Transcript bab 5 : audio

PENGENALAN KEPADA
SISTEM MULTIMEDIA
(WXET 3142)
BAB 5 : AUDIO
[email protected]
1
Pengenalan
Bunyi (asas) sebagai amaran atau notis
kepada pengguna mengenai sesuatu.
Itu merupakan satu ciri yang akan dijumpai
di dalam semua komputer semenjak sistem
komputer ‘desktop’ mula diperkenalkan.
Produk multimedia telah mengemaskini
bunyi ‘beep’ kepada pelbagai bunyi lain
seperti bunyi tepukan, bunyi binatang dan
lain-lain.
[email protected]
2
Ciri-ciri Asas Bunyi
Apabila objek fizikal bergerak atau
bergetar (vibrate), terhasil gangguan dalam
udara
Gangguan ini adalah tekanan udara iaitu
gelombang bunyi (sound waves).
Gelombang bunyi perlukan medium untuk
‘propogate’.
Contoh medium : udara, ‘solid materials’,
etc
Tetapi medium itu sendiri tidak bergerak
(travel).
[email protected]
3
Corak/bentuk gelombang bunyi dapat
dilihat melalui ‘oscillation’
Bentuk gelombang bunyi berulang
bentuk yang sama pada selang tempoh
masa yang sama yang dipanggil ‘period’
[email protected]
4
Konsep Asas Bunyi
[email protected]
5
Frekuensi
Takrif : bilangan kitaran lengkap dalam 1
saat
Diukur dalam unit Hz (Hertz).
Contoh frekuensi bunyi
Bunyi
Julat
kHz
Bunyi
Bunyi
Infra (Infrasound) : 0 – 20 Hz
bagi pendengaran manusia : 20 Hz – 20
Ultra (Ultrasound) : 20 kHz – 1 GHz
Hyper (Hypersound) : 1 GHz – 10 THz
[email protected]
6
Manusia lebih sensitif kepada bunyi dengan
frekuensi dalam julat 1 ke 5 kHz dan
menjadi kurang sensitif bagi bunyi yang
lebih atau kurang dari julat ini.
Kanak-kanak boleh mendengar frekuensi
bunyi setinggi 20 kHz
Kebanyakan org dewasa dalam linkungan 15
atau 16 kHz shj
[email protected]
7
Amplitud
Takrif : magnitud sasaran dari kedudukan
purata (mean position) iaitu keadaan paling
senyap
Ia merujuk kepada kekuatan bunyi.
Bunyi mempunyai 3 komponen :
‘Pitch’ merujuk kpd : frekuensi
‘Loudness’ : amplitud
‘Timbre’ : kandungan yang harmoni (harmonic
content)
[email protected]
8
Proses Pendigitalan Audio
Komputer mengukur amplitud pada tempoh
masa yang tetap : dikenali sebagai sampel
ADC (Analog-to-Digital Converter)
merupakan mekanisme untuk mengubah
isyarat audio kepada sampel audio yang
digital
Mekanisme DAC (Digital-to-Analog
Converter) mengubah isyarat dari digital ke
analog
[email protected]
9
2 proses pendigitalan :
Persampelan
Pengkuantiti
[email protected]
10
Kadar
Pensampelan
[email protected]
11
Kadar pensampelan diukur dalam unit
Hz.
Mengikut teori ‘Nyquist Sampling’,
untuk ‘lossless digitization’, kadar
sampel perlu sekurang-kurangnya dua
kali ganda bagi tindakbalas frekuensi
maksimum.
[email protected]
12
Pengkuantiti (Quantization)
Pengkuantiti bagi 8-bit bunyi memberikan
256 nilai-nilai yang mungkin.
Manakala
bagi
16-bit
kualiti
CD
menghasilkan 65536 nilai.
Semakin rendah nilai pengkuantiti, semakin
kurang kualiti sesuatu bunyi itu.
Ini mungkin akan hasilkan bunyi ‘buzzing’.
[email protected]
13
Resolusi atau pengkuantiti bagi sampel
bergantung kepada bilangan bit yang
digunakan untuk mengukur ketinggian
bentuk gelombang.
Bit kedalaman (bit depth) merujuk kepada
bilangan kali bunyi yang paling perlahan
mesti di tingkatkan (amplified) supaya
‘match’ dengan bunyi yang paling kuat
[email protected]
14
Perkakasan Bunyi
Mikrofon dan pembesar suara terbinadalam adalah peranti yang disambungkan
kepada ADC dan DAC untuk input dan
output audio.
Jika menggunakan PC, kita memerlukan
mikrofon yang bersambung kepada ADC dan
satu sambungan untuk membolehkan kita
menyimpan nilai-nilai yang dihasilkan oleh
ADC ke dalam ingatan komputer atau
cakera.
Ini memerlukan ’digital audio capture card’
yang [email protected]
ADC untuk dipasangkan
15
Format Fail Audio
Audio digital bergantung kepada
platform.
Terdapat pelbagai format fail untuk
mengkodkan fail data.
Terdapat 2 kategori fail audio digital
fail audio bunyi
MIDI
[email protected]
16
Fail audio boleh dimampatkan untuk
mengurangkan ruang storan.
Fail audio sendiri mempunyai beberapa
format tertentu bergantung kepada
system pengendalian (OS) yang
digunakan.
Contoh format fail yang dimainkan di
komputer iaitu .wav dan .aiff
[email protected]
17
Fail jenis .wav merupakan fail bunyi piawai
bagi Microsoft.
Ia boleh dijanakan di komputer ‘desktop’ dengan
menggunakan
kad
bunyi
dan
perisian
penyuntingan bunyi seperti Sound Edit 16.
Fail jenis .aiff merupakan versi Macintosh
bagi fail .wav.
Ia boleh dimainkan pada Macintosh dan
komputer peribadi.
[email protected]
18
MIDI (Musical Instrument
Digital interface)
MIDI : skim pengkodan untuk merekodkan
dan memainkan alat muzik pada komputer.
Ia asalnya merupakan piawai untuk
menukarkan maklumat antara ‘music
synthesizer’.
MIDI ‘synthesizer’ selalunya dibekalkan
pada semua ‘sound card’ di komputer.
[email protected]
19
Pengenalan kepada Ucapan
Otomatik
Merujuk kepada keupayaan komputer untuk
bertindakbalas kepada arahan yang
diucapkan (spoken commands).
Pengguna hanya perlu isu arahan dalam
bentuk arahan sahaja untuk dilaksanakan.
2 langkah :
proses pendigitalan ucapan
proses membina semula perkataan yang
diucapkan itu
[email protected]
20
Ucapan
otomatik
kompleks daripada
kerana :
adalah
sintesis
lebih
bunyi
Pengaturcara komputer sukar untuk
kenali corak ucapan pada sesuatu tahap
Corak sumber (ucapan) tidak seragam
bergantung
kpada
keadaan
emosi
individu,
kedudukan
perkataan
(stressing), dan lain-lain
[email protected]
21
Masalah
Masalah: untuk mengenalpasti setiap
perkataan tunggal di antara aliran data
digital yang disampel
Jika ucapan jelas dan lambat (clear-cut and
unambiguous) adalah mudah untuk ‘pick-up’
perkataan individu.
‘Robust Speech Recognition Systems’
merujuk kepada sistem ucapan yang mampu
mengenalpasti ucapan dari individu berbeza
dan dalam persekitaran yang berbeza
[email protected]
22
Ucapan laju
[email protected]
23
Ucapan perlahan
[email protected]
24
Output Corak Ucapan
Yang Dipengaruhi
Dengan ‘Mood’ Ucapan
[email protected]
25
Penggunaan Audio di dalam
Aplikasi Multimedia
Faktor-faktor
kualiti audio :
yang
mempengaruhi
kualiti sumber audio yang asal.
kualiti peranti yang digunakan untuk ‘capture’
bunyi dan jug perkakasan yang digunakan.
Ciri-ciri yang digunakan untuk ‘capture’ bunyi
seperti frekuensi, kadar data dan bilangan
saluran (channel) yang digunakan.
kebolehan persekitaran ‘playback’
[email protected]
26
TUTORIAL BAB 5
1. Apakah kelebihan fail audio digital?
2. Nyatakan maksud Bit kedalaman (bit
depth)
3. Apakah
yang
dimaksudkan
dengan
teknologi MIDI?
4. Mengapakah ucapan otomatik adalah lebih
kompleks daripada sintesis bunyi?
5. Apakah faktor-faktor yang mempengaruhi
kualiti audio?
[email protected]
27