AUDIO

AUDIO/Suara/bunyi yang dihasilkan oleh getaran suatu benda. Agar dapat tertangkap telinga

manusia, getaran tersebut harus cukup kuat yaitu minimal 20 kali per detik. Jika kurang dari jumlah

itu, telinga manusia tidak akan mendengarnya sebagai suatu bunyi. Banyaknya getaran suatu benda

diukur dengan satuan cycles per second atau cps. Pengukuran ini juga dikenal dengan sebutan Hertz

(disingkat Hz). Daya tangkap pendengaran manusia secara teoritis adalah mulai dari 20Hz sampai 20

kHz.

Suara yang kita dengar sehari-hari adalah merupakan gelombang analog. Gelombang ini

berasal dari tekanan udara yang ada di sekeliling kita, yang dapat kita dengar dengan bantuan gendang

telinga. Gendang telinga ini bergetar, dan getaran ini dikirim dan diterjemahkan menjadi informasi

suara yang dikirimkan ke otak, sehingga kita dapat mendengarkan suara. Suara yang kita hasilkan

sewaktu berbicara berbentuk tekanan suara yang dihasilkan oleh pita suara. Pita suara ini akan

bergetar, dan getaran ini menyebabkan perubahan tekanan udara, sehingga kita dapat mengeluarkan

suara.

Komputer hanya mampu mengenal sinyal dalam bentuk digital. Bentuk digital yang dimaksud

adalah tegangan yang diterjemahkan dalam angka “0” dan “1”, yang juga disebut dengan istilah “bit”.

Tegangan ini berkisar 5 volt bagi angka “1” dan mendekati 0 volt bagi angka “0”. Dengan kecepatan

perhitungan yang dimiliki komputer, komputer mampu melihat angka “0” dan “1” ini menjadi

kumpulan bit-bit dan menerjemahkan kumpulan bit-bit tersebut menjadi sebuah informasi yang

bernilai.

Bagaimana caranya memasukkan suara analog ini sehingga dapat dimanipulasi oleh peralatan

elektronik yang ada? Alat yang diperlukan untuk melakukan ini adalah transducer. Dalam hal ini,

transducer adalah istilah untuk menyebut sebuah peralatan yang dapat mengubah tekanan udara (yang

kita dengar sebagai suara) ke dalam tegangan elektrik yang dapat dimengerti oleh perangkat

elektronik, serta sebaliknya. Contoh transducer adalah mikrofon dan speaker. Mikrofon dapat

mengubah tekanan udara menjadi tegangan elektrik, sementara speaker melakukan pekerjaan

sebaliknya.

Tegangan elektrik diproses menjadi sinyal digital oleh sound card. Ketika Anda merekam suara

atau musik ke dalam komputer, sound card akan mengubah gelombang suara (bisa dari mikrofon atau

stereo set) menjadi data digital, dan ketika suara itu dimainkan kembali, sound card akan mengubah

data digital menjadi suara yang kita dengar (melalui speaker), dalam hal ini gelombang analog. Proses

pengubahan gelombang suara menjadi data digital ini dinamakan Analog-to-Digital Conversion

(ADC), dan kebalikannya, pengubahan data digital menjadi gelombang suara dinamakan Digital-to-

Analog Conversion (DAC).

Proses pengubahan dari tegangan analog ke data digital ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu:

1. Membatasi frekuensi sinyal yang akan diproses dengan Low Pass Filter.

2. Mencuplik sinyal analog ini (melakukan sampling) menjadi beberapa potongan waktu.

3. Cuplikan-cuplikan ini diberi nilai eksak, dan nilai ini diberikan dalam bentuk data digital.

Proses sebaliknya, yaitu pengubahan dari data digital menjadi tegangan analog juga terdiri atas

beberapa tahap, yaitu:

1. Menghitung data digital menjadi amplitudo-amplitudo analog.

2. Menyambung amplitudo analog ini menjadi sinyal analog.

3. Memfilter keluaran dengan Low Pass Filter sehingga bentuk gelombang keluaran menjadi

lebih mulus.

Proses pengubahan sinyal analog menjadi digital harus memenuhi sebuah kriteria, yaitu kriteria

Nyquist. Kriteria ini mengatakan bahwa untuk mencuplik sebuah sinyal yang memiliki frekuensi X

Hertz, maka harus mencupliknya minimal dua kali lebih rapat, atau 2X Hertz. Jika tidak, sinyal tidak

akan dapat dikembalikan ke dalam bentuk semula.

AUDIO ANALOG DAN DIGITAL

Rekaman suara hadir dalam dua format, analog dan digital. Analog merujuk kepada suara yang

direkam dengan menggunakan metode yang menyalin gelombang suara seperti apa adanya. Rekaman

vinyl dan kaset adalah contoh dari media perekaman suara secara analog. Rekaman suara digital

dibuat dengan mengambil sample (contoh) gelombang suara pada rata-rata tertentu (C.Crane, 2014).

CD dan MP3 adalah contoh media digital. Kejernihan (kualitas) suara yang dihasilkan pada rekaman

suara analog amat tergantung kepada sensitivitas alat perekamnya dan kualitas media pemutar

rekaman tersebut. Pada rekaman digital, kejernihan suara ditentukan rata-rata pengambilan sample

gelombang suara oleh alat perekamnya. Bahkan dengan teknologi dan teknik paling maju sekalipun,

perekaman suara secara digital tetap tidak bisa menghasilkan replika utuh dari gelombang suara yang

direkam. Namun demikian, bahkan telinga manusia yang paling terlatih pun akan mengalami

kesulitan untuk membedakan kualitas suara yang dihasilkan oleh perekam suara digital berkualitas

tinggi dibandingkan rekaman suara analog.

AUDIO ANALOG

Era analog bagi audio adalah era dimana audio masih menganut dan menggunakan sistem analog.

Sistem analog merupakan sebuah bentuk komunikasi melalui elektromagnetik yang melewati proses-

proses pengiriman sinyal dan data yang berupa bentuk gelombang secara berkelanjutan yang

mengirimkan informasi tertentu dengan cara merubah gelombang.

Jenis-jenis media audio analog

Compact Cassette, atau yang dikenal atau bisa disebut baik itu kaset, pita kaset, maupun tape

merupakan media penyimpan data yang umumnya berupa lagu. Berasal dari bahasa Perancis, yakni

cassette yang memiliki arti "kotak kecil". Kaset menggunakan sistem pita magnetik yang dapat

merekam data dengan format suara. Dimulai pada tahun 1970 sampai dengan 1990-an, kaset menjadi

salah satu format media yang paling umum digunakan dalam industri musik.

AUDIO DIGITAL

Audio Digital merupakan versi digital dari suara analog. Pengubahan suara analog menjadi

suara digital membutuhkan suatu alat yang disebut Analog to Digital Converter (ADC). ADC akan

mengubah amplitudo gelombang sebuah analog menjadi digital yang merupakan proses konversi.

Audio digital adalah harmonisasi bunyi yang dibuat melalui perekaman konvensional maupun

suara sintetis yang disimpan dalam media berbasis teknologi komputer. Format encoding digital dapat

menyimpan data dalam jumlah besar, jangka panjang dan berjaringan luas. Musik Digital

menggunakan sinyal digital dalam proses reproduksi suaranya. Sebagai proses digitalisasi terhadap

format rekaman musik analog, lagu atau musik digital mempunyai beraneka ragam format yang

bergantung pada teknologi yang digunakan. Contoh formatnya seperti MP3, WAV, AAC, WMA,

Ogg, dst.

Berkaitan dengan audio digital adalah istilah Codec audio yang memiliki dua arti

encode(mengkodekan) dan decode(menguraikan kode). Codec adalah nama teknis yang diambil dari

singkatan compression/decompression atau compressor/decompressor atau juga coder/decoder, yang

artinya adalah program komputer yang berfungsi mengecilkan (compress) file-file, lalu

mengembalikannya ke ukuran semua (decompress). File-file multimedia seperti audio, mp3 atau lagu,

dan file-file film atau video biasanya punya ukuran yang besar, disinilah codec dibutuhkan. Pada

perangkat lunak, codec adalah program computer yang memapatkan data digital audio sesuai format

file audio yang diberikan. Pada perangkat keras, codec mengubah sinyal analog menjadi digital.

Tujuan codec adalah untuk mempresentasikan sinyal audio berketepatan tinggi (high density)

sehingga efektif memperkecil penyimpanan untuk pengiriman file audio.

PERBEDAAN SUARA / AUDIO ANALOG DAN DIGITAL

1. Analog dihasilkan dengan variasi di tekanan udara suara asli.

Variasi tekanan udara diubah terlebih dahulu (oleh transduser seperti micropon) ke listrik sinyal.

2. Digital dihasilkan mengubah sifat fisik dari suara asli ke dalam urutan angka, yg kemudian dapat

disimpan dan di baca kembali untuk reproduksi.

Biasanya, suara ditransduksi (oleh mikrofon) seperti ketika merekam analog, dan kemudian

sinyal analog, di konversasi ke sinyal digital, melalui analog-to-digital converter (alat elektronik)

baik terintegrasi ke dalam digital audio recorder atau terpisah dan di hubungkan antara perekam

dan sumber analog.

KARAKTERISTIK AUDIO ANALOG

1. Sistem analog biasanya berperforma lebih baik, suaranya masih originil sama dengan suara asli.

2. Rekaman analog berkualitas baik.

3. Ketidaksempurnaan peralatan analog dapat menimbulkan distorsi (gangguan suara) seperti

bergetar, tape mendesis (seperti dalam kasus kaset).

KARAKTERISTIK AUDIO DIGITAL

1. Sistem digital biasanya berperforma kurang baik dari analog, suaranya tidak sama dengan suara

asli.

2. Rekaman digital berkualitas lebih rendah dari analog.

3. Peralatan digital mengurangi tingkat kebisingan ketika rekaman.

KARAKTER AUDIO

1. Amplitudo

Adalah keras atau lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya gelombang.

Satuan amplitudo adalah decibel (db)

Bunyi mulai dapat merusak telinga jika tingkat volumenya lebih besar dari 85 db dan pada

ukuran 130 db akan mampu membuat hancur gendang telinga.

Kegunaan :

Untuk membantu manusia agar mengetahui sebatas mana amplitudo yang mampu di dengar

oleh manusia.

2. Sound wave

Adalah sifat" gelombang, yang frekuensi, panjang gelombang, periode, amplitudo, intesitas,

kecepatan, dan arah (kadang-kadang kecepatan dan arah digabungkan sebagai kecepatan vector,

atau panjang gelombang dan arah digabungkan sebagai vector gelombang).

3. Frekuensi

Banyaknya periode dalam 1 detik.

Manusia membuat suara dengan frekuensi : 50Hz - 10KHz.

Sinyal suara musik memiliki frekuensi : 20Hz - 20KHz.

Sistem multimedia menggunakan suara yang berada dalam range pendengaran manusia.

4. Mono

Reproduksi suara dengan single - chanel. Biasanya hanya ada satu microfon, satu loudspeaker.

Menjadi standart untuk telpon radio komunikasi, telpon jaringan, dan induksi loop untuk

digunakan dengan alat bantu dengar.

5. Stereo

Reproduksi suara menggunakan dua atau lebih independen audio saluran melalui simetris

konfigurasi dari pengeras suara demikian rupa untuk menciptakan kesan mendengar suara dari

berbagai arah, seperti dalam pendengaran alami.

Rekaman stereodigunakan dalam penyiar Fm dan Digital Audio Broadcastign (DAB) dan di

beberapa sistem televisi

FORMAT AUDIO DIGITAL :

AAC (.m4a)

AAC (bersifat lossy compersesion yang merupakan kependekan dari (Advanced Audio Coding)

adalah sebuah bentuk aplikasi yang terdapat dalam standar Motion Picture Experts Group ( MPEG ).

Sample rate yang mampu ditawarkan oleh AAC mencapai dua kali sample rate MP3 ( MPEG, Audio

Layer 3 ). Kualitas format audio nya pun sudah cukup baik sekali. Salah satu contoh yang telah

menggunakan format audio ini adalah iTunes, toko musik online milik Apple. Kita juga dapat

menemukan format audio ini dalam salah satu produk mereka yakni iPod, piranti elektronik pemutar

musik yang terkenal dengan kualitas audionya. AAC merupakan audio codec yang menyempurnakan

MP3 dalam hal medium dan heigt bit rates.

Kelebihan AAC dari MP3 :

1. Sample ratenya antara 8 Hz - 98 KHz, sedangkan MP3 16 Hz - 48 KHz.

2. Memiliki 48 chanel.

3. Suara lebih bagus untuk kualitas bit yang rendah (dibawah 16 Hz)

Software pendukung AAC : Ipod, itunes, dan winamp, dll.

WAV (.wav)

WAV (WAVEFORM AUDIO) adalah format audio standar Microsoft dan IBM untuk PC. WAV

biasanya menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation). WAV adalah data tidak terkompres

sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya di harddisk. Software yang dapat menciptakan

WAV dari Analog Sound Misalnya adalah Windows Sound Recorder.

AIF (.aif)

Audo Interchange File Format (.aif) Merupakan format standar Macintosh.

CDA

Format untuk mendengarkan CD audio.

MP3 : Mpeg Audio Layer 3 (.mp3)

MP3 atau MPEG Audio Layer 3 adalah sebuah bentuk aplikasi yang didalamnya dapat

menghasilkan audio yang kualitasnya tidak jauh beda dengan CD audio sehingga pada saat itu

menjadi sangat populer dan mudah digunakan.

Contoh Teknologi Audio Digital :

Digital Audiotape adalah media perekaman yang membentang jurang dua teknologi yaitu antara analog dan digital.

Pada satu tangan, menggunakan pita sebagai media perekam, di sisi lain, menyimpan sinyal

sebagai data digital dalam bentuk nomor untuk mewakili sinyal

audio. Bentuknya seperti compact audio kaset.

Compact Disc

High-density compatible digital (HDCD), dimiliki oleh Microsoft, adalah sebuah proses rekaman

yang meningkatkan kualitas audio dari compact disc, memberikan hasil akhir yang lebih bisa

diterima dari CD audio standar. Dimana memiliki penyaringan yang dapat mengurangi distorsi,

gangguan, keakuratan dan suara yang lebih alami.

Super Audio CD (SACD).

Philips dan Sony telah menghasilkan spesifikasi alternatif yang disebut Super Audio CD yang

menggunakan metode berbeda yaitu pengkodean audio. SACD dirancang untuk tidak bisa

dikopi dan membutuhkan player khusus. SACD memiliki kelebihan dibanding CD sebelumnya

karena memiliki keakuratan dan kejernihan tingkat tinggi.

DVD-Audio

DVD-Audio dirilis pada bulan April 1999. DVD-Audio dapat memberikan stereo berkualitas

tinggi daripada CD, dengan tingkat sampling hingga 192 kHz (dibandingkan dengan 44,1 kHz

untuk CD).

MP3

Adalah singkatan dari MPEG 1 layer 3. MPEG adalah Moving Pictures Experts Group yang

merupakan bentuk standar file audio dan video. MP3 merupakan salah satu perkembangan

teknologi audio yang masih populer hingga saat ini. MP3 adalah salah satu format berkas

pengkodean suara yang mempunyai kompresi yang baik, hal itu menyebabkan ukuran dari berkas

it sendiri bisa menjadi lebih kecil. Contoh MP3 adalah Ipod yang akan dibahas setelah ini.

Rate data Maksimum Perbandingan Kualitas suara dengan kecepatan data :

Kualitas Sample rate

(KHz)

Bits per

sample

Mono/

Stereo

Data rate

(tanpa

konpersi)

Lebar

Frekuensi

Telepon

3400 Hz

8 8 mono 8 kbyte/sec 200-3,4 KHz

AM Radio 11,025 8 Mono 11 kbyte/sec -

FM Radio 22,05 16 Stereo 88,2

kbyte/sec

-

CD 44,1 16 Stereo 176 kbyte/sec 20-20 KHz

DAT 48 16 Stereo 192 kbyte/sec 20-20 KHz

Bedasarkan persamaan Shannon kecepatan data maksimum dari sebuah kanal noise sebesar : H

log2 (1- S/N)

Digital To Analog Conversion (DAC)

Proses mengubah suara digital ke alat suara analog (speaker). DAC biasanya hanya menerima

sinyal digital Pulse Code Modulation (PCM). PCM adalah representasi digital dari sinyal analog,

sample teratur dari gelombang suara yang disimpan dalam bentuk biner. Proses pengubahan ke

biner disebut Quantisasi. Contoh DAC adalah soundcard, CDPlayer, IPod, mp3player

2. Format File Audio dan Karakteristiknya

a. FormatCD

Merupakan representasi dari track CD-audio, dengan ekstensi file (.cda). File ini dapat langsung

dijalankan melalui CD-ROM, tetapi jika dikopi ke dalam harddisk, file tersebut menjadi tidak dapat

diputar. Maka agar dapat dikopi, dibutuhkan software khusus untuk mengubah file dari format .cda

menjadi format lain yang dapat disimpan di komputer.

b. Format Advanced Audio Codding (AAC)

AAC merupakan format audio menggunakan lossy compression (data hasil kompresi tidak bisa

dikembalikan lagi ke data sebelum dikompres secara sempurna, karena ada data yang hilang).

Ekstensi filenya diantaranya( .m4a, .m4b, .m4p, .m4v, .m4r, .3gp, .mp4, dan .aac).

c. Format WaveForm Audio (WAV)

File ekstensi menggunakan (.wav atau .wv). WAV merupakan format file audio yang dikembangkan

oleh Microsoft dan IBM sebagai standar untuk menyimpan file audio pada PC. File WAV adalah file

audio yang tidak dikompres sehingga seluruh sampel audio disimpan dalam bentuk digital. Karena

ukurannya yang besar, file WAV jarang digunakan sebagai file audio di Internet.

d. Format Audio Interchange File Format (AIFF)

Merupakan format file audio standar penyimpanan data suara untuk PC dan perangkat audio

elektronik lainnya, yang dikembangkan oleh Apple pada tahun 1988. Dengan ekstensi file (.aiff, .aif,

.aifc)

e. Format MPEG Audio Layer 3 (MP3)

Prinsip yang digunakan oleh MP3 adalah mengurangi jumlah bit yang diperlukan sehingga dapat

digolongkan file audio dengan kompresi lossy. Ekstensi file (.mp3).

Batasan file MP3 antara lain :

- Bit rate terbatas, maksimum 320 kbit/s.

- Resolusi waktu yang digunakan mp3 dapat menjadi terlalu rendah.

- Resolusi frekuensi dibatasi oleh ukuran window.

- Tidak ada scale factor band untuk frekuensi di atas 15,5 atau 15,8 kHz.

- Mode jointstereo dilakukan pada basis per frame.

- Delay bagi encoder/decoder tidak didefinisikan.

f. Format MIDI

Merupakan serangkaian spesifikasi agar berbagai instrument dapat berkomunikasi.

Dengan menggunakan ekstensi file (.mid), perangkat elektronik seperti keyboard dan komputer dapat

melakukan sinkronisasi satu dengan yang lain.

g. Format Monkey’s Audio

Merupakan format file audio dengan kompresi lossless sehingga tidak mengurangi kualitas suara,

dengan ekstensi (.ape dan .apl). Biasanya format Monkey’s Audio mempunyai ukuran lebih besar 3-

5 kali dibanding dengan format MP3 (pada bitrate 192 Kb/s).