Apa itu Audio Digital

Saat kita berbicara tentang audio digital, kita mengacu pada sinyal audio yang telah diubah menjadi serangkaian bilangan biner (menggunakan angka 0 dan 1) dari pada dikirim sebagai bentuk gelombang analog variabel yang terus menerus. Keuntungan dari skema digital ini adalah bilangan biner dapat dengan mudah diproses oleh komputer dan peralatan digital lainnya, serta bisa didistribusikan dan direkam dengan tingkat akurasi yang besar oleh karena itu, audio digital biasanya tidak mengalami penurunan seperti halnya audio analog (misalnya noise ataupun distorsi) bahkan setelah disalin berkali-kali, dan melalui rantai peralatan yang panjang.

Sampling

Gambar dibawah menunjukkan plot bentuk gelombang analog dari amplitudo sebuah sinyal audio. Dalam konverter analog ke digital, Amplitudo gelombang diukur secara berkala: ini disebut dengan istilah sampling. Setiap sampel mewakili tingkat sinyal audio pada saat tertentu. Tingkat sampling adalah tingkat di mana sampel digital dibuat
dari bahan aslinya, semakin sering bahan aslinya di sampel, semakin akurat sinyal digital mewakili bahan aslinya.

Gambar sinyal audio analog

Gambar dibawah menunjukkan sinyal analog yang dijadikan sampel pada beberapa selang frekuensi .

Gambar periode sampling dari sinyal audio analog

Gambar dibawah menunjukkan sinyal analog yang sama dengan sampel dua kali lebih sering,seperti dapat dilihat dengan membandingkan kedua angka tersebut, maka lebih sering sinyal digital sampel, semakin dekat representasi.

Gambar jumlah nilai sampling audio analog lebih tinggi

Empat tingkat sampling utama digunakan untuk audio digital: 32.000 sampel per detik, 44.100 sampel per detik, 48.000 sampel per detik, dan 96.000 sampel per detik. Biasanya dirujuk secara sederhana masing-masing 32kHz, 44.1kHz, 48kHz, dan 96 kHz. Sebagai contoh dalam CD (compact disc) audio memiliki tingkat pengambilan sampel digital sebesar 44,1 kHz, namun sebagian besar peralatan penyiaran studio audio digital menggunakan sampling 48kHz.

Resolution
Resolusi audio digital adalah nilai tingkat presisi  audio sampel diukur. Dengan kata lain, seberapa akuratnya nomor audio digital sesuai dengan materi analog aslinya. Seperti banyak aspek sistem digital, resolusi diukur dalam bit, karena terdiri dari bilangan biner. Semakin tinggi jumlah bit, semakin akurat sinyal digital mewakili yang asli seperti pada CD dan banyak perlengkapan lain yang menggunakan 16 bit untuk mewakili setiap sampel audio.
Sebuah audio 16 bit tidak dua kali seakurat 8 bit audio dalam mereplikasi materi analog asli namun 256 kali lebih baik. Pada sampel 9 bit akan dua kali lebih akurat 8 bit, dan 10 bit akan dua kali lipat akurat dari 9 bit sehingga dengan cara ini, dapat dilihat bahwa 16 bit 256 kali lebih akurat dari 8 bit.

Bitstream and Bit Rate

Bitestream dan Bit Rate mewakili bilangan biner yang bila sampel audio dikirim atau disimpan, aliran digit biner (bit)
disebut sebagai bitstream serial atau biasanya sama seperti bitstream. Kecepatan bit yang diperlukan untuk mengirim sinyal audio digital secara langsung tergantung dengan resolusi digital audio dan tingkat samplingnya. Menggunakan resolusi digital dan tingkat sampling untuk misalnya untuk CD,  kita bisa menghitung bit rate yang diperlukan untuk mampu mengangkut CD audio:

Resolusi digital CD: 16 bit / sampel x Rasio sampling CD: 44.100 sampel / detik = Kecepatan bit CD per kanal: 705.600 bit / detik / saluran x 2 saluran stereo = jumlah bit rate CD: 1.411.200 bit per detik atau sekitar 1.4Mbps

Ada delapan bit di setiap byte data. Jadi, untuk menyimpannya Kedua audio stereo CD di disk komputer, kita butuh 1.411.200 / 8 = 176,400 byte ruang disk. Lagu memiliki durasi rata – rata tiga menit, secara tidak terkompres, membutuhkan 176.400 bytes x 180 detik = 31.752 Megabyte ruang disk.

 

 

 

 

Sumber : Graham Jones “A Broadcast Engineering Tutorial for Non-Engineers” 2005