Dalam upaya untuk mendapatkan panel akustik papan partikel bambu betung sebagai komponen peredam atau penyerap suara, maka dilakukan pengujian sifat fisis, sifat mekanis dan sifat akustik. Pengujian sifat fisis berupa
Sekolah TInggi Musik Jakarta 69 Bina Nusantara University 2011 - 2012 kerapatan, kadar air, pengembangan tebal (thickness swelling) dan daya serap air (water absorbtion) sedangkan pengujian sifat mekanis mencakup Modulus of Elasticity, Modulus of Rupture, kuat rekat internal (Internal Bond) dan kuat pegang sekrup (screw withdrawal). Sifat akustik diuji melalui pengukuran koefisien absorbsi dan sound transmission loss.
Sifat Fisis Panel Akustik Papan Partikel Bambu Betung
Nilai sifat fisis panel akustik berupa papan partikel bambu betung tersaji dalam Tabel 3.
Kerapatan
Kerapatan merupakan perbandingan antara berat dan volume kering udara papan komposit. Nilainya sangat tergantung pada kerapatan kayu asal yang digunakan dan besarnya tekanan kempa yang diberikan selama pembuatan lembaran (Bowyer et al. 2003).
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa nilai rata – rata kerapatan panel akustik papan partikel bambu betung hasil penelitian berkisar antara 0,41 - 0,58 g/cm3. Nilai kerapatan terendah (0,41 g/cm3) terdapat pada panel akustik dari partikel wol kerapatan 0,4 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan tertinggi (0,58 g/cm3) terdapat pada panel akustik dari papan partikel halus dan sedang dengan kerapatan 0,6 g/cm3.
Hasil pengujian kerapatan secara lengkap disajikan pada Lampiran 1, sedangkan nilai rata-ratanya disajikan pada Gambar.
Sekolah TInggi Musik Jakarta 70 Bina Nusantara University 2011 - 2012 Gambar IV.18 Histogram rata-rata nilai kerapatan (g/cm3) panel akustik papan partikel bambu betung dibandingkan standar JIS A 5908 (2003).
Berdasarkan histogram pada Gambar 16 terlihat rata – rata nilai kerapatan panel partikel wol lebih rendah dibandingkan dengan nilai kerapatan panel partikel halus dan sedang yang memiliki nilai kerapatan yang hampir seragam pada kedua perbedaan kerapatan yang diuji. Hal ini diduga karena ukuran partikel wol jauh lebih besar dibandingkan dengan partikel halus dan sedang sehingga mempengaruhi jumlah serta komposisi kekompakkan partikel dalam setiap panel yang dihasilkan. Mengacu pada standar JIS A 5908 : 2003 maka seluruh panel akustik papan partikel memenuhi standar pada kerapatan yang ditetapkan, yaitu 0,4 – 0,9 g/cm3.
Berdasarkan analisis statistik sidik ragam terhadap nilai kerapatan panel akustik pada selang kepercayaan 95% diperoleh bahwa berbedaan kerapatan memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai kerapatan papan partikel yang dibuat. Sementara itu ukuran partikel dan interaksi antara perbedaan kerapatan dan ukuran partikel tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai kerapatan panel.
Kadar Air
Kadar air merupakan salah satu sifat fisis papan yang menunjukan kandungan air papan dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya terutama kelembaban udara. Kadar air didefinisikan sebagai berat air yang dinyatakan sebagai persen berat kayu bebas air atau kering tanur (Bowyer et al. 2003).
Nilai rata-rata kadar air panel akustik hasil penelitian berkisar antara 7,80 - 10,13% seperti yang disajikan pada Gambar 17. Nilai rata-rata kadar air terendah
Sekolah TInggi Musik Jakarta 71 Bina Nusantara University 2011 - 2012 adalah 7,80 %, sedangkan nilai rata-rata kadar air tertinggi sebesar 10,13%. Kadar air pada seluruh papan partikel masih masuk dalam standar JIS 5908 : 2003, yaitu berkisar antara 5 – 13%.
Gambar 17 Histogram rata-rata nilai kadar air (%) panel akustik papan partikel bambu betung dibandingkan standar JIS A 5908 (2003).
Berdasarkan analisis statistik sidik ragam terhadap nilai kadar air papan partikel bambu pada selang kepercayaan 95% diperoleh informasi faktor perbedaan kerapatan, ukuran partikel dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai kadar air panel akustik. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai signifikansi yang kurang dari 0,05.
Hasil uji lanjut Duncan pada selang kepercayaan 95% yang dilakukan menunjukkan faktor interaksi ukuran partikel dan perbedaan kerapatan pada papan partikel wol kerapatan 0,6 g/cm3 adalah yang terendah dengan kadar air 7,80%. sementara itu papan partikel dengan ukuran partikel halus pada kerapatan 0,4 g/cm3 adalah tertinggi dengan kadar air 10,13%.
Sifat Akustik Panel Akustik Papan Partikel Bambu Betung
Suara yang dihasilkan mempunyai nada rendah atau tinggi bergantung pada frekuensi. Apabila gelombang suara bersumber dari bahan lain mengenai bahan kayu, maka sebagian dari energi akustiknya dipantulkan, diteruskan dan sebagian lagi diserap ke dalam masa kayu.
Selanjutnya kayu bergetar dan suara/bunyi diperkuat, atau terjadi penyerapan total dan atau sebagian saja (Tsoumis 1991). Pengujian sifat akustik
Sekolah TInggi Musik Jakarta 72 Bina Nusantara University 2011 - 2012 dilakukan dengan pengukuran koefisien absorbsi dan sound transmission loss. Koefisien Absorbsi Suara
Koefisien absorbsi suara yaitu perbandingan antara energi suara yang diserap oleh bahan terhadap energi suara yang menuju permukaan bahan dengan asumsi tidak ada energi suara yang ditransmisikan. Koefisien absorbsi suara menggambarkan suatu fraksi dari sumber energi suara agar material menyerap. Untuk material-material arsitektur koefisien tersebut memberikan pengaruh acak terhadap suara. Nilai 0 menyatakan tidak adanya energi bunyi/suara yang diserap dan angka 1 menunjukkan serapan yang sempurna (Callender 1974). Menurut Sarwono (2008) bahwa suatu bahan absorber baik dalam menyerap suara jika nilai koefisien absorbsinya lebih dari 0,2. Nilai rata-rata koefisien absorbsi suara panel akustik komposit tersaji pada Tabel 5 serta pada Gambar 26.
Tabel . Nilai rata-rata koefisien absorbsi panel akustik papan partikel bambu betung
Sekolah TInggi Musik Jakarta 73 Bina Nusantara University 2011 - 2012 Gambar IV.19 . Histogram koefisien absorbsi suara panel akustik papan partikel bambu betung.
Berdasarkan hasil pengujian diperoleh informasi terdapat perbedaan kemampuan panel akustik dalam menyerap suara. Pada ketiga jenis ukuran partikel panel akustik papan partikel (partikel halus, partikel sedang dan partikel wol) memiliki pola kesamaan dalam menyerap suara dari frekuensi rendah hingga tinggi.
Pada Gambar 26 dapat dilihat bahwa pada frekuensi rendah 100 – 250 Hz faktor ukuran partikel dan perbedaan kerapatan tidak mempengaruhi nilai koefisien absorbsi. Seluruh papan memiliki nilai koefisien absorbsi terendah pada frekuensi sedang 250 – 800 Hz. Ketiga panel akustik papan partikel yang memiliki perbedaan ukuran partikel tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam menyerap suara yang terletak pada rentang frekuensi tinggi 800 Hz – 4000 Hz dengan nilai absorbsi berkisar antara 0,32 – 0,96 maka dapat dikatakan bahwa panel-panel akustik papan partikel mampu sangat baik dalam menyerap suara pada frekuensi tinggi. Hal ini terlihat dari nilai koefisien absorbsi yang terus meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi suara.
Panel akustik papan partikel bambu betung yang memiliki target kerapatan 0,4 g/cm3 memiliki kemampuan absorbsi yang lebih baik daripada panel akustik dengan kerapatan 0,6 g/cm3 dimana dalam rentang frekuensi 1000 Hz – 4000 Hz nilai rata – rata koefisien absorbsi untuk seluruh papan berkerapatan 0,4 g/cm3
Sekolah TInggi Musik Jakarta 74 Bina Nusantara University 2011 - 2012 yaitu 0,72 sedangkan seluruh papan berkerapatan 0,6 g/cm3 nilai rata – rata
koefisien absorbsinya 0,53. Hal ini diduga karena permukaan dari panel akustik papan partikel dengan kerapatan 0,4 g/cm3 memiliki kerapatan yang lebih rendah sehingga memiliki rongga-rongga yang lebih banyak. Semakin rendah kerapatan panel akustik papan partikel yang dimiliki maka semakin banyak ronga-rongga udara yang terbentuk. Akibatnya kemampuan bahan dalam menyerap suara semakin baik (Simatupang 2007).
Membandingkan dengan produk pada Tabel 6 diatas maka panel akustik papan partikel wol dengan kerapatan 0,4 g/cm3 dapat mencapai nilai koefisien absorbsi (0,88) atau mendekati nilai koefisien absorbsi produk glasswool pada frekuensi yang sama. Seluruh panel akustik dalam penelitian memiliki nilai koefisien absorbsi yang lebih tinggi dibandingkan produk Yumen Board dan solid wood pada frekuensi 500 dan 1000 Hz. Sementara itu untuk nilai koefisien absorbsi produk Rockwool masih lebih tinggi dibandingkan seluruh panel akustik dalam penelitian pada frekuensi 250, 500, 1000 dan 2000 Hz.
Pengaruh Ukuran Partikel dan Perbedaan Kerapatan Terhadap Sifat Akustik Panel Akustik Papan Partikel Bambu Betung
Mengacu pada hasil penelitian maka ukuran partikel memberikan pengaruh pada sifat fisis pengembangan tebal (thickness swelling) dimana semakin besar partikel maka semakin tinggi tingkat pengembangan tebal papan. Sementara itu pada sifat mekanis, ukuran partikel dan perbedaan kerapatan memberikan pengaruh terhadap nilai MOE, MOR, kuat rekat internal dan kuat pegang sekrup. Ukuran partikel memberikan pengaruh meningkatkan nilai MOE,
Sekolah TInggi Musik Jakarta 75 Bina Nusantara University 2011 - 2012 MOR dan kuat pegang sekrup. Sebaliknya untuk nilai kuat rekat internal ukuran partikel menurunkan nilai kuat rekat internal.
Perbedaan kerapatan papan berpengaruh terhadap daya serap air serta terhadap sifat mekanis papan partikel bambu betung. Semakin tinggi kerapatan papan maka semakin rendah daya serap air papan. Sementara itu semakin tinggi kerapatan papan maka semakin tinggi sifat mekanis lentur (MOE dan MOR), kuat rekat internal dan kuat pegang sekrup.
Pada hasil pengujian nilai sound transmission class (STC) terjadi perbedaan hasil yang cukup signifikan antara panel dengan ukuran partikel yang berbeda. Hal tersebut terlihat bahwa panel akustik papan partikel wol menghasilkan nilai STC yang terbaik dibandingkan dengan panel akustik papan partikel halus dan sedang. Sedangkan pada pengujian koefisien absorbsi suara, perbedaan ukuran partikel tidak terlalu menghasilkan perbedaan yang nyata dimana terlihat pada histogram koefisien absorbsi panel akustik papan partikel (Gambar 26) bahwa nilai rata – rata yang dihasilkan masing – masing panel dengan ukuran partikel yang berbeda tidak terlalu jauh berbeda pada frekuensi 100 – 800 Hz, berbeda dengan hasil pada frekuensi 1000 – 4000 Hz dimana terjadi perbedaan nilai rata – rata koefisien absorbsi diantara masing – masing ukuran partikel. Nilai koefisien absorbsi lebih banyak dipengaruhi oleh faktor perbedaan kerapatan dimana semakin rendah kerapatan papan maka nilai koefisien absorbsinya akan semakin baik.