Perbedaan Suara dan Audio Berdasarkan Model Pengukuran

Pernah gak anda bertanya-tanya, apa sih perbedaan suara dan audio? Apakah pengertiannya sama? Dan pertanyaan lain serupa.

Sebenarnya, untuk pengertian audio, sudah saya ulas di artikel sebelumnya yang berjudul audio adalah: definisi, fungsi, elemen dan contoh.

Di artikel itu juga sudah saya singgung soal suara, yang pada dasarnya sama. Hanya saja, ada beberapa perbedaan teknis yang mungkin belum anda ketahui.

Itulah yang jadi alasan mengapa artikel ini saya buat. Lantas, apa sih perbedaan suara dan audio? Pasti penasaran, kan? Jika iya, simak artikel ini sampai habis.

Perbedaan Suara dan Audio Berdasarkan Model Pengukuran

Perbedaan inti dan paling mendasar antara suara dan audio ada pada bentuk energinya.

Suara adalah energi yang menghasilkan gelombang mekanik [gelombang longitudinal] yang merambat lewat media dan menghasilkan variasi tekanan dalam medium tersebut.

Sementara, audio adalah energi listrik, baik analog atau digital, yang mempresentasikan suara itu sendiri secara elektrik.

Agar lengkap, baca pegertian suara dan audio dibawah ini termasuk model pengukurannya.

Apa itu Suara?

Dalam kamus besar bahasa Indonesia [KBBI], suara punya beberapa pengertian dasar, yakni:

  • Bunyi yang dikeluarkan dari mulut manusia seperti saat berbincang, menyanyi, tertawa sampai menangis
  • Bunyi binatang, alat perkakas dan lain sebagainya
  • Ucapan atau perkataan
  • Bunyi bahasa atau bunyi ujar
  • Sesuatu yang dianggap sebagai perkataan untuk melahirkan pemikiran, perasaan dan lain sebagainya
  • Pendapat seperti yang disampaikan dalam rapat atau musyawarah
  • Pernyataan, seperti setuju atau tidak
  • Dukungan, dalam pemilu misalnya.

Dari pengertian diatas dapat diambil kesimpulan kalau suara adalah getaran yang merambat sebagai gelombang longitudinal, yang dapat didengar lewat media transmisi.

Secara energik, suara adalah energi gelombang mekanik. Sementara, gelombang suara adalah osilasi1 materi yang memungkinkan anda mentransfer energi lewat media.

Gelombang-gelombang ini punya potensi menempuh jarak yang jauh, dengan kecepatan yang tinggi, sembari membawa energi.

Hanya saja, pergerakan mediumnya dibatasi oleh elastisitas dan kelambanan. Sebab bahan medium [partikel] tidak bisa berosilasi dengan seimbang.


Baca Juga:


Ada satu cara mudah untuk memahami definisi suara yakni dengan mengetahui apa yang jadi sumber suara.

Seperti suara yang muncul saat berbicara, suara dari alat musik, loudspeaker2, headphone3 dan lain sebagainya sampai suara itu didengar telinga.

Oh iya, gelombang suara ini akan menghasilkan variasi tekanan saat terjadi perpindahan medium.

Untuk partikel medium, gelombang suara menciptakan kompresi maksimum dalam beberapa siklus yang diukur dalam Hertz [Siklus per detik].

Hanya saja, gelombang suara terdiri dari banyak frekuensi tumpang tindih, yang jika dibunyikan secara bersamaan, akan menghasilkan karakter suara itu sendiri.

Karakter suara, dalam konteks yang lebih umum, dibedakan jadi tiga bagian, yakni:

  • Suara yang dapat didengar oleh telinga manusia berada dalam rentang frekuensi 20 Hz-20.000 Hz
  • Suara yang tidak terdengar atau yang kadang disebut infrasonik dibawah <20 Hz
  • Sementara, suara yang sangat nyaring atau ultrasonografi berada dalam kisaran >20.000 Hz

Dengan begitu, apabila suara merambat pada media yang berbeda akan menghasilkan kecepatan yang berbeda pula.

Untuk mengukur suara, ada beberapa cara yang bisa digunakan, yakni:

1. Warnanada [Timbre]

Warnanada atau timber adalah suatu istilah yang cukup subjektif untuk menggambarkan karakteristik suara sehingga bisa dibedakan dengan suara lain sekalipun nada dan tingkat kenyaringannya sama.

Misalnya, senar gitar akustik yang dimainkan pada tingkat A4= 440 Hz bunyinya akan berbeda dari senar piano yang berdering di angka yang sama.

Faktor utama untuk membedakan warnanada ini ada pada harmonisasi suara atau karakteristik suara itu sendiri, apakah vibrato, alto, sopran dan lain sebagainya.

2. Dipersepsi [Loudness]

Loudness adalah tingkat kenyaringan yang diukur berdasarkan kuantitas psiko-akustik. Metode pengukurannya dipengaruhi oleh empat faktor dibawah ini, yakni:

  • Tingkat tekanan suara [Sound pressure level]
  • Frekuensi [Frequency]
  • Waktu penundaan [Time and attack-delay envelope]
  • Kesehatan pendengaran subjek [Health of the subject’s hearing]

3. Field

Suara kadang juga diukur berdasarkan bidang yang membantu menggambarkan posisi spasial sumber suara dan pengamat suara entah itu pendengar, mikrofon dan lain sebagainya.

Saat suara memancar dari sumber suara, ia akan merambat langsung ke pengamat dalam garis lurus atau mungkin mencapai pengamat secara tidak langsung setelah memantul.

Dan telinga atau mikrofon akan menerima gelombang ini baik langsung dan tidak langsung dari sumbernya.

Dalam praktiknya, field ini terbagi dalam dua kategori, yakni:

  • Bidang bebas [Free field] yang mewakili bidang akustik dimana hanya ada suara langsung saja
  • Dan bidang difus [diffuse field] yang mewakili bidang akustik dimana hanya ada suara pantulan

Meski sulit untuk mengukur bidang suara, kombinasi antara bidang diatas, yakni bebas dan difus tetap akan didengar, sebagai reverberant5 atau gema.

4. Arah [Directionality]

Sekalipun suara memancar dari sumber suara ke segala sisi tapi hasilnya tetap terarah, terutama yang frekuensinya tinggi.

Contoh paling jelas adalah ucapan manusia. Umumnya, saat berucap, manusia mengeluarkan suara sekitar 4 kHz, yang merupakan rentang frekuensi terarah.

Jadi akan ada perbedaan saat seseorang berbicara tatap muka dan ketika seseorang berbicara dari samping atau kejauhan.

Dengan demikian, arah adalah salah satu faktor penting untuk mengukur suara, meskipun sulit untuk menentukan kekuatannya secara presisi6.

5. Nada [Pitch]

Pitch adalah properti musik perseptual yang memungkinkan anda mengetahui apakah suatu nada lebih tinggi atau lebih rendah dari yang lain.

Oh iya, pitch ini jadi bagian penting dari notasi musik, melodi dan harmoni.

Dari pernyataan diatas anda bisa tahu kalau nada A4 =440 HZ gitar akustik suaranya sama dengan nada piano pada nilai yang sama.

6. Durasi [Duration]

Salah satu metode untuk mengukur durasi suara secara keseluruhan adalah dengan mengetahui kapan getaran awal muncul dan kapan ambientnya7 berakhir.

Dengan demikian, anda bisa mengetahui apakah terjadi perubahan suara atau tidak sampai gelombangnya berakhir.

Apa itu Audio?

Definisi audio sudah saya jelaskan di postingan sebelumnya, yang juga sudah saya tautkan di pembuka artikel.

Intinya, audio adalah energi listrik, baik aktif atau potensial, yang mempresentasikan suara itu sendiri. Audio ini terbagi dalam dua jenis yakni audio analog dan audio digital.

Untuk mengukur audio, caranya tak jauh beda dengan suara. Nah berikut disajikan beberapa metode pengukuran audio paling umum, yakni:

1. Distorsi [Distortion]

Distorsi adalah perubahan bentuk gelombang asli dari sinyal audio. Pada audio, distorsi akan terjadi saat sinyal melewati bahan elektronis.

Pada audio analog, distorsi terjadi dalam bantuk saturasi8. Saturasi terjadi saat peralatan audio analog seperti mik, sirkuit konsol, tabung, transistor, tape dan amplifier kelebihan beban.

Diistorsi audio digital tidak terlalu disukai. Distorsi digital, yang kadang disebut kliping digital, terjadi saat sinyal audio berada di atas 0 dBFS.

Kliping digital ini akan mengubah gelombang sinus jadi gelombang persegi yang secara drastis mengubah sinyal audio.


Baca Juga:


Pada akhirnya, suara akan terdengar nyaring dan bikin telinga sakit. Inilah yang jadi alasan mengapa banyak yang ga suka sama distorsi audio digital.

Pada mikrofon, distorsi biasanya diukur dengan distorsi harmonic total [THD]. THD adalah pengukuran distorsi harmonik dalam sinyal audio sebagai tambahan nada kumulatif ke frekuensi dasar.

Ini paling mudah diukur dengan gelombang sinus frekuensi tunggal yang diinput langsung ke diafragma mik.

2. Rasio signal-to-noise [Signal-To-Noise Ratio]

Rasio signal-to-noise adalah rasio antara level sinyal yang mewakili suara dan sinyal yang mempresentasikan noise.

Kebisingan [noise] ini dapat ditangkap mikrofon dari suara yang ada di sekitar ruang akustik dan muncul dalam bentuk sinyal audio.

Atau juga yang disebabkan oleh gangguan elektromagnetik dari sumber listrik atau gelombang radio.

Sumber noise juga bisa datang dari peralatan audio mekanis seperti amplifier, tabung, transistor, dan tramsformator dan lain sebagainya.

Rasio signal-to-noise ini biasanya diukur dalam desibel karena desibel pada dasarnya adalah rasio yang menggambarkan level sinyal.

3. Impedansi sinyal [Signal Impedance]

Impedansi sinyal adalah nilai yang ada di alat audio analog. Juga bisa diartikan sebagai ukuran oposisi yang muncul dari tegangan bolak-balik arus listrik.

Hal ini dapat diganggap sebagai resistensi AC. Dengan demikian, apabila impedensinya terlalu tinggi, sinyal audio sulit berjalan lewat kabel atau sirkuit yang panjangnya signifikan tanpa mengalami degradasi.

Transistor dan tabung sering digunakan dalam mikrofon sebagai converter dengan tujuan untuk menurunkan impedansi sinyal audio.

Karena itu, nilai impedansi sinyalnya dapat dihitung pakai rumus dibawah ini sepanjang perangkat sumbernya adalah mikrofon yang bisa mengeluarkan sinyal audio dan perangkat inputnya adalah preamplifier mikrofon yang bisa menerima sinyal audio.

V(input) = Z(input) • V(source) / [Z(input) + Z(source)], dimana:
  • V [input) adalah tegangan yang terdapat pada input preamplifier 
  • V (source) adalah tegangan yang terdapat di output mikrofon
  • Z (input) adalah Impedansi input dari preamplifier [impedansi beban mikrofon]
  • Z [source) adalah Impedansi output mikrofon

4. Rasio sampel [Sample Rate]

Audio digital pada dasarnya adalah representasi audio analog yang juga merupakan representasi dari suara.

Bentuk gelombang audio analog sifatnya kontinu. Disisi lain, pada audio digital sifatnya discreet. Karena audio digital tidak menangkap sinyal audio secara spontan.

Melainkan menangkapnya satu per satu untuk membentuk representasi suara yang koheren.

Inilah yang jadi alasan mengapa audio digital sangat bagus saat mempresentasikan suara.

Kecepatan sampel sinyal digital setara dengan jumlah sampel audio yang ditangkap dalam satu satu detik.

Umumnya, kecepatannya adalah 44,1 kHz [44100 sampel per detik] dan 48 kHz [48000 sampel per detik].

Juga terdapat frekuensi sampel lain seperti 88,2 dan 96 kHz namun yang paling populer adalah 44,1 dan 48.

Oh iya, sample rate 44.1 banyak digunakan untuk lagu sementara 48 biasanya digunakan untuk video.

5. Bit-depth [digital]

Soal Bit-depth masih punya kaitan dengan poin sebelumnya. Karena setiap sampel audio harus mengandung amplitudo tertentu.

Kedalaman bit mewakili jumlah amplitude yang mungkin dimiliki dalam sinyal audio digital.

Setiap bit yang terdapat dalam string bit terdiri dari angka 1 atau 0. Untuk setiap peningkatakn kedalaman bit, akan terjadi penggadaan jumlah amplitude.

Berikut beberapa kedalaman bit audio paling umum bersama jumlah kemungkinan ampilitudo dan rentang dinamisnya.

Kedalaman [Bit-Depth]Amplitudo mungkin [Possible Amplitudes]Jarak dinamis [Dynamic Range]
8-bit256~ 48 dB
16-bit65.536~ 96 dB
24-bit16.777.216~ 144 dB
Float 32-bit4.294.967.296~ 196 dB

Penutup

Dari sini dapat diambil kesimpulan kalau audio dan suara itu berbeda. Meski pada dasarnya audio adalah suara itu sendiri.

Suara bisa dihasilkan secara manual lewat mulut atau yang diproduksi menggunakan alat-alat penghasil audio seperti gitar, keyboard dan lain sebagainya.

Jika punya tambahan, masukkan atau ada hal lain yang mau disampaikan terkait postingan ini silahkan tinggalkan di kolom komentar.

Demikian artikel tentang perbedaan suara dan audio berdasarkan model pengukuran. Semoga artikel ini bisa bermanfaat untuk anda. ***


Glosarium:

  1. Osilasi adalah suatu peristiwa yang berubah secara berkala atau bolak-balik antara dua nilai. Anda juga bisa mengartikan osilasi ini sebagai gerakan [goyangan] ke kiri dan ke kanan, ke atas dan kebawah atau ke depan dan ke belakang seperti yang terdapat pada ayunan
  2. Loudspeaker adalah transduser elektroakustik atau perangkat yang bisa mengubah sinyal audio listrik jadi suara. Salah satu jenis spekaer yang paling populer adalah speaker Dinamis yang banyak dijual saat ini
  3. Headphone atau yang dalam bahasa Indonesia disebut perangkat jemala adalah alat yang bisa digunakan untuk mendengar audio dalam gelombang tertentu. Alat ini hanya bisa digunakan untuk mendengar audio tanpa bisa digunakan untuk berkomunikasi
  4. Fon [Phon] adalah salah satu unit logaritmik yang digunakan untuk mengukur tingkat kenyaringan nada dan suara yang kompleks
  5. Reverberant atau yang kadang juga disebut gema [bergema] adalah bunyi atau suara yang memantul
  6. Presisi berkaitan dengan ketepatan atau ketelitian
  7. Ambient, dalam konteks audio, adalah audio pengiring
  8. Saturasi adalah bentuk distorsi halus yang ditambahkan ke sinyal audio agar suaranya terdengar harmonis

Tinggalkan komentar