D. Studi Pustaka Akustik 1. Bunyi
4. Kriteria Akustik Ruang
Kriteria yang biasa dipakai untuk mengukur suatu kualitas akustik ruang auditorium adalah parameter subjektif dan objektif. Parameter subjektif lebih banyak ditentukan oleh persepsi individu, berupa penilaian terhadap seorang pembicara oleh pendengar dengan nilai indeks antara 0 sampai 10. Parameter subjektif meliputi intimacy, spaciousness atau envelopment, fullness, dan overal impressions yang biasanya dipakai untuk akustik teater dan concert hall (Oktavianus,2011).
Parameter ini memiliki banyak kelemahan karena persepsi masing-masing individu dapat memberikan penilaian berbeda-beda sesuai dengan latar belakang individu, sehingga memerlukan metode pengukuran yang lebih objektif dan bersifat analitis seperti bising latar belakang (background noise), distribusi Tingkat Tekanan Bunyi (Sound Pressure Level), RT (Reveberation Time), EDT (Early Decay Time), D50 (Deautlichkeit), C50 C80 (Clarity), dan TS (Centre Time).
a. Tingkat bising latar belakang (background noise)
Dalam setiap ruangan, dirasakan atau tidak, akan selalu ada suara. Hal ini yang menjadi dasar pengertian tentang adanya bising latar belakang (background noise). Bising latar belakang dapat didefinisikan sebagai suara yang berasal dari sumber suara utama atau suara yang tidak diinginkan. Dalam suatu ruangan tertutup seperti auditorium maka bising latar belakang dihasilkan oleh peralatan mekanikal atau elektrikal di dalam ruang seperti pendingin udara (air conditioning), kipas angin, dan seterusnya.
Bising latar belakang tidak dapat sepenuhnya dihilangkan, akan tetapi dapat dikurangi atau diturunkan melalui serangkaian perlakuan akustik terhadap ruangan. Besaran bising latar belakang ruang dapat diketahui melalui pengukuran Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) di dalam ruangan pada rentang frekuensi tengah pita oktaf antara 63 Hz sampai dengan 8 kHz, di di mana hasil pengukuran digunakan untuk menentukan kriteria kebisingan ruang dengan cara memetakannya pada kurva kriteria kebisingan (Noise Criteria-NC).
Kriteria kebisingan (Noise Criteria) merupakan tingkat kebisingan terendah yang dipersyaratkan untuk ruang tertentu menurut fungsi utamanya (Prasasto Satwiko, 2008). Rekomendasi nilai Noise Criteria dapat dilihat pada table 15 sesuai dengan fungsi bangunan dan ruang yang sesuai dengan kriteria hasil pengukuran tingkat tekanan bunyi (sound pressure level).
Tabel 15 Rekomendasi nilai Kriteria Kebisnganuntuk fungsi tertentu Fungsi bangunan/ ruang Nilai NC yang
disarankan
Sumber: (Kualitas Bunyi Berdasarkan Waktu Dengung Dan Kriteria Kebisingan, 2014)
Tabel 16. Batas SPL untuk NC yang dibakukan (Egan, 1976)
b. Tingkat Tekanan Bunyi (Sound Pressure Level)
Salah satu tujuan dalam mendesain ruang auditorium adalah mencapai suatu tingkat kejelasan yang tinggi sehingga diharapkan agar setiap pendengar pada semua posisi menerima tingkat tekanan bunyi yang sama. Suara yang dipancarkan oleh pembicara atau pemusik diupayakan dapat menyebar merata dalam auditorium, agar para pendengar dengan posisi yang berbeda-beda dalam auditorium tersebut memiliki penangkapan dan pemahaman yang sama akan informasi yang disampaikan oleh pembicara maupun pemusik.
Syarat agar pendengar dapat menangkap informasi yang disampaikan meskipun dalam posisi berbeda adalah selisih antara tingkat tekanan bunyi terjauh dan terdekat tidak lebih dari 6 dB. Jika dalam suatu ruangan yang relatif kecil di mana sumber bunyi dengan tingkat suara yang normal telah mampu menjangkau pendengar terjauh, maka hampir dapat dipastikan bahwa distribusi tingkat tekanan bunyi dalam ruangan tersebut telah merata.
Tingkat tekanan bunyi (Sound Pressure Level) menurut Prasasto Satwiko adalah perbandingan logaritmis energi suatu sumber bunyi dengan energi sumber bunyi acuan, diukur dalam satuan decibel (dB). Sedangkan menurut Y.B Mangunwijaya Tingkat Tekanan Bunyi adalah gelombang getaran bunyi menjalankan tekanan getaran pada selaput telinga, maka getaran pada selaput telinga terdengar melalui saraf-saraf pendengaran kita. Untuk mendapatkan hasil
Tingkat Tekanan Bunyi (Sound Pressure Level) dibutuhkan alat yaitu Sound Level Meter (SLM).
Tabel 17. Perubahan Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) dan efeknya
Perubahan TTB (dB) Efek
1 Tidak terasakan
3 Mulai dapat dirasakan
6 Dapat dirasakan dengan jelas
10 Dirasakan dua kali lebih keras pada bunyi awal 20 Dirasakan empat kali lebih keras dari bunyi awal
Sumber: (Prasasto Satwiko, 2009)
c. Waktu Dengung (Reveberation Time)
Parameter yang sangat berpengaruh dan umum digunakan dalam desain akustik auditorium adalah waktu dengung (reverberation time) yang diciptakan oleh W.C. Sabine pada abad ke-19.Hingga saat ini waktu dengung tetap dianggap sebagai kriteria yang paling penting dalam menentukan kualitas karakter akustik suatu auditorium. Mediastika (2005), mendefinisikan waktu dengung yaitu waktu lamanya terjadi dengung di dalam ruangan yang masih dapat didengar.
Waktu dengung (Reverberation Time) sangat menentukan dalam mengukur tingkat kejelasan speech. Auditorium yang memiliki waktu dengung terlalu panjang akan menyebabkan penurunan speech inteligibility, karena suara langsung masih sangat dipengaruhi oleh suara pantul nya. Sedangkan auditorium dengan waktu dengung terlalu pendek akan mengesankan ruangan tersebut
“mati”.
Berikut adalah persamaan Sabine:
………(11) di mana
RT60 = waktu dengung ruang dalam detik (s) V = volume ruang
A = total penyerapan dalam ruang yang diperoleh dari koefisien serap masing-masing material pelapis ruang dikalikan luas nya
Tabel 18. Kesesuaian waktu dengung menurut fungsi ruangan Fungsi Ruangan Volume ruang (m3) Waktu dengung (s)
Kantor 30 0,5
Sumber: (Kualitas Bunyi Berdasarkan Waktu Dengung Dan Kriteria Kebisingan, 2014)
Tabel 19. Penilaian nilai RT berdasarkan aktivitas Reverberation Time yaitu bunyi langsung dan pantulan-pantulan awal yaitu waktu yang diperlukan Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) untuk meluruh sebesar 10 dB. Pengukuran EDT disarankan untuk menghitung parameter subjektif seperti reverberance, clarity, dan impression
e. Definition atau Deutlichkeit ( a time window of 50 ms)
Definition merupakan kemampuan pendengar membedakan suara dari masing-masing instrumen dalam sebuah pertunjukan musik dalam kondisi transien, nada dasar dan harmoniknya mulai membentuk sehingga kemungkinan terjadi variasi spektrum. Definition juga merupakan kriteria dalam penentuan kejelasan pembicaraan dalam suatu ruangan dengan cara memanfaatkan konsep perbandingan energi yang termanfaatkan dengan energi suara total dalam ruangan.
D50 merupakan rasio antara energi yang diterima pada 50 ms (meter second) pertama dengan total energi yang diterima. Durasi 50 ms disebut juga batas kejelasan speech yang dapat diterima. Semakin besar nilai D50 maka semakin baik pula tingkat kejelasan pembicaraan, karena semakin banyak energi suara yang temanfaatkan dalam waktu 50 ms
f. Clarity atau Klarheitsmass (C50 ; C80)
Clarity diukur dengan membandingkan antara energi suara yang termanfaatkan (yang datang sekitar 0.05 – 0.08 detik pertama setelah suara langsung) dengan suara pantulan yang datang setelahnya, dengan mengacu pada asumsi bahwa suara yang ditangkap pendengar dalam percakapan adalah antara 50-80 ms dan suara yang datang sesudahnya dianggap suara yang merusak
g. TS (Centre Time)
TS merupakan waktu tengah antara suara datang (direct) dan suara pantul (early to late), semakin tinggi nilai TS maka kejernihan suara akan semakin buruk.
TS merupakan sebuah titik di mana energi diterima sebelum titik ini seimbang dengan energi yang diterima sesudah titik tersebut. TS sebagai pengukur sejauh mana kejelasan sebuah suara diterima oleh pendengar, di mana semakin rendah nilai TS semakin jelas suara yang diterima
Tabel 20. Nilai optimum parameter akustik objektif ruang auditorium
Acoustical Parameters Conference Music
Reveberation Time (RTmid, s)
0,85 <RTmid< 1,30 1,30 <RTmid< 1,83 Early Decay Time
(EDT, s)
0,648 <EDTmid≤ 0,81 1,04 <EDTmid≤ 1,76 Definitions (D, %) ≤ 65
Clarity (C50, C80, dB) C50 > 6 -2 <C80< 4
Centre Time (TS, ms) < 80 < 80
Sumber: (Kriteria Akustik Auditorium, 2011)
h. Desain Tingkat Bunyi Untuk Berbagai Jenis Hunian Di Dalam Bangunan Menurut SNI
Desain tingkat bunyi untuk berbagai jenis hunian didalam bangunan diberikan dalam Tabel 21 Desain tingkat bunyi yang dianjurkan dibagi dalam 2
(dua) bagian yaitu kolom pertama pada tabel ini berisi tingkat bunyi yang baik sedangkan kolom kedua merupakan tingkat bunyi maksimum yang diizinkan.
Seluruh tingkat bunyi dinyatakan dalam desibel (dBA), kecuali ruang konser, studio dan ruang sidang / konvensi dinyatakan dalam nilai tingkat reduksi bising (NR).
Metode untuk menghitung tingkat tekanan bunyi bobot A dari tingkat tekanan bunyi per pita oktaf diberikan lampiran B4. Spesifikasi dengan tingkat bising yang lebih rendah dari kolom pertama Tabel 1 dapat menimbulkan tambahan biaya yang tidak perlu, misalnya dalam pencapaian atenuasi yang cukup diantara dua ruang untuk memenuhi persyaratan privasi akustik. Untuk setiap pengurangan tingkat bunyi ambien 5 dB harus ditambahkan tingkat isolasi bunyi total dari dinding pembatas sebesar 5 dB untuk mempertahankan tingkat privasi akustik yang sama.
Desain waktu dengung yang dianjurkan mengacu kepada nilai frekuensi menengah (pada frekuensi 500 Hz atau 1000 Hz). Pada umumnya waktu dengung yang lebih besar pada frekuensi rendah lebih disenangi untuk ruangan dengan volume besar. Untuk ruangan dengan volume kecil nilai waktu dengung yang dipilih tidak tergantung pada frekuensi.
Tabel 21. SNI Tingkat bunyi dan waktu dengung Auditorium
Waktu dengung optimum untuk ruang tertentu bergantung pada volume ruangan.
Jika volume ruang yang digunakan untuk hunian atau aktivitas tertentu relatif
mengikuti standar ruang, nilai waktu dengung ditunjukkan Tabel 1. Bila variasi volume ruangan cukup besar gunakan lampiran B1 sebagai acuan.
Catatan: Penting diperhatikan letak bidang penyerap dan pemantul bunyi yang diperlukan untuk mendapatkan waktu dengung yang dikehendaki.
5. Auditorium
Menurut Mediastika, auditorium berasal dari kata Audiens yang berarti penonton atau penikmat dan Rium yang berarti tempat, sehingga auditorium dapat diartikan sebagai tempat berkumpulnya penonton untuk menyaksikan acara tertentu. Sedangkan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia auditorium adalah
“Bangunan atau ruangan besar yg digunakan untuk mengadakan pertemuan umum, pertunjukan, dsb”.
Bila dipisahkan berdasarkan jenis aktivitas yang dapat berlangsung didalamnya, maka suatu auditorium dibedakan menjadi:
Auditorium untuk pertemuan, yaitu auditorium dengan aktivitas utama percakapan (speech): seperti untuk seminar, konferensi, kuliah umum, rapat besar dan lain-lain.
Auditorium untuk pertunjukkan seni, yaitu auditorium dengan aktivitas utama sajian kesenian, seperti seni musik, tari dan lain-lain. Secara aksutik, jenis auditorium ini masih dapat dibedakan lagi menjadi auditorium yang menampung aktivitas musik saja dan yang menampung aktivitas musik sekaligus gerak.
Auditorium multifungsi, yaitu auditorium yang tidak dirancang secara khusus untuk fungsi percakapan atau musik, namun sengaja dirancang untuk berbagai keperluan tersebut, termasuk pamera produk, perhelatan pernikahan, ulang tahun, dan lain-lain.
Sebagaimana adanya perbedaan aktivitas dalam setiap jenis auditorium, maka agar diperoleh tingkat pantulan bunyi yang sesuai persyaratan akustik yang ideal untuk tiap-tiap jenis auditorium juga berbeda-beda, terutama pada perhitungan waktu dengungnya (reverberation time).
Waktu dengung untuk auditorium bagi aktivitas percakapan disarankan berada pada 0 detik sampai dengan maksimum 1 detik, dengan waktu dengung paling
ideal 0,5 detik. Sedangkan untuk auditorium seni (terutama seni musik) waktu dengungnya berada pada 1 detik sampai dengan 2 detik, dengan waktu dengung paling ideal 1,5 detik (Mediastika,2005).
a. Akustik auditorium
Dalam rancangan akustik sebuah auditorium, terutama yang digunakan sebagai auditorium pertemuan, inteligibilitas (penyampaian yang dapat dimengerti audiens) harus diberi prioritas utama. Bila suatu ruang digunakan untuk pentas teater, penonton sepenuhnya berharap agar mengerti tiap kata yang diucapkan pemain. Demikian juga dalam ruang kuliah dan ruang kelas, misalnya bila diperkenalkan istilah-istilah baru atau bahasa asing diucapkan, kadang-kadang oleh guru yang tidak menguasai diskusi, kondisi mendengar harus cukup baik sebaik kemampuan akustiknya (Doelle,1986)
Bunyi pembicaraan terdiri dari huruf hidup dan huruf mati, dijalin dari nada-nada yang menonjol ke dalam pola tersendiri yang kadang-kadang disebut formants. Formants ini, yang kebanyakan terdiri dari huruf hidup, membantu suara orang dengan karakteristik yang jelas, dan memberi kontribusi pada nada dasar pembicaraan. Huruf-huruf hidup menonjolkan kualitas alamiah pembicaraan.
Inteligibilitas menurut Marshall Long merupakan ukuran langsung dari pecahan kata-kata atau kalimat yang dapat dimengerti oleh audiens, inteligibilitas juga tergantung pada pengenalan bunyi konsonan (huruf mati) yang benar, yang biasanya merupakan bunyi pendek dengan frekuensi yang sangat tinggi dalam urutan yang cepat dan dengan daya akustik terbatas dibandingkan huruf hidup.
Pemeliharaan huruf hidup dan mati itu penting untuk mencapai akustik pembicaraan yang dimengerti.
Segi-segi fisik dan akustik suatu auditorium, seperti ukuran dan bentuk, karakteristik dengung, dan kondisi bising yang ada, berpengaruh pada cara pembicara berkata-kata dan pada transmisi dan penangkapan kata-kata yang diucapkan dalam ruang.
Tanpa sistem pengeras suara, dan semakin besarnya auditorium, maka makin banyak usaha yang diberikan pembicara agar dirinya dapat dimengerti ditiap bagian ruang, terutama pada audiens dengan jarak duduk yang jauh.
Dengung yang tepat dapat menguatkan kekerasan pidato, tetapi dengung yang berlebihan merusak inteligibilitas karena mengaburkan dan menutup suara yang baru diucapkan dengan dengung suara yang diucapkan lebih dahulu dan masih terdengar. Pada keadaan dengung semacam itu, seorang pembicara disamping terganggu, juga akan didorong untuk berkata-kata lebih lemah dan lambat dan lebih beratikulasi daripada biasanya.
b. Akustik pembicaraan dalam auditorium
Berikut adalah beberapa persyaratan agar penyampaian pembicara ke audiens dapat dimengerti lebih baik saat menyampaikan khotbah, kuliah, diskusi dan lain-lain didalam auditorium:
1) Jejak gelombang bunyi langsung harus sependek mungkin, agar mengurangi hilangnya energi bunyi di udara. Ini membutuhkan bentuk ruang yang ringkas (compact) dengan jarak yang pendek antara sumber bunyi dan pendengar, dengan nilai volume per tempat duduk sekitar 2,3 sampai dengan 4,3 meter kubik, akan lebih baik bila volume mendekati angka terendah.
2) Tempat duduk harus diatur sedemikian rupa hingga berada dalam sudut sekitar 140o dari posisi pembicara. Ini diperlukan untuk melindungi bunyi pembicaraan frekuensi tinggi, yang akan hilang kekuatannya di sudut ini karena sifat keterarahannya.
Gambar 44. Denah tempat duduk yang ideal di auditorium untuk pidato dengan tempat duduk dalam sudut 1400 dari posisi pengeras suara (S) Akustik
Lingkungan, 1986)
1) Bunyi pembicaraan yang tak diperkuat, yang merambat secara langsung dari sumber ke pendengar hampir tak dapat dimengerti di atas jarak sekitar 9 sampai 12 meter. Karena itu pemantulan bunyi oleh permukaan pemantul dengan penundaan singkat perlu tiba di posisi pendengar dengan beda jejak tidak lebih dari 9 sampai 10,5 meter, sesuai dengan selang penundaan waktu sekitar 30 ms.
2) Reverberation time auditorium harus sedekat mungkin dengan nilai ideal seluruh jangkauan fungsi audio. Namun seperti terlihat dalam gambar, pengadaan reverberation time yang pendek saja tidak menjamin kondisi mendengar yang baik dalam ruang yang digunakan untuk berpidato.
Lapisan akustik dalam ruang yang digunakan harus mempunyai karakteristik penyerapan yang merata antara 200 – 8000 Hz untuk mencegah penyerapan bunyi huruf hidup dan huruf mati yang berlebihan dalam jangkauan frekuensi ini.
3) Pengendalian bising merupakan hal penting dalam rancangan akustik ruang yang akan digunakan untuk berpidato. Pada frekuensi 125 – 4000 Hz
c. Ruang kuliah dan ruang kelas (sehubungan fungsi dari auditorium)
Ruang kuliah lembaga-lembaga pendidikan, kadang-kadang disebut amphitheatre atau lecture theatre, biasanya menampung lebih dari 100 orang, dan dirancang agar menjamin kondisi yang disukai untuk inteligibilitas pembicaraan. Persyaratan untuk bentuk dan ukuran optimum ruang, pengadaan pemantulan bunyi dengan penundaan singkat yang cukup, pengadaan RT yang singkat, eliminasi semua cacat akustik, dan pengendalian bising yang efisien, harus diamati dengan teliti (Doelle,1986)
Persyaratan akustik dalam ruang kuliah meliputi pembagian dan bentuk ruang yang cocok sehingga mendukung kondisi mendengar yang baik. Dalam perhitungan RT ruang kuliah, cukup beralasan untuk menganggap jumlah kehadiran kira-kira setengah sampai dua pertiga kapasitas pendengar, karena dalam aktivitas perkuliahan di auditorium fluktuasi kehadiran pendengar relatif besar.
Dalam usaha menghindari bising eksterior, ruang kuliah sekarang jarang dirancang dengan penerangan dan ventilasi alamiah. Ini membutuhkan langit-langit yang menggabungkan komponen mekanik dan penerangan dalam langit-langit pemantul bunyi.
Gambar 45. Struktur pengerjaan akustik dinding dan lantai sebagai peredam suara (Akustik Lingkungan, 1986)