Sound Pertemuan 6. Sound. Outline Materi. Waveforms. Learning Outcomes. Waveforms. Matakuliah : T0732 / Sistem Multimedia Tahun : 2007

(1)

Sound

Pertemuan 6

Matakuliah

: T0732 / Sistem Multimedia

Tahun

: 2007

Bina Nusantara

Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan

mampu :

• Menunjukkan Penggunaan Suara pada Aplikasi

Multimedia

Bina Nusantara

Outline Materi

• Sound

• Waveforms

• Analogue to Digital Converter (ADC)

• Digital Audio

• MIDI (Musical Instrument Digital Interface)

• Using Sound

Bina Nusantara

Sound

• Suara adalah vibrasi cepat yang ditransmisikan sebagai variasi tekanan udara

• Saat suara bervibrasi, membentur molekul media yang ada disekitarnya yang menyebabkan tekanan gelombang berpencar ke semua arah

• Suara terdiri dari kata-kata yang diucapkan (spoken words), suara manusia (voice), musik dan bahkan suara gangguan (noise) • Tipe-tipe suara dalam Multimedia:

– Ucapan (Speech) – Musik – Efek Suara

Bina Nusantara

Waveforms

• Gelombang suara digambarkan dalam bentuk

waveforms

– Sebuah waveform yang mengulang dalam interval reguler disebut sebagai periodic waveform

– Waveforms yang tidak memperlihatkan ke-reguler-an (interval) bisa dikategorikan sebagai noise

• Unit ke-reguler-an (Unit of regularity) disebut sebuah

cycle

– Dikenal sebagai Hertz (atau Hz) mengikuti Heinrich Hertz • 1 cycle = 1 Hz

• Kadang ditulis sebagai kHz atau kiloHertz (1 kHz = 1000 Hz)

Bina Nusantara

Waveforms

distance along wave Cycle

(2)

Bina Nusantara

Karakteristik dari Gelombang Suara

• Suara dideskripsikan dalam 2 karakteristik : – Frekuensi

– Amplitudo (atau loudness) • Frekuensi

– rate yang digunakan untuk mengukur suara – Jumlah cycle dalam 1 detik / Hertz (Hz)

– Menentukan jangkauan (pitch) suara yang didengar oleh telinga kita – Semakin tinggi frekuensi, semakin jernih dan tajam suara yang terdengar ->

jangkauan (pitch) suara semakin tinggi • Amplitudo

– Intensitas suara atau loudness (tingkat kekuatan) – Semakin kuat suara, semakin lebar amplitudo.

• Sebagai tambahan, semua suara memiliki durasi dan suara musikal yang mengikuti yang disebut sebagai rhythm (irama)

Bina Nusantara

Karakteristik dari Gelombang Suara

distance along wave Cycle

Time for one cycle Amplitude pitch Bina Nusantara

Contoh waveforms

Piano

Pan flute

Snare drum

Bina Nusantara

Menangkap dan Memainkan digital audio

Air pressure variations Captured via microphone Air pressure variations

ADC

Signal is converted into binary (discrete form) 0101001101 0110101111 Analogue to Digital Converter

DAC

Converts back into voltage Digital to Analogue Converter Bina Nusantara

Analogue ke Digital Converter (ADC)

• Sebuah ADC adalah suatu alat yang mengkonversi sinyal analog ke sinyal

digital.

• Sebuah sinyal analog adalah sebuah continuous value (nilai yang kontinyu berkelanjutan)

– Dapat berupa nilai manapun dalam skala tak terbatas

• Sebuah sinyal digital ada sebuah discrete value (nilai yang terpisah / terputus)

– Memiliki nilai yang pasti (biasanya sebuah integer) • Sebuah ADC disinkronisasikan ke suatu clock

• Clock akan memonitor analog sinyal yang kontinyu pada rate yang sudah

ditentukan dan mengkonversikannya ke suatu nilai diskrit pada waktu tertentu

• Proses konversi analog ke suara digital disebut Sampling. Menggunakan PCM (Pulse Code Modulation)

Bina Nusantara

(3)

Bina Nusantara

Digital sampling - Sampling frequency

Bina Nusantara

Sampling Parameters

• Sampling Rate

– Frekunsi dari sampling

– Diukur dalam Hertz

– Semakin tinggi sampling rate, semakin tinggi kualitas

suara, tetapi penyimpanan juga semakin besar

– Standard Sampling rate:

• 48.000 kHz (DAT) - Digital Audio Tape, also DVD • 44.100 kHz (CD) - Compact Disk - typical quality of most

sound cards

• 22.255 kHz - Medium quality

• 11.025 kHz - Low quality (banyak digunakan untuk speech)

Bina Nusantara

Sampling Parameters

• Size sample

– Resolusi dari suatu sample adalah jumlah bits

yang digunakan untuk menyimpan nilai

amplitudo, contoh

• 8 bits (256 nilai/level yang berbeda)

• 16 bits (65536 nilai/level yang berbeda)

– Semakin tinggi resolusi akan menghasilkan

suara dengan kualitas semakin tinggi tetapi

membutuhkan lebih banyak memory (atau

disk space)

Bina Nusantara

Size sample

Bina Nusantara

Quantisation

• Sample biasanya menampilkan sample audio dalam

bentuk integer (angka diskrit) atau digital

Sample points 0

15

Bina Nusantara

Menghitung besar file digital audio

• Rumus sebagai berikut :

• Hasil dalam bytes • Dimana:

– sampling rate dalam Hz – Duration/time dalam detik (seconds)

– resolution dalam bits (1 untuk 8 bits, 2 untuk 16 bits) – Jumlah channels = 1 untuk mono, 2 untuk stereo, dll.

8 channels

of

number

resolution

duration

rate

×

(4)

Bina Nusantara

Menghitung besar file digital audio

• Contoh:

– Hitung besar file untuk audio sepanjang 1 menit, 44.1 KHz, 16 bits, suara stereo

– Dimana:

• sampling rate adalah 44,100 Hz • duration/time adalah 60 detik • resolution adalah 16 bits

• Jumlah channels untuk stereo adalah 2

8 channels of number resolution duration rate× × ×

**44100 * 60 * 16 *2**

8

Bina Nusantara

Digital audio editing software

• Salah satu software berbasis PC yang cukup powerful dan profesional,

dulu dikenal dengan Cool Edit. Sekarang dikenal dengan Adobe Audition. Program yang sama, perusahaan yang berbeda.

Bina Nusantara

Editing Digital Audio

• audio editing software yang sederhana memungkinkan

untuk :

– Merekam segmen-segmen digital audio – Trimming

– Splicing dan assembly

– Pengaturan volume untuk seluruh segmen – Membalik suara

– Copy, cut, paste dan delete segmen digital audio

• audio editing software yang lain:

– Sound Forge – Gold Wave – PROSONIQ SonicWORX – Samplitude Studio Bina Nusantara

Audio formats

• .

WAV (Developed by IBM and Microsoft)

• .AU (UNIX)

• .AIFF (Audio Interchange File Format)

• .MP3 (MPEG layer 3)

• .SND (Mac)

• .RA (RealAudio)

• .WMA (Windows Media Audio)

• .VOC (SoundBlaster)

Bina Nusantara

MIDI (Musical Instrument Digital Interface)

• MIDI adalah sebuah standar untuk mengidentifikasi sebuah musical performance

• Memungkinkan berbagai alat elektronik untuk berkomunikasi bersama – Daripada mengirimkan file digital audio mentah, MIDI mengirimkan instruksi ke alat musik dan memberitahu note yang akan dimainkan, seberapa besar volume, menggunakan suara apa, dsb.

• Synthesiser yang menerima MIDI events bertanggungjawab untuk men-generate suara yang sebenarnya. Contoh : Keyboard Piano • Data MIDI bukan merupakan suara yang terdigitasi : datanya

(5)

Bina Nusantara

MIDI Setup

Bina Nusantara

MIDI sequencers

• Sebuah MIDI sequencer memungkinkan musisi untuk mengedit dan membuat komposisi musik seperti sebuah

word processor

– Cut and paste – Insert / delete

Bina Nusantara

Keuntungan MIDI

• File MIDI sangat padat (compact); ukuran file sangat

tergantung dengan kualitas playback

• Dalam beberapa hal MIDI mungkin terdengar lebih baik

daripada digital audio (jika suara sumber MIDI memiliki

kualitas yang baik)

• Data MIDI dapat diedit: anda dapat mengubah panjang

file MIDI dengan memvariasikan tempo tanpa mengubah

pitch

• Masih banyak digunakan di lingkungan studio untuk

menghubungkan synthesizers dan alat lainnya

Bina Nusantara

Kerugian MIDI

• MIDI tidak merepresentasikan suara tetapi alat

musik, sehingga playback sering kurang akurat

(biasanya score yang sama, instrument yang

salah)

• MIDI tidak dapat digunakan dengan mudah

untuk memainkan komunikasi (spoken dialog)

• Format lama, sudah mulai dilupakan

Bina Nusantara

MIDI Vs Wav

• Kualitas rekaman, MIDI tergantung pada tools

• Audio .wav lebih mudah dibuat daripada MIDI

• Keuntungan MIDI

– Ukuran file kecil

– Ukuran penyimpanan juga kecil

• MIDI Kerugian

– Playback – Cost dan Skill

Bina Nusantara

Bagaimana menggunakan audio secara efektif

• Cautions dan warnings

– Media yang baik untuk memperingatkan (alert) user

pada informasi kritis. contoh:

• Menyuarakan alarm saat suatu batas dicapai • Mengingatkan users ketika salah meng-entry data

• Music dan Sound Effects

– Membuat interaksi multimedia lebih nyata. contoh:

• Background musik untuk sebuah segmen video • Suara burung melatarbelakangi foto-foto dalam rangka

(6)

Bina Nusantara

How audio can be used effectively

• Sound-related data.

– contoh:

• Membantu mekanik untuk mendiagnosa masalah mesin • Melatih mahasiswa kedokteran untuk mengenali perbedaan

suara pernapasan

• Direct voice communication.

– contoh:

• Meninggalkan pesan suara untuk user yang lain pada aplikasi tertentu

• Konsultasi dengan ahli pada suatu prosedur troubleshooting

Bina Nusantara

Keuntungan dan Kerugian menggunakan audio

• Suara menambah nyata suatu aplikasi multimedia dan

memainkan peranan yang penting dalam presentasi marketing yang efektif

• Keuntungan

– Memastikan kepentingan informasi terlihat – Menambah minat

– Dapat berkomunikasi lebih langsung dari media lain • Kerugian

– Mudah disalahgunakan

– Membutuhkan peralatan khusus untuk produksi yang berkualitas

– Media visual lebih mudah diingat

Bina Nusantara