ABSTRAK
Pada praktikum
akustik P4 ini kami melakukan percobaan tentang Transmission Loss atau
Rugi Transmisi. Transmission Loss adalah besarnya energi yang hilang
ketika suatu gelombang bunyi melewati suatu dinding. Pada percobaan ini, hal
pertama yang kami lakukan adalah mengukur tingkat tekanan bunyi pada ruang
penerima dan tingkat tekanana bunyi di ruang sumber pada rentang frekuensi 125
Hz sampai 4000 Hz. Dari data tersebut kami mendapatkan nilai luas permukaan
partisi baik ruang sumber maupun ruang penerima adalah 19,249 m2.
Nilai konstanta ruang pada frekuensi 125,500, 1000, 2000, dan 4000 Hz adalah 1,5539; 0,9981; 0,35547; 0,5138; 1,91245. Dari
data tersebut, kami dapat menghitung besar Transmission Loss pada setiap
frekuensi. Hasilnya adalah pada frekuensi 125, 500, 1000, 2000, dan 4000 Hz
berturut-turut sebesar 7,6557;
11,8449; 31,7949; 31,332; 25,85 dB
Kata
kunci: Transmission Loss,
koefisien absorpsi, Noise Reduction, Reverberation Time
ABSTRACT
In the P-4 acoustic experiment, we did an experiment
about Transmission Loss. Transmission Loss is the number of loses energy when a
sound pass through a partition or wall. In this experiment, the first thing we
did was measuring the sound level pressure in the receiver room and sound level
pressure in the source room with
frequency range 125 Hz to 4000 Hz. From the data we got, we can
calculate the number the area of both source
and receiver chamber are 19,249 m2. The value of R on frequency 125,
250,500, 1000, 2000, and 4000 Hz are
1,5539; 0,9981; 0,35547; 0,5138; 1,91245. Then, we can calculate the
transmission loss by the data we got for each frequency. The results, for
frequency 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz,
2000 Hz, and 4000 Hz, the value of Transmission Loss are 7,6557;
11,8449; 31,7949; 31,332; 25,85 dB
Keywords:
Transmission Loss,
absorption coefficient, noise reduction, reverberation time
KATA PENGANTAR
Puji syukur
kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karuniaNya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Laporan Resmi Akustik P4 mengenai Transmission Loss
Tidak lupa
penulis mengucapkan terima kasih kepada ;
1.
Dosen pengajar mata kuliah Akustik Bapak Heri Justiono
2.
Asisten Praktikum Akustik
3.
Teman-teman Teknik Fisika 2014 yang telah membantu
Akhir kata,
semoga Laporan Resmi Akustik P4 ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Serta penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kemajuan susunan laporan yang lebih baik.
Surabaya, 14 Desember 2015
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Salah satu parameter
akustik yang digunakan untuk mendesain ruangan agar ruangan tersebut menjadi
lebih nyaman untuk digunakan adalah Transmission
Loss. Transmission loss (TL)
atau rugi transmisi bunyi menyatakan besarnya sebagian energi yang hilang karena gelombang bunnyi melewati suatu penghalang.
Transmission loss (TL) umumnya digunakan sebagai parameter kemampuan
bahan dalam meredam
sebuah suara.
Adanya transmisi suara
yang tidak diinginkan di dalam suatu ruangan
menyebabkan ketidaknyamanan akustik di suatu ruangan. Di dalam bangunan atau ruang mesin, kemungkinan TL dapat
terjadi pada semua
bahan pada
elemen bangunan, misalnya bahan lantai bertingkat, dinding ruang eksterior maupun interior, bahan bukaan (pintu dan jendela), maupun plafond.
Jadi, untuk mengukur tingkat kenyamanan suatu ruangan kita
harus mengetahui Transmission Loss yang
terjadi pada ruangan tersebut. Oleh karena itu, dengan melakukan praktikum Transmission Loss ini diharapkan kami
dapat menentukan besarnya Transmission
Loss pada suatu ruangan.
1.2 Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah pada praktikum ini antara
lain :
a.
Bagaimana
cara menentukan Transmission Loss
pada suatu ruangan
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dilakukan praktikum ini adalah
a.
Mampu
menentukan Transmission Loss pada
suatu ruangan
1.4 Sistematika
Laporan
Pada laporan praktikum ini berisi lima bab yakni
pendahuluan, dasar teori, metodologi percobaan, analisa data dan pembahasan,
dan penutup. Pendahuluan meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan
sistematika laporan. Dasar teori meliputi tinjauan pustaka tentang koefisien
absorbsi, transmission loss dan ruang
pengukuran transmission loss.
Metodologi percobaan meliputi alat dan bahan yang dibutuhkan selama percobaan
serta prosedur pelaksanaan praktikum. Analisa data dan pembahasan berisi data
hasil percobaan dan analisa praktikan mengenai data hasil percobaan tersebut
serta masalah-masalah yang praktikan temui dalam melakukan praktikum. Bagian
penutup berisi kesimpulan mengenai praktikum dan saran untuk praktikum selanjutnya.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Transmission
Loss
Dalam desain bangunan,
kenyamanan akustik
merupakan aspek yang
perlu dipertimbangkan. Adanya transmisi suara
yang tidak diinginkan di dalam suatu ruangan
menyebabkan ketidaknyamanan akustik di suatu ruangan. Banyak faktor akustik
yang dapat menjadi bahan pertimbangan, salah satunya adalah transmission loss.
Transmission loss (TL)
atau rugi transmisi bunyi menyatakan besarnya sebagian energi yang hilang karena gelombang bunnyi melewati suatu penghalang (Hemond,1983) seperti ditunjukkan
pada gambar
dibawah berikut.
|
Gambar 2.1 Proses terjadinya Transmission loss pada material akustik
|
Pada gambar tersebut menunjukkan terjadinya pengurangan intensitas bunyi, pengurangan
ini
terjadi karena karakter
material
akustik merubah energi
bunyi
menjadi bentuk energi lainnya, apakah
melalui proses konduksi, konveksi atau transmitansi. Dengan adanya proses perubahan tersebut, maka yang tersaring
dan keluar menjadi energi bunyi lagi
hanya sebagian saja. Proses inilah yang dimaksud dengan rugi tranmisi bunyi atau transmission
loss (TL).
Transmission loss atau
rugi transmisi dapat didifeinisikan dengan rasio logaritmis antara daya suara (Wτ) yang ditransmisikan oleh sebuah bahan partisi terhadap daya suara yang datang (Wi). Transmission loss (TL) umumnya digunakan sebagai parameter kemampuan bahan dalam
meredam sebuah suara.
Untuk mengetahui berapa besar
intensitas bunyi sebelum dan sesudah melalui partisi
atau penghalang
dapat dilakukan pengukuran dengan alat Sound Level Meter (SLM),
satuannya dalam decibel (dB). Di dalam bangunan atau ruang mesin, kemungkinan TL
dapat terjadi pada
semua
bahan pada
elemen bangunan, misalnya bahan lantai bertingkat, dinding ruang eksterior maupun interior, bahan bukaan (pintu dan jendela), maupun plafond.
Pengukuran standar untuk mengetahui transmission loss diantaranya adalah ASTM E-90,
ASTM E-1050, ISO DIS 140-1, ISO 354 dan lainnya.
Rugi transmisi ini berhubungan erat dengan reduksi bising
(noise reduction) yang terjadi antara ruang sumber bunyi dengan ruang penerima bunyi. Reduksi bising
merupakan selisih tingkat
tekanan
bunyi
rata-rata
dalam ruang sumber
bunyi
dengan tingkat tekanan
bunyi rata-rata dalam ruang penerima. Secara matematis reduksi bising dinyatakan dalam persamaan
berikut :
NR = L1 – L2 (2.1)
dimana :
NR =
Reduksi bising (dB)
L1=
Tingkat tekanan bunyi dalam ruang sumber bunyi
(dB)
L2=
Tingkat tekanan bunyi dalam ruang penerima (dB)
Sedangkan
hubungan antara rugi transmisi
(TL) dengan reduksi bising (NR) dinyatakan dalam
persamaan berikut :
𝑇L = NR + 10 log
(2.2)
Dimana :
TL
= Transmission loss (dB)
NR = Noise
Reduction ( dB)
Sw =
Luas permukaan dinding partisi (m2)
R = Konstanta ruang (sabin.m2)
=
α = koefisien
absorbsi rata rata
α =
2.2 Koefisien
Absorbsi
Koefisien serap/ koefisien absorbsi
adalah sebuah rasio yang menyatakan perbandingan
antara energi suara yang diserap oleh sebuah permukaan dengan energi suara yang datang pada permukaan tersebut
Kualitas dari bahan peredam suara ditunjukkan dengan harga
α (koefisien penyerapan bahan terhadap bunyi), semakin besar α maka semakin baik digunakan sebagai peredam suara.
Nilai α berkisar dari 0 sampai 1. Jika α bernilai 0, artinya tidak ada bunyi yang diserap sedangkan jika α bernilai 1, artinya 100% bunyi yang datang diserap
oleh
bahan. Besarnya energi suara
yang dipantulkan,
diserap,
atau diteruskan
bergantung
pada
jenis
dan sifat
dari bahan atau material tersebut. Pada umumnya
bahan
yang berpori (porous material)
akan menyerap energi suara yang
lebih besar
dibandingkan dengan
jenis bahan
lainnya. Adanya
pori-pori menyebabkan gelombang
suara
dapat masuk kedalam material tersebut. Energi suara yang
diserap oleh bahan akan dikonversikan menjadi bentuk energi lainnya, pada umumnya diubah menjadi energi kalor
α =
2.3 Ruang Transmission Loss
Ruang pengukuran transmission loss dapat digunakan sebagai ruangan untuk
melakukkan pengujian
terhadap sebuah
spesimen untuk didapatkan
nilai transmission loss.
|
Gambar
2.2 contoh ruang transmission loss
|
Ruang pengukuran transmission loss ini mempunyai 3 bagian yaitu : source room,
specimen space, receiving room. Source room berfungsi sebagai ruangan yang menjadi tempat
pembangkitan sumber suara, specimen space mempunyai fungsi sebagai tempat spesimen yang
akan
diujikan atau diukur, sedangkan receiving room
berfungsi sebagai ruangan penerima
BAB III
METODOLOGI
PERCOBAAN
Pada bab ini menjelaskan tahapan
yang dilakukan dalam paktikum. Berikut ini penjelasan mengenai praktikum yang
telah dilakukan, antara lain :
3.1 Alat dan
Bahan
Dalam praktikum kali ini,
alat-alat yang digunakan adalah sebagai
berikut :
a.
Laptop
b.
Speaker
c.
Software
Real Time Analyzer
d.
Bata
ringan
e.
Sound
level meter 2 buah
3.2 Langkah-langkah
Percobaan
Adapun langkah-langkah dalam
melakukan percobaan ini antara lain :
1.
Luas ruangan diukur dan dihitung
2.
SLM
diletakkan pada ruangan sumber bunyi (SLMS/barat) dan ruangan
penerima (SLMR/timur).
|
Gambar 3.1 Titik Pengukuran
Transmission Loss
|
3.
Ear muff dikenakan kemudian
sinyal dibangkitkan dengan software Real Time Analyzer pada frekuensi 125 Hz.
4.
TTB
di ruang sumber
dan penerima yang di
terukur
oleh SLM dicatat
5.
Langkah-langkah percobaan 2-4 diulangi dengan mengubah frekuensi
sumber
bunyi
menjadi 250, 500, 1k, 2k, dan 4k Hz.
6.
Nilai konstanta ruang (R) dicari jika diketahui nilai koefesien absorbsi
Tabel 3.1 Koefisien
absorbsi
No
|
Bahan
|
Koefesien Absorbsi
|
|||||
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
||
1
|
Smooth unpainted concrete
|
0.01
|
0.01
|
0.02
|
0.02
|
0.02
|
0.05
|
2
|
5 mm Plywood
|
0.40
|
0.35
|
0.20
|
0.15
|
0.05
|
0.05
|
3
|
Plasterboard
10 mm
|
0.30
|
0.20
|
0.15
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
7.
Nilai transmission loss
dari ruangan
tersebut dihitung, kemudian grafik
TL diplot terhadap frekuensi lalu grafik yang didapat dianalisa.
BAB IV
ANALISA
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 ANALISA DATA
Tabel 4.2 Pengambilan SPL
di ruang sumber
F
(Hz)
|
Pengambilan
Data SPL ke-
|
Rata2
|
||
1
|
2
|
3
|
||
125
|
96,9
|
96.8
|
97,1
|
96,9333
|
500
|
88
|
89,7
|
89,8
|
89,1667
|
1000
|
92
|
92,6
|
92,3
|
92,3
|
2000
|
98,8
|
98,7
|
98,3
|
98,6
|
4000
|
91,8
|
93
|
95,7
|
93,5
|
Tabel 4.3 Data
pengambilan SPL di ruang penerima
F
(Hz)
|
Pengambilan
Data SPL ke-
|
Rata2
|
||
1
|
2
|
3
|
||
125
|
91,6
|
92
|
91,3
|
91,63333
|
500
|
81,6
|
82,2
|
81
|
81,6
|
1000
|
71
|
68,9
|
67,9
|
69,26667
|
2000
|
72,6
|
75,4
|
75,3
|
74,43333
|
4000
|
67,3
|
71,9
|
68,1
|
69,1
|
Adapun
untuk mendapatkan nilai transmission loss dalam percobaan ini, dilakukan
perhitungan sebagai berikut :
Perhitungan
luas permukaan
Dalam
m2
Sbawah
= 3,15 × 1,54 = 4,851
Satap
= 4,851
Skanan
= 3,15 × 2,5 = 7,875
Skiri
= 7,875
Sdepan
= 1,54 × 2,5 = 3,85 - 0,949 = 2,901
Sbelakang
= 2,901
Spintu
= 1,3 × 0,73 = 0,949
Spartisi
(Sw) = 1,35 × 1,98 = 2,673
Sruang
penerima = 19,249
Kemudian
nilai-nilai S di atas disubtitusikan ke persamaan berikut untuk masing masing
frekuensi.
α
=
Setelah
didapatkan nilai α, nilai nilai α tersebut disubtitusikan ke persamaan
R=
Setelah
itu nilai R ini disubtitusikan ke persamaan 2.2
𝑇L = NR + 10 log
Dari
perhitungan tersbut, didapatkan hasil seperti pada tabel 4.3 berikut
Tabel 4.4 Hasil
perhitungan Transmission Loss
f
(Hz)
|
α
|
R
|
TL
|
125
|
0,0747
|
1,5539
|
7,6557
|
500
|
0,0493
|
0,9981
|
11,8449
|
1000
|
0,03183
|
0,35547
|
31,7949
|
2000
|
0.026
|
0,5138
|
31,332
|
4000
|
0,05
|
1,91245
|
25,85
|
Dari
tabel tersebut dibuat grafik seperti berikut
Gambar 4.1 Grafik Transmission Loss
terhadap frekuensi
4.2 Pembahasan
Pada praktikum ini, praktikan
mencari nilai transmission loss dari
sebuah ruang Besarnya transmission loss dapat dihitung jika kita mengetahui nilai noise reduction, luas permukaan dinding
partisi, dan nilai konstanta ruang. Berdasarkan hasil pengukuran, luas
permukaan partisi baik ruang sumber maupun ruang penerima adalah 19,249 m2.
Berdasarkan hasil perhitungan, koefisien absorbsi rata-rata memiliki nilai yang
beragam di tiap frekuensi, nilai koefisien absorbsi tertinggi didapat pada
frekuensi 125 Hz. Adapun nilai Transmission
Loss paling besar didapat pada frekuensi 1000 Hz yaitu sebesar 31,7949 dB, kemudian pada
frekuensi 2000 Hz mulai menurun atau semakin pendek waktu dengungnya. Berdasarkan
literatur, dijelaskan bahwa nilai TL bergantung dari frekuensi bunyi, hubungan
keduanya adalah sebanding yaitu semakin tinggi frekuensi maka semakin besar
pula transmission loss yang
dihaisilkan.. Jika dibandingkan dengan hasil praktikum dan analisi perhitungan
data, maka hasilnya tidak sesuai dengan teori.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari
praktikum P4 bahwa dari data yang anda peroleh,
dapat disimpulkan bahwa materi mampu menyerap tertinggi difrekuensi 125 Hz.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan
untuk praktikum P4 ini, antara lain :
1.
Peralatan
dan bahan yang digunakan sebaiknnya memiliki kualitas yang baik, sehingga suara
yang terdengar dapat terukur dan tercatat dengan baik.
LAMPIRAN
Review
Jurnal “Kualitas Akustik Panel Dinding Berbahan Baku Jerami” oleh Christina E.
Mediastika.
Pendahuluan
Kebutuhan akan panel pelapis dinding untuk keperluan meredam bising dan
meningkatkan kualitas bunyi dalam ruang-ruang studio pribadi kini terus meningkat.. Namun, akses masyarakat pada
panel semacam
ini cukup
rendah,
disebabkan
tingginya harga jual dan tidak meratanya ketersediaan di
pasar. Pada
tahap awal telah diselidiki kemungkinan
penggunaan limbah
sebagai bahan baku panel.
Adapun
limbah yang dipilih adalah jerami padi, mengingat material ini memiliki karakteristik sebagaimana
bahan-bahan
untuk keperluan akustik, seperti elastisitas cukup
tinggi dan mengandung
rongga udara.. Pada tahap
selanjutnya, karena panel dimaksud lebih ditujukan untuk memenuhi kriteriak akustik, maka pengujian yang
terkait dengan properti akustik panel dilakukan. Adapun pengujiannya meliputi: kemampuan redaman (TL) (terkait dengan
tugasnya untuk meningkatkan kemampuan redaman dinding dalam mengurangi intrusi kebisingan
ke dalam bangunan),
koefisien serap (α) dan waktu dengung (RT60) - terkait kemampuannya meningkatkan kualitas akustik
ruang dengan mengurangi terjadinya pemantulan yang
tidak diperlukan.
Kajian Teoritis
Pada
prinsip
insulasi
dikenal
bahwa semakin
tebal (dan
berat) bahan dinding yang digunakan, maka redaman yang
diperoleh juga akan semakin
besar. Kemampuan insulasi dinding berlapis (dinding utama yag
dilapis panel) salah satunya diukur dalam Transmission Loss
(TL) dalam satuan deciBell (dB). Semakin besar nilai TL suatu dinding, maka semakin besar kemampuannya meredam
perambatan gelombang bunyi. Selain untuk
meningkatkan insulasi bahan, penggunaan bahan pelapis dinding bagian dalam juga dapat dimanfaatkan untuk
menciptakan kualitas bunyi yang dikehendaki
di dalam
ruang. Kualitas
akustik
suatu
ruangan salah satunya ditentukan
oleh hitungan waktu
dengung (RT60). Waktu dengung adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu bunyi yang mucncul di dalam ruangan untuk melemah kekuatannya sebesar 60 dB. Hal ini dipengaruhi oleh
volume ruangan (V),
koefisien serap (α) bahan pelapis ruangan dan
luasan masing-masing bahan serap yang
digunakan. RT60 yang terlalu rendah dari baku dapat diperbaiki dengan
mengganti elemen pelapis
ruang yang
lebih memantul (memiliki koefisien absorpsi rendah) dari sebelumnya. Sementara pada RT60 yang melebihi baku,
dapat diperbaiki dengan mengganti elemen pelapis yang
lebih menyerap (memiliki koefisien absorpsi tinggi).
Adapun koefisien absorpsi (α) adalah angka perbandingan atau
rasio dari senergi bunyi
yang
diserap
oleh
material terhadap
energi secara total yang mengenai
material tersebut. Koefisien
absorpsi
suatu material
diukur dengan pengangkaan dari
0 sampai 1.
Elemen dengan koefisien absorpsi 0 artinya memiliki kemampuan serap
0 atau sangat memantul.
Sebaliknya
elemen dengan koefisien
absorpsi
1 adalah elemen dengan kemampuan absorpsi sangat baik atau 100%.
Pengujian
Pengujian Kemampuan Redaman/Insulasi (Transmission Loss/TL)
Pada tahap awal pencetakan, dilakukan
terlebih dahulu pembersihan jerami dai kotoran-kotoran yang ada di sawah. Jerami kemudian dijemur hingga kering dibawah
sinar matahari.
Dalam kondisi terik diperlukan waktu penjemuran 3-4 hari. Selanjutnya, jerami ditimbang sesuai komposisi yang diperlukan, dibasahi dengan air
yang telah diperkaya dengan fungisida dan
anti rayap secara merata dalam kondisi lembab saja
(tidak terlalu basah), kemudian ditaburi serbuk semen abu-abu secara merata. Adonan ini
ini kemudian dicetak dalam cetakan kayu. Didiamkan didalam cetakan selama 2 x 24 jam, kemudian dikeluarkan dan
diangin-anginkan (tidak langsung dibawah matahari)
pada
rak selama
14 x 24 jam. Selanjutnya panel diletakkan pada
kotak/ruang anechoic.
Pengujian Koefisien Serap
Sebagaimana dilaporkan
(Mediastika,
2007-b), untuk ruang-ruang dengan besaran 30 m3 s.d. 90 m3
sebagaimana
dimiliki bangunan-bangunan
privat yang kemudian dialih fungsikan sebagai bioskop pribadi (home
theatre), maka untuk memiliki kualitas RT60 dibawah 1 detik
diperlukan koefisien serap panel jerami minimal 0,22 (koefisien
serap pada volume maksimum: 90 m3). Suatu material disebut menyerap dengan baik, bila kemampuan serapnya diatas 0,2 (Egan, 1972).
Pengujian Waktu Dengung (RT60) pada Ruangan Berpanel
Untuk keperluan pengujian lapangan, panel jerami dicetak dengan
demensi sebagaimana dipersiapkan untuk keperluan produksi massal, yaitu
300
mm x 600 mm, dengan ketebalan 20 mm dan 30 mm. Selanjutnya
panel-panel
yang telah
siap kemudian dipasang pada
dinding ruangan dengan bantuan rangka
kayu.
Hasil dan Kesimpulan
Serangkaian proses
identifikasi bahan baku, pra- cetak, cetak (Mediastika, 2007-a), pengujian kekuatan desak dan lentur (Mediastika, 2008), serta pengujian kualitas akustik panel berbahan baku
jerami telah dilaksanakan. Rangkaian
penelitian ini menunjukkan bahwa jerami sebagai bahan
limbah memiliki potensi yang
sangat besar untuk diolah sebagai bahan baku pembuatan
panel. Panel dimasksud memiliki kekuatan struktural yang
mencukupi untuk menahan beban sendiri, dan
pada penelitian yang disajikan dalam tulisan ini, panel juga menunjukkan kualitas akustik yang
memadai. Namun demikian, penelitian lanjutan untuk menentukan karakteristik akustik secara lebih valid sekaligus untuk memeriksa beberapa bahan tambahan yang sekiranya diperlukan untuk menjaga keawetan panel masih tetap direkomendasikan
sebagai penelitian lanjutan.
No comments:
Post a Comment