Tugas 3: Pengujian Kualitas Audio


LAPORAN PRATIKUM MULTIMEDIA II

PENGUJIAN KUALITAS AUDIO





Hayati Munira
0901081026


Dosen Pembimbing:
Drs. ERWADI BAKAR, M.Kom
BUDHI BAKHTIAR, S.ST.,M.Mm


Program Studi Teknik Komputer
Jurusan Teknologi Informasi
Politeknik Unand Padang
2011



PENGUJIAN KUALITAS AUDIO
1. Tujuan
Membandingkan kualitas audio berdasarkan Bit Depth, Sample Rate dan Bit Rate.
2.Teori singkat
• Sound
Suara atau audio adalah getaran udara pada frekwensi yang dapat didengar oleh telinga manusia sehingga disebut dengan frekwensi suara atau freuensi audio. Frekuensi audio berada diantara 20 Hz sd 20 KHz. Karakteristik suara ditentukan antara lain oleh freekuensi, amplitudo dan durasi.Ada dua jenis audio yaitu audio analog dan audio digital. Audio analog adalah pengolahan suara asli (akustik ) melalui peralatan elektronik analog sedangkan audio digital adalah suara yang melalui pengolahan secara digital melalui komputer.
• Format Sound
AAC ( Advance Audio Codec ) : adalah sistem lossy compession untuk file audio, dikembangkan oleh Motion Picture Expert Group ( Fraunhofer Institute, Dolby, Sony, Nokia dan AT&T ) untuk menggantikan MP3. Ini perluasan dari MPEG-2 standard dan mempunyai kelebihan tersendiri dibandingkan MP3, kompresi yang lebih effisien dengan kualitas suara audio yang lebih baik dan mendukung audio multichannel.

AIFF dan AIFC ( Audio Interchange File Format ) : merupakan format file yang tidak dikompres, yang dikembangkan oleh Apple pada Machintosh dan platform Unix.

MP3 : MP3 ( MPEG-1/2 Audio Layer 3 ) adalah format audio yang paling poluler. Menggunakan algoritma audio lossy compression untuk mengurangi ukuran file, sambil memprouksi kembali lagi aslinya. MP3 dikembangkan di German Fraunhofer Institute dan berbasis format MPEG ( lihat format video ). MP3 mengalami kejayaan pada tahun 1995, dimana semakin banyak file MP3 tersedia diinternet dan popularitasnya semakin terdongkrak karena kualitasnya dan kapasitas yang menjadi relatif sangat kecil. Kompresi MP3 dapat dilakukan dengan bit-rate yang beragam. Standar yang baik untuk kualitas audio dan ukuran file adalah 128 Kbps, untuk mendapati kualitas yang mendekati kualitas CD diperlukan bit-rate 192 kbps. Kualitas CD dan MP3 sulit dibedakan pada bit-rate 192 kbps. Pada tahun 2001, MP3 Pro generasi berikutnya diperkenalkan dan menawarkan kualitas suara dan kompresi yang sudah ditingkatkan, namun karena tidak ada decoder MP3Pro gratisan, format yang sebenarnya luar biasanya ini belum dapat menggantikan standar MP3.

Ogg dan Ogg Vorbis : Ogg adalah format multimedia gratisan yang dirancang untuk streaming dan penyimpanan yang effiesien. Format ini dikembangkan oleh Xiph.org Foundation. Begitu pula Vorbis yang merupakan codec audio gratisan. Vorbis biasanya dipasang bersama Ogg, sehingga muncullah yang namanya Ogg Vorbis. Peluncuran format dan codec ini sebenarnya respon atas rencana pemilik MP3 pada tahun 1998 yang hendak mengenakan biaya lisensi untuk format MP3. OggVorbis sangat populer dikalangan open source, karena kualitas dan sifatnya yang gratis. Namun hingga saat ini walaupun gratis, masih sedikit player yang mendukung format ini, salah satu yang terkenal adalah winamp yang ikut mendukung format Ogg Vorbis.

RealAudio : adalah codec audio yang dikembangkan oleh Real Networks pada tahun 1995. Codec ini awalnya dikembangkan untruk transmisi bandwith rendah. Dapat digunakan untuk streaming informasi audio dan dapat berjalan saat file audio tersebut masih didownload. RealAudio banyak digunakan oleh statiun radio untuk streaming program-program mereka via internet secara real time. RealNetworks juga menyediakan player software gratisan dan berbayar yang bernama RealPlayer, namun untuk yang gratisan tidak dapat melakukan meyimpan audio stream sebagai file.
WAV (WAVE-form) : adalah standar audio yang dikembangkan oleh Microsoft dan IBM, WAV ini adalah format utama untuk menyimpan data audio mentah pada Windows dan menggunakan metode yang sama dengan AIFF Apple untuk menyimpan data. WAV menggunakan teknik pulse-code modulation (PCM) yang tidak dikompres. Dengan cara ini , detil tidak hilang ketika audio analog didigitalkan dan disimpan. Ini membuat format WAV (menggunakan PCM) menjadi pilihan untuk mengedit audio high-fidelity. Akan tetapi untuk keperluan mengoleksi musik, transfer via internet dan memainkan diplayer portable, format ini kurang popular dibandingkan dengan MP3, Ogg Vorbis dan VMA yang dikarenakan ukuran file yang sangat besar.

WMA ( Window Media Audio ) : adalah codec untuk lossy compression, yang dikembangkan pertama sekali ujua untuk menyaingi MP3 oleh Microsoft. Sementara ini Microsoft memposisikan WMA bersaing dengan AAC yang digunakan pada produk Apple seperti iPod dan iTunes Music Strore. WMA juga menggunakan sistem Digital Rights Management seperti AAC untuk proteksi penggandaan dan membatasi pemutaran pada PC atau peranti tertentu. WMA audio stream hampir selalu dengan file ASF. Jika hanya membawa data audio, biasnya file mempunyai ekstensi .WMA. Adapula versi lossless untuk multichannel surround sound dan untuk voice encoding (WMA Voice).
3ivx : bukan merupakan format file, tetapi hanya sebuah codec ( seperti Divx, WMV dan Xvid ) yang dikembangkan oleh 3ivx Technologies (www.3ivx.com ).

• Kualitas sound

Kualitas Audio ditentukan oleh Sample rate dan Bit Rate.




• Bit Depth

Bit Depth adalah nilai resolusi suara atau jumlah tingkatan level suara.Audio 8 bit menyedia kan 2 pangkat delapan atau 256 level. Audio 16 bit menyediakan 65.536 level dan audio 32 bit memiliki jumlah jangkauan 2 pangkat 32 . Makin tinggi nilai jangkauan makin baik kualitas. Namun demikian ukuran file yang diperlukan juga semakin besar.

• Sample Rate

Sample rate adalah menunjukkan nilai sinyal audio yang diambil dalam satu detik etika melakukan rekaman suara. Semakin tinggi nilai sample rate ini kualitas audio yang dimainkan semakin baik.Agar diperoleh suara digital yang bagus maka suara analog harus di-sampling sekitar 2 kali lipat frekuensi-nya. Karena frekuensi tertinggi suara sekitar 20 kHz, maka sampling yang terbaik haruslah minimal 44.100 sample/detik (kualitas CD). Gambar 2, 3, dan 4 memperlihatkan perbandingan tingkat presisi hasil sampling dari tiga sampling yang berbeda.
Standard suara digital dari rekaman DVD dewasa ini adalah sampling 192.000 kali/detik . Sampling/detik ini disebut dengan Sample Rate.

• Bit Rate

Bit rate dinyatakan dengan Kbps. Bit rate berarti banyaknya data yang bisa di tranfer atau di proses dalam setiap detiknya. Teknologi kompresi berusaha untuk menggunakan bit rate serendahnya untuk hasil yang maksimal. Bit rate audio digital yang tidak terkompresi seperti *.wav – Linear PCM sangatlah besar, boros ruang penyimpan. Maka berkembanglah teknologi kompresi seperti mp3, m4a, ogg vorbis, AAC, dll.
Umumnya dengan teknologi kompresi yang sama, semakin tinggi bit rate atau tranfer rate semakin tinggi pula kualitas/fidelitas musik yang kita dengar.

3. Alat dan Bahan
- 1 ( satu ) file audio dengan format standar ( .mp3)
- Adobe Audition ( untuk software aplikasi untuk editing nya )

4. Langkah Kerja
Mengganti Sample rate dan Bit Dept

• Buka Adobe Audition
• Import File Sound
• Drag And Drop file sound ke Window Edit atau klik ganda file tersebut
• Buat Sesion baru : File – New
• Pada Jendala New Waveform Pilih Sample Rate dan Bit Rate sesuai dengan yang dibutuhkan
• Copy File sumber ke sesion baru
• Simpan file dengan nama lain ( File – Save As)
• Lakukan berulang sesuai dengan tabel

Menganti Bit Rate
• Import File Sound
• Drag And Drop file sound ke Window Edit atau klik ganda file tersebut
• Buat Sesion baru : File – New
• Copy File sumber ke sesion baru
• Simpan dengan nama lain
• Pada jendela Save As Klik tombbol Option – Advatage , Pilih nilai yang diperlukan.
• Klik Ok
• Lakukan berulang sesuai dengan tabel
5. Tabel Pengujian
1. Membandingkan berdasarkan Bit Dept
Sumber Sample Rate Bit Dept Ukuran File Kualitas suara
Norah Jones - Don_t Know Why 44 100 32 2,84 MB Kualitas bagus lebih jernih dari 16 bit.
44 100 16 2,84 MB Suara sudah mulai jernih
44 100 8 2,84 MB Terdengar suara bising (noise), kurang jernih

2. Membandingkan berdasarkan Sample Rate
Sumber Sample Rate (Hz) Bit Dept Ukuran File Kualitas Suara
Norah Jones – Don’t Know Why 11.025

16 Bit 732 KB Buruk, dan tidak jernih, dan terdengar seperti suara radio AM.
22.050 2,13 MB Lebih bagus dari sebelumnya tapi masih terdengar seperti suara radio.
32.000 2,84 MB Lebih halus dari sample rate sebelumnya.
44.100 2,84 MB -
48.000 2,84 MB -
96.000 2,84 MB -



3. Membandingkan berdasarkan Bit Rate

Sumber Bit Rate Sample Rate Ukuran File Kualitas Suara
Norah Jones – Don’t Know Why 20 11025 460 KB Tidak jernih,suara seperti gema.terdapat noise.dan suaranya lambat.
32 11025 732 KB Suara nya Sudah mulai sedikit jernih. Dan tetap lambat
64 11025 4,00 KB Lebih jernih dari 32 dan 20 bit rate.
128 11025 - Format sound tidak ada
256 11025 - Format sound tidak ada
320 11025 - Format sound tidak ada


Sumber Bit Rate Sample Rate Ukuran File Kualitas Suara
Norah Jones – Don’t Know Why 20 44100 Format sound tidak ada
32 44100 732 KB Kurang jernih, dan terdapat noise
64 44100 1,42 MB Sudah mulai jernih, dan noise sudah berkurang
128 44100 2,84 MB Suaranya lebih baik dari bit rate sebelumnya.
256 44100 5,68 MB Suara jernih dan noise sudah banyak berkurang.
320 44100 7,10 MB Suara nya jernih dan tidak ada noise dan lebih keras.


6. Hasil dan Pembahasan
Pada percobaan pertama kita membandingkan suara berdasrkan bit depth,dengan sample rate yang sama yaitu 44100 tetapi bith depthnya diganti-ganti maka kualitas suara yang dihasilkan juga berbeda seperti kita lihat pada table diatas.
Pada percobaan kedua kita membandingkan berdasarkan sample rate,walaupun ada bit depth yang sama tetapi sample rate nya berbeda tetapi kualitas suara yang dihasilkan tidak jauh berbeda.
Pad percobaan ketiga kita membandingkan berdasarkan bit rate,sample rate yang digunakan 11025 dan 44100,sedangkan untuk bitrate kita pakai dari 20-320 bit. Walaupun pada sample rate 11025 dan 44100 kita gunakan bit rate yang sama tetapi kualitas suara yang dihasilkan tidaklah sama.
7. Kesimpulan
ü Tinggi nya atau rendahnya level sample rate akan mempengaruhi kualitas suara, walaupun dengan ukuran bit depth yang sama.
ü Semakin tinggi bit rate, maka ukuran file akan semakin besar.
ü Semakin tinggi sample ratenya maka kualitas suara yg dihasilkan akan semakin jernih.

Referensi
ttp://jejakbrowsing.wordpress.com/2011/03/22/apa-itu-sample-rate-dan-bit-rate-dalam- audio/
http://marikitangeblog.blogspot.com/2009/12/memahami-format-audio-video.html

1. Fungsi dari Bamboo Fun Pen Tablet
a) Pearangkat pen berfungsi sebagai pengganti mouse
b) Fungsi Tombol Fn1 sebagai tombol pengembali ke desktop, apabila kita sedang membuka suatu aplikasi dan di tekan Fn1 maka akan tampil layar desktop.
c) Fungsi Tombol Fn2 sebagai pemindah aplikasi yang di buka, maksudnya jika kita membuka beberapa program aplikasi dan kita akan membuka program aplikasi lainnya maka kita bisa tekan Fn2 lalu pilih program apa yang akan di ambil.
d) Tombol besar yang ada pada Bamboo Fun Pen table merupakan tombol Zoom in dan Zoom out.

2. Cara menggunakan Bamboo Fun Pen Tablet dan Contoh Hasilnya
a) Siapkan semua perangkat bamboo fun tablet
b) Pasangkan konektur USB pada bamboo fun tablet lalu pasangkan pada port USB computer.
c) Lakukan installasi driver bamboo fun tablet.
d) Setelah melakukan installasi driver maka lakukan percobaan dengan mnggunakan bamboo mouse untuk mencoba fungsi mouse dari bamboo mouse. Percobaan seperti klik kanan, klik kiri, dan scroll.
e) Lakukan percobaan pada bamboo pen. Seperti untuk menggambar, menulis, dan menggerakkan kursor dengan bamboo pen. Lakukan percobaan juga dengan fungsi lain pada bamboo fun tablet.

3. Keuntungan Bamboo Fun Pen Tablet
Alat ini akan sangat membantu kalau kita berkecimpung di dunia Photoshop, Painter, Art Rage, OpenCanvas, ataupun software menggambar lainnya, dimana kita membutuhkan alat gambar yang memiliki kontrol lebih baik dibandingkan jika memakai mouse. Tablet dianggap sebagai piranti yang memberikan kesan natural dalam menciptakan seni digital.

Hasilnya

TUGAS 8

SISTEM DIGITAL

1. Register Buffer Terkendali
rangkaian di bawah ini menunjukkan register buffer terkendali dengan CLR aktif – tinggi.

Jika CLR tinggi, semua flip-flop mengalami reset dan data yang tersimpan menjadi Q = 0000. Ketika CLR kembali ke keadaan rendah, register telah siap untuk beroperasi.
LOAD merupakan masukan kendali yang menentukan operasi rangkaian. Jika LOAD rendah, isi register tidak berubah. Jika LOAD tinggi, dengan tibanya tepi positif sinyal detak, bit-bit X dimasukkan dan data yang tersimpan menjadi Q3Q2Q1Q0 = X3X2X1X0.
Ketika LOAD kembali ke keadaan rendah, kata tersebut telah tersimpan dengan aman. Artinya, bit X dapat berubah tanpa mengganggu kata yang telah tersimpan tadi.

2. Register Geser Terkendali
Sebuah register geser terkendali ( controlled shift register ) mempunyai masukan – masukan kendali, yang mengatur operasi rangkaian pada pulsa pendetak berikutya.


Sebuah register geser terkendali (controlled shift register) mempunyai masukan-masukan kendali yang mengatur operasi rangkaian pada pulsa pendetak yang berikutnya. Jika SHL rendah maka sinyal SHL tinggi. Keadaan ini membuat setiap keluaran flip-flop masuk kembali ke masukan datanya. Karena itu data tetap tersimpan pada setiap flip-flop pada waktu pulsa-pulsa detak tiba.
Jika SHL tinggi, D in akan masuk ke dalam flip-flop paling kanan, Q 0 masuk ke dalam flip-flop kedua, Q1 masuk ke dalam flip-flop ketiga, dan seterusnya. Dengan demikian rangkaian bertindak sebagai register geser kiri.

TUGAS 6

SISTEM DIGITAL
Rangkaian Pengurangan Komplemen 2






Dalam mengurangkan 2 buah bilangan binner, hal yang pertama kita lakukan adalah dengan mengkomplemen 2 kan bilangan pengurang, maksud komplemen 2 disini adalah komplemen 1 + 1, yang mana komplemen 1 itu adalah bilangan pengurang, contoh :
A = 7 B = 3
A – B =
7
3
---- -
4

Jika dibuat bilangan binnernya maka menjadi :
A = 7 = 0111 B = 3 = 1101

Sebelum mengurangkan A dengan B maka B terlebih dahulu di inverskan maka B ‘ = 1100. Lalu B’ di tambahkan dengn 1.
1100
0001
------ +
1100

Setelah itu baru A + dengan B’
0111
1101
------ +
1 0100

1 ( diabaikan ), jadi hasilnya = 0100

TUGAS 7

RANGKAIAN UP/DOWN COUNTER

-Bila dioperasikan sebagai Up counter maka rangkaian tersebut akan melewatkan output Q sebagai sinyal clock flip-flop berikutnya.
-Bila dioperasikan sebagai Down counter yang dilewatkan adalah Q’.

-Up counter bekerja bila input kontrol Up = ‘1’ dan input kontrol Down = ‘0’.
-Down counter bekerja bila input kontrol Up = ‘0’ dan input kontrol Down = ‘1

COUNTER merupakan aplikasi dari Flip-flop yang mempunyai fungsi menghitung. Proses penghitungan yang dilakukan Counter secara sekuensial, baik menghitung naik (Up Counting) maupun turun (Down Counting).
Dasar dari counter ialah toggle flip-flop, yakni flip-flop yang outputnya akan berubah jika mendeteksi perubahan sinyal pada input nya (ada dua mode, high-to-low atau low-to-high)
toggle flip-flop ini ialah JK Flip-flop dengan R=S=J=K=1



dari diagram,perhatikan jika J=K=1 maka Q (anggap sebagai output) akan berubah nilainya ketika mendeteksi perubahan sinyal low-to-high pada CLK, atau akan membagi frekuensi CLK dngan 2. karena itu pula disebut sebagai frequency divider
jika output Q dimasukan sebagai CLK ke flip-flop selanjutnya, maka frequency Q flip-flop ke-2 ialah 2x(freq flip-flop ke-1) = 4x freq sinyal (masuk ke CLK ff k-1)
dan seterusnya

sehingga ketika disusun

q1 q2 q3 q4
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
...

tugas 5

Sebuah rangkaian kombinasional yang melaksanakan penjumlahan 2 digit biner disebut dengan half adder, sedangkan rangkaian yang melaksanakan penjumlahan 3 bit disebut full adder. Rangkaian full adder dapat tersusun dari dua buah half adder. Di pasaran rangkaian full adder sudah ada yang berbentuk IC, seperti 74LS83 (4-bit full adder).

pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder, tetapi mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi jumlah inputnya ada 3: A, B dan Ci, sementara bagian output ada 2: S dan Co. Ci ini dipakai untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.

gambar rangkaian

diagram sirkuit full adder

tugas 4 ( hukum aljabar)

Jawaban :



2




3.



4.




5.


6.



7.




8.



9.




10.




11.





soal :

1. Give the relationship that represents the dual of the Boolean property A + 1 = 1?
(Note: * = AND, + = OR and ' = NOT)

1. A * 1 = 1

2. A * 0 = 0

3. A + 0 = 0

4. A * A = A

5. A * 1 = 1

2. Give the best definition of a literal?

1. A Boolean variable

2. The complement of a Boolean variable

3. 1 or 2

4. A Boolean variable interpreted literally

5. The actual understanding of a Boolean variable

3. Simplify the Boolean expression (A+B+C)(D+E)' + (A+B+C)(D+E) and choose the best answer.

1. A + B + C

2. D + E

3. A'B'C'

4. D'E'

5. None of the above

4. Which of the following relationships represents the dual of the Boolean property x + x'y = x + y?

1. x'(x + y') = x'y'

2. x(x'y) = xy

3. x*x' + y = xy

4. x'(xy') = x'y'

5. x(x' + y) = xy

5. Given the function F(X,Y,Z) = XZ + Z(X'+ XY), the equivalent most simplified Boolean representation for F is:

1. Z + YZ

2. Z + XYZ

3. XZ

4. X + YZ

5. None of the above

6. Which of the following Boolean functions is algebraically complete?

1. F = xy

2. F = x + y

3. F = x'

4. F = xy + yz

5. F = x + y'

7. Simplification of the Boolean expression (A + B)'(C + D + E)' + (A + B)' yields which of the following results?

1. A + B

2. A'B'

3. C + D + E

4. C'D'E'

5. A'B'C'D'E'

8. Given that F = A'B'+ C'+ D'+ E', which of the following represent the only correct expression for F'?

1. F'= A+B+C+D+E

2. F'= ABCDE

3. F'= AB(C+D+E)

4. F'= AB+C'+D'+E'

5. F'= (A+B)CDE

9. An equivalent representation for the Boolean expression A' + 1 is

1. A

2. A'

3. 1

4. 0

10. Simplification of the Boolean expression AB + ABC + ABCD + ABCDE + ABCDEF yields which of the following results?

1. ABCDEF

2. AB

3. AB + CD + EF

4. A + B + C + D + E + F

5. A + B(C+D(E+F))