Rekaman digital

Rekaman audio digital adalah penyimpanan sinyal audio atau visual sebagai rangkaian digit biner yang dapat disimpan pada pita magnetik, cakram optik, atau media lainnya. Teknologi ini banyak digunakan dalam industri musik dan banyak bidang lainnya.

Untuk merekam suara, konverter analog-ke-digital mengubah gelombang suara listrik dari mikrofon atau gambar visual analog menjadi informasi. Sejak kemunculannya, teknologi digital perlahan tapi pasti menggantikan peralatan analog karena murahnya dan kemudahan penggunaannya. Saat ini, audio digital menjadi standar di hampir semua studio, baik profesional maupun amatir. Namun, yang mengejutkan, hanya sedikit orang yang benar-benar memahami cara kerjanya. Jadi, hari ini kita akan membahas tentang dasar-dasar audio digital untuk merekam musik.

Sejarah Penciptaan

Seratus tahun berlalu antara penemuan alat perekam suara pertama dan diperkenalkannya rekaman digital. Selama kurun waktu tersebut, kemajuan teknologi yang terus-menerus dan inovasi tanpa akhir yang dilakukan oleh para ilmuwan dan teknisi telah menghasilkan beberapa gelombang berbeda dalam penangkapan, pemrosesan, dan reproduksi suara mekanis. Industri rekaman mengambil langkah maju yang besar dengan penemuan komputer dan suara digital. Ini dimulai dari kertas timah sederhana dan silinder lilin tempat informasi suara dikumpulkan oleh diafragma perekam gramofon dan diukir dengan cermat. Kemudian, pengembangan dilanjutkan pada kaset yang memungkinkan pendengar menikmati suara multi-channel.

Orang Jepang adalah pionir rekaman digital, yang pada akhir tahun 60an mampu menyimpan rekaman tersebut dengan pita magnetik dan mendemonstrasikannya kepada publik. Sepuluh tahun kemudian, perekam audio Sony diperlihatkan. Ia mampu membuat suara digital dari analog, menyimpannya di VHS. Meski demikian, musik tetap dijual dalam bentuk vinyl.

Segalanya mulai berubah pada akhir tahun 1970an ketika Sony dan Panasonic mulai memperkenalkan CD, media digital sejati yang mampu menyimpan suara berkualitas tinggi hingga 150 menit. CD menyimpan informasi menggunakan lapisan tipis aluminium foil, di mana jutaan bit data dicetak dalam pola yang dapat dibaca oleh laser dan diubah secara elektronik menjadi sinyal analog.

Munculnya CD akhirnya memungkinkan para insinyur untuk menghilangkan kebisingan yang disebabkan oleh gesekan antara jarum dan bahan penyimpanan. Hal ini dan banyak keuntungan lainnya memungkinkan CD menjadi salah satu pembawa audio paling populer di akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21. Namun, industri musik skeptis terhadap CD karena memberikan kualitas suara yang hampir sempurna dan mudah dibajak oleh pengguna. Untuk mengatasi masalah tersebut, pada tahun 1987 mereka menciptakan media digital lain yang disebut kaset audio digital (DAT). Format baru ini cukup sukses di Amerika Utara dan bertahan hingga saat ini sebagai salah satu cara pilihan untuk memanipulasi rekaman audio profesional.

Tahun-tahun awal abad ke-21 menyaksikan pertumbuhan suara digital yang tidak terikat pada media fisik. Kemajuan dalam codec kompresi (terutama MP3), infrastruktur Internet, dan miniaturisasi pemutar digital pribadi memungkinkan pengguna untuk membawa rekaman digital mereka ke mana pun mereka pergi. Meskipun ada beberapa pemutar MP3 yang berpengaruh di akhir tahun 1990an, industri musik berubah secara signifikan dengan diperkenalkannya Apple iPod. Itu adalah pemutar audio yang sangat populer yang meletakkan dasar bagi toko musik digital saat ini dan infrastruktur distribusi Internet bagi pelanggan.

Perbandingan dengan Rekaman Analog

Rekaman analog adalah satu-satunya yang digunakan secara luas sebelum revolusi digital pada tahun 1970an. Mereka menggunakan berbagai metode yang kini sudah ketinggalan zaman, seperti rekaman long play (LP), kaset delapan track (pada pita logam atau magnetik) dan kaset audio. Dari awal abad ke-20 hingga tahun 1970-an, sistem analog tampak ideal untuk perekaman, namun dengan adanya revolusi komputer di akhir abad tersebut, kecepatan tinggi dan karakteristik pemrosesan digital lainnya membuat perekaman digital tidak hanya dimungkinkan, namun semakin cocok untuk banyak orang. aplikasi.

Biaya yang terus menurun karena produksi massal komputer, cakram optik, pemutar laser, dan perangkat lainnya juga memainkan peran penting. Perekaman digital lebih mudah untuk mencapai pemutaran fidelitas tinggi karena memberikan rentang dinamis yang luas serta noise dan distorsi yang rendah dengan penerapan yang tepat.

Format Perekaman Digital

File audio digital dapat dibuat dalam berbagai format. Secara umum, mereka terbagi dalam dua kategori – terkompresi dan tidak terkompresi.

Format terkompresi (seperti MP3) memiliki ukuran file yang jauh lebih kecil dibandingkan format tidak terkompresi, namun mengorbankan kualitas suara. Perangkat portabel (seperti pemutar MP3) memiliki perbedaan antara kualitas yang lebih rendah dan kemampuan untuk menyimpan ribuan file. Kualitas layanan streaming (seperti Spotify) dapat ditingkatkan jika Anda menggunakan Wi-Fi atau memiliki koneksi data yang baik.

File suara dapat dibuat menggunakan sequencer. Ada layanan berbayar dan gratis, seperti Amped Studio, yang memungkinkan Anda membuat dan mengedit musik, membuat campuran yang rumit, merekam suara , dan banyak lagi secara online. Trek yang dibuat dalam program ini dapat disimpan dalam berbagai format digital, yang akan dibahas di bawah. Anda juga dapat membagikan rekaman Anda dengan teman dan mengeditnya bersama.

Format tidak terkompresi

Format seperti ini dianggap sebagai cara terbaik untuk menyimpan data untuk pemutaran berkualitas tinggi karena sangat sedikit pemrosesan yang diperlukan untuk menghasilkan data audio. Format yang lebih terkompresi dapat menyebabkan audio mogok pada beberapa sistem.

AIFF – Standar Apple

WAVE (atau WAV) – standar untuk audio berkualitas CD yang tidak terkompresi pada sistem Windows yang menggunakan perekaman format PCM. Rekaman berkualitas CD memiliki sampling rate 44,1 kHz dengan resolusi 16-bit.

Ukuran file: sekitar 10,1 MB per menit. Angka ini sama untuk semua file WAV berkualitas CD, karena ukuran file hanya bergantung pada panjang file, bukan pada konten audionya.

BWF (Broadcast Wave Format) – digunakan dalam perekam audio portabel dan stasiun kerja audio digital untuk penyiaran.

Kompresi tanpa rugi

Format dalam kategori ini berisi informasi audio lengkap. Namun, dengan berkurangnya ukuran file sehingga mengorbankan penyimpanan data yang lebih efisien.

WMA Lossless (Windows Media Audio) – dirancang dengan kemungkinan manajemen hak digital (DRM) untuk perlindungan terhadap penyalinan.

ALAC (Apple Lossless Audio Codec) – open source dan gratis untuk digunakan sejak 2011 (meskipun awalnya dimiliki oleh Apple).

FLAC (Codec Audio Lossless Gratis) – sumber terbuka, lisensi format gratis.

Kompresi Rugi

MP3 – format file audio terkompresi yang dikembangkan oleh Motion Picture Expert Group (MPEG) sebagai bagian dari standar video MPEG1 dan kemudian diperluas ke standar MPEG2 Layer 3.

Dengan menghilangkan bagian file audio yang hampir tidak terdengar, file mp3 dikompresi hingga sepersepuluh ukuran file PCM yang setara, dengan tetap menjaga kualitas suara yang bagus.

Ada 2 parameter yang dapat Anda sesuaikan untuk mengubah kualitas dan ukuran file MP3:

• Kecepatan bit;
• Frekuensi pengambilan sampel.

MP4 atau M4A – penerus MP3 berdasarkan kompresi AAC.

M4P – Versi kepemilikan AAC dalam format MP4 dengan manajemen hak digital, dikembangkan oleh Apple untuk digunakan dalam musik yang diunduh dari iTunes Music Store mereka.

OGG Ogg Vorbis – Format audio terkompresi sumber terbuka dan bebas paten.

Kelebihan Dan Kekurangan Perekaman Digital

Teknologi digital telah memberikan banyak peluang bagi penggunanya. Misalnya dulu untuk membuat rekaman harus menggunakan studio yang memakan banyak tempat dan mengeluarkan biaya yang tidak sedikit. Sekarang yang Anda perlukan hanyalah komputer canggih, yang berkali-kali lebih kuat daripada studio dan biayanya jauh lebih murah.

Aksesibilitas seperti itu memungkinkan tidak hanya para profesional tetapi juga amatir untuk membuat rekaman suara. Program yang digunakan saat ini memberi Anda kemungkinan yang hampir tidak terbatas untuk pemrosesan suara, sedangkan sebelumnya alat nyata digunakan untuk tujuan ini. Sekarang Anda dapat membuat efek unik hanya dengan beberapa klik di Amped Studio.

Bagi pengguna awam, rekaman audio digital juga memiliki sejumlah keunggulan:

• banyak media penyimpanan yang sangat kompak dan dapat menyimpan rekaman digital selama bertahun-tahun di flash drive, CD, dll;
• perangkat lunak khusus memungkinkan Anda membersihkan rekaman lama serta menghilangkan kebisingan;
• terlebih lagi, semua suara dapat diedit untuk menambahkan efek, volume, frekuensi, dll.

Berkat Internet, pengguna mendapat kemungkinan untuk saling mengirim karya musik favorit mereka, mendengarkan puluhan ribu lagu berbeda, dan menerbitkan karya musik mereka sendiri.

Selain itu, sistem analog memiliki kelemahan yaitu distorsi meningkat saat Anda memutar dan merekam ulang. Setiap salinan berikutnya akan terdengar lebih buruk. Dalam sistem perekaman digital, distorsi ini tidak terjadi. Rekaman master mungkin memiliki kesalahan kuantisasi minimal, namun tidak menjadi lebih buruk dengan penyalinan. Seorang master digital dapat membuat ribuan salinan tanpa distorsi. Demikian pula media digital pada CD dapat diputar ribuan kali tanpa distorsi.

Tentu saja teknologi digital mempunyai kelemahan. Dengan perkembangannya, banyak orang mulai menyadari bahwa rekaman analog memiliki lebih banyak “suara hidup”. Namun ini bukan sekedar nostalgia masa lalu. Ini semua tentang digitalisasi, yang terkadang menambah kesalahan pada suara. Selain itu, “kebisingan transistor” dapat membuat penyesuaiannya sendiri. Tidak ada penafsiran tunggal terhadap pengertian ini, namun maknanya adalah getaran kacau pada tingkat frekuensi tinggi. Meskipun telinga manusia dirancang untuk merasakan frekuensi yang tidak lebih tinggi dari 20 kHz, otak kita tampaknya juga mampu merasakan frekuensi yang lebih tinggi. Fitur ini membuat kita berpikir bahwa suara analog lebih jernih dibandingkan suara digital.

Selain itu, semua media perekam tidak sempurna karena debu atau kontaminasi lain yang menghalangi peralatan menangkap data pada media. Dalam perekaman analog, cacat muncul sebagai derau yang dapat didengar, sedangkan dalam perekaman digital menyebabkan kesalahan pada aliran bit yang dapat menyebabkan derau atau kegagalan pemutaran. Untuk mengatasi masalah ini, kode koreksi kesalahan tertanam dalam aliran data. Beberapa kode ini bisa sangat rumit dan juga menyebabkan data menghabiskan lebih banyak ruang penyimpanan. Namun, hasilnya adalah pemutaran disk yang sangat andal dengan tingkat debu dan goresan yang wajar.

Istilah Kunci Dalam Perekaman Digital

Bit dan byte

Bit adalah elemen terkecil yang berisi data dalam memori komputer. Delapan bit membentuk satu byte, yang ditangani oleh komputer sebagai satu kesatuan.

Kepadatan tinggi

Itu berarti kemampuan untuk menyimpan file audio, video, atau data berukuran besar dalam ruang kecil.

Parameter Perekaman Digital

Parameter yang mempengaruhi kualitas suatu rekaman digital terdiri dari:

• Resolusi konverter analog-ke-digital (ADC) dan konverter digital-ke-analog (DAC);
• Tingkat pengambilan sampel ADC dan DAC;
• Jitter (distorsi sinyal) ADC dan DAC;
• Pengambilan sampel berlebihan.

Selain itu, pengaturan seperti berikut ini memainkan peranan penting:

• Berapa banyak noise yang ada sehubungan dengan sinyal;
• Besarnya distorsi tipe nonlinier;
• Gangguan intermodulasi;
• Ketidakteraturan amplitudo dan frekuensi;
• Proses penetrasi saluran timbal balik;
• Dinamika jangkauan.

Deskripsi Proses Perekaman Digital

Perekaman dilakukan sebagai berikut:

1. Sinyal analog ditransmisikan ke ADC;
2. Konversi sinyal ini, dimana gelombang analog diukur berkali-kali. Setelah itu nilai biner dengan jumlah bit (panjang kata) diberikan padanya;
3. Lalu ada sampling, yaitu frekuensi dimana ADC mengukur level gelombang analog;
4. Panjang kata preset, yang merupakan sampel suara digital, mewakili tingkat suara satu detik;
5. Ukuran panjang kata menentukan keakuratan tampilan tingkat gelombang suara;
6. Frekuensi sinyal digital bergantung pada nada laju pengambilan sampel;
7. Sampel audio digital yang dihasilkan, yang merupakan aliran angka konstan, dikeluarkan ke ADC;
8. Bilangan biner yang dihasilkan kemudian dapat disimpan pada berbagai media pembawa.

Cara pemutaran terjadi:

1. Nomor dikirim dari operator media ke DAC, yang mengubahnya kembali menjadi analog, dengan menggabungkan data level. Ini mengembalikan bentuk gelombang analog ke bentuk sebelumnya;
2. Sinyal diperkuat dan mulai dikirim ke speaker atau layar.

Kesimpulan

Rekaman digital telah merevolusi industri musik dan seterusnya, membuang pendahulunya yang analog ke dalam sejarah. Berkat kelebihan dan keterjangkauannya, teknologi ini telah diterapkan di banyak bidang, dan sulit membayangkan dunia saat ini tanpa teknologi.