skill Keuntungan MIDI File MIDI sangat padat (compact); ukuran file sangat tergantung dengan kualitas playback 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 Bagaimana menggunakan audio secara efektif Cautions dan warnings Media yang baik untuk memperingatkan (alert) user pada informasi kritis. contoh: 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 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 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 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 6