Penyandi isyarat audio pada pesat bit di bawah 16 kbit per s berdasar analisis-sintesis model isyarat harmonis

WINDURATNA, Bondhan, Prof. Adhi Susanto, M.Sc., Ph.D

2010 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Dalam perkembangan teknologi telekomunikasi, kompresi data merupakan aplikasi yang berguna untuk menyelesaikan problem kapasitas saluran telekomunikasi yang rendah dalam melaksanakan transmisi data atau problem kapasitas pada perangkat pengingat. Khusus untuk kompresi isyarat audio telah tersedia berbagai jenis teknologi kompresi data seperti pada standar mpeg, ITU, dan yang lain. Masing-masing penyandi audio tersebut mempunyai daerah kerja sendiri-sendiri berdasar model isyarat yang dipakai. Penyandi T/F (Time/Frequency) mempunyai daerah kerja di atas 32 kbit/s untuk isyarat audio sembarang. Penyandi tutur berkerja optimal dari 4 kbit/s sampai 32 kbit/s untuk isyarat tutur. Dengan demikian terdapat kemungkinan untuk mengembangkan encoder sampai dibawah 16 kbit/s untuk isyarat audio. Tulisan ini difokuskan pada pembahasan pengembangan penyandi isyarat audio yang bekerja di bawah 16kbit/s berbasis pada model isyarat harmonis. Dari isyarat audio diekstrak satu perangkat komponen isyarat harmonis yang tersusun atas komponen fundamental dan bagian partial tones (komponen harmonik dengan frekuensi kelipatan bilangan bulat frekuensi fundamental). Komponen parameter isyarat harmonis kemudian dikuantisasi dan disandikan. Di bagian penerima, isyarat yang diterima didekodekan menjadi parameter isyarat harmonis dan kemudian direkostruksi menjadi isyarat audio kembali. Secara umum isyarat musik maupun isyarat tutur mempunyai struktur suara yang harmonis. Maka diharapkan penyandi yang dikembangkan dapat berkerja dengan baik.

In the development of telecommunication transmission, data compression has found its application to solve the narrow channel capacity problems and or the capacity problem of the small space memory. Especially these are in the compression of the audio signals, encoders with MPEG-standard, ITU-standard and noncommercial ones. Each audio encoder works at a defined bitrate depending on the signal model used. A T/F encoder has a bitrate in the range down to 32 kbits/s and the speech-signal encoder between 4 kbits/s and 32 kbits/s. Therefore there is a challenge to create an audio encoder working in the bitrate range up to 16 kbits/s for audio signals. This paper reports the results of an experiment which developed audio encoder based on a harmonic signal model. At the transmitter side, a set of harmonic components were extracted from the input signals. The harmonic components were quantized and encoded into binary bit streams. At the receiving end, the binary bit streams were decoded and reconstructed back into the audio signals. The music signals and the speech signals have generally harmonically structured tones. The resuls show that the created audio encoder worked well up to 16 kbits/s .

Kata Kunci : Isyarat harmonis,Pesat bit,Estimasi parameter,Harmonic signal, bit rate, parameter estimation