Apa arti sampling rate dan bit depth?

Analog dan Digital merupakan 2 dunia yang berbeda

Analog itu disebut sebagai dunia yang continuous/tanpa jeda artinya selalu berjalan contohnya suara. Kalau kita bunyikan suatu suara dia akan bunyi terus sampai selesai

Kalau Digital disebut sebagai Discrete/ada jeda/ tidak continuous . Suara yang ada di dunia analog di capture di digital tidak continuous tetapi berdasarkan 2 hal yaitu yang pertama, sampling = berapa kali si alat digital meng capture bunyi yang ada, berapa kali suatu bunyi direkam dalam satu detik

Yang kedua Quantization yaitu pada saat dia meng capture bunyi analog itu ada amplitude nya yaitu level yang ditangkap. Berapa amplitude dari bunyi yang direkam dan sebagainya

Prosesnya adalah dari sumber suara, suara itu kemudian sampai ke misalnya microphone. Microphone itu ada difragmanya yang menangkap dari getaran suara tersebut. Lalu pada microphone itu diubah menjadi listrik. Listrik itulah pada soundcard atau audio interface, proses dimana dirubahnya dari Analog menjadi Digital.

Di dalam audi interface ada komponen yang namanya Analog to Digital Converter (ADC). Disitulah terjadi perubahan. Nah pada saat penangkapan bunyi analog itu menjadi digital, yaitu ada 2 hal yang ditangkap
Pertama, dimensi waktu yang disebut Sampling Rate
Kemudian ada dimensi volume atau amplitude nya yaitu disebut Bit Depth

Nah karena digital itu bukan menangkap bunyi secara terus menerus, ternyata dia ada jumlah tertentu dimana dia menangkap suara itu. Akhirnya berapa kalikah digital harus merekam bunyi itu dalam satu detiknya

Ada 1 ilmuwan asal Swedia, Harry Nyquist dia meneliti tentang hal ini dan akhirnya dia menemukan suatu teori Sampling Nyquist yang popular disebut Nyquist sampling Theorem. Isi penelitiannya untuk tahu berapa sampling rate yang ideal untuk menangkap frekwensi yang bisa didengar oleh manusia, maka dibutuhkan sampling rate yang sebesar 2x frekwensi yang ingin ditangkap.

Range pendengaran manusia ialah 20Hz – 20.000Hz (20kHz). Menurut Nyquist untuk dapat menangkap frekwensi yang lebar itu dibutuhkan sekitar 40.000Hz (40kHz) sampling rate nya. Agar bunyi yang diatas 20kHz tidak mengganggu bunyi yang di bawah 20kHz akhirnya dibuatlah Low Pass Filter, artinya ada filter yang membuang/mengurangi bunyi diatas 20kHz. Itu sebabnya angkanya menjadi 44,1kHz. Itulah sampling rate yang dipilih oleh Sony dan Phillips sewaktu mereka membuat CD Audio sekitar tahun 79-82an. Itu yang dipilih sebagai standard CD Audio.

SAMPLING RATE menentukan seberapa lengkap frekwensi yang ditangkap pada music Anda atau bisa di play back

Kalau begitu buat apa ada 48kHz, 96kHz, 88.2kHz, 192kHz bahkan 384kHz ?
Kalau kita mengacu pada teori Nyquist tadi berarti kalau kita menggunakan sampling rate 96kHz, berarti sampling rate itu dapat meng capture bunyi hingga setengahnya yaitu 48kHz dan manusia bisa mendengar hingga 20kHz. Memang itu diatas 20kHz bunyi yang kita tidak bisa dengar, ternyata bunyi yang tidak bisa kita dengar itu berpengaruh terhadap bunyi yang bisa kita dengar. Itu sebabnya ada beberapa orang yang memilih untuk merekam dengan sampling rate 96kHz bahkan lebih. Tapi tentu saja peningkatannya itu sangat samar-samar, sedangkan datanya menjadi besar.

Untuk alasan kepraktisan biasanya orang memilih 44.1kHz. Ada orang yang menggunakan 48kHz, karena setelah CD Audio ada DVD. DVD adalah video tapi audionya sampling ratenya adalah 48kHz.

Bagi orang-orang yang ingin bunyinya lebih berbeda lagi biasanya memilih diatas 48kHz.

Saat sampling rate merekam suatu bunyi dia harus menentukan amplitude nya berapa. Berhubungan dengan volume ini yang disebut bit depth. Berhubungan dengan Dynamic Range yaitu jarak/range antara noise hingga peak/clipping dari suatu alat.

Noise kalau kita menyalakan suatu alat tanpa ada musik, ada bunyi noise bawaan dari alat tersebut sampai kita bunyikan music lalu volume nya kita naikan terus sampai akhirnya bunyinya pecah, itu yang disebut dynamic range.

Bit Depth yang dipilih oleh Sony dan Phillip dalam menciptakan CD audio adalah 16 bit yang identic dengan 96 dB dynamic range nya. Ini termasuk low noise.

Kalau bingung, mungkin ada yang pernah dengarkan radio AM, radio jaman dulu yang sekarang sudah jarang. Radio AM itu kalau kita nyalakan, noise nya sangat tinggi karena dynamic range nya itu antara noise sampai bunyi pecahnya itu atau peak nya sekitar 48 dB. Nah kalau 16 bit sampai 96 dB artinya CD audio itu termasuk dynamic range nya besar dan low noise serta peak nya tinggi. Jadi kita bisa produksi music yang levelnya keras tanpa pecah dan noise nya kecil.

Kebiasaan pada sound engineer adalah menggunakan 24 bit karena itu lebih lebar lagi dynamic range nya, bit depth 24 bit menghasilkan dynamic range hingga 145 dB (versus 96 dB pada 16 bit).

Apa itu 32 bit Floating ?
Adalah bit digital yang di dalam software tapi bukan hardware. Jadi di dalam software audio yang 24 bit diubah menjadi 32 bit supaya noise nya semakin rendah dan peak nya semakin tinggi akhirnya sewaktu memproses bunyi baik plugin atau apapun itu hasilnya semakin bersih. Nanti setelah selesai kerja biasanya kita kembali ke 24 bit. Jadi bisa saja kita memilih 32 bit floating.

Jangan sampai mencampur adukan antara pengertian 32 bit dan 64 bit pada operating system pada windowd atau mac atau software. Itu beda hal, sekarang kita sedang bicara soal audio. Kalau ini tentang computer dengan software programmingnnya.

Jadi sebaiknya pakai yang mana baik Sampling rate dan Sampling Bit
Sampling rate menentukan seberapa detail frekwensinya, termasuk frekwensi tingginya. Biasanya untuk pekerjaan sehari-hari kita bebas antara 44.1kHz atau 48kHz. Saya pribadi memilih 48kHz.

Kenapa sebaiknya kita memilih 1 sampling rate, kenapa gak ubah-ubah saja?
Karena kalau dalam suatu saat kita membuka project yang 48kHz lalu kita buka 44.1kHz kadang-kadang audio interface atau software gagal meng convert atau switch driver mode soundcard nya akhirnya nanti bunyinya jadi aneh (bisa lebih tinggi nada dasarnya atau lebih rendah atau lebih cepat atau lambat). Untuk menghindari itu sebaiknya gunakan 1 sampling rate untuk semua proyek musikmu.

Lalu bagaimana kalau kalian dapat data yang beda dengan sampling rate yang biasa dipakai?
Kalian convert dulu sebelum kalian kerja. Misalnya ada yang FREEWARE untuk meng convert data audio

Link download software Sample Rate Converter GRATIS yaitu Voxengo R8 Brain : http://www.voxengo.com/product/r8brain/

Atau bisa pakai software audio auditor misalnya Audacity yang FREE untuk meng convert dan sebagainya atau mengggunakan fitur dari software DAW nya langsung untuk meng convert

Jadi pilihan yang biasa umum (normalnya) dipakai
Sampling rate 44.1kHz, Bit Depth 24 bit
Sampling rate 48kHz, Bit Depth 24 bit
Sampling rate 44.1kHz, Bit Depth 32 bit floating
Sampling rate 48kHz, Bit Depth 32 bit floating