Kategori
Multimedia

Pemrosesan Suara

Sinyal audio adalah representasi elektronik gelombang suara gelombang longitudinal yang melakukan perjalanan melalui udara, terdiri dari penekanan dan pencabutan. Energi yang terkandung dalam sinyal audio biasanya diukur dalam desibel. Pengolahan audio diperlukan untuk penyiaran radio awal, karena ada banyak masalah dengan studio ke tautan pemancar.

Definisi Pengolahan Sinyal Audio

Pengolahan sinyal audio atau pemrosesan audio adalah perubahan sinyal audio yang disengaja yang sering terjadi melalui efek audio atau unit efek. Karena sinyal audio dapat direpresentasikan secara elektronik dengan format digital atau analog, pemrosesan sinyal dapat terjadi di kedua domain. Prosesor analog beroperasi secara langsung pada sinyal listrik, sementara prosesor digital beroperasi secara matematis pada representasi digital dari sinyal tersebut.

Sumber Suara

Gelombang suara sebagai sumber bunyi yang dapat didengar oleh manusia merupakan sumber daris sinyal audio atau sinyal suara. Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Jika diamati, sumber suara dapat sampai ke telinga, tetapi tidak diikuti gerakan udara. Angin adalah udara yang bergerak, tetapi suara adalah partikel udara yang bergerak. Getaran dari sumber bunyi membuat partikel udara bergetar menjadi rapat dan renggang mengikuti pola getaran sehingga sampai menggetarkan gendang telinga.

Pada umumnya kesulitan yang terjadi pada penguatan gelombang suara terjadi pada saat mereproduksi sinyal sesuai dengan aslinya dengan daya yang lebih besar. Penguat audio biasanya terdiri dari beberapa tahap, yaitu penguat awal (pre-amp), penguat penyangga (buffer) dan penguat daya. Tiap-tiap tahap biasanya dihubungkan dengan kopling atau filter.

Penguat audio dikatakan ideal jika bentuk sinyal output-nya sama dengan sinyal input-nya dan besar tegangan tidak terfluktuasi oleh berubahnya frekuensi. Jika tidak ideal maka dikatakan sinyal telah terdistorsi, ada dua macam :

  1. Distorsi frekuensi

2. Distorsi non linier

Macam-macam Sumber Suara

Ada bermacam-macam sumber suara di alam semester ini. Namun, sumber suara tersebut dapat dikelompokkan menjadi beberapa. Nada dihasilkan dari getaran yang memiliki satu frekuensi utama, sedangkan bunyi yang lain adalah getaran dengan banyak frekuensi.

  • Sumber Bunyi dari Fenomena Alam : Sumber bunyi ini memiliki frekuensi yang majemuk dengan amplitude yang fluktuatif. Contoh gemuruh angin, ombak, air, hujan, aliran sungai, air terjun, halilintar, dll
  • Sumber Bunyi dari Suara Binatang : Semua binatang mampu mengeluarkan berbagai macam suara yang khas. Contoh ayam, sapi, jangkrik, anjing, belalang, dll
  • Sumber Bunyi dari Suara Manusia : Suara manusia satu dengan lainnya memiliki kekhasan yang berbeda, warna suara dihasilkan dari frekuensi, amplitudo (tekanan suara) dan harmonisasinya.
  • Sumber Bunyi dari Alat Musik : Sumber ini dapat bersifat akustik dan elektrik. Contoh gitar, saron, gong, piano, dll

Dasar Sinyal Suara

Sinyal analog memiliki jumlah kemungkinan nilai amplitudo yang tak terhingga. Sedangkan sinyal digital memiliki jumlah kemungkinan nilai amplitudo yang terhingga. Amplitudo adalah tinggi suatu gelombang yang mengisyaratkan besar kecilnya suara yang dihasilkan. Audio digital dibuat saat mengonversikan sebuah gelombang suara ke dalam angka – prosesnya disebut digitizing (mendigitalkan). 

Suara digital merupakan sampel suara yang diambil dan disimpan sebagai informasi digital dalam bit dan byte. Kualitas dari recording digital : tergantung pada seberapa sering sampel diambil (angka sampling atau frekuensi, dihitung dalam kilohertz, atau seribu sampel  per detik) dan berapa banyak angka yang digunakan untuk merepresentasikan nilai dari tiap sampel  (bitdepth, ukuran sampel, resolusi, range dinamis). Analoginya, semakin sering anda mengerjakan contoh soal, maka kemungkinan Anda dapat mengerjakan soal ujian lebih besar.

Digitalisasi audio adalah proses konversi sinyal audio analog menjadi sinyal audio digital yang melalui 3 tahap, yaitu sampling kuantisasi, dan coding atau pengkodean. Gelombang audio umumnya bersifat kontinu dan diubah ke dalam bentuk diskrit.

Pada gambar dibawah, sinyal impuls diskrit berwarna merah merupakan hasil kuantisasi dari sinyal sample  sebelumnya. Dalam proses ini dilakukan pembagian range sinyal kedalam bentuk interval angka yang disepakati. Ukuran dari interval kuantisasi disebut dengan langkah kuantisasi. Maka setelah kuantisasi, dilanjutkan pada langkah terakhir digitalisasi sinyal yaitu Pengkodean.

Proses merepresentasikan isi digital kuantisasi disebut dengan koding. Hal Ini dapat terjadi pada saat menggunakan digital to analog converter (DAC) untuk melakukan rekonstruksi kembali sinyal analog yang berasal dari data digital

Berikut contoh perhitungan dari ukuran file audio. Yang menentukan adalah jumlah bytes per sample. Misal memiliki jumlah bit 16 per sample atau 2 byte maka perhitungannya :

44.100 sample per detik dikali dengan 16 bit dikali dengan 2 kanal untuk audio, dan dikali 60 detik per menit. Maka ukuran filenya menjadi 10 megabyte.
= 44100 hz X 16 bits X 180 s X 2= 254016000 bits= 254016000/8 B (convert to Bytes) 
= 31752000  /(10^6) MB (convert to MBytes) 
=31.752 MB

Diketahui frekuensi sampling suara adalah 11KHz, jenis audio mono, dan audio tersebut berdurasi 1000 menit.

Maka perhitungan untuk ukuran file audio tersebut adalah :

110000Hz x 8 bits untuk resolusinya x 1 kanal mono x  60000 durasi waktu dalam detik
5280 Mbits atau 
(5280/8) = 660 MBytes

Maka hasilnya adalah  660 Mbytes

Diketahui frekuensi sampling suara adalah 44KHz, jenis audio stereo, dan audio tersebut berdurasi 61 menit.

Maka perhitungan untuk ukuran file audio tersebut adalah :

440000Hz x 16 bit untuk resolusinya x 2 kanal mono x  3660 durasi waktu dalam detik

Maka hasilnya adalah  644.16 Mbytes

Media audio-visual merupakan media yang memiliki unsur suara dan juga unsur gambar. Jenis media ini memiliki keahlian yang lebih baik, sebab meliputi kedua jenis media auditif (mendengar) dan juga visual (melihat). Media Audio-visual adalah suatu alat bantu audiovisual yang berarti bahan atau alat yang dipakai dalam situasi belajar untuk membantu tulisan dan juga kata yang diucapkan dalam memberi pengetahuan, sikap, dan ide.

Jenis-jenis Audio Visual

  • Audio-Visual Murni : Contoh Film Bersuara, Video. Televisi
  • Audio-Visual tidak murni :media yang unsur suara dan juga gambarnya berasal dari sumber yang berbeda. Contoh Sound Slide (Film bingkai suara), Filmstrip

Audio Visual tidak murni adalah media yang unsur suara dan juga gambarnya berasal dari sumber yang berbeda. Audio-visual tidak murni ini biasa disebut juga dengan audio-visual diam plus suara merupakan media yang menampilkan suara serta gambar diam, contoh seperti Sound slide (Film bingkai suara). Slide atau filmstrip yang ditambah dengan suara bukan alat audio-visual yang lengkap, sebab suara dan juga rupa berada terpisah, oleh karena itu slide atau filmstrip termasuk media audio-visual saja atau bisa juga sebagai media visual diam plus suara.

Ciri-ciri Audio Visual

  • Biasanya bersifat linier.
  • Biasanya menyajikan visual yang dinamis.
  • Dipakai dengan cara yang sudah diterapkan sebelumnya oleh perancang maupun pembuatnya.
  • Merupakan representasi fisik dari gagasan real atau gagasan abstrak.
  • Dikembangkan menurut prinsip psikologis behaviorisme dan kognitif.
  • Umumnya berorientasi kepada pengajar dengan tingkat pelibatan interaktif peserta yang rendah.

Manfaat Audio Visual

  1. Mempermudah dalam menyajikan serta menerima pembelajaran maupun informasi serta bisa menghindarkan salah pengertian.
  2. Mendorong rasa keingintahuan , hal ini disebabkan karena sifat audio visual yang menarik dengan gambar yang dibuat semenarik mungkin membuat peserta tertarik serta memiliki keinginan untuk mengetahui lebih banyak.
  3. Memastikan pengertian yang diperoleh sebab selain dapat menampilkan gambar, grafik, diagram maupun cerita. Sehingga mengekalkan pengertian. Pembelajaran yang diserap melalui penglihatan (visual) sekaligus dengan pendengaran (audio) bisa mempercepat daya serap peserta didik dalam memahami pelajaran yang disampaikan.
  4. Tidak membosankan, maksudnya ialah karena sifatnya yang variatif, peserta dalam pembelajaran tidak merasa bosan, karena sifatnya yang beragam film, tiga dimensi atau empat dimensi, dokumenter dan yang lainnya.

Audio Recording Software Audio

Tracking

Tracking adalah proses merekam istrument (guitar, bass, vocal, dll) per track/individual pada multitrack recording. Proses tracking adalah proses terpenting dalam recording, karena untuk mendapatkan hasil yang bagus, biasanya harus dimulai dengan bahan/hasil tracking yang bagus juga. Dan faktanya, sound engineer tidak mampu memanipulasi hasil tracking yang buruk menjadi hasil yang berkualitas setelah melewati mixing.

Mixing

Mixing merupakan proses mencampur multitrack menjadi sebuah lagu utuh.

Pada Digital recording, proses mixing membutuhkan DAW (Digital Audio Workstation) seperti Nuendo, Adobe Audition, Cubase dll. Pada proses mixing ini lah terdapat proses editing seperti balancing, panning, stagging, pemberian efek-efek, equalisasi, compress dan sebagainya sesuai kebutuhan lagu tersebut. Kriteria mixing yang bagus adalah tidak noise, tidak peaky, tidak humming, tidak over, memiliki separasi yang bagus dan dinamika lagunya terjaga.

Mastering

Proses mastering sebenarnya lebih tepat dikatakan sebagai Pre Mastering. Namun dalam kenyataannya orang lebih cenderung mengatakannya sebagai Mastering dari pada Pre Mastering. Saat ini secara natural istilah Pre Mastering ini pun berubah menjadi Mastering.

Mastering adalah tahap akhir dalam proses recording. Mastering audio merupakan proses penyusunan dan atau transfer audio yang direkam dalam suatu perangkat penyimpanan audio dan berisi hasil fix-mixing audio ke dalam suatu perangkat penyimpanan data.

Adapun proses mastering audio ini biasanya merupakan kombinasi dari compressing, limiting,duplication dan levelling. Sedangkan formatnya hasil mastering ini dapat disimpan dalam bentuk digital maupun analog.

Dalam proses digital mastering ini banyak metode yang berkembang dan dipergunakan oleh para mastering engineer , diantaranya adalah Teknik mastering dengan Wave Lab, mastering dengan T-Rack, har Ball mastering Teknik, dan AMT mastering.

Recording

Microphone

Istilah microphone berasal dari bahasa Yunani micros yang berarti kecil dan fon yang berarti suara atau bunyi. Berdasarkan jenis Transducernya, microfon dibagi menjadi 2, yaitu  Dynamic mic dan Condensor Mic

Dynamic microphone ini mempunyai diafragma yang biasanya terbuat dari bahan plastik mylar yang dililit dengan kabel (atau biasanya disebut voice coil). Coil  inilah yang kemudian digantungkan (diambangkan) dalam medan magnet yang sangat kuat. Bilamana suatu tekanan udara menabrak permukaan diafragma tersebut, maka voice coil  tersebut akan bergerak secara proporsional dengan gelombang/Amplitude serta frekuensi suara tersebut.

Condensor mic bekerja dengan prinsip dasar electrostatic, yaitu sebuah diafragma yang terbuat dari plastic atau mylar yang sangat tipis, dimana salah satu sisinya telah dilapisi dengan emas atau nikel, dilambangkan dalam jarak seperseribu inch dari sebuah lembaran metal dasar (backplate) lainnya.

Kemudian bilamana pada kedua lembaran tersebut dipolarisasi dengan battere atau catu phantom 48v , maka kedua permukaan tersebut dapat bekerja dengan menghasilkan perbedaan muatan apabila terkena gelombang suara.

SPEAKER

Speaker adalah komponen elektronika yang terdiri dari kumparan, membrane dan magnet sebagai bagian yang saling terkait. Tanpa adanya membran, sebuah speaker tidak akan mengeluarkan suara, demikian juga sebaliknya. Bagian-bagian speaker tersebut saling terkait dan saling melengkapi satu sama lain.

JENIS-JENIS SPEAKER

  • Woofer adalah jenis speaker yang menghasilkan output suara nada rendah.
  • Midrange adalah jenis speaker yang menghasilkan output suara nada menengah.
  • Twitter adalah jenis speaker yang menghasilkan output suara nada tinggi.

SOUNDCARD/KARTU SUARA

Sound Card atau kartu suara juga sering disebut audio card adalah perangkat keras computer yang berfungsi untuk mengolah data berupa audio atau suara. Sebuah sound card memiliki output yang harus terhubung ke speaker.

Berdasarkan fisiknya  Sound Card dibedakan menjadi dua jenis : SOUND CARD On BOARD dan SOUND CARD PCI

Karakteristik Soundcard yang baik :

  • Memiliki multiple input dan multiple output.
  • Menyediakan jacks input/output berukuran ¼ inch (mono atau TRS), XLR atau RCA.
  • Memiliki kemampuan merekam 16, 20, 22 atau 24-bit, dengan sampling rate mencapai 96 kHz.
  • Memiliki built-in effects processors seperti reverb, delay dan lain-lain.
  • Menyediakan “breakout box” yang merupakan kotak eksternal tempat ADC dan DAC berada untuk meredam noise yang diakibatkan oleh komponen-komponen yang berada didalam PC, seperti kipas, hard disk, dan sebagainya.
  • Memiliki komponen ADC/DAC yang berkualitas tinggi. Hal ini dibutuhkankarena kualitas digital audio hasil rekaman akan sangat bergantung pada kualitas pembuatan konverter tersebut.

Software Audio

Software audio secara umum selain untuk recording, dapat melakukan pengeditan audio standar seperti cut, paste, selection, marking, dan trim. Selain itu juga tersedia fungsi advance editing seperti noise reduction, pengaturan equalizer , serta menambahkan beberapa efek. seperti Adobe Audition, Cool Edit Pro, Sound Forge editor

Ref : [1][2][3][4]