Sinyal Digital Home Recording

Sinyal digital

Pada sinyal digital, suara digambarkan sebagai deretan angka-angka yang menunjukkan tingat kekerasan sinyal tersebut, yang disebut dengan angka biner. Angka biner hanya terdiri dari angka 0 dan 1 saja, yang dikenal dengan istilah bit. Angka 0 menunjukkan tegangan rendah atau off dan angka 1 menunjukkan tegangan tinggi atau on.

Pada format audio digital, kita mengenal istilah frekuensi sampling atau sample rate dan bit resolution atau bit depth. Frekuensi sampling pada sinyal audio adalah berapa banyak pencacahan sinyal audio tersebut dalam tiap detik. Semakin tinggi nilai frekuensi samplingnya, maka sinyal audio tersebut akan dicacah semakin banyak dan semakin halus, sehingga akan semakin baik hasilnya. Untuk audio CD, frekuensi samplingnya sebesar 44,1 kHz. Itu berarti dalam satu detiknya sinyal audio tersebut dicacah sebanyak 44100 kali. Sedangkan untuk aplikasi multimedia sebesar 22,05 kHz dan 11,025 kHz untuk jalur telekomunikasi.

Frekuensi sampling minimal dua kali lebih besar dari frekuensi tertinggi yang sedang kita kerjakan. Ini disebut dengan aturan Nyquist Frequency. Misalnya, kebanyakan manusia tidak dapat atau sulit untuk mendengar suara diatas frekuensi 15 kHz, walaupun secara teori ambang pendengaran kita adalah 20 Hz hingga 20 kHz. Untuk itulah audio CD menggunakan frekuensi sampling 44,1 kHz dan ini sudah memenuhi ketentuan Nyquist diatas.

Mungkin timbul pertanyaan, jika telinga kita tidak dapat mendengar frekuensi diatas 20 kHz, untuk apa kita menciptakan alat, misalnya DVD, yang memiliki sample rate sebesar 96 atau 192 kHz?

Memang kita tidak dapat mendengar suara diatas frekuensi 20 kHz, tetapi energi dari audio yang berada pada frekuensi diatas 20 kHz memiliki pengaruh pada frekuensi dibawahnya. Inilah sebabnya kita mempunyai pemikiran bahwa sound dari DVD itu lebih jernih dan lebih bagus kualitasnya.

Sedangkan resolusi pada sinyal digital adalah nilai yang menggambarkan level tegangan pada sinyal analog. Semakin tinggi nilai resolusinya, semakin akurat dan mendetail nilai tegangan yang dapat diterjemahkan. Sehingga semakin baik kualitas dari audio tersebut.

Pada CD audio, digunakan 16 bit per sample (16 bit resolusi), sehingga dapat memberikan 65536 nilai amplitude. Nilai itu didapat dari perhitungan 2¹⁶. Beberapa sistem audio digital yang profesional menggunakan resolusi bit sebesar 24 bit pada saat recording dan mixing, untuk mendapatkan dinamika yang lebih luas.

Gambar 2. Beberapa perbandingan dari Resolusi

dan Sampling Rate