Sample Rate dan Bit Bepth

sample rate preview

Apa itu Sample Rate???

Sample rate adalah banyaknya jumlah sample(bentuk Frekuensi) yang di ambil dalam satuan waktu (detik) dari signal yang diterima dalam bentuk terus-menerus (Continuous Signal) menjadi signal yang terpisah (Discrete Signal)., atau dalam bahasa sederhana adalah batas frekuensi yang dapat dikirim perdetiknya.

Tingkat sampling yang umum digunakan pada Audio Digital adalah 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, dan 192 kHz. Untuk standar Audio CD, menggunakan tingkatan Sampling 44,1 kHz (44100 Hz). Alasan kenapa Audio CD menggunakan sampling rate 44,1 kHz karena batas kemampuan telinga manusia  untuk menangkap frekuensi suara adalah dari 20 Hz sampai 20 kHz, sehingga sample rate yang paling cocok/Efisien untuk digunakan adalah 44,1 kHz (Nyquist-Shannon Sampling Theory).

Apa itu Bit Depth??? 

bit depth preview

     Sebelum membahas Bit Depth, kita harus tahu dahulu apa itu bit dan bit rate.

• Bit adalah satuan data yang di dasari oleh penghitungan bilangan Biner. 
• Bilangan Biner adalah bilangan yang digunakan untuk proses data di peralatan eletronik, atau dalam bahasa sederhananya disebut bahasa mesin.
• Bit Rate  adalah kecepatan transfer data yang terkompresi di dalam audio data pada setiap detiknya. 
• bit depth adalah besarnya data yang terdapat di setiap detiknya.

bit depth adalah ukuran data digital yang anda terima/proses dari proses konversi dari analog ke digital pada audio converter anda. [untuk Konversi Audio bisa buka posting sebelum nya "Audio Converter".] 

Di dalam metode PCM sampling (Pulse-Code Modulation yaitu metode yang digunakan untuk mewakili sample sinyal analog ke dalam sample digital) , bit depth akan mempengaruhi signal-to-noise ratio (S / N, yaitu ratio dari besarnya signal dengan besarnya noise). Ukuran bit depth tidak akan membatasi frequency range yang sudah di atur melalui Sample rate.

Semakin ditingkatkan bit depth, kesalahan kuantisasi (gelombang sinyal audio) akan berkurang dan S/N akan meningkat, begitu pula sebaliknya. Hubungan antara bit depth dengan S / N yaitu, setiap bit depth meningkat 1-bit maka S / N akan meningkat 6 dB.

Secara teoritis, 24-bit ukuran audio digital memiliki S / N maksimum 144 dB, dan 16-bit ukuran audio digital memiliki S / N maksimum 96dB. Namun dalam dunia nyata, 24-bit ukuran audio digital S / N yang batasi menjadi 124 dB (21-bit).

bit depth digunakan untuk menentukan Dinamic Range (yaitu signal tertinggi dan signal terendah yang mampu di rekam atau pun diolah). Untuk 16-bit, signal tertinggi yang dapat di capai adalah 96dB, dan terendah hingga -90dB.dan dan dynamic range untuk 24-bit secara teoritis mulai dari -120 dB hingga 144 dB.

Untuk standar Audio CD, bit depth yang ddigunakan adalah 16-bit, diukur dari efisiensi dynamic range (didasari batas kemampuan telinga manusia mendengarkan minimal 0 dB SPL dan paling maksimal 135 dB SPL mampu mendengar beserta rasa sakit di telinga). untuk 24-bit, 144 dB merupakan ukuran yang terlalu kuat, dan dapat memungkinkan telinga manusia terluka dan pada -120 dB sudah jauh sekali dari batas minimum pendengaran manusia. Namun 24-bit sangat cocok apa bila ampli yang digunakan mampu di gunakan hingga 124 dB (pembulatan dari 144 dB).

Sumber :

http://en.wikipedia.org/wiki/Sample_rate

http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_bit_depth

http://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_noise

http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-code_modulation

http://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio
http://www.silcom.com/~aludwig/EARS.htm