wxet3142 5 audio

nazlita@fsktm.um.edu.my 1

PENGENALAN KEPADA SISTEM MULTIMEDIA

(WXET 3142)

BAB 5 : AUDIO

nazlita@fsktm.um.edu.my 2

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.

nazlita@fsktm.um.edu.my 3

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).

nazlita@fsktm.um.edu.my 4

Corak/bentuk gelombang bunyi dapat dilihat melalui ‘oscillation’Bentuk gelombang bunyi berulang bentuk yang sama pada selang tempoh masa yang sama yang dipanggil ‘period’

nazlita@fsktm.um.edu.my 5

Konsep Asas Bunyi

nazlita@fsktm.um.edu.my 6

Frekuensi

Takrif : bilangan kitaran lengkap dalam 1 saatDiukur dalam unit Hz (Hertz). Contoh frekuensi bunyi

Bunyi Infra (Infrasound) : 0 – 20 HzJulat bagi pendengaran manusia : 20 Hz – 20 kHzBunyi Ultra (Ultrasound) : 20 kHz – 1 GHzBunyi Hyper (Hypersound) : 1 GHz – 10 THz

nazlita@fsktm.um.edu.my 7

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 8

Amplitud

Takrif : magnitud sasaran dari kedudukan purata (mean position) iaitu keadaan paling senyapIa merujuk kepada kekuatan bunyi. Bunyi mempunyai 3 komponen :

‘Pitch’ merujuk kpd : frekuensi‘Loudness’ : amplitud‘Timbre’ : kandungan yang harmoni (harmonic content)

nazlita@fsktm.um.edu.my 9

Proses Pendigitalan Audio

Komputer mengukur amplitud pada tempoh masa yang tetap : dikenali sebagai sampelADC (Analog-to-Digital Converter) merupakan mekanisme untuk mengubah isyarat audio kepada sampel audio yang digitalMekanisme DAC (Digital-to-Analog Converter) mengubah isyarat dari digital ke analog

nazlita@fsktm.um.edu.my 10

2 proses pendigitalan :PersampelanPengkuantiti

nazlita@fsktm.um.edu.my 11

Kadar Pensampelan

nazlita@fsktm.um.edu.my 12

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.

nazlita@fsktm.um.edu.my 13

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’.

nazlita@fsktm.um.edu.my 14

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 15

Perkakasan Bunyi Mikrofon dan pembesar suara terbina-dalam 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 mengandungi ADC untuk dipasangkan kepada ‘internal expansion slot’ pada komputer.

nazlita@fsktm.um.edu.my 16

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 17

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 18

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.

nazlita@fsktm.um.edu.my 19

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.

nazlita@fsktm.um.edu.my 20

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 21

Ucapan otomatik adalah lebih kompleks daripada sintesis bunyi kerana :

Pengaturcara komputer sukar untuk kenali corak ucapan pada sesuatu tahapCorak sumber (ucapan) tidak seragam bergantung kpada keadaan emosi individu, kedudukan perkataan (stressing), dan lain-lain

nazlita@fsktm.um.edu.my 22

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

nazlita@fsktm.um.edu.my 23

Ucapan laju

nazlita@fsktm.um.edu.my 24

Ucapan perlahan

nazlita@fsktm.um.edu.my 25

Output Corak Ucapan Yang Dipengaruhi Dengan ‘Mood’ Ucapan

nazlita@fsktm.um.edu.my 26

Penggunaan Audio di dalam Aplikasi Multimedia

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualiti audio :

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’

nazlita@fsktm.um.edu.my 27

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?