MODUL 3 P. MULTIMEDIA "PENGUJIAN KUALITAS AUDIO"

LAPORAN PRATIKUM

MULTIMEDIA I

PENGUJIAN KUALITAS AUDIO

ARI TORNANDO ZAI

1001082011

Dosen Pembimbing

(Drs. Erwadi Bakar, M.kom)

Program Studi Teknik Komputer

Jurusan Teknologi Informasi

Politeknik Unand Padang

2011

PRATIKUM AUDIO DIGITAL
MODUL 4
PENGUJIAN KUALITAS AUDIO

1. Tujuan

• Mahasiswa dapat mengganti nilai Sample dan Bit Depth sebuah file audio
• Mahasiswa dapat menjelaskan perbandingan kualitas audio berdasarkan nilai Bit Depth,Sample Rate
• Mahasiswa dapat menjelaskan perbandingan format audiop berdasarkan nilai bit depth, dan Sample Rate
  

2. Teori singkat

a. Audio

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.

b. Kualitas audio

Ditentukan oleh kualitas suara ditentukan oleh bit rate dan sample rate.bahwa semakin tinggi bit rate dan sample rate maka kualitas suara akan semakin bagus.

c. 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.

d. 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.

e. WAV

Merupakan standar suara de-facto di Windows. Awalnya hasil ripping dari CD direkam dalam format ini sebelum dikonversi ke format lain. Namun sekarang tahap ini sering dilewati karena file dalam format ini biasanya tidak dikompresi dan karenanya berukuran besar.

f. WMA

Windows Media Audio, format audio lossy Microsoft. Ini dikembangkan dan digunakan untuk menghindari masalah lisensi dengan format MP3, tetapi karena perbaikan besar dan kompatibilitas DRM, serta implementasi lossless, format ini masih ada. Format ini sangat populer sebelum iTunes menjadi juara musik DRM.

g. MP3

MP3 (MPEG, Audio Layer 3) menjadi format paling populer dalam musik digital. Hal ini dikarenakan ukuran filenya yang kecil dengan kualitas yang tidak kalah dengan CD audio. Format ini dikembangkan dan dipatenkan oleh Fraunhofer Institute. Dengan bitrate 128 kbps, file MP3 sudah berkualitas baik. Namun MP3 Pro-format penerus MP3-menawarkan kualitas yang sama dengan bitrate setengah dari MP3. MP3 Pro kompatibel dengan MP3. Pemutar MP3 dapat memainkan file MP3 Pro-namun kualitas suaranya tidak sebagus peranti yang mendukung MP3 Pro.

h. Ogg Vorbis

Ogg Vorbis merupakan satu-satunya format file yang terbuka dan gratis. Format lain yang disebutkan di atas umumnya dipatenkan dan pengembang peranti lunak atau pembuat peranti keras harus membayar lisensi untuk produk yang dapat memainkan file dengan format terkait. 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.

3. Alat dan Bahan

a. Komputer PC

b. Software Adobe Audition

c. File musik dalam format wav

4. Langkah Kerja

• Buka Adobe Audition
• Import File Audio dengan cara pada window File klik ikon Import File – Pilih file yang diinginkan – klik ganda file tersebut atau klik tombol Open.
• Sekarang file yang akan diedit sudah berada pada window File.
• Klik ganda ikon file yang akan di edit atau drag and drop ke window editor (Main)
• Untuk melihat informasi tentang file ini letakkan pointer pada window editor, klik kanan dan pilih File Info.
• Untuk mengganti Bit Depth dan Sample Rate :
  1. Buka sesion baru: File – New
  2. Pada Jendala New Waveform Pilih Sample Rate dan Bit Rate sesuai dengan yang dibutuhkan (tabel 1)

5. Hasil Pengujian

Tabel 1. Perbandingan Ukuran dan Kualitas audio pada sample rate tetap 44100 hz dengan Bit Depth bervariasi

Sample Rate (Hz)	Bit Dept	Ukuran File (KB)	Kualitas suara
44 100	32	97.092	Bagus
44 100	16	48.548	Bagus
44 100	8	24.275	Kurang Bagus

Tabel 2. Membandingkan berdasarkan perubahan Sample Rate dengan Bit Depth tetap 8

Bit Dept	Sample Rate (Hz)	Ukuran File (KB)	Kualitas Suara
8	11.025	6.071	Kurang Bagus
8	22.050	12.139	Kurang Bagus
8	32.000	17.616	Kurang Bagus
8	44.100	24.275	Cukup Bagus
8	48.000	26.422	Cukup Bagus
8	96.000	52.841	Cukup Bagus

Tabel 3. Membandingkan berdasarkan perubahan Sample Rate dengan Bit Depth tetap 32

Bit Dept	Sample Rate (Hz)	Ukuran File (KB)	Kualitas Suara
16	11.025	12.139	Kurang Bagus
16	22.050	24.275	Kurang Bagus
16	32.000	35.288	Kurang Bagus
16	44.100	48.548	Cukup Bagus
16	48.000	52.841	Bagus
16	96.000	105.678	Bagus

Tabel 4. Membandingkan berdasarkan perubahan Sample Rate dengan Bit Depth tetap 32

Bit Dept	Sample Rate (Hz)	Ukuran File (KB)	Kualitas Suara
32	11.025	24.275	Kurang Bagus
32	22.050	48.548	Kurang Bagus
32	32.000	68.8	Cukup Bagus
32	44.100	97.092	Bagus
32	48.000	105.675	Bagus
32	96.000	65.655	Sangat Bagus

Tabel 5. Membandingkan berdasarkan perbedaan format pada Sample Rate dan Bit Depth tetap

Format	Sample Rate (Hz)	Bit Depth	Ukuran File (KB)	Kualitas Suara
WAV	44100	16	48.548	Sangat Bagus
MP3	44100	16	4.30	Bagus
Ogg Vorbis	44100	16	4.30	Bagus
VMA	44100	16	28.3	Bagus

6. Pembahasan

Pada pratikum yang telah dilakukan pada percobaan diatas terjadi perbedaan setiap kualitas suara berdasarkan tabel yang ada , dimana kualitas suara tergantung pada sample rate dan bith dept. Dimana semakin tinggi bitdept dan sample rate suatu audio maka semakin bagus suara yang akan kita dapatkan dan juga akan berpengaruh terhadap besar ukuran filenya dimana semakin besar bit dept dan sample rate nya maka juga akan besar ukuran file yang dihasilkan . Dan untuk jenis format yang digunakan maka kita akan mendapatkan perbedaan kualitas suara dari format format terebut dimana suara paling bagus didapatkan jika kita menggunakan format WAV dimana hampir semua instument musik yang ada akan terdenngar, dan foramt yang paling bagus menurut saya adalah MP3 dengan suara yang cukup bagus dengan ukuran file yang kecil.

7. Kesimpulan

1. Pada percobaan pertama Membandingkan berdasarkan Bit Dept . dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi bit dept dari sebuah sound maka suara itu semakin bagus sebaliknya jika big dept itu rendah maka ada noise(suara berisik) yang terdengar.
2. Pada percobaan kedua membandingkan kualitas suara berdasarkan sample rate. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi sample rate maka kulitas suara akan semakin bagus dan juga ukuran file dari suara tersebut semakin besar. Sebaliknya jika sample rate itu semakin rendah maka kualitas suara semakin jelek dan ukuran semakin kecil.
3. Pada percobaan ketiga membandingkan kualitas suara berdasarkan bit rate. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi bit rate maka kualitas suara akan semakin bagus dan juga ukuran file dari suara tersebut semakin besar. Sebaliknya jika bit rate itu semakin rendah maka kulitas suara semakin jelek dan ukuran semakin kecil.

8. Referensi

http://goenawanb.com/it/pengertian-dan-format-audio-suara/
http://www.scribd.com/doc/48017029/definisi-audio

Read More

Model Von Neumann & Model Non-Von Neumann

A. Model Von Neumann

1. Pengertian Arsitektur von Neumann
Arsitektur von Neumann (Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Dengan unit sederhana ini, sebuah software yang rumit, seperti software pengolah kata Dapat dibuat. Arsitektur Von Neumann menyediakan fitur penyimpanan dan modifikasi program secara mudah.
Mesin von Neumann mempunyai program dan data daerah memory yang sama. Model ini membutuhkan berbagai pengumpulan program dan data untuk membentuk instruksi. Pengumpulan program dan data diselesaikan menggunakan time division multiplexing yang akan berpengaruh pada performa mikrokontroler itu sendiri.
Ada dua unit operasi dasar dalam mesin ini : ALU dan I/O,
• ALU melakukan inti operasi : perkalian, penjumalahan, pengurangan, dll.
• Unit I/O menangani aliran data eksternal.

2. Diagram Arsitektur von Neumann


3. Cara Kerja
Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Adapun cara kerja model Von Neumann, yaitu :

• Main memory menyimpan data dan program
• BUS mentransfer data, alamat dan mengontrol signal. Baik itu dari atau ke memory maupun dari atau ke perangkat lainnya.
• CPU
  • Control Unit menangkap intruksi dan mengeksekusinya.
  • ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan operasi (menambah, mengurangi, dll)
  • Register 9Fast Memory) menyimpan hasil sementara dan informasi kontrol (alamat instruksi berikutnya).
• Perangkat I/O menjadi tepat penghubung antara user dan komputer.

4. Kelebihan & Kekurangan Model Von Neumann
Keuntungan dari Von Neumann adalah pada fleksibilitas pengalamatan program dan data. Biasanya program selalu ada di ROM dan data selalu ada di RAM. Arsitektur Von Neumann memungkinkan prosesor untuk menjalankan program yang ada didalam memori data (RAM). Misalnya pada saat power on, dibuat program inisialisasi yang mengisi byte di dalam RAM. Data di dalam RAM ini pada gilirannya nanti akan dijalankan sebagai program. Sebaliknya data juga dapat disimpan di dalam memori program (ROM).

Arsitektur Von Neumann bukan tidak punya kelemahan, diantaranya adalah bus tunggalnya itu sendiri. Sehingga instruksi untuk mengakses program dan data harus dijalankan secara sekuensial dan tidak bisa dilakukan overlaping untuk menjalankan dua isntruksi yang berurutan. Selain itu bandwidth program harus sama dengan banwitdh data. Jika memori data adalah 8 bits maka program juga harus 8 bits. Satu instruksi biasanya terdiri dari opcode (instruksinya sendiri) dan diikuti dengan operand (alamat atau data). Karena memori program terbatas hanya 8 bits, maka instruksi yang panjang harus dilakukan dengan 2 atau 3 bytes. Misalnya byte pertama adalah opcode dan byte berikutnya adalah operand. Secara umum prosesor Von Neumann membutuhkan jumlah clock CPI (Clock per Instruction) yang relatif lebih banyak dan walhasil eksekusi instruksi dapat menjadi relatif lebih lama.

5. Contoh Implementasi
Umumnya penggunaan prosesor pada General – purpose PC.
Salah satu contoh mikrokontroler yang menggunakan arsitektur Von Neumann (princeton) adalah Motorola 68HC11.

B. Model Non-Von Neumann

1. Pengertian Arsitektur non-von Neumann
Non arsitektur von Neumann adalah Setiap arsitektur komputer di mana model yang mendasari perhitungan ini berbeda dari apa yang telah datang untuk disebut standar von Neumann Model. Sebuah mesin non-von Neumann demikian dapat tanpa konsep aliran sekuensial kontrol (yaitu tanpa mendaftar sesuai dengan "program counter" yang menunjukkan titik saat ini yang telah dicapai dalam pelaksanaan program) dan / atau tanpa konsep variabel (yaitu tanpa "bernama" lokasi penyimpanan di mana nilai dapat disimpan dan kemudian direferensikan atau diubah).


2. Diagram Arsitektur von Neumann



3. Cara Kerja
Cara kerjanya adalah satu CPU mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu. Adapun karakteristik model SIMD ini :

• Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware.
• Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda
• Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data

4. Kelebihan & Kekurangan Model Von Neumann
1. Keuntungan

• dari model ini yaitu setiap prosesor mampu mengeksekusi instruksi-instruksi yang sama dari data yang berbeda. Namun belum tentu juga model ini unggul sepenuhnya.
• Semua data di dalam program selebar 1 byte (8-bit). Karena bus data yang digunakan dalam pembacaa program memiliki beberapa jalur (12, 14 atau 16), instruksi dan data dapat dibaca dibaca sekaligus.
• CPU dapat mengeksekusi dua instruksi sekaligus.
• Pada dasarnya, masing-masing instruksi program membutuhkan dua lokasi memori (satu mengandung instruksi APA yang harus dilakukan, sedangkan sisanya mengandung informasi data YANG MANA akan diproses).

2. Kekurangan

• dari model ini adalah anya dapat melakukan satu instruksi dalam satu waktu.
• Karena dua perbedaan aliran data dan alamat, maka tidak diperlukan multiplexing alamat dan bus data.

5. Contoh Implementasi

• Untuk arsitektur Non-Von Neumann lebih umum di pakai microprosesor khusus untuk aplikasi real-time dan embedded.
• Banyak desain khusus mikrokontroler dan DSP (Digital Signal Processor) menggunakan arsitektur Havard.
• Sebagai contoh, mikrokontroler Intel keluarga MCS-51 menggunakan arsitektur Non-Von Neumann karena ada perbedaan kapasitas memori untuk program dan data, dan bus terpisah (internal) untuk alamat dan data. Begitu juga dengan keluarga PIC dari Microchip yang menggunakan arsitektur Havard.

Referensi :
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/01/mikrokontroler-arsitektur-von-neumann-vs-harvard/
http://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.html#V77_0010_von_neumann
http://www.encyclopedia.com/doc/1O11-nonvonNeumannarchitecture.html


OLEH :
NAMA : ARI TORNANDO ZAI
NO. BP : 1001082011
Kelas : TK II A
TEKNOLOGI INFORMASI

Read More