Aplikasi Sampling Frekuensi LANDASAN TEORI

11 cara : “Jika diketahui suatu signal kemudian ditambahkan dengan noise yang ada, lalu bagaimanakah kita memperkirakan keadaan signal tersebut pada waktu sebelum dan sesudah diterima”. Penelitian ini dilakukan pada ujung penerima saja. Teori ini disebut sebagai “Detection Theory”. [7] Kemudian Claude Shannon pada tahun 1948, dimana signal processing dapat terjadi baik pada penerima maupun pada pengirim. Shannon meneliti dengan cara : “Jika diketahui suatu berita, lalu diteliti bagaimana berita tersebut dapat terwakilkan sedemikian rupa sehingga dapat membawa informasi melalui suatu sistem yang diberikan dengan keterbatasan-keterbatasannya. ” Robert, 2004. Dengan cara ini yang dipentingkan bukan signalnya, melainkan informasinya yang terkandung didalam signal tersebut. Pendekatan ini disebut sebagai “Teori Informasi”. Teori informasi adalah suatu pelajaran matematik yang terbagi menjadi 3 bagian konsep dasar, yaitu: 1. Pengukuran dari informasi, 2. Kapasitas saluran komunikasi untuk menyalurkan informasi, 3. Penyandian coding sebagai cara untuk mendayagunakan saluran agar dapat berkapasitas penuh. Pada teori sampling kecepatan pengambilan sampel frekuensi sampling dari sinyal analog yang akan dikonversi haruslah memenuhi kriteria Nyquist yaitu : Fs 2 F in max 12 Dimana “Frekuensi sampling Fs minimum adalah 2 kali frekuensi sinyal analog yang akan dikonversi F in max ”.Robert, 2004. Atau dapat di jelaskan bahwa Teori Sampling : “Transmisi dilakukan setelah dilakukan sample dengan frekuensi lebih dari dua kali frekuensi maksimum dari komponen frekuensi, sinyal asli dapat dibentuk kembali dengan fidelitas tinggi ”. Apabila kriteria Nyquist tidak dipenuhi maka akan timbul efek aliasing yang di-ilustrasikan oleh Gambar 2.1. Gambar 2.1 Aliasing [7] Disebut aliasing karena frekuensi tertentu terlihat sebagai frekuensi yang lain menjadi alias dari frekuensi lain. Sebagai contoh misalnya : 1. Bila sinyal analog yang akan dikonversi mempunyai frekuensi sebesar 50Hz maka frekuensi sampling minimum dari ADC adalah 100Hz. Atau bila dibalik, bila frekuensi sampling ADC Analog 13 Digital Converter sebesar 100Hz maka sinyal analog yang akan dikonversi harus mempunyai frekuensi maksimum 50Hz. [9]. 2. Contoh Berapa interval waktu ? 125μsec , Band Width= 4kHz Untuk transmisi telepon, frekuensi maksimum adalah 4kHz. ・ Sesuai dengan teori sampling, Frekuensi sampling adalah, f＝4kHz×2＝ 8kHz ・ Waktu dan frekuensi saling berkebalikan. T＝1F ・ T＝18000＝ 125μsec ・ “Sampling” berarti mengukur nilai amplitudo setiap 125μsec. Sampling frekuensi atau sampling rate didefinisikan sebagai suatu nilai sample per detik yang dihasilkan dari signal tak putus menjadi signal diskrit. Notasinya adalah hertz Hz [10]. Kebalikan dari sampling frekuensi adalah periode sampling atau waktu sampling, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk melakukan sampling. Tidak ada aturan baku yang mengatur berapa batas sampling yang diperkenankan pada suatu periode sampling. Berikut adalah tabel macam karakteristik sampling rate audio diantaranya ; Tabel. 2.1 Interval Sampling Rate Audio [10]. No Interval Sampling Rate Audio Kegunaan Interval 1. 8,000 Hz Telepon, terutama untuk kualitas pembicaraan orang. 2. 11,025 Hz - 22,050 Hz Radio 14 3. 32,000 Hz miniDV, digital video camcorder 4. 44,100 Hz Audio CD, biasanya menggunakan MPEG-1 audio VCD,SVCD,MP3. 5. 47,250 Hz Perekam suara berbasis PCM pertama di dunia oleh Nippon Columbia Denon. 6. 48,000 Hz Digital sound untuk digital TV,DVD,DAT, films dan professional audio. 7. 50,000 Hz Digital audio recorder komersil pertama di akhir 70-an dari 3M dan Soundstream. 8. 50,400 Hz Sampling rate yang digunakan Mitsubishi X-80 digital audio recorder. 9. 96,000 Hz atau 192,400 Hz DVD – audio, LPCM DVD tracks, BD- ROM Blue-ray Disc audio tracks, dan HD-DVD High-Definition DVD audio tracks. 10. 2.8224 MHz SACD, 1-bit sigma-delta modulation atau lebih dikenal sebagai Direct Stream Digital, dikembangkan oleh Sony dan Philips. Dalam melakukan proses sampling biasanya tidak seluruhnya berhasil dengan baik, ada beberapa jenis distorsi yang mungkin timbul dalam proses ini diantaranya ; [10].

a. Jitter : deviasi keakuratan karena waktu interval sampel.

b. Integration effect : terjadi saat sampler tidak dapat melakukan sampling karena data yang tak terdefinisi. c. Noise : thermal sensor noise, analog circuit noise, dll. 15 d. Quantization error : kesalahan round-off karena sampel yang representasikan sebagai integer pada ouput ADC Analog to Digital Converter . e. Slew rate limit error : kesalahan karena ketidak-sanggupan ADC Analog to Digital Converter merepresentasikan secara cepat. f. Clipping : disebabkan saat input signalsinyal diluar rentang nilai ADC Analog to Digital Converter yang dapat direpresentasikan.

2.3.1 PCM Pulse Code Mudulation

Pulse Code Modulation PCM juga dikenal sebagai Linear PCM adalah standar untuk format CD Audio. Karena sifatnya yang tidak terkompresi, maka format PCM ini mempunyai ukuran file yang cukup besar bila dibandingkan dengan format MP3. Ferdinando, 2010. Gambar 2.2 Konversi Analog ke Digital menggunakan PCM [13]