Gambar 2.2 Konversi Sinyal Digital ke Analog Binanto, 2010
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.
2.11 Kelebihan Audio Digital
Kelebihan audio digital adalah kualitas reproduksi yang sempurna. Kualitas reproduksi yang sempurna yang dimaksud adalah kemampuannya untuk
menggandakan sinyal audio secara berulang-ulang tanpa mengalami penurunan kualitas suara.
Kelebihan lain dari audio digital adalah ketahanan terhadap noise sinyal yang tidak diinginkan. Pada saat transmisi data dan pemrosesan dengan komponen-
komponen elektrik, pada sinyal analog sangat mudah sekali terjadi gangguan- gangguan berupa noise. Suara desis pada kaset rekaman merupakan salah satu contoh
terjadinya noise berupa gangguan pada frekuensi tinggi.
Audio digital akan mempermudah pemrosesan sinyal, karena proses-proses pengolahan sinyal digital dapat dilakukan dengan menggunakan operasi-operasi
matematis yang diimplementasikan dalam bentuk digital signal processor atau melalui software. Operasi-operasi tersebut antara lain meliputi mixing, filtering,
volume control, equalizing, noise reduction, high frequency rebirth, DC offset correction, pengaturan tempo, penambahan efek dan sebagainya.
Universitas Sumatera Utara
2.12 Istilah dalam Audio Digital
Dalam dunia audio digital, ada beberapa istilah yaitu channel jumlah kanal, sampling rate laju pencuplikan, bandwidth, bit per sample banyaknya bit dalam
satu sample, bit rate laju bit Dangarwala, 2010.
2.12.1 Channel Jumlah Kanal
Jumlah kanal menentukan banyaknya kanal audio yang digunakan. Audio satu kanal dikenal dengan mono, sedangkan audio dua kanal dikenal dengan stereo. Saat ini
untuk audio digital standar, biasanya digunakan dua kanal, yaitu kanal kiri dan kanal kanan. Audio untuk penggunaan theater digital menggunakan lebih banyak kanal. Ada
yang menggunakan tiga kanal, yaitu 2 kanal depan dan surround. Ada yang menggunakan 6 kanal dikenal dengan format audio 5.1 yaitu terdiri dari 2 kanal
depan dan 2 kanal surround, 1 kanal tengah dan 1 kanal subwoofer. Bahkan ada yang menggunakan 8 kanal format audio 7.1 yaitu terdiri dari 2 kanal depan dan 2 kanal
surround, 1 kanal tengah dan 1 kanal subwoofer dan ditambah 2 buah speaker EX Environmental Extended untuk menghasilkan suara dari belakang.
2.12.2 Sampling Rate Laju Pencuplikan
Ketika sound card mengubah audio menjadi data digital, sound card akan memecah suara tadi menurut nilai menjadi potongan-potongan sinyal dengan nilai tertentu.
Proses sinyal ini bisa terjadi ribuan kali dalam satuan waktu. Banyak pemotongan dalam satu satuan waktu ini dinamakan sampling rate laju pencuplikan. Satuan
sampling rate yang biasa digunakan adalah KHz kilo Hertz Binanto, 2010.
Kerapatan laju pencuplikan ini menentukan kualitas sinyal analog yang akan diubah menjadi data digital. Makin rapat laju pencuplikan ini, kualitas suara yang
dihasilkan akan makin mendekati suara aslinya. Sebagai contoh, lagu yang disimpan dalam Compact Disc Audio CDA memiliki sampling rate 44.1 KHz, yang berarti
lagu ini dicuplik sebanyak 44100 kali dalam satu detik untuk memastikan kualitas suara yang hampir sama persis dengan aslinya.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Frekuensi Sampling dan Kualitas Suara yang Dihasilkan Sampling Rate KHZ
Aplikasi 8
Telepon 11,025
Radio AM 16
Kompromi antara 11,025 dan 22,025 KHz 22,025
Mendekati Radio FM 32,075
Lebih baik dari Radio FM 44,1
Compact Disc Audio CDA 48
Digital Audio Tape DAT Sampling rate yang umumnya digunakan antara lain 8 KHz, 11 KHz, 16 KHz,
22 KHz, 24 KHz, 44 KHz, 88 KHz. Makin tinggi sampling rate, semakin baik kualitas audio. Teori Nyquist menyatakan bahwa sampling rate yang diperlukan minimal 2
kali bandwidth sinyal. Hal ini berkaitan dengan kemampuan untuk merekonstruksi ulang sinyal audio.
2.12.3 Bandwidth
Bandwitdth adalah selisih antara frekuensi tertinggi dan frekuensi terendah yang akan diolah. Misalnya sinyal audio pada telepon yang digunakan untuk menyampaikan
sinyal dengan frekuensi 300 – 3400 Hz ucapan manusia, berarti bandwidth-nya adalah 3100 Hz 3400 dikurangi 300. Maka sampling rate minimum yang diperlukan
adalah 2 kali yaitu 6,2 KHz. Demikian pula dengan frekuensi suara secara umum, frekuensi yang dapat didengar manusia adalah 20 – 20.000 Hz, dengan bandwidth
19.980. Berarti sampling rate minimum yang digunakan adalah 39.960 Hz. Jadi frekuensi sampling yang mencukupi adalah 44.100 Hz.
2.12.4 Bit Per Sample Banyaknya Bit Dalam Satu Sampel
Bit per sample menyatakan seberapa banyak bit yang diperlukan untuk menyatakan hasil sample tersebut, hal ini berkaitan dengan proses kuantisasi. Bit rate yang
digunakan adalah 8 bit per sample atau 16 bit per sample. Proses kuantisasi akan mengubah amplitudo sinyal audio menjadi suatu level sinyal tertentu. Dengan 8 bit
per sample akan ada 256 level pilihan sedangkan 16 bit per sample akan ada 65.536 level pilihan. Makin tinggi bit per sample makin teliti proses kuantisasi. Dalam contoh
Universitas Sumatera Utara
ini, penggunaan 16 bit per sample dibandingkan penggunaan 8 bit per sample akan mempertinggi ketelitian kualitas kuantisasi sebanyak 256 kali.
2.12.5 Bit Rate Laju Bit
Istilah bit rate merupakan gabungan dari istilah sampling rate dan bit per sample. Bit rate menyatakan banyaknya bit yang diperlukan untuk menyimpan audio selama satu
detik, satuannya adalah bit per detik. Bit rate dengan satuan bit per detik diperoleh dengan rumus yang sederhana yaitu perkalian antara jumlah kanal, sampling rate
dengan satuan Hertz dan bit per sample dengan satuan bit.Seperti dapat dilihat di Tabel 2.2 di bawah ini
Tabel 2.2 Tabel Penyimpanan Berbagai Konfigurasi Audio Digital
Sampling rate
Bit per sample
Jumlah kanal
Bit rate Byte rate 1
byte = 8 bit Byte rate
per menit
12 kHz 8
1 96.000
12.000 720 KB
12 kHz 8
2 192.000
24.000 1,44 MB
12 kHz 16
1 192.000
24.000 1,44 MB
12 kHz 16
2 348.000
48.000 2,88 MB
24 kHz 8
1 192.000
24.000 1,44 MB
24 kHz 8
2 348.000
48.000 2,88 MB
24 kHz 16
1 348.000
48.000 2,88 MB
24 kHz 16
2 768.000
96.000 5,76 MB
44.1 kHz 8
1 352.800
44.100 2,646 MB
44.1 kHz 8
2 705.600
88.200 5,292 MB
44.1 kHz 16
1 705.600
88.200 5,292 MB
44.1 kHz 16
2 1.411.200
176.400 10,584 MB
Audio sekualitas CD Audio menggunakan sampling rate 44,1 kHz, 16 bit per sample, 2 kanal. Total media yang diperlukan untuk menyimpan data audio ini
perdetik adalah 176.400 byte, untuk durasi 1 menit diperlukan 10,584 MB. Jika rata- rata durasi satu lagu selama 5 menit, maka dibutuhkan tempat lebih dari 50 MB untuk
Universitas Sumatera Utara
menyimpan data audio lagu tersebut jika diasumsikan 1 KB = 1.000 byte dan 1 MB = 1.000 KB = 1.000.000 byte.
2.13 Data Audio
Salah satu tipe data multimedia adalah audio yang berupa suara ataupun bunyi, data audio sendiri telah mengalami perkembangan yang cukup pesat seiring dengan
semakin umumnya orang dengan perangkat multimedia. Tentunya yang merupakan syarat utama supaya komputer mampu menjalankan tipe data tersebut adalah adanya
speaker yang merupakan output untuk suara yang dihasilkan dan untuk menghasilkan maupun mengolah data suara yang lebih kompleks seperti .WAV, .MIDI tersebut
tentunya sudah diperlukan perangkat yang lebih canggih lagi yaitu sound card.
Tipe dari pelayanan audio memerlukan format yang berbeda untuk informasi audio dan teknologi yang berbeda untuk menghasilkan suara. Windows menawarkan
beberapa tipe dari pelayanan audio : 1.
Pelayanan audio Waveform menyediakan playback dan recording untuk perangkat keras digital audio. Waveform digunakan untuk menghasilkan non-
musikal audio seperti efek suara dan suara narasi. Audio ini mempunyai keperluan penyimpanan yang sedang dan keperluan untuk tingkat transfer paling
kecil yaitu 11 Kdetik. 2.
Midi Audio, menyediakan pelayanan file MIDI dan MIDI playback melalui synthesizer internal maupun eksternal dan perekaman MIDI. MIDI digunakan
untuk aplikasi yang berhubungan dengan musik seperti komposisi musik dan program MIDI sequencer. Karena memerlukan tempat penyimpanan lebih kecil
dan tingkat transfer yang lebih kecil daripada Waveform audio, maka sering digunakan untuk keperluan background.
3. Compact Disc Audio CDA menyediakan pelayanan untuk playback informasi
Red Book Audio dalam CD dengan drive CD-ROM pada komputer multimedia. CD menawarkan kualitas suara tertinggi, namun juga memerlukan daya
penyimpanan yang paling besar pula, sekitar 176 KBdetik. 4.
Wave Audio merupakan kreasi perusahaan raksasa perangkat lunak Microsoft yang berasal dari standar RIFF Resource Interchange File Format. Wave audio
Universitas Sumatera Utara
ini telah menjadi standar format file audio komputer dari suara sistem dan games sampai CD Audio. File Wave diidentifikasikan dengan nama yang
berekstensi .WAV. Format asli dari tipe file tersebut sebenarnya berasal dari bahasa C.
2.14 Struktur File Wave
