Mengenal Teknologi Audio Musik Lebih Dalam

Seperti yang kita tahu, suara yang manusia (atau suara yang dihasilkan alat musik) merupakan fenomena fisik yang dihasilkan oleh suatu getaran. Getaran ini menghasilkan tekanan yang berbeda-beda di udara sekitarnya. Pola osilasi yang terjadi di udara tersebut diistilahkan dengan gelombang. Bentuk gelombangnya adalah gelombang analog atau kontinu yang membawa informasi. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh gelombang analog adalah amplitudo dan frekuensi. 

Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari gelombang analog, sedangkan frekuensi adalah jumlah gelombang analog dalam satuan detik.

Gelombang suara ini memiliki lembah dan bukit, satu buah lembah dan bukit akan menghasilkan satu siklus. Siklus ini berlangsung berulang-ulang – dan perulangan siklus tiap detiknya disebut frekuensi. Satu unit frekuensi ini dinamakan Hertz atau disingkat Hz. Telinga manusia dapat mendengar bunyi antara 20 Hz hingga 20 kHz (20.000). Artinya, bila sebuah benda dapat bergetar dan menghasilkan siklus tiap detiknya sebesar 20 kali, maka telinga dapat menangkap suara dari getaran benda tersebut. Banyaknya cycle dalam 1 detik inilah yang menentukan “pitch” atau nada dari suatu suara. Contohnya, nada A adalah 440 cycle per detik. Sedangkan keras/pelannya suatu suara diwakili oleh amplitudo.



Dari Analog Menuju Digital Gelombang suara analog ini tidak dapat langsung direpresentasikan atau direkam pada komputer. Komputer perlu untuk mengukur amplitudo pada satuan waktu tertentu untuk menghasilkan sejumlah angka. Komputer melakukan pe nyimpanan angka tersebut ke dalam sebuah file sebagai data, yang nantinya digunakan saat file tersebut diakses (didecode menjadi suara).

Tiap satuan pengukuran ini dinamakan “sample”. Sebagai contoh, suatu CD Audio memiliki sampling rate sebesar 44.1 kHz atau 44.100 Hz. Artinya dalam satu detik, sample yang diambil sebanyak 44.100. CD Audio ini merupakan format digital pertama yang dikembangkan oleh Sony pada tahun 1979. Pada tahun-tahun berikutnya, muncul berbagai format dengan media fisik penyimpanan yang berbeda-beda. Dari format tersebut, bagaimana ukuran file ditentukan?

Pada setiap sample diperlukan 2 byte (atau 16-bit data). Pada kualitas musik yang stereo untuk membedakan jalur kanan dan jalur kiri, maka diperlukan tambahan 2 x 2 byte = 4 byte, sehingga untuk dalam 1 detik yang terdiri dari 44.100 sample, besar file hasil penyimpanan adalah: 4x44.100 atau 176.400 byte (172 KB). Jika durasi musik adalah 4 menit, maka ukuran fi le sebesar 172 KB .* 4 * 60 detik = 41.280KB (atau 40 MB lebih).

Mendengarkan musik/audio di komputer adalah aktivitas yang sudah biasa dilakukan. Walaupun nampaknya sederhana, namun file-file audio di komputer terdiri dari berbagai macam variasi. Masing-masing file audio mempunyai ciri khas yang berbeda, dan seperti halnya software, format fi le audio pun mengenal free dan open format, open format, serta proprietary format.

Karena begitu besarnya ukuran dari suatu file audio, maka mulailah dikembangkan teknik kompresi agar ukurannya dapat menjadi lebih kecil. Salah satu teknik kompresi adalah dengan mengurangi jumlah sample tiap detiknya. Kompresi ini akan berakibat menurunnya kualitas suara. Sekali kualitas suara diturunkan, maka tidak mungkin untuk dikembalikan ke kualitas suara aslinya, dikarenakan adanya beberapa informasi (sampling rate) yang dihilangkan. Jenis kompresi semacam ini diistilahkan dengan lossy compression. Cara kompresi lain yang dikenal adalah lossless compression.