Connect with us on Facebook
Floating Right
Cari Perangkat Komputer Musik/Recording yang Lengkap,Murah serta BERGARANSI RESMI Datang dan buktikan sendiri di BG Junction Level 2 Blok A-26 Jl. Bubutan 1-7 Surabaya

Teori Basic Audio


9 Juni 2016

Teori Basic Audio

Sebagai seorang SE ( Sound Engineer ) baik di dunia digital maupun analog, sehari-hari kita bekerja dengan yang namanya sound atau suara. Apa itu suara? Suara adalah gelombang yang merambat, yang paling sering terjadi adalah suara merambat di udara. Tetapi suara bisa juga merambat melalui media lain. Satu2 nya dimana suara tidak bisa merambat adalah ruang hampa udara.

Suara dihasilkan oleh sebuah benda yang bergetar, bisa senar gitar, drum yang dipukul, piano, dsb nya. Ketika sebuah benda bergetar, benda tersebut kita namakan “Sound Source” atau sumber suara. Lalu getaran nya akan dihantarkan melalui media yang mana akan ditangkap oleh telinga kita.

gelombang3.png


Mari kita perhatikan gambar diatas. Terdapat dua buah garis vertical dan horizontal. Garis vertical berhubungan dengan amplitude yaitu kekerasan dari suara yang kita dengar. Digambarkan dengan satuan dB sedangkan garis horizontal adalah time yang berhubungan dengan frequency. Frequency adalah tinggi dan rendahnya suara yang digambarkan dengan satuan Hz. Frequency terkadang kita sebut juga dengan "pitch" atau nada.

gelombang1.gif

Seperti yang sudah dibahas, frequency atau pitch berhubungan dengan garis horizontal. Perhatikanlah gambar diatas kita, bisa dilihat bahwa sebuah gelombang terdiri dari satu bagian bukit dan satu bagian lembahnya. Gelombang bergerak pada garis horizontal. Ketika terjadi satu buah bukit + 1 buah lembah maka dikatakan itu adalah satu cycle. Mudahnya.... Frequency adalah banyaknya cycle yang terjadi dalam satu detik. Kita ingat saja kalau yang namanya satu detik adalah fixed atau tetap. Yang berubah adalah banyaknya cycle yang terjadi. Apabila gelombang suara panjang, maka dalam satu detik maka dia hanya menyelesaikan sedikit cycle sehingga frequency yang kita dengar adalah frequency rendah. Tetapi apabila gelombangnya pendek maka dalam satu detik akan terjadi banyak cycle sehingga pitch atau frequency yang dihasilkan akan lebih tinggi.

gelombang2.gif

Perhatikan lah gambar diatas.... Garis vertical menggambarkan kekerasan suara atau amplitude nya. Semakin tinggi / rendah bukit & lembah nya maka sound yang kita dengar akan semakin kuat. Mari kita contohkan apabila kita memetik sebuah senar gitar. Apabila kita petik pelan, maka senar akan bergetar sedikit dan suara nya pelan. Tapi apabila kita petik dengan kuat senar akan bergerak jauh, getaran nya semakin kuat begitu juga suara yang kita dengar

Setelah kita sudah paham apa itu suara, bagaimana suara bisa kita dengar atau kita olah di mixer, atau kita rekam ? Pertama-tama mari bahas apa itu "Transducer". Transducer yaitu alat yang mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi. Telinga kita adalah sebuah transducer yang dalam hal ini, gelombang di udara akan ditangkap oleh daun telinga kita, lalu diteruskan ke gendang telinga. Dari gendang telinga getaran diteruskan ke “cochlea” atau rumah siput dimana terdapat ratusan ribu rambut halus yang berfungsi sebagai sensor. Hasilnya dikirim melalui syaraf ke otak. Beginilah kita mempersepsikan sound.

Contoh lain dari transducer adalah microphone yang mana mengubah gelombang suara, atau energi akustik menjadi sinyal atau energi listrik dalam bentuk variasi voltase. Speaker juga transducer, dia adalah kebalikan nya dari microphone yaitu bekerja merubah signal listrik menjadi gelombang suara.

Perbedaan utama antara Recording Engineer dan Live adalah Recording Engineer bekerja untuk menangkap suara, yang kemudian lalu disimpan. Kerja seorang Live Sound Engineer tidak melibatkan media penyimpanan.

Suara ditangkap microphone, diubah menjadi voltage variation yang mana lalu dikirimkan ke preamp untuk diperkuat menjadi line level. Setelah itu di proses / mixing di mixer dan juga di compress, EQ, gate, dikasih Reverb, dsb nya. Output hasil proses mixing lalu dikirim ke amplifier yang mana men "drive" loudspeaker. Loudspeaker merubahnya kembali menjadi gelombang suara untuk didengar audience. Setelah konser selesai semua pulang, tapi yang di mainkan saat konser berlangsung hilang karena tidak direkam.

Maka dari itu supaya tidak hilang, maka perlu melibatkan proses yang disebut juga recording. Recording adalah proses untuk menangkap suara, lalu menyimpan nya ke dalam suatu media sehingga nanti bisa kita dengar lagi. Pada jaman analog dulu, media penyimpanan yang kita gunakan adalah pita / magnetic tape. Ada berbagai macam pita misalnya 1/4 inch yang biasa digunakan di radio2 sampai pita 2 inch yang bisa menyimpan 24 track secara sekaligus. Kaset yang kita kenal adalah magnetic tape juga, cara penyimpanan nya dengan dua buah head berbeda yang satu Recording Head untuk menulis dan satu lagi Playback Head untuk membaca. Jadi dengan adanya Recording Media, maka suara tidak akan hilang karena bisa disimpan.

Pada dunia digital sekarang, kita tidak menyimpan hasil rekaman pada pita melainkan pada file yang kita simpan di computer. Beberapa keuntungan penyimpanan dalam bentuk digital :

  • Murah dan terjangkau. Jaman dahulu kalau mau rekaman seorang producer harus membeli pita 2 inch yang bisa merekam 24 track selama 15-30 menit. Harga pita bisa mencapai 1 juta lebih. Bandingkan dengan hard disk atau bahkan flash disk 32 gb sudah cukup untuk menyimpan beberapa buah lagu yang masing2 memiliki puluhan track
  • Mudah di backup dan dipindahkan. Apabila pita nya hilang, atau tersiram air, jatuh dari motor ketika dibawa kurir maka seluruh pekerjaan rekaman hari itu hilang. Dengan penyimpanan digital maka resiko data hilang sangat minim karena bisa di back up dengan mudah.
  • Kualitas nya tetap walaupun di copy dan dimainkan berulang-ulang. Data digital biasanya memiliki parity check yang memastikan tidak terjadi kesalahan pada saat meng"copy". Apabila terjadi error biasanya yang terjadi adalah "file corrupt" alias tidak bisa dibaca lagi. Tapi tidak pernah terjadi file kualitas nya menurun ketika di copy seperti jaman analog dulu he he ...

File bisa terdiri dari 8 bit, 16 bit, atau 24 bit. Ini yang kita sebut dengan bit resolution, dan berhubungan dengan banyaknya dynamic range yang bisa direkam / playback oleh file tersebut. Selain memiliki bit resolution, file juga memiliki yang namanya sample rate. Sample rate berhubungan dengan frekuensi tertinggi yang bisa direkam / playback oleh file tersebut. Untuk menjelaskan bit resolution dan sample rate secara lebih detail, mari kita bahas proses konversi dari analog ke digital yang dilakukan oleh sound card kita terlebih dahulu ...

Secara sederhana, bisa kita katakan bahwa sample rate adalah banyaknya sample yang diambil oleh converter dalam satu detik. Apabila kita ingat dua buah garis utama vertical dan horizontal, maka detik adalah satuan waktu yang mana berhubungan dengan garis horizontal atau frequency.

Contoh : apabila kita merekam dengan sample rate 44.100 hz (44.1 khz) maka dalam satu detik converter mengambil 44.100 sample yang mana tiap sample nantinya akan ditaruh di posisi sesuai dengan bit resolution yang kita tentukan (garis vertical).

Sample rate berhubungan langsung dengan frequency tertinggi yang bisa kita rekam atau playback. Menurut teori Nyquist, sampling rate kita adalah 2 x lipat dari frequency tertinggi yang ingin kita rekam atau playback.

Jadi misalnya frequency tertinggi yang kita inginkan adalah 20 khz (ambang batas pendengaran manusia), maka sample rate yang kita perlukan adalah 40 khz.

Untuk patokan CD standard, sample rate nya adalah 44.1 khz. Yang mana ditentukan oleh para insinyur dari perusahaan besar Sony dan Philips ketika menciptakan standard Red Book CD. Secara teori, pada frekuensi ini efek dari anti aliasing filter nya sudah berada diatas ambang batas pendengaran manusia

Analog-vs-Digital.png

The Nyquist Theorem, also known as the sampling theorem, is a principle that engineers follow in the digitization of analog signals. For analog-to-digital conversion (ADC) to result in a faithful reproduction of the signal, slices, called samples, of the analog waveform must be taken frequently. The number of samples per second is called the sampling rate or sampling frequency.

Any analog signal consists of components at various frequencies. The simplest case is the sine wave, in which all the signal energy is concentrated at one frequency. In practice, analog signals usually have complex waveforms, with components at many frequencies. The highest frequency component in an analog signal determines the bandwidth of that signal. The higher the frequency, the greater the bandwidth, if all other factors are held constant.

Suppose the highest frequency component, in hertz, for a given analog signal is fmax. According to the Nyquist Theorem, the sampling rate must be at least 2fmax, or twice the highest analog frequency component. The sampling in an analog-to-digital converter is actuated by a pulse generator (clock). If the sampling rate is less than 2fmax, some of the highest frequency components in the analog input signal will not be correctly represented in the digitized output. When such a digital signal is converted back to analog form by a digital-to-analog converter, false frequency components appear that were not in the original analog signal. This undesirable condition is a form of distortion called aliasing.

Bit depth adalah jumlah bit yang dimiliki tiap sample, yang berhubungan dengan banyaknya kemungkinan (posisi) pada garis vertical. Seperti kita ketahui digital hanya mengerti angka 0 dan 1.

  • Apabila kita memiliki 1 bit, maka hanya ada dua kemungkinan bisa 0 atau bisa 1
  • Kalau 2 bit, maka bisa 00, 01, 10, 11 yang berarti ada 4 kemungkinan
  • Kalau 3 bit maka bisa 001, 000, 011, 010, 101, 100, 110, 111 yang berarti ada 8 kemungkinan
  • 4 bit = 16 possible level
  • 5 bit = 32 dst nya sehingga
  • 8 bit adalah 256 possible level, dan
  • 16 bit adalah 65.536 possible level

Bit depth atau bit resolution menentukan besarnya quantization error yang kita miliki dan juga berhubungan dengan S/N Ratio dari audio signal kita.

Setiap bit dapat menyimpan sekitar 6 dB dynamic range sehingga :

  • 8 bit Audio memiliki 48 dB S/N Ratio
  • 16 bit Audio memiliki 96 dB S/N Ratio
  • 24 bit Audio memiliki 144 dB S/N Ratio

The resolution of the converter indicates the number of discrete values it can produce over the range of analog values. The resolution determines the magnitude of the quantization error and therefore determines the maximum possible average signal to noise ratio for an ideal ADC without the use of oversampling. The values are usually stored electronically in binary form, so the resolution is usually expressed in bits. In consequence, the number of discrete values available, or "levels", is assumed to be a power of two. For example, an ADC with a resolution of 8 bits can encode an analog input to one in 256 different levels, since 28 = 256. The values can represent the ranges from 0 to 255 (i.e. unsigned integer) or from ?128 to 127 (i.e. signed integer), depending on the application.                                                                         

Dilarang meng copy artikel tanpa seijin penulis

Penulis : Rudi Dolphin (www.dolphindaw.com)

https://www.facebook.com/dolphindaw?fref=ts



Baca juga
  » 13 November 2014
TABBING TO TRANSIENT
Special Tips untuk pengguna Pro Tools

  » 13 November 2014
PRO TOOLS EDIT WINDOW
Mengenal Pro Tools Edit Windows

  » 14 Desember 2012
ZERO CROSSING
Definisi dan tips

  » 9 Desember 2012
GRITTY VOCAL TECHNIQUE
Bagaimana memperoleh hasil vokal ala bintang Rock.

  » 6 Desember 2012
MENGENAL LOOPS
Definisi Loops dan tambahan penjelasannya.