..YUNITA ETRI..

Penggunaan Audio dan Pemanfaatanya
Frekuensi suara yang dapat didengar manusia adalah terletak diantara 20 dan 20,000 Hz. Range ini berbeda-beda secara individu dan umumnya tergantung usia. Biasanya manusia mendengar pada frekuensi sekitar 3,500 Hz. Diatas kemampuan dasar pendengaran ataupun dibawahnya kita sebut sebagai ultrasound dan infrasound.
Ultrasound adalah suara dengan frekuansi diatas batas atas pendengaran manusia 20 KHz. Beberapa binatang seperti anjing, ikan lumba-lumba, kelelawar dan tikus, dapat mendengarkan frekuensi tsb. Hal ini dimungkinkan karena telinga bagian tengahnya memiliki kemampuan lowpass filter, sehingga frekuensi sampai dengan 200 kHz dapat didengar. Hal ini disebut pendengaran ultrasonik.
Infrasound adalah suara dengan frekuansi dibawah batas bawah pendengaran manusia. Beberapa penelitian mengenai suara rendah ini bekerja pada 16 s/d 17 Hz mengarah kepada 0,001 Hz. Pada range frekuensi ini, seismograf digunakan untuk memonitoring terjadinya gempa bumi. Bahkan gelombang laut, gunung meletus, dan pergerakan meteor. Beberapa binatang dapat mendengar frekuensi ini, diantaranya Ikan Paus, Gajah, Badak, Jerapah dan Buaya, walaupun sumber suara tersebut berada jauh dari binatang tersebut.
Beberapa ilmuwan bahkan menemukan fenomena infrasound ini dari pusat pusaran angin tornado yang ternyata menghasilkan gelombang infrasound.

Beberapa soundtrack film memanfaatkan gelombang infrasound untuk membentuk ambience atau suasana dari penonton. Hal inilah pula yang dimanfaatkan oleh Brian “Lustmord” Williams untuk mendapatkan feeling bermainnya.

Penguatan yang dimungkinkan pada telinga manusia adalah berkisar pada batas bawah 0 dBSPL (desibel sound pressed level), biasa diebut threshold of hearing (20 µPa (micropascals) = 2 × 10−5 pascal (Pa). Secara teknis pada 194.09 dB, suara sangat memekakan telinga yang biasa disebut shock wave. Suara yang dapat merusak gendang telinga secara bertahap adalah pada 85 dBSPL, apabila berlangsung selama 8 jam setiap hari. Sedangkan pada 130 dBSPL disebut juga threshold of pain akan menyebabkan pain. Hal ini tentunya bergantung pada pada perubahan usia.


Jenis jenis suara

Noises adalah vibrasi yang tidak umum dan tidak diinginkan yang masuk dalam setiap frekuansi. Noise memiliki aperiodic berurutan dalam gelombang.

Sedangkan suara memiliki gelombang sinus dengan frekuensi dan amplitudo yang tetap yang biasa dinamakan pure tones (tone dengan frekuensi tunggal tanpa muatan harmonik).
Contoh untuk pure tone adalah suara piano, dimana C pada bagian tengah piano akan memiliki frekuensi 440 Hz.

Pitch pada suara adalah range yang mungkin dihasilkan akibat terjadinya gelombang dan membentuk frekuensi jenis suara tertentu.

Frekuansi tersebut dapat dikelompokkan sebagai :

low (bass), biasanya menghasilkan suara yang penuh tenaga dan hangat, misalkan : suara petir, dan tembakan peluru

Midrange, biasanya menghasilkan suara yang berenergi. Pada umumnya orang akan terganggu dengan frekuansi ini, misalnya suara ring telepon

high (treble), biasanya menghasilkan suara yang agak berkualitas yang terdengar jelas dan dikenal asal suaranya. Contoh : suara bel kecil dan simbal.

Frekuensi Kerja Audio

Suatu audio frekuensi (di singkat: AF) bekerja pada frekuensi 20 hertz s/d sekitar 20 kilohertz, dan pada frekuensi inilah dapat didengar manusia.

Salah satu variabel dari frekuensi yang dapat terukur dan secara fisis berosilasi pada range frekuensi ini diantaranya : aliran listrik, tekanan udara ataupun getaran mekanis.

Audio codec

Suatu audio codec adalah sebuah program komputer yang melakukan proses kompresi dan dekompresi dari audio digital yang nantinya didapatkan suatu format audio file dan audio streaming.

Umumnya codec diimplementasikan sebagai bagian dari interface bagi banyak pemutar multimedia, seperti Winamp, Windows Media Player ataupun XMMS.

Dalam konteks yang sama audio codec dapat dianggap sebagai sebuah perangkat implementasi yang bisa berbentuk Card audio, yang dapat digunakan encoding/decoding dari dan ke audio analog menjadi audio digital, atau dikenal sebagai AD/DA converter. Contoh: AC’97 standard keluaran Intel Corp.

Audio compression

Kompresi Audio adalah suatu bentuk kompresi data yang memperkecil ukuran dari file data audio.

Algoritma kompresi audio sangat berhubungan dengan audio codec.
Dalam melakukan kompresi data sangat dimungkinkan terjadinya algoritma “lossless” dan “lossy” sebagai akibat dari kompresi.


Hal-hal berikut akan sering kita jumpai dalam kegiatan kompresi audio :
Lossless compression
Lossy compression
Metode Coding :
Metode Transform domain
Metode Time domain
Aplikasi kompresi
Kegunaan Kompresi
Encoding Perbincangan
Kompresi Lossless

Alasan tempat penyimpanan dan bandwith komunikasi yang mahal lah yang menyebabkan kompresi audio harus dilaksanakan. Format lossless yang sering digunakan adalah FLAC. BIasanya yang banyak memanfaatkan kompresi jenis ini adalah para audio engineer, contoh yang umum digunakan adalah Vorbis atau DST.

Sangat sulit mengelola suatu data yang tidak dikompresi. Bisa dibayangkan besarnya file pada saat perekaman audio yang sangat kompeks dan acak, banyaknya pola-pola musik ataupun pengulangan-pengulangan yang harus dilakukan untuk sebuah orkestrasi.
Codec audio Lossless penggunaannya dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :

Kecepatan kompresi dan dekompresi
Derajat Kompresi, dan
Dukungan Software dan hardware.
Kompresi Lossy

Video codecs
AVI (Audio Video Interleave) is not a codec, rather it is a container format that many of these codec’s can use.
Lossless data compression
CorePNG
H.264 High Profile supports lossless coding. Implemented by x264
Huffyuv
Lagarith
LCL
MSU Lossless Video Codec
TSCC TechSmith Screen Capture Codec
Lossy data compression

Audio Video Standard (AVS)
Cinepak
Dirac
FORlive[2]
H.261
H.263
H.263v2
H.264, also known as MPEG-4 Advanced Video Coding (AVC)
MainConcept
Nero Digital
QuickTime H.264
Sorenson AVC Pro codec, Sorenson’s new implementation
Vanguard Software Solutions

x264
Indeo
KVCD
MJPEG
MPEG-1 Video
MPEG-2 Video
MPEG-4 Advanced Simple Profile Video
3ivx
DivX
XviD
MPEG-4 Advanced Video Coding is the same as H.264
On2 Technologies VP3, VP6, VP7
Pixlet
RealVideo
Tarkin
Theora
VC-1
Windows Media Video
ASF (Part of the Windows Media Series)
WAX (Part of the Windows Media Series)

Ada terminologi yang berhubungan dengan kompresi level audio, yaitu :
Control
Limiting
Side-Chaining
Multiband compression
Gain compression
Squelch
Limiting

Suatu limiter/pembatas pada audio adalah suatu kompresor berasio tinggi dan secara umum mempersingkat waktu pemrosesan. Pada umumnya para teknisi bidang audio sepakat untuk menyamakan suatu rasio dengan perbandingan 10:1. KOmpresi dan limiting tidak ada bedanya dalam pemrosesan. Yang tampak hanya derajat dan ketepatannya saja. Biasanya para teknisi membagi dengan “harder” untuk limiter, “lower” untuk pembatas/threshold dan “higher” untuk rasio.
Pada prakteknya rasio 50:1 atau lebih, penguatan batas pada audio menjadi limiting yang efektif yang sering digunakan.

Side-chaining
Beberapa kompresor mengimplementasikan side-chaining ini yang menggunakan level dinamis dari suatu input untuk mengontrol suatu level kompresi sinyal audio.
Biasanya hal ini sering dimanfaatkan oleh disc jockeys untuk melunakkan volume music saat dia berbicara. Hal ini dilakukan dengan proses yang terjadi yaitu sebuah frekuensi tertentu dilewatkan highpass filter yang ditrigger pada input side-chain dari kompresor dan volume melemah pada frekuensi tertentu yang dikehendaki namun beberapa frekuensi akan tetap berjalan seperti biasa, sehingga tampak bahwa bass track dan drum track akan bervolume tetap dengan high frekuensi melemah yang digantikan dengan suara DJ yang berbicara.

Multiband compression
Adalah suatu kompresor yang dapat mengaktifkan secara terpisah dari band frekuensi yang berbeda pula.
Hal ini terjadi apabila setiap band memiliki kompresor sendiri dengan threshold, rasio, attack dan release sendiri yang merupakan suatu “mastering tools” dan biasanya terdapat pada digital audio worstation yang dimanfaatkan untuk meningkatkan proses mixing. Beberapa stasiun radio memanfaatkan multiband kompresor ini memberikan style pada siarannya disamping membuat enak didengar oleh kedua pendengaran kita. Dimana proses ini bisa terjadi karena audio band yang memiliki efek penguatan pada output secara konstan berubah-ubah spektral balansingnya.

Sampling
Digital sampling, PCM sampling, atau dikenal dengan sampling adalah suatu proses representasi suatu signal waveform seperti halnya deret bilangan yang merepresentasikan suatu pengukuran sinyal amplitudo. Pada proses sampling ini kita akan banyak membicarakan PCM (Pulse Code Modulation) yang secara umum digunakan baik dalam sistem audio, video termasuk televisi dan jaringan telepon.
Dalam suatu produksi musik, film atau televisi jenis efek audio yang sering digunakan dalam proses perekaman dan amplifikasi diantaranya :
“Echo” – satu atau lebih sinyal yang dilambatkan ditambahkan dalam sinyal aslinya. Biasanya echo akan terjadi pada kisaran 50 ms waktu antara yang diperlambat. Hal ini dapat terjadi dengan implementasi digital ataupun analog. Dalam analog echo dapat dihasilkan dengan cara menunda putaran tape dan atau pemanfaatan spring reverb. Umumnya sinyal diperlambat beberapa detik seolah-olah suara yang dihasilkan adalah seperti suara dalam ruangan yang besar, inilah yang sering disebut dengan reverberation atau reverb.
“phaser” – pemisahan sinyal, dengan menggunakan all-pass filter maka dihasilkan suatu pergeseran fase sinyal antara yang sudah difilter dan yang belum, inilah yang digabungkan. Biasanya phaser ini dihasilkan secara “synthesized” atau efek elektronik pada suara-suara natural, misalkan suara percakapan atau suara manusia yang aneh. Contoh suara dari C-3PO dalam film Starwars, suara aktor aslinya efek dengan phaser.
“chorus” – suatu sinyal delay sebagai akibat penambahan pada suara aslinya dengan perlambatan yang tetap. Tidak seperti echo, biasanya 5 ms dan lebih terdengar. Jika delay terlalu pendek akan terjadi interferensi dengan sinyak yang tidak di-delay, dan akan menghasilkan efek flangging. Sinyal Chorus umumnya digeser pitch-nya untuk mendapatkan suatu harmoni dari suara aslinya.
Hal-hal lain pada Efek Audio
Equalization
Filtering
Overdrive
Pitch shifting
Time stretching
Resonators
Synthesizer
Modulation
Compression
3D audio effects
reverse echo
Hal penting dalam Echo

Dalam audio signal processing dan akustik, hal yang harus diperhatikan dari echo adalah:
Waktu delay tidak kurang dari 1/10 detik, kecepatan suara 343 m/s pada temperatur sekitar 20 derajat Celcius, dengan jarak dinding ke sumber suara 16,2 meter.
Intensitas suatu echo dapat diukur dalam dB relatif terhadap gelombang transmisi secara langsung.
Echo terbagi menjadi desirable (seperti pada sonar) atau undesirable (seperti pada sistem telepon).
Dalam perhitungan komputer suatu echo adalah hasil yang diperoleh dari suatu masukan data berbentuk instruksi yang dieksekusi atau ditransmisikan kembali dari suatu terminal di lain tempat.

Beberapa produk yang memanfaatkan Delay
Behringer memasarkan Edison EX1 processor.
Maven 3D.com memasarkan Effect 3D rendering software.
Prosoniq memasarkan Ambisone VST.
QSound Labs memasarkan QTools/AX
Roland corporation memasarkan RSS-10
Sensaura, soundcard untuk game
Sonaptic specialise dalam Hi-Fi 3D Audio untuk peralatan mobile
SRS Labs dengan WOW Thing, a stereo image enhancer with a built-in exciter dan bass processor.
Waves Ltd memasarkan S1 Stereo Imager
Yamaha Corporation memasarkan YMU786 (MA-7), suatu audio chip untuk mobile phones yang memuat 3D simulator

Audio Storage
Magnetic analogue recording media
Wire recording
Analog magnetic tape
Reel-to-reel tape
4-track cartridge
8-track cartridge

PlayTape (Miniature 2-track tapes)
Compact audio cassette and cassette deck
Microcassette
Digital recording media:
Digital audio tape (DAT)

Digital compact cassette (DCC)
Compact disc (CD)
Minidisc (MD)

Audio file format
any computer storage, for example digital flash memory cards
DVD-Audio (DVD-A)
Super audio compact disc (SACD)

Penambahan effects seperti reverberation, equalisation, flanging dan masih banyak lagi.
High End Audio
Biasanya dalam dunia audio kita sering mendengan istilah “High-end audio”, hal inidapat diartikan sebagai pembentukan kualitas setiap komponen dari audio. Baik sejak proses produksi dengan perekaman berkualitas terbaik / highest fidelity atas original performance, kemudian kualitas pengkuran dan penskalaan pada audiophile publication dan expertnya seperti akurasi, warmth, warna tonal, kecepatan, timbre, ukuran ruang pendengaran, kedalaman pantulan suara, clarity/kejernihan, dll.
Secara teoritis, untuk menghasilkan high-end audio dapat dikreasikan dengan suatu ilusi dan mata tertutup untuk membayangkan keadaan saat suara itu dihasilkan/diproduksi, dan tampilan dari depan pendengarnya, seperti aktualisasi pemusik pada ruang musik. Bisa dilihat perbedaannya antara performansi pemusik di dalam studio dan di luar studio terhadap penyanyinya.
Aplikasi Umum

Para profesional audio secara umum memanfaatkan audio, sejak diproduksi, sangat erat berhubungan dengan loudspeakers, microphones, Mixing consoles, amplifiers, recording dan playback devices seperti DAT atau turntables/PH, dan beberapa peralatan telephony devices.
Aplikasi yang banyak digunakan para profesional tersebut diataranya pada bidang :
broadcasting radio dan TV
audio mastering
sound reinforcement seperti sebuah konser siaran langsung,
DJ performances,
Audio Sampling
public address,
Surround sound movie theatre
piped music, biasanya pada rumah-rumah ibadah.

Pengukuran-pengukuran pada kualitas Audio baik untuk Broadcast, Internet ataupun
Recording dan Live Performance

Frequency response measurement
Audio noise measurement

Headroom
Distortion measurement
Crosstalk measurement
Frequency response
Flutter measurement
Rumble measurement

Jitter (on digital systems)
Impulse response (speakers) (Waterfall plots, MLSSA) (colouration)
Latency (satellite links and codecs) (sound for live video)

Audio noise measurement
Distortion measurement
ITU-R 468 noise weighting
Flutter measurement
Rumble measurement
Loudspeaker measurement
Alignment level
Programme levels
Headroom
Weighting filter
Equal-loudness contour
Fletcher-Munson curves
Sound level meter