Multimedia Audio Teknologi Informasi MultiMedia | fathoni0809
SUARA (SOUND)
Pengertian Audio Digital
Pengertian Audio Digital
Suara yang kita dengar sehari-hari adalah
gelombang analog.
Gelombang ini berasal dari tekanan udara yang ada
disekeliling kita dengan bantuan gendang telinga.
Gendang telinga ini bergetar dan getaran ini dikirim
dan diterjemahkan menjadi informasi suara dan
dikirim ke otak, sehingga bisa didengar oleh kita.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
2
Pengertian Audio Digital
Komputer hanya mampu mengenal sinyal dalam
bentuk digital yang merupakan tegangan yang
diterjemahkan dalam angka 0 dan 1 --> bit.
Tegangan ini berkisar mendekati angka 5 volt bagi
angka 1 dan mendekati 0 volt bagi angka 0.
Komputer mampu melihat angka-angka 0 dan 1
menjadi kumpulan bit-bit dan menerjemahkan
menjadi sebuah informasi.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
3
Peralatan yang harus ada :
Transducer Merupakan peralatan yang dapat
mengubah tekanan udara (yang terdengar oleh telinga)
ke dalam tegangan elektrik yang dapat dimengerti oleh
perangkat elektronik dan sebaliknya.
Macam-macam transducer :
Mikrofon
Speaker
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
4
Peralatan yang harus ada :
SoundCard Peralatan untuk mengubah gelombang
suara (Sinyal Audio) menjadi data digital dan ketika
suara itu dimainkan kembali, soundcard mengubah data
digital menjadi sinyal audio yang dikeluarkan oleh
speaker.
Istilah-istilah :
Proses pengubahan gelombang suara menjadi data
digital ini dinamakan Analog-to-Digital- Conversion
(ADC)
Proses pengubahan data digital menjadi gelombang
suara dinamakan Digital- to- Analog-Conversion (DAC)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
5
Proses Konversi Analog ke Digital :
Membatasi frekuensi sinyal yang akan diproses dengan
Low Pass Filter
Mencuplik (Sampling) sinyal analog menjadi beberapa
potongan waktu.
Sample tersebut diberi nilai eksak dan nilainya diberikan
dalam bentuk digital.
Catatan :
Proses pengubahan sinyal analog ke digital harus memenuhi sebuah
kreteria, yaitu kriteria Nyquist
“Untuk sampling sebuah sinyal yang memiliki freakuensi X Hertz,
maka harus sampling minimal dua kali lebih rapat 2X Hertz” Jika
tidak, sinyal tidak dapat dikembalikan ke bentuk semula
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
6
Proses Konversi Analog ke Digital :
Analog input
Lowpass filter
at < R/2 Hz
Digital Output
Sample at R Hz
Quantize to N
bits
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
7
Proses Konversi Digital ke Analog :
Menghitung data digital menjadi amplitudo-amplitudo
analog
Menyambung amplitudo analog menjadi sinyal analog
Memfilter keluaran dengan Low Pass Filter sehingga
bentuk gelombang keluaran menjadi lebih mulus.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
8
Proses Konversi Digital ke Analog :
Analog output
Lowpass filter
at < R/2 Hz
Digital Input
Sample and
Hold
N bit DAC
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
9
Kelebihan Audio Digital :
Kualitas reproduksi yang sempurna, yaitu penggandaan
sinyal audio secara berulang-ulang tanpa penurunan
kualitas suara.
Hal ini karena sinyal audio direpresentasikan dalam bentuk
data digital 0 dan 1 dan informasi ini dipertahankan (Jika
terjadi perubahan , maka data akan mengalami kesalahan).
Lain halnya dengan audio analog yang dapat mengalami
perubahan suara disebabkan perbedaan kualitas pita, dan
head serta derau yang masuk sewaktu proses.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
10
Istilah Dalam Audio Digital
Jumlah kanal (Channel)
Laju Pencuplikan (Sampling Rate)
Banyaknya Bit dalam satu sample (bit per
sample), dan
Laju Bit (Bit Rate)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
11
Jumlah Kanal (Channel)
Mono, yaitu satu channel
Stereo, yaitu dua channel, kiri dan kanan
Surround, yaitu lima, tujuh bahkan lebih
channel
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
12
Laju Pencuplikan (Sampling
Rate)
Ketika soundcard mengubah audio menjadi
data digital, soundcard akan memecah suara
tadi menjadi potongan-potongan sinyal dengan
nilai tertentu.
Proses sinyal ini bisa terjadi ribuan kali dalam
satu satuan waktu.
Banyaknya potongan dalam satuan waktu ini
dinamakan laju pencuplikan (sampling rate)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
13
Frekuensi sampling dan kualitas suara
yang dihasilkan :
Sampling
Rate Aplikasi
(KHz)
8
Telpon
11,025
Radio AM
22,025
Mendekati Radio FM
32,075
Lebih baik dari Radio FM
44.1
Audio Compact Disk (CD)
48
Digital Audio Tape (DAT)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
14
Contoh kasus :
Untuk CD Audio, memiliki sampling rate 44, 1 KHz berarti dicuplik
sebanyak 44100 kali tiap detik untuk memastikan kualitas suara
hampir sama dengan aslinya.
Frekuensi percakapan manusia 300 Hz sampai 3400 Hz,
sehingga rentangnya 3100Hz. Dengan menggunakan syarat
Nyquist dimana sampling minimal 2 kali rentang frekuensi tadi,
yaitu 2 x 3100 Hz = 6200 Hz, maka 8 KHz sudah mencukupi.
Rentang suara yang dapat didengar manusia 20 Hz sampai 20
KHz, sehingga rentang 19980 Hz, maka sampling minimal 39960
Hz. Berati 44,1 KHz sudah mencukupi.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
15
Banyaknya bit tiap cuplikan :
Sample yang diambil memiliki besaran amplitudo.
Besaran amplitudo ini disimpan dalam bit-bit digital.
Banyaknya bit yang dapat dipakai untuk merepresentasikan
besaran amplitudo ini dinamakan bit per sample
Semakin banyak bit yang dipakai untuk merepresentasikan
besaran amplitudo, makin halus amplitudo yang dihasilkan.
Contoh :
Suara 8-bit memiliki 28 kemungkinan amplitudo , yaitu 256
dan suara 16 bit memiliki 65535 kemungkinan amplitudo.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
16
Laju Bit
Satuan bit per detik adalah perkalian jumlah bit per sample
dengan jumlah kanal dan frekuensi sampling (satuan hertz)
Contoh
Untuk mengetahui bit rate yang dibutuhkan untuk menyimpan
sebuah lagu stereo dengan kualitas CD (frekuensi 44100 Hz,
16 bit) adalah :
= 16 bits/sample x 2 channels x 44100 samples/s.channels
= 1.411.200 bits/s = 1.411.200 bits/s per 8 bits/byte
= 176.4 kbytes/s ~ 172.3 Kbytes/s
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
17
Kasus memori yang
dibutuhkan
:
Berapa besar memori untuk sebuah lagu berdurasi 5
menit ?.
Dengan laju bit 1.411.200 / 8 = 176400 byte/detik
berarti 5 x 60 x 176400 = 52920000 byte atau 52,92
MB untuk sebuah lagu.
Jika lagunya banyak …?
Maka perlu kompresi… antara lain MP3.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
18
MP3
Asalnya dimulai dari penelitian IIS-FHG (Institute
Integrierte Schaltungen - Fraunhofer Gesellschaft),
sebuah lembaga penelitian terapan di Munich, Jerman.
Dalam kerangka proyek EUREKA EU 147 untuk
penelitian coding audio perceptual.
Penelitian ini dibantu oleh Universitas Erlangen,
kemudian menghasilkan algoritma yang dijadikan
standar sebagai ISO-MPEG Audio Layer-3 atau MP3.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
19
Format MP3
Format MP3 terdiri dari 2 bagian :
Header, yaitu berfungsi sebagai pengenal memiliki
ukuran 4 byte.
Data audio itu sendiri.
Header berisi bit ID, bit Layer, bit Frekuensi Sampling
dan bit Mode.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
20
Mengapa MP3 bisa memperkecil
Ukuran File Lagu
Hal ini karena beberapa karakteristik dari MP3
memanfaatkan kelemahan pendengaran manusia.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
21
Karakteristik MP3 :
Model Psikoakustik, karakteristik pendengaran
manusia adalah kurva batas frekuensi 2 KHz sampai 5
KHz, sehingga suara yang memiliki frekuensi yang di
bawah ambang batas atau diatasnya tidak perlu
dikodekan. (1)
Auditory Masking Effect, yaitu ketidakmampuan
manusia untuk mendengarkan suara pada frekuensi
tertentu dengan amplitudo tertentu, dimana pada
frekuensi didekatnya terdapat suara dengan amplitudo
yang tinggi. Contoh : kita dapat mendengar nafas
seseorang dalam ruangan sunyi, namun jika dimainkan
sebuah lagu dengan piano maka nafas jadi tak
terdengar. (2)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
22
Karakteristik MP3 :
Critical Band atau pita frekuensi kritis, yaitu daerah
frekuensi tertentu yang harus diperhatikan lebih teliti
lagi, karena pendengaran manusia lebih peka pada
frekuensi-frekuensi ini. Dengan demikian frekuensi
sensitif seperti frekuensi rendah mendapatan alokasi
bit dan alokasi sub-band pada filter lebih banyak
daripada frekuensi yang tidak sensistif (frekuensi
tinggi). (3)
Joint Stereo. Kadang dua kanal stereo mengirimkan
informasi yang sama, sehingga informasi yang sama
ini ditempatkan dalam salah satu kanal dan ditambah
informasi tertentu. (4)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
23
Karakteristik MP3 :
Huffman Coding, dengan coding ini bit-bit yang
dipakai pada suara dengan karakteristik sederhana
(dengan sedikit sumber bunyi) dapat dihemat 20 %.
(5)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
24
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
•
Merupakan sistem kompresi Lossy
Tugas - tugas sistem coding audio perseptual :
Ukuran file terkompresi sekecil mungkin
Kualitas suara file yang telah terkompresi
haruslah sedekat mungkin dengan file aslinya
sebelum dikompresi.
Tingkat kesulitannya rendah, sehingga mudah
direalisasikan dengan aplikasi secara mudah,
perangkat keras yang murah dengan konsumsi
daya yang rendah.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
25
MPEG / Audio Encoder
PCM
Audio Input
Time To
Frequency
Mapping
Filter Bank
Bit/Noise
Allocation,
Quantizer and
coding
Bit Stream
Formatting
Ancillary Data
Psychoacoustic
(Optional)
Encoding Bitstream
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
26
MPEG / Audio Decoder
Encoding
Bitstream
Bit Stream
Unpacking
Frequency
Sample
Reconstruction
Ancillary Data
(if included)
Frequency to
Time
Mapping
Decoded PCM
Audio
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
27
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Filter Bank
Kumpulan filter yang berfungsi memfilter masukan
pada frekuensi tertentu, sesuai dengan critical
bank.
Filter yang dipakai adalah gabungan dua filter bank,
yaitu :
Filter Bank PolyPhase
Modified Discrite Cosine transform (MDCT)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
28
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Perceptual Model
Untuk memodelkan karakteristik pendengaran
manusia
Menggunakan filter bank terpisah atau penggabungan
antara perhitungan energi dan filter bank utama.
Keluaran model ini adalah nilai batasan masking, jika
noise berada dibawah masking theshol, maka
kompresi tidak dapat dibedakan dari sinyal aslinya.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
29
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Quantization / Coding
Setelah sinyal disampling, maka harus diquantization
dan coding.
Dilakukan oleh power-law quantizer, yang memiliki
sifat mengkodekan amplitudo besar dengan ketepatan
rendah dan dimasukkannya proses noise shaping
Selanjutnya nilai yang dikuantisasi dikodekan dengan
menggunakan Huffman Coding
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
30
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Encoding BitStream
Setelah sinyal disampling dan dikodekan, bit-bit
tersebut disusun menjadi sebuah bitstream, yaitu
file yang dimainkan oleh MP3 player.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
31
Teknologi selain MP3 :
MPEG-2 ACC
MPEG-2 ACC atau biasa disebut MP4.
Merupakan hasil riset lanjutan MP3.
Kelebihannya kemampuan mendapatkan ukuran file
yang lebih kecil dengan kualita suara yang hampir
sama.
Salah satu rahasianya adalah penggunaan MDCT
(Modified Discrete Cosine Transform) secara penuh.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
32
Teknologi selain MP3 :
Vorbis
Format file audio digital terkompresi dengan sifat
open source, bebas paten dan royalti.
Kualitas Vorbis hampir sama dengan MP3 (44.1 48.0 KHz, 16+ bit, Polyphonic)
Informasi mengenai Vorbis dapat diperoleh di
www.vorbis.org
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
33
Pengertian Audio Digital
Pengertian Audio Digital
Suara yang kita dengar sehari-hari adalah
gelombang analog.
Gelombang ini berasal dari tekanan udara yang ada
disekeliling kita dengan bantuan gendang telinga.
Gendang telinga ini bergetar dan getaran ini dikirim
dan diterjemahkan menjadi informasi suara dan
dikirim ke otak, sehingga bisa didengar oleh kita.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
2
Pengertian Audio Digital
Komputer hanya mampu mengenal sinyal dalam
bentuk digital yang merupakan tegangan yang
diterjemahkan dalam angka 0 dan 1 --> bit.
Tegangan ini berkisar mendekati angka 5 volt bagi
angka 1 dan mendekati 0 volt bagi angka 0.
Komputer mampu melihat angka-angka 0 dan 1
menjadi kumpulan bit-bit dan menerjemahkan
menjadi sebuah informasi.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
3
Peralatan yang harus ada :
Transducer Merupakan peralatan yang dapat
mengubah tekanan udara (yang terdengar oleh telinga)
ke dalam tegangan elektrik yang dapat dimengerti oleh
perangkat elektronik dan sebaliknya.
Macam-macam transducer :
Mikrofon
Speaker
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
4
Peralatan yang harus ada :
SoundCard Peralatan untuk mengubah gelombang
suara (Sinyal Audio) menjadi data digital dan ketika
suara itu dimainkan kembali, soundcard mengubah data
digital menjadi sinyal audio yang dikeluarkan oleh
speaker.
Istilah-istilah :
Proses pengubahan gelombang suara menjadi data
digital ini dinamakan Analog-to-Digital- Conversion
(ADC)
Proses pengubahan data digital menjadi gelombang
suara dinamakan Digital- to- Analog-Conversion (DAC)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
5
Proses Konversi Analog ke Digital :
Membatasi frekuensi sinyal yang akan diproses dengan
Low Pass Filter
Mencuplik (Sampling) sinyal analog menjadi beberapa
potongan waktu.
Sample tersebut diberi nilai eksak dan nilainya diberikan
dalam bentuk digital.
Catatan :
Proses pengubahan sinyal analog ke digital harus memenuhi sebuah
kreteria, yaitu kriteria Nyquist
“Untuk sampling sebuah sinyal yang memiliki freakuensi X Hertz,
maka harus sampling minimal dua kali lebih rapat 2X Hertz” Jika
tidak, sinyal tidak dapat dikembalikan ke bentuk semula
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
6
Proses Konversi Analog ke Digital :
Analog input
Lowpass filter
at < R/2 Hz
Digital Output
Sample at R Hz
Quantize to N
bits
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
7
Proses Konversi Digital ke Analog :
Menghitung data digital menjadi amplitudo-amplitudo
analog
Menyambung amplitudo analog menjadi sinyal analog
Memfilter keluaran dengan Low Pass Filter sehingga
bentuk gelombang keluaran menjadi lebih mulus.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
8
Proses Konversi Digital ke Analog :
Analog output
Lowpass filter
at < R/2 Hz
Digital Input
Sample and
Hold
N bit DAC
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
9
Kelebihan Audio Digital :
Kualitas reproduksi yang sempurna, yaitu penggandaan
sinyal audio secara berulang-ulang tanpa penurunan
kualitas suara.
Hal ini karena sinyal audio direpresentasikan dalam bentuk
data digital 0 dan 1 dan informasi ini dipertahankan (Jika
terjadi perubahan , maka data akan mengalami kesalahan).
Lain halnya dengan audio analog yang dapat mengalami
perubahan suara disebabkan perbedaan kualitas pita, dan
head serta derau yang masuk sewaktu proses.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
10
Istilah Dalam Audio Digital
Jumlah kanal (Channel)
Laju Pencuplikan (Sampling Rate)
Banyaknya Bit dalam satu sample (bit per
sample), dan
Laju Bit (Bit Rate)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
11
Jumlah Kanal (Channel)
Mono, yaitu satu channel
Stereo, yaitu dua channel, kiri dan kanan
Surround, yaitu lima, tujuh bahkan lebih
channel
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
12
Laju Pencuplikan (Sampling
Rate)
Ketika soundcard mengubah audio menjadi
data digital, soundcard akan memecah suara
tadi menjadi potongan-potongan sinyal dengan
nilai tertentu.
Proses sinyal ini bisa terjadi ribuan kali dalam
satu satuan waktu.
Banyaknya potongan dalam satuan waktu ini
dinamakan laju pencuplikan (sampling rate)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
13
Frekuensi sampling dan kualitas suara
yang dihasilkan :
Sampling
Rate Aplikasi
(KHz)
8
Telpon
11,025
Radio AM
22,025
Mendekati Radio FM
32,075
Lebih baik dari Radio FM
44.1
Audio Compact Disk (CD)
48
Digital Audio Tape (DAT)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
14
Contoh kasus :
Untuk CD Audio, memiliki sampling rate 44, 1 KHz berarti dicuplik
sebanyak 44100 kali tiap detik untuk memastikan kualitas suara
hampir sama dengan aslinya.
Frekuensi percakapan manusia 300 Hz sampai 3400 Hz,
sehingga rentangnya 3100Hz. Dengan menggunakan syarat
Nyquist dimana sampling minimal 2 kali rentang frekuensi tadi,
yaitu 2 x 3100 Hz = 6200 Hz, maka 8 KHz sudah mencukupi.
Rentang suara yang dapat didengar manusia 20 Hz sampai 20
KHz, sehingga rentang 19980 Hz, maka sampling minimal 39960
Hz. Berati 44,1 KHz sudah mencukupi.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
15
Banyaknya bit tiap cuplikan :
Sample yang diambil memiliki besaran amplitudo.
Besaran amplitudo ini disimpan dalam bit-bit digital.
Banyaknya bit yang dapat dipakai untuk merepresentasikan
besaran amplitudo ini dinamakan bit per sample
Semakin banyak bit yang dipakai untuk merepresentasikan
besaran amplitudo, makin halus amplitudo yang dihasilkan.
Contoh :
Suara 8-bit memiliki 28 kemungkinan amplitudo , yaitu 256
dan suara 16 bit memiliki 65535 kemungkinan amplitudo.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
16
Laju Bit
Satuan bit per detik adalah perkalian jumlah bit per sample
dengan jumlah kanal dan frekuensi sampling (satuan hertz)
Contoh
Untuk mengetahui bit rate yang dibutuhkan untuk menyimpan
sebuah lagu stereo dengan kualitas CD (frekuensi 44100 Hz,
16 bit) adalah :
= 16 bits/sample x 2 channels x 44100 samples/s.channels
= 1.411.200 bits/s = 1.411.200 bits/s per 8 bits/byte
= 176.4 kbytes/s ~ 172.3 Kbytes/s
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
17
Kasus memori yang
dibutuhkan
:
Berapa besar memori untuk sebuah lagu berdurasi 5
menit ?.
Dengan laju bit 1.411.200 / 8 = 176400 byte/detik
berarti 5 x 60 x 176400 = 52920000 byte atau 52,92
MB untuk sebuah lagu.
Jika lagunya banyak …?
Maka perlu kompresi… antara lain MP3.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
18
MP3
Asalnya dimulai dari penelitian IIS-FHG (Institute
Integrierte Schaltungen - Fraunhofer Gesellschaft),
sebuah lembaga penelitian terapan di Munich, Jerman.
Dalam kerangka proyek EUREKA EU 147 untuk
penelitian coding audio perceptual.
Penelitian ini dibantu oleh Universitas Erlangen,
kemudian menghasilkan algoritma yang dijadikan
standar sebagai ISO-MPEG Audio Layer-3 atau MP3.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
19
Format MP3
Format MP3 terdiri dari 2 bagian :
Header, yaitu berfungsi sebagai pengenal memiliki
ukuran 4 byte.
Data audio itu sendiri.
Header berisi bit ID, bit Layer, bit Frekuensi Sampling
dan bit Mode.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
20
Mengapa MP3 bisa memperkecil
Ukuran File Lagu
Hal ini karena beberapa karakteristik dari MP3
memanfaatkan kelemahan pendengaran manusia.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
21
Karakteristik MP3 :
Model Psikoakustik, karakteristik pendengaran
manusia adalah kurva batas frekuensi 2 KHz sampai 5
KHz, sehingga suara yang memiliki frekuensi yang di
bawah ambang batas atau diatasnya tidak perlu
dikodekan. (1)
Auditory Masking Effect, yaitu ketidakmampuan
manusia untuk mendengarkan suara pada frekuensi
tertentu dengan amplitudo tertentu, dimana pada
frekuensi didekatnya terdapat suara dengan amplitudo
yang tinggi. Contoh : kita dapat mendengar nafas
seseorang dalam ruangan sunyi, namun jika dimainkan
sebuah lagu dengan piano maka nafas jadi tak
terdengar. (2)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
22
Karakteristik MP3 :
Critical Band atau pita frekuensi kritis, yaitu daerah
frekuensi tertentu yang harus diperhatikan lebih teliti
lagi, karena pendengaran manusia lebih peka pada
frekuensi-frekuensi ini. Dengan demikian frekuensi
sensitif seperti frekuensi rendah mendapatan alokasi
bit dan alokasi sub-band pada filter lebih banyak
daripada frekuensi yang tidak sensistif (frekuensi
tinggi). (3)
Joint Stereo. Kadang dua kanal stereo mengirimkan
informasi yang sama, sehingga informasi yang sama
ini ditempatkan dalam salah satu kanal dan ditambah
informasi tertentu. (4)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
23
Karakteristik MP3 :
Huffman Coding, dengan coding ini bit-bit yang
dipakai pada suara dengan karakteristik sederhana
(dengan sedikit sumber bunyi) dapat dihemat 20 %.
(5)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
24
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
•
Merupakan sistem kompresi Lossy
Tugas - tugas sistem coding audio perseptual :
Ukuran file terkompresi sekecil mungkin
Kualitas suara file yang telah terkompresi
haruslah sedekat mungkin dengan file aslinya
sebelum dikompresi.
Tingkat kesulitannya rendah, sehingga mudah
direalisasikan dengan aplikasi secara mudah,
perangkat keras yang murah dengan konsumsi
daya yang rendah.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
25
MPEG / Audio Encoder
PCM
Audio Input
Time To
Frequency
Mapping
Filter Bank
Bit/Noise
Allocation,
Quantizer and
coding
Bit Stream
Formatting
Ancillary Data
Psychoacoustic
(Optional)
Encoding Bitstream
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
26
MPEG / Audio Decoder
Encoding
Bitstream
Bit Stream
Unpacking
Frequency
Sample
Reconstruction
Ancillary Data
(if included)
Frequency to
Time
Mapping
Decoded PCM
Audio
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
27
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Filter Bank
Kumpulan filter yang berfungsi memfilter masukan
pada frekuensi tertentu, sesuai dengan critical
bank.
Filter yang dipakai adalah gabungan dua filter bank,
yaitu :
Filter Bank PolyPhase
Modified Discrite Cosine transform (MDCT)
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
28
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Perceptual Model
Untuk memodelkan karakteristik pendengaran
manusia
Menggunakan filter bank terpisah atau penggabungan
antara perhitungan energi dan filter bank utama.
Keluaran model ini adalah nilai batasan masking, jika
noise berada dibawah masking theshol, maka
kompresi tidak dapat dibedakan dari sinyal aslinya.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
29
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Quantization / Coding
Setelah sinyal disampling, maka harus diquantization
dan coding.
Dilakukan oleh power-law quantizer, yang memiliki
sifat mengkodekan amplitudo besar dengan ketepatan
rendah dan dimasukkannya proses noise shaping
Selanjutnya nilai yang dikuantisasi dikodekan dengan
menggunakan Huffman Coding
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
30
Tahap-tahap sistem coding audio
perseptual
:
Encoding BitStream
Setelah sinyal disampling dan dikodekan, bit-bit
tersebut disusun menjadi sebuah bitstream, yaitu
file yang dimainkan oleh MP3 player.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
31
Teknologi selain MP3 :
MPEG-2 ACC
MPEG-2 ACC atau biasa disebut MP4.
Merupakan hasil riset lanjutan MP3.
Kelebihannya kemampuan mendapatkan ukuran file
yang lebih kecil dengan kualita suara yang hampir
sama.
Salah satu rahasianya adalah penggunaan MDCT
(Modified Discrete Cosine Transform) secara penuh.
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
32
Teknologi selain MP3 :
Vorbis
Format file audio digital terkompresi dengan sifat
open source, bebas paten dan royalti.
Kualitas Vorbis hampir sama dengan MP3 (44.1 48.0 KHz, 16+ bit, Polyphonic)
Informasi mengenai Vorbis dapat diperoleh di
www.vorbis.org
Agribisnis Faperta Universitas Jambi 2015
33