Bab 2
LANDASAN TEORI
2.1 Audio
Suara atau bunyi adalah suatu gelombang longitudinal yang merambat melalui suatu medium, seperti zat cair, padat dan gas. Bunyi dapat terdengar oleh manusia apabila
gelombang tersebut mencapai telinga manusia dengan frekuensi 20Hz – 20kHz , suara ini disebut dengan audiosonic atau dikenal dengan audio, gelombang suara pada batas
frekuensi tersebut disebut dengan sinyal akustik. Akustik merupakan cabang fisika yang mempelajari bunyi. Level tekanan suara volume suara dihitung dalam desibel dB,
yaitu perhitungan rasio antara titik referensi yang dipilih dalam skala logaritmik dan level yang benar-benar dialami. Keras lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya gelombang
disebut dengan amplitudo. Bunyi mulai dapat merusak telinga jika tingkat volumenya lebih besar dari 85 dB dan pada ukuran 130 dB akan mampu membuat hancur gendang
telinga.
Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang mempunyai pola yang sama yang berulang pada interval tertentu selama 1 detik. Berdasarkan frekuensi, suara atau bunyi
dibagi atas : 1. Infrasound yaitu suara pada rentang frekuensi 0Hz-20Hz.
2. Audiosound yaitu suara pada rentang frekuensi 20Hz-20kHz. 3. Ultrasound yaitu suara pada rentang frekuensi 20kHz-1GHz.
4. Hypersound yaitu suara pada rentang frekuensi 1GHz-10THz.
Menurut Yulid dan Fazmah 2006 , sinyal audio dibagi atas 3 bagian berdasarkan rentang frekuensinya :
1. Kualitas suara telepon yaitu antara 30Hz-3400Hz
Universitas Sumatera Utara
2. Suara Wideband yaitu 50Hz-7000Hz. 3. Wideband audio yaitu 20Hz- 20000Hz.
2.1.1 Audio Digital
Gelombang suara analog tidak dapat langsung direpresentasikan pada komputer. Komputer mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk menghasilkan sejumlah
angka. Suara dikonversi menjadi arus listrik dengan menggunakan mikrofon. Kemudian mengkonversikan osilasi tekanan udara menjadi tegangan osilasi terus-menerus dalam
sebuah rangkaian listrik. Perubahan tegangan cepat ini kemudian diubah menjadi serangkaian angka oleh digitizer. Sebuah digitizer bertindak seperti voltmeter digital yang
sangat cepat Hal ini menjadikan ribuan pengukuran per detik. Setiap hasil pengukuran dalam jumlah yang dapat disimpan secara digital hanya jumlah terbatas angka signifikan
dari jumlah yang dicatat disebut dengan sampel dan seluruh konversi suara ke serangkaian angka ini disebut sampling.
Gambar 2.1 Sampling sinyal kontinu. Keterangan Gambar :Garis biru berubah sesuai dengan tegangan misalnya, dari
mikrofon, segmen merah sesuai dengan sampel. Sampel suara diambil dan disimpan sebagai informasi digital dalam bit dan byte.
Angka sampling adalah seberapa sering sampel diambil, disebut juga dengan frekuensi dan ukuran sampel adalah jumlah angka yang digunakan untuk merepresentasikan nilai
dari tiap sampel. Contoh : jika kualitas CD Audio dikatakan memiliki frekuensi sebesar 44100 Hz, berarti jumlah sampel sebesar 44100 per detik, dan ukuran sampel 8-bit ,
Universitas Sumatera Utara
berarti menyediakan 256 unit untuk menggambarkan rentang amplitudo dari potongan suara yang di tangkap.
Berdasarkan hal-hal yang tersebut diatas, banyak audio yang beredar dengan berbagai format yang memiliki karakteristik masing-masing, dan salah satunya adalah
MPEG-1 Layer 3 atau dikenal MP3 yaitu berkas audio yang akan dibahas pada skripsi ini.
MP3 dikembangkan oleh seorang insinyur Jerman, Karlheinz Brandenburg. MP3 memakai pengkodean Pulse Code Modulation PCM. MP3 adalah salah satu format
pengkodean berkas suara yang memiliki kompresi yang baik meskipun bersifat lossy sehingga ukuran berkas bisa memungkinkan menjadi lebih kecil, MP3 mengurangi
jumlah bit yang diperlukan dengan menggunakan model psychoacoustic untuk menghilangkan komponen-komponen suara yang tidak terdengar oleh manusia.
MP3 yaitu berkas audio dengan karakteristik sebagai berikut : 1. Merupakan berkas dengan lossy compression.
2. Sering digunakan di internet karena ukurannya yang cukup kecil dibandingkan ukuran audio berkas yang tidak terkompresi.
3. Terdaftar pada badan standarisasi internasional pada tahun 1991, yaitu ISO IEC 11172-3 dan ISO IEC 13818-3.
4. Kompresi dilakukan dengan menghilangkan bagian-bagian bunyi yang kurang berguna bagi pendengaran manusia.
5. Kompresi mp3 dengan kualitas 128 bits 44000 Hz biasanya akan menghasilkan berkas berukuran 3-4 MB, tetapi unsur panjang pendeknya lagu juga akan
berpengaruh. 6. Memiliki Bit Rate yang bervariasi. Bit Rate adalah suatu ukuran kecepatan transfer
data dalam satuan waktu. Lihat tabel 2.1
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Nilai Bit Rate pada MPEG Bit
V1,L1 V1,L2 V1,L3
V2,L1
0000 Bebas
Bebas Bebas
Bebas 0001
32 32
32 32
0010 64
48 40
48 0011
96 56
48 56
0100 128
64 56
64 0101
160 80
64 80
0110 192
96 80
96 0111
224 112
96 112
1000 256
128 112
128 1001
288 160
128 144
1010 320
192 160
160 1011
352 224
192 176
1100 384
256 224
192 1101
416 320
256 224
1110 448
384 320
256 1111
Buruk Buruk
Buruk Buruk
Keterangan Tabel : V1 : MPEG-1
V2 : MPEG-2 dan MPEG-2.5 L1 : Layer 1
L2 : Layer 2 L3 : Layer 3
Bit Rate juga terbagi atas beberapa kategori yaitu: Variable bit rate VBR digunakan untuk mendapatkan tingkat kualitas yang tetap, Constant bit rate CBR digunakan
untuk streaming server yang tidak ingin terganggu oleh Progressive Download http, Unspecified bit Rate UBR, dan Available bit Rate ABR.
Universitas Sumatera Utara
7. Nilai Sampling MPEG-1 Layer 3 MP3 adalah 32Kbps, 44.1 Kbps dan 48Kbps.
Table 2.2 Nilai Sampling MPEG
Bits MPEG1 MPEG2 MPEG2.5 00
44100 22050
11025 01
48000 24000
12000 10
32000 16000
8000 11
reserv. reserv.
reserv.
2.2 Digital Watermarking
Kategori