Metode pengolahan Sinyal dengan Berbagai Jenis Transformasi

 Pengertian Audio & Kompresi Audio

1. Pengertian Audio

Satu lagi unsur multimedia yang tidak kalah penting dalam membuat animasi adalah sound. Sound atau suara mampu memberikan nilai tambah pada suatu animasi. Selain bisa menjadikan animasi tampak lebih hidup, suara juga dapat membantu penikmat animasi lebih memahami pesan yang terkandung didalam animasi tersebut. Audio Dalam sistem komunikasi bercirikan video, sinyal elektrik digunakan untuk membawa unsur bunyi. Istilah ini juga biasa digunakan untuk menerangkan sistem-sistem yang berkaitan dengan proses perekaman dan transmisi yaitu sistem pengambilan/penangkapan suara, sambungan transmisi pembawa bunyi, amplifier dan lainnya. Berikut ini merupakan beberapa kemampuan yang dapat dihasilkan dari fasilitas pengolah suara milik flash, antara lain:

• Sinkronisasi Antara suara dan animasi
•  Memberikan efek fade-in dan fade-out pada suara
•  Menghasilkan perulangan pada suara
•  Memberikan efek suara pada tombol

2. Macam-Macam Audio

Audiovisual Perangkat soundsistem yang dilengkapi dengan penampilan  gambar, biasanya digunakan untuk presentasi, home theater, dsb

Audio Streaming istilah yang dipergunakan untuk mendengarkan siaran secara live melalui Internet. Berbeda dengan cara lain, yakni men-download file dan menjalankannya di komputer kita bila download-nya sudah selesai, dengan streaming kita dapat mendengarnya langsung tanpa perlu mendownload file-nya sekaligus. Ada bermacam-macam audio streaming, misalnya Winamp (mp3), RealAudio (ram) dan liquid radio. Audio response Suara yang dihasilkan oleh komputer.Output pembicaraan yang dihasilkan komputer untuk menanggapi input jenis khusus, misalnya permintaan nomor telepon. Audio Oscillator Merupakan produk dari perusahaan Hewlett Packard yang pertama. Produk ini digunakan oleh Walt Disney Studios dalam pembuatan filmnya yang berjudul Fantasia. Audio Modem Riser Sebuah kartu plug-in untuk motherboard Intel yang memuat sirkuit audio dan atau sirkuit modem. AMR memuat fungsi-fungsi analog (kode-kode) yang dipelukan untuk operasi modem dan atau audio.

3. Format-format audio

MP3 (MPEG Audio Layer 3),
Salah satu berkas audio yang memiliki kompresi yang baik (meskipun bersifat lossy) sehingga ukuran berkas bisa memungkinkan menjadi  lebih kecil. MP3 mengurangi bit yang diperlukan dengan menggunakan model psychoacoustic untuk menghilangkan komponen-komponen suara yang tidak terdengar oleh manusia.

AMR (Adaptive Multi Rate)

Jenis audio codec yang sudah terkompresi. Kualitas suara yang dihasilkan kurang bagus namun dapat dikonversi menjadi format MP3. Biasanya format ini dihasilkan dari rekaman ponsel.

WAV (Waveform Audio)

WAV merupakan format file audio yang dikembangkan oleh Microsoft dan IBM sebagi standar untuk menyimpan file audio pada PC, dengan menggunakan coding PCM (Plus Code Modulation). WAV adalah file  audio yang tidak terkompres sehingga seluruh sample audio disimpan semuanya di media penyimpanan dalam bentuk digital. Karena ukurannya yang besar, file WAV jarang digunakan sebagai file audio di Internet.

CDA (CD Audio)
Format Audio yang telah di joining ke CD, sehingga rata-rata file audio berekstensi ini hanya berukuran tidak lebih dari 1 kb.

AAC (Advanced Audio Coding)

Format audio yang menggunakan lossy compression (data hasil kompresi tidak bias dikembaliakan lagi ke data sebelum dikompres secara sempurna, karena ada data yang hilang). Format ini merupakan bagian standar Motion Picture Experts Group (MPEG), sejak standar MPEG-2 diberlakukan pada tahun 1997. Sample rate yang ditawarkan sampai 96 KHz-dua kali MP3.

AIFF (Audio Interchange File Format)

File AIFF merupakan format file audio standar yang digunakan untuk menyimpan data suara untuk PC dan perangkat audio elektronik lainnya, yang dikembangkan oleh Apple pada tahun 1988. Standar dari file AIFF adalah uncomressed code pulse-modulation (PCM), namun juga ada varian terkompresi yang dikenal sebagai AIFF AIFF-C atau aifc, dengan berbagai kompresi codec.

MIDI

Merupakan standar yang dibuat oleh perusahaan alat-alat music elektronik berupa serangkaian spesifikasi agar berbagai instrument dapat berkomunikasi. Dengan menggunakan format MIDI, perangkat elektronik seperti keyboard dan computer dapat melakukan sinkronisasi satu sama lain.

Format Monkey’s Audio

Ekstensi : .ape, .apl merupakan format file audio dengan kompresi lossless sehingga tidak mengurangi kualitas suara. Umumnya, sebuah file audio dengan format Monkey’s Audio mempunyai ukuran lebih  besar 3-5 kali dibandingkan dengan format MP3 (pada bitrate 192 Kb/s). Secara resmi, Monkey Audio hanya mendukung platform Windows, seperti yang ditulis di website resminya. Pada masa-masa mendatang, Monkey Audio akan mendukung untuk platform Linux dan Mac OS. Player yang dapat digunakan untuk menjalankan file format ini adalah Monkey’s Audio.

Ogg Vorbis

Ogg Vorbis merupakan satu-satunya format file yang terbuka dan gratis. Format lain yang disebutkan diatas umumnya dipatenkan dan pengembang peranti lunak atau pembuat peranti keras harus membayar lisensi untuk produk yang dapat memainkan file dengan format terkait, tapi untuk Ogg Vorbis tidak..Dari segi kualitas, kelebihan Ogg Vorbis adalah kualitas yang tinggi pada bitrate rendah dibandingkan format lain. Peranti lunak populer, Winamp dan pelopor pemutar MP3 portabel Rio sudah mendukung format ini dalam model terbarunya. Walaupun demikian dukungan peranti keras terhadap format ini masih jarang.

Real Audio

Salah satu format yang biasa ditemukan pada bitrate rendah. Format dari Real Networks ini umumnya digunakan dalam layanan streaming audio. Pada bitrate 128 kbps ke atas RealAudio menggunakan standar AAC MPEG-4.

KOMPRESI AUDIO

Kompresi audio merupakan salah satu solusi yang cukup populer untuk digunakan terkait dengan masalah storage dan akses real time. Teknik kompresi digunakan se-optimal mungkin dengan memperhatikan beberapa aspek sehingga menghasilkan teknik kompresi yang lossless dan lossy. Untuk kebutuhan sehari – hari teknik lossy banyak digunakan, mengingat rasio kompresi yang besar sehingga sangat berpengaruh pada aspek storage dan keterbatasan kemampuan telinga manusia.

Pada teknik kompresi lossless terdapat teknik Free Lossless Audio Codec (FLAC) yang memanfaatkan tingginya korelasi antara sampel pada audio. Sedangkan pada teknik kompresi lossy terdapat LPC, CELP, MPEG. merupakan teknologi kuno yang digunakan untuk suara manusia. Pada makalah ini akan membahas prinsip-prinsip dasar dalam kompresi audio khususnya pada teknik FLAC dan LPC yang secara garis besar mewakili teknik kompresi lossless dan lossy.

Kendala kompresi audio:
• Perkembangan sound recording yang cepat dan beranekaragam
• Nilai dari audio sample berubah dengan cepat

Losless audio codec tidak mempunyai masalah dalam kualitas suara, penggunaannya dapat difokuskan pada:
• Kecepatan kompresi dan dekompresi
• Derajat kompresi
• Dukungan hardware dan software

Lossy audio codec penggunaannya difokuskan pada:

• kualitas audio
• faktor kompresi
• kecepatan kompresi dan dekompresi
• inherent latency of algorithm (penting bagi real-time streaming)
• dukungan hardware dan software

Metode Kompresi Audio

- Metode Transformasi
o Menggunakan algoritma seperti MDCT (Modified Discreate Cosine Transform) untuk mengkonversikan gelombang bunyi ke  dalam sinyal digital agar tetap dapat didengar oleh manusia (20 Hz s/d 20kHz) , yaitu menjadi frekuensi 2 s/d 4kHz dan 96 dB.
– Metode Waktu
o Menggunakan LPC (Linier Predictive Coding) yaitu digunakan untuk speech (pidato), dimana LPC akan menyesuaikan sinyal data pada suara manusia, kemudian mengirimkannya ke pendengar. Jadi seperti layaknya komputer yang berbicara dengan bahasa manusia dengan kecepatan 2,4 kbps