20 „anti-aliasing‟ filter. Untuk menghindari komponen diskrit ini tidak jelas untuk
memperkirakan low-pass filter yang ideal dengan teknologi analog, konverter analog-ke-dijital pembentuk-derau oversampled yang modern juga disebut coders
sigma delta menggunakan frekuensi sampling yang sangat tinggi sinyal input seharusnya tidak memiliki komponen dengan frekuensi yang sangat tinggi tetapi
seharusnya filter yang menerapkan penipisan digital subsampling secara internal-lah yang melakukan tugas anti-aliasing sebelum sampling rate berkurang.
Nilai frekuensi sampling tidak hanya menentukan lebar-pita sinyal yang ditransmisikan tetapi juga berdampak pada jumlah informasi yang akan dikirim:
misalnya, pita-lebar, sinyal audio berkualitas tinggi harus dicuplik pada frekuensi tinggi, tapi ini menghasilkan jauh lebih banyak informasi dari frekuensi sampling
8.000 Hz yang biasa digunakan dalam jaringan telepon.
2.3.2 Kuantisasi
Dengan dibahasnya proses sampling dalam paragraf sebelumnya, masih belum masuk ke dalam dunia digital. Sinyal PAM pada dasarnya adalah sebuah
sinyal analog karena amplitudo dari setiap gelombang masih bernilai kontinyu yang tidak dicoba untuk ukur dengan angka. Nyatanya hanya kehilangan sebagian
informasi sejauh ini bagian dari sinyal yang dicuplik di atas satu-setengah dari frekuensi sampling. Akan kehilangan lebih banyak informasi ketika akan diukur
amplitudo dari masing-masing gelombang.
21 Jika dibayangkan bahwa aturan lipat digunakan untuk mengukur
amplitudo sinyal PAM. Tergantung dari kelulusan atau ketepatan skala, angka yang mewakili sinyal PAM bisa lebih atau kurang tepat.,tapi tidak akan pernah
tepat. Sinyal PAM dapat diwakili oleh sinyal digital dengan pulsa yang sesuai dengan nilai yang terukur, ditambah sinyal PAM dengan pulsa yang merupakan
kesalahan dari proses kuantisasi. Pengkodean sinyal di mana setiap sampel analog dari sinyal PAM dikodekan dalam sebuah kata kode biner disebut representasi
PCM modulasi kode pulsa dari sinyal. Konversi analog-ke-digital disebut kuantisasi.
Dengan proses kuantisasi yang lebih tepat, kita meminimalkan amplitudo derau, tetapi kita tidak dapat menghindari masuknya beberapa kebisingan dalam
proses kuantisasi derau kuantisasi. Setelah noise kuantisasi masuk dalam sebuah percakapan atau rantai transmisi audio, kualitas-nya tidak bisa lagi ditingkatkan
dengan cara apapun. Ini memiliki konsekuensi penting: misalnya, adalah suatu hal yang mustahil untuk merancang penghilang-gema digital yang bekerja pada
sebuah sinyal PCM dengan rasio sinyal-ke-gema di atas rasio sinyal-ke-derau sinyal PCM.Oleh karena ada 2 sumber informasi yang hilang ketika inisiasi sinyal
untuk proses digital, yaitu: Hilangnya komponen frekuensi tinggi.
Derau kuantisasi. Keduanya harus diseimbangkan dengan baik dalam converter analog-ke-
digital AD karena keduanya mempengaruhi jumlah informasi yang dihasilkan.
22 Jika kuantisasi seragam diterapkan „seragam‟ maksudnya skala dari
„aturan lipat‟ adalah linier daya dari derau kuantisasi dapat diperoleh dengan mudah. Semua ukuran langkah dari pengkuantisasi memiliki lebar D sama. Untuk
pengkuantisasi seragam yang menggunakan bit N N secara umum merupakan daya dari 2 rasio signal-to-noise dapat dicapai dalam decibel, diberikan oleh:
S N Rd B =6.02N −1.73 2
Sebagai contoh, pemutar CD menggunakan pengkuantisasi linier 16-bit dan SNR maksimum yang dicapai adalah 94.6 dB. Bentuk yang mengesankan ini
menyembunyikan beberapa masalah: nilai maksimum yang diperoleh untuk sebuah sinyal memiliki amplitudo maksimum misalnya, sebuah sinusoida mulai
dari -32.768 ke +32.767. Nyatanya, SNR berbanding lurus dengan daya sinyal itu: kurva yang mewakili SNR terhadap daya input sinyal adalah sebuah garis
lurus. Jika input dikurangi dengan 10 dB, SNR juga dikurangi dengan 10 dB. Karena masalah ini, industri telekomunikasi pada umumnya menggunakan
pengkuantisasi dengan rasio SNR konstan, terlepas dari kekuatan sinyal input. Ini membutuhkan pengkuantisasi nonlinier Gambar 2.5.
Seperti yang telah diutarakan sebelumnya, frekuensi sampling dan jumlah bit yang digunakan dalam proses kuantisasi, berpengaruh. Baik pada kualitas
sinyal digital dan laju informasi yang dihasilkan: beberapa kompromi perlu dibuat. Tabel 2.1 [A2] memberikan gambaran set parameter yang paling umum
untuk transmisi suara dan sinyal audio diasumsikan pengkuantisasi linear.
23 Bahkan percakapan telepon yang relatif berkualitas rendah menghasilkan
bitrate sekitar 100 kbits setelah konversi AD. Hal ini menjelaskan, mengapa begitu banyak pekerjaan yang telah dilakukan untuk mengurangi bitrate ini sambil
menjaga kualitas asli dari sinyal digital. Bahkan skema pengkodeaan A-law atau μ-law PCM G.711 pada 64 kbits yang terkenal dan telah digunakan di seluruh
dunia di semua mesin pengubah-digital dan dalam banyak sistem transmisi digital, dapat dilihat sebagai pengkode suara.
Gambar 2.5 Contoh dari sebuah pengkuantisasi linier. Setiap nilai milik
[x
i
−q
i
2,x
i
+q
i
2] terkuantisasi dan diubah dalam x
i
. Nilai derau berkisar pada [−q
i
2, +q
i
2]
24
Tabel 2.3
Standar untuk konversi analog-ke-dijital dari sinyal audio
2.4 Kompresi Data
