Dasar TeoriPengenalan Audio Multi KanalBerapa Banyak Saluran yang Diperlukan?Pada tahun 1973, Dibuatlah system pembaca optik untuk menghasilkan ausio dari kiri,kanan dan tengah. amun, sebagian besar suara bioskoptetap mono.!emudian kema"uanteknologi memungkinkanbagi Dolbyuntukmemisahkanberbagai salurandanmeningkatkankualitas suara. #asilnya kiri, kanan,tengah,dua saluranbelakangdan sub$oo%er. &ataletakspeaker ini di"uluki '.1, karenaadalimachannel audiolengkapdansatuyanghanyabisamereproduksi %rekuensi rendah.(ebih mudah untuk mengubah peralatan yang menghasilkan suara daripada merubah ampli%ierdan speaker. Cara Kerja Surround SoundSurroundSoundadalahistilahyangumumdigunakanuntukmenggambarkansuatusistemdimanaoutput suaratampaknyamengelilingi pendengar ) yaitu, teknologi memberikankesanbah$a suara yang datang dari segala arah mungkin.Bagaimana Surround Sound BekerjaPadagambar disamping, suaraberadadisekelilingpendengar karenabeberapasaluranaudioditerima melalui speaker yang diposisikan di berbagai lokasi di dalam ruangan. *ni diprogram kedalamsumber dantreksuara yangditer"emahkanketika sumber dimainkan. Sementara inimungkintampaksederhana, pentinguntukdiingat bah$asistemsuaradimulai dengansuaramono, sistem saluran tunggal. Dalam mono%onik +mono, sistem suara, sinyal dikirim ke sistemsuarayangdikodekansebagai salahsatualiransuara) suaratunggal danbiasanyaditerimamelalui pembicara tunggal.!ema"uanteknologi menciptakansuaraberupastereoponis+stereo,di manasuaraitudibagiantaraduasaluran, kiri dankanan. Suarastereomemungkinkanpendengaruntukmendengarbeberapa suasana produksi. Surround sound menyebabkan realisme dan bidang baru daripengalaman mendengarkan. #al ini dilakukan tidak hanya karena -nda memiliki lebih banyakspeakeruntukoutput, tetapi karenarekamansuarasendiri mengandunglebihbanyaksaluranaudio.5.1, 6.1 dan 7.1 Saluran Surround Sound SistemDolby Digital dan D&S adalah '.1 %ormat channel. '.1 surround sound adalah teknologi suaramultichannel yangmenghasilkanlimasaluransuaradi kiri, kanan, tengah, kiri)surrounddankanan surround posisi. !elima saluran adalah minimum yang diperlukan untuk memproduksi ',1surround sound. .1 .erupakan saluran untuk (/0 +e%ek %rekuensi rendah,, yang biasanya dikirimke sub$oo%er.Sementara'.1surroundsoundtelahmen"adi standarsaat ini, penerima -udio12ideoterbarumampu memberikan 3,1 surround sound. 3.1 suara multichannel teknologi menggunakan set)upyang sama sebagai sistem '.1,tetapimemilikipenambahan speaker keenamyangmengambilbelakang pusat posisi surround untuk memberikan suara lebih 3)D. 3.1 surround soundmenggunakan %ormat surround sound diperpan"ang, seperti Surround 04 dan D&S)0S.Saat ini "uga ada 7.1 surround sound, yang membagi bagian belakang pusat pembicara tunggalmen"adikiridankananbelakangsurround.Dalamdiskritsistem3.1surround,pusatkembaliposisi surround terpisah dari surround kiri dan mengelilingi posisi yang tepat. Sebuah sistem 7.1channel surround menggunakan matri5ed diperpan"ang di mana bek kiri dan bek kanan+belakang pusat surround, multichannel dicampur bersama)sama dan disimpan.16.7 Surround SoundDikembangkan oleh , 16.7 adalah dua kali lebih baik '.1. Dalam suara 16,7 surround 18saluran yang digunakan. *ni termasuk lima speaker depan, lima saluran surround, Dua (/0 dandua tinggi, ditambah penambahan sub)$oo%er. 16.7 Surround Sound adalah sebuah eksperimenyang dilakukan oleh &omlinson #olman pada bulan Desember 7667. Multi!annel audio*stilah 9multichannel audio9 mengacu pada penggunaan beberapa track audio untukmerekonstruksi suara pada sound system multi)speaker.Dua digit dipisahkan oleh titik desimal+7.1, '.1, 3.1, 7.1, dll, yang digunakan untuk mengklasi%ikasikan berbagai "enis speaker set)up,tergantung pada berapa banyak track audio yang digunakan.Digit pertama menun"ukkan "umlahsaluran primer, yang masing)masing dihasilkan pada pembicara tunggal, sedangkan yang keduamengacu pada adanya 0%ek /rekuensi :endah +(/0untuk pendek,, yang diasilkan padasub$oo%er. Dengan demikian, 1,6 berkorespondensi ke mono suara +yang berarti satu)channel,dan 7,6 berkorespondensi untuk suara stereo.Setu" Surround;ntuksetiap"umlahtertentusaluranaudio, adasetup%isikyangoptimal untukspeakeryangmenghasilkan e%ek terbaik. ;ntuk alasan ini, ikon khusus yang ditempatkan pada peralatan soundsurround untuk melambangkan "umlah saluran dan penempatan %isik dari speaker. !otak hitamkecil +satu untuk setiap saluran, ditempatkan di alun)alun yang me$akili ruang untukmenun"ukkan bagaimana mengaturnyaokalis, solo, atau dialog. Pengeras suarakanan dan kiri depan untuk reproduksi stereo. Suasana 1 surround sound dipasok ke pengerassuara surround. Sub$oo%er - digunakan untuk sinyal %rekuensi rendah yang dapat diolah darisaluran independen dalamsistemditransmisikan atau direkam. -da beberapa %ormat yangdigunakan dalam industri untuk coding yang diterapkan dalam praproduksi dan pascaproduksisinyal saluran +Dolby Digital dan lain)lain,.Banyak yang berbeda dari rincian elektronik dan akustik yang harus dilaksanakan untukmencapai hasil yang diinginkan dengan sistem ini. :incian tersebut termasuk< respon %rekuensirendah dari semua lima pengeras suara adalah A6 #= +dengan respon seragam kutub di sudutdide%inisikan,, tingkat tekanan suara pada posisi mendengarkan dari setiap loudspeaker yang A7dB@diukur dengan pink noise +sinyal spektrum%rekuensi yang luas,, sinyal sub$oo%erpenyaringan telah memotong %rekuensi kurang dari 1'6 #=, dan output %rekuensi mulus rendahdari sub$oo%er. #al terakhir ini mungkin memerlukan pengukuran real time danmengoptimalkan bentuk dan %inishing ruang mendengarkan serta lokasi sub$oo%er.Format surround sound.Perangkat home theater ber%ungsimemproduksi kembali suara yang diterima darisumbernya, sehinggasuarayangdihasilkanakansamadengansumbernya. Suara)suarayangdihasilkan oleh perangkat home theater ini disebut surround sound, yang artinya 9suara yangmengelilingi9 kita.&eknologi yang dipergunakan untuk menghasilkan suara surround ini diantaranyateknologi dari Dol#$ %a#s, DTS (Digital Theater System)&n, T'( atau S)S. .asing)masingperusahaan tersebut memiliki teknik sendiri dalam menciptakan %ormat surroundsound. Sekarang seperti kita lihat banyak %ormat surround sound yang dipergunakan padaperangkat home theater. Sebagai contohersi dalambentuk D2D. Soundtracknya perlu dilakukanpengkodean dahulu menggunakan Dolby Digital Encoder. Baru kemudian dimasukkan kedalamD2D.')3. D2D tersebut ingin kita tonton dengan perangkat home theater kita. ;ntuk dapat menikmatisuara yang menggunakan %ormat surround Dolby Digital yang ada pada D2D tersebut,hometheater kita harus mampu mengkode ulang +decoding, %ormat Dolby Digital. *ni berarti hometheater kita harus memiliki Dolby Digital decoder dan 3 channel speaker yang terdiri darien Spielberg melalui demonstrasi %ormat ini yang di mainkan darirekamanyangdi simpandalamharrdisk.D&Skemudiandi adopsi untukbo5o%%iceCurasicPark.SistemD&SDigital ataudi singkat D&S"ugamemilki 3kanal suaradegan%ormat '.1.Sama seperti DDada kanal (/0yangmemba$a %rek$ensi rendah 76)A6#=.Standar ratedatanya adalah 1.8 .bps untuk @D1(D dan 1.' .bps untuk D2D dengan sampling 8A !#= danresolusi 78 bits..emang ukuran data D&S lebih besar atau standar ratio kompresi nya H3.'ideo, dimana 1,7 .bits1secdigunakan untuk >ideo sedangkan 6,3 .bits1sec digunakan untuk audio.ilai 6,3 .bits1sec ini lebih kecil dibandingkan dengan band$idth yang dibutuhkan oleh @D-udioyangtidakterkompressebesar88166samples1sec513bits1sampleN7channel O1,8.bits1secyanghanyaterdiri dari suarasa"a.;ntukratiokompresi 3< 1untuk13bit stereodengan %rekuensi 8Ak#= dan bitrate 7'3 kbps @B: akan menghasilkan ukuran %ile terkompresikira)kira 17.733 !B, sedangkan ukuran %ile tidak terkompresinya adalah 7'.'73 !B. .P0E)1audio mendukung %rekuensi dari A k#=, 11 k#=, 17 k#=, 13 k#=, 77k#=, 78 k#=, 37 k#=, 88k#=, dan8Ak#=. Cugamampubeker"apadamodemono+singleaudiochannel,, dual audiochannel, stereo, dan "oint)stereo.:asiokompresi adalahukuranpersentasedatayangtelahberhasil dimampatkan. Bilarasio kompresi adalah '6 B, artinya '6 B data semula telah berhasil dimampatkan. Sehinggasecara matematis dapat rumuskan sebagai berikutL:asio G +/)/terkompresi, 4 166 BPPP. +1,/Dimana / adalah ukuran %ile asli dan /terkompresi adalah ukuran %ile yang terkompresi.Padakompresi lossless, hasilkompresidapat dikembalikankedatasemulaolehiturasiokompresipada teknik kompresi lossless tidak terlalu besar atau cenderung kecil. Sedangkan pada teknikkompresi lossymeman%aatkan keterbatasan manusia misalnya pada pendengaran, maka dari ituratio kompresi cukup besar.Teknik Kom"resi %osslessKesulitan 1) Sulit untuk men"aga semua data dalam aliran audio dan mencapai kompresi substansial.) ilai)nilai dari audio sample berubah sangat cepat.Kriteria -6aluasi 1(ossless audio codec tidak mempunyai masalah kualitas suara, penggunaannya dapat di%okuskanpada ariasi sehingga sulit menemukanpredictor yang optimal./(-@ membatasi ukuran blok antara 13 hingga 3''3' sample 1 blok.ii.*nterchanel Decorelation;ntuk data stereo, seringkali banyak korelasi antara channel kiri dan kanan. Dengan demikianterdapat beberapa metode penyimpanan channel ke dalam blok sebagai berikut< *ndependent, kedua channel dikodekan terpisah. .id)side, menyimpan rata)rata sinyal kedua channel sebagai .id channel dan selisih antara channel kiri dengan kanan sebagai side channel. (e%t)side, menyimpan channel kiri dan side channel. :ight)side, menyimpan channel kanan dan side channel.iii.&ahapan Prediction0ncoder mencari aproksimasi deskripsi matematis dari sinyal pada setiap blok.;kuran deskripsilebih kecil dari ukuran sinyal..etode prediksi ini dikenali oleh encoder maupun decoder sehingga pada hasil kompresi cukupdisertakan parameter prediksi. 8 metode dlm prediction< 2erbatim, Sinyal prediksi adalah nol, sehingga residu sama dengan sinyal yangsebenarnya +tidak ada kompresi,. @onstant, .etodeini digunakan"ikadalamchannel tertentupadasuatublokterdapatdigital silence 1 nilai yang konstan. /i5ed linear prediction. /*: linear prediction.i>.&ahapan :esidual @odingPrediktor tidakdapat mendeskripsikansinyal denganpersis, olehkarenaituperludisimpanselisih antara sinyal asli dengan sinyal hasil prediksi Q residu.0%ekti>itas prediksi dapat terlihat dari ukuran residu yang dibutuhkan.:esidu disimpan dengan salah satu dari dua cara rice coding< .enggunakan satu parameter untuk seluruh residu, didasarkan pada >ariasi nilai residu. :esidudibagidalambeberapabagian, denganparametersendiriyang ditentukandarinilai rata)rata residu pada setiap bagian.7. Teknik Kom"resi %oss$*no>asi dari kompresi audio lossy adalah menggunakan psychoacoustics untuk mengakui bah$atidak semua data dalamaliran audio dapat dirasakan oleh sistempendengaran manusia.!ompresi lossy biasanya mencapai kompresi yang "auh lebih besar daripada kompresi lossless+data dari ' persen men"adi 76 persen dari aliran asli,.Kekurangan 1) Data akan dihapus selama kompresi lossy dan tidak dapat dipulihkan oleh dekompresi) !ompresi lossy dapat mengakibatkan pengurangan persepsi kualitas audio yang berkisar daritidak ada sampai parahCiri+iri Dari Metode Kom"resi %oss$ Pada Audio) -dapti>e Di%%eretial Pulse @ode .odulation, contohnya @@*&& E.771,13 tau 37 !bit1seco .elakukan encode dua atau lebih sinyal yang berbeda, perbedaan kuantisasi pada encodetersebut adalah kehilangan sinyal data suara.o .engadaptasi terhadap kuantisasi terhadap beberapa bit dapat digunakan asalkan isi datasinyal suara sedikit.) (inier Predecti>e @oding +(P@, di%ungsikan untuk menyesuaikan sinyal data yang adadengansinyal suara manusia, kemudian mengirimkan parameter model suara tersebut ketempat tu"uan,seperti sebuahcomputeryangdapat berbicaradenganbahasamanusiadengankecepatan7,8kbps.) @ode 05cited (inear Predicator +@0(P, beker"a mirip seperti (P@, tetapi ada tambahan @0(Pdapat memancarkan data suara yang salah, sedangkan P(@ tidak, contohnya mutu percakapanaudio pada kecepatan 8,A kbps.Kriteria -6aluasi 1-lgoritma kompresi (ossy memiliki kekurangan dari segi suara, karena ada penghapusan datayang tidak masuk dalam ambang batas pendengaran manusia, sehingga lebih ditu"ukan pada ing Picture 05pert Eroup, -udioo !ompresi -udio .P3Prinsip dasar kompresi lossy pada data audio meman%aatkan teori psikoakustik, yaituketerbatasan pendengaran manusia. &elinga manusia hanya dapat menangkap suara dalamrentang 76#= hingga 76666#=, maka dalam kompresi lossy, data suara di luar rentang tersebuttidakdisimpan. (ebihdalamlagi, suaradengan%rekuensi tinggi hanyadapat didengar olehtelinga manusia "ika memiliki amplitudo yang tinggi "uga. Mleh karena itu, noise pada data audio+yang biasanya memiliki amplitude rendah, dapat RdisembunyikanS dengan cara disimpan padarentang%rekuensi tinggi. metodeuntukmengkompresi datadanmen)dekompresinya, dimanadata yang diperoleh mungkin berbeda dari yang aslinya tetapi cukup dekat perbedaanya,penurunan +perbedaan, kualitas data disebut compression arte%acts.!ompresilossypada data audio sangat banyak digunakan, baik secara langsung +misalnyapada mp3 player,maupun secara tidak langsung +terkandung dalam D2D >ideo, tele>isi digital,>ideostreaming, dan sebagainya,.!ompresi inidigunakan konsumen audio, sebabdenganrasiokompresiyangsangat tinggi +'Bhingga 76B, kualitas suara masih cukupbaik. Ditanganaudioengineer ,sedikit penurunankualitasdapatberpengaruhsecaraberuntunpadaproses engineering, olehsebabituproduksi dataaudiotidakmenggunakankompresi lossy.;ntuk data audio secara umum, %ormat yang sangat populer adalah .P3 yang merupakan bagiandari .P0E yang menangani layer audio +.P0E layer ***,, --@ yang merupakanpengembangan lebih lan"ut, serta MEE. ;ntuk data speech, terdapat beberapa %ormat seperti -)la$1T)la$yang digunakanpada telepon, -.:pada ES., -.:)JBuntuk@D.-, dansebagainya.&eknik !ompresi .P3Berikut adalah karateristik .P3L Bitrateterbatas,maksimum376kbit1s+beberapa encoder dapat menghasilkan bit rateyanglebihtinggi, tetapi sangat sedikit dukunganuntukmp3)mp3karnamemiliki bit ratetinggi. :esolusi $aktu yang digunakan mp3 dapat men"adi terlalu rendah untuk sinyal)sinyalsuarayangsangat transient, sehingga dapat menyebabkan noise. :esolusi %rekuensi terbatasi oleh ukuran$indo$ yangpan"angkecil, mengurangie%isiensi coding. &idak ada scale %actor band untuk %rekuensi di atas 1',' atau 1',A k#=. .ode "ointstereo dilakukan pada basis per %rame. Delaybagi encoder1decodertidakdide%inisikan, sehinggatidak ada dorongan untuk gapless playback +pemutaranaudiotanpagap,. &etapi, beberapaencoder seperti (-.0dapat menambahkan metadata tambahan yang memberikan in%ormasi kepada .P3 playeruntuk mengatasi hal itu.Sedangkan ada beberapa model dalam teknik kompresi .P3LH1I..odel Psikoakustikmodel yang menggambarkan karakteristik pendengaran manusia memiliki batas %rekuensi 76 #=s1d 76 k#=, dimana suara yang memiliki %rekuensi yang berada di ba$ah ambang batas ini tidakdapat didengar oleh manusia, sehingga suara seperti itu tidak perlu dikodekan.H7I.-uditory .asking.anusia tidak mampu mendengarkan suara pada %rekuensi tertentu dengan amplitudo tertentu"ika pada %rekuensi di dekatnya terdapat suara dengan amplitudo yang "auh lebih tinggiH3I.@ritical Band@ritical band merupakan daerah %rekuensi tertentu dimana pendengaran manusia lebih peka pada%rekuensi)%rekuensi rendah, sehingga alokasi bit dan alokasi sub)band pada %ilter critical bandlebih banyak dibandingkan %rekuensi lebih tinggi.H8I.Coint Stereo&erkadang dual channel stereo mengirimkan in%ormasi yang sama. Dengan menggunakan "ointstereo, in%ormasi yang sama ini cukup ditempatkan dalam salah satu channel sa"a dan ditambahdengan in%ormasi tertentu. Dengan teknik ini bitrate dapat diperkecil.!endalayangter"adi padasaat kompresi audioyaituterletakpadaperkembangan soundrecording yang cepat dan beraneka ragam. Selain itu "uga berupa nilai dari audio sample berubahdengan cepat.3okus Penggunaan(ossless audio codec tidak mempunyai masalah dalam kualitas suara, penggunaannya dapatdi%okuskan pada ersi kedalam.P3. Dalamprakteknya, berkurangnyakualitas %ile tidak tampak secara nyata, namun hasil pengurangan.0kstensi < .mp3!elebihan