BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Pengujian Koefisien Serap Suara
Hasil pengujian koefisien penyerapan suara berikut adalah data hasil pengujian dari dua jenis spesimen yang terdiri dengan komposisi A terdiri dari 300 gram bubur kertas, 140 gram serabut kelapa, 140 gram serbuk kayu, dan 75 gram styrofoam.
Sementara itu, komposisi B yang terdiri dari 140 gram bubur kertas, 300 gram serabut kelapa, 140 gram serbuk kayu, dan 75 gram styrofoan. Adapun frekuensi masuk adalah 125 Hz; 250 Hz; 500 Hz; 1000 Hz; 2000 Hz dan 4000 Hz.
32 Tabel 4.1 Hasil pengujian koefisien penyerapan suara (α) untuk masing-masing
komposisi spesimen dan frekuensi masukan.
No Frekuensi Komposisi
A B
1 125 (Hz) Energi Datang (dB) 93.5 93.5 Energi Serap (dB) 92.5 92.2 2 250 (Hz) Energi Datang (dB) 94.3 94.3 Energi Serap (dB) 94.2 90.9 3 500 (Hz) Energi Datang (dB) 86.7 86.7 Energi Serap (dB) 70.4 66,.4 4 1000 (Hz) Energi Datang (dB) 84.6 84.6
Energi Serap (dB) 74.9 69,.8 5 2000 (Hz) Energi Datang (dB) 90.3 90.3
Energi Serap (dB) 88.3 62,.6 6 4000 (Hz) Energi Datang (dB) 79.7 79.7
Energi Serap (dB) 62.4 58.3 Sumber: Hasil Pengolahan (2018)
Tabel 4.1 di atas, memberikan informasi terkait dengan koefisien penyerapan suara untuk masing-masing komposisi spesimen dengan tingkat frekuensi suara yang terjadi pada setiap spesimen uji. Tingkat frekuensi suara menunjukkan nilai yang tidak seragam setiap spesimen uji baik dengan komposisi spesimen uji yang sama maupun yang berbeda. Frekuensi suara datang tertinggi pada kedua komposisi spesimen adalah 94,3 dB di frekuensi 250 Hz sedangkan frekuensi suara datang terendah pada kedua komposisi spesimen adalah 79,7 dB di frekuensi 4.000 Hz. Sementara itu, frekuensi suara serap tertinggi adalah 94,2 dB pada komposisi spesimen A di frekuensi 250 Hz, sedangkan frekuensi serap terendah adalah 58,3 dB pada komposisi spesimen B dengan frekuensi 4.000 Hz. Untuk lebih memperjelas, dapat dilihat grafik distribusi tingkat frekuensi suara pada Gambar 4.3.
33 Gambar 4.3. Distribusi suara datang (dB) pada spesimen komposisi A terhadap frekuensi suara
Gambar 4.3 memberikan informasi terkait dengan distribusi suara datang (dB) terhadap frekuensi suara (Hz). Frekuensi rata-rata yang digunakan dalam pengujian ini dimulai dari frekuensi 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1.000 Hz, 2.000 Hz, dan 4.000 Hz.
Lebih lanjut, gambar tersebut juga menunjukkan pergerakan hasil yang berbeda pada tiap frekuensi. Pada frekuensi suara terendah sebesar 125 Hz dengan energy datang atau suara yang dimasukkan sebesar 93,5 dB. Selanjutnya dengan perlakuan yang berbeda pada frekuensi 2.000 Hz dimasukkan suara sekitar 90,3 dB.
Untuk mengetahui besarnya koefisien serapan suara, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini:
Spesimen 1 pada komposisi A dengan frekuensi 125 Hz, perhitungan koefisien serap suara (α) sebagai berikut:
α = 𝑊𝑎
𝑊𝑖
Dimana diketahui energi yang terbaca pada spesimen 92,5 dB dan energi suara datang 93,5 dB, sehingga energi yang terserap pada spesimen dapat dihitung sebagai berikut : Energi serap = 93,5 dB – 92,5 dB
= 1,00 dB
Untuk koefisien serap suara dengan mengetahui energi serap suara (Wa = 1,00 dB), energi suara datang (Wi = 93,5 dB), sehingga didapatkan hasil sebagai berikut :
α = 1.00
34
Dengan menggunakan persamaan yang sama maka, didapatkan hasil koefisien serap suara untuk setiap spesimen komposit pada masing-masing fraksi volume serat dan frekuensi. Adapun hasil pengolahan data tingkat tekanan suara didapatkan nilai koefisien serap suara sebagai berikut :
Tabel 4.2 Nilai koefisien penyerapan suara (α) untuk masing-masing komposisi spesimen dan frekuensi masukan
Pada tabel di atas memperlihatkan nilai perbedaan suara datang dan suara serap (loss) serta nilai koefisien serapan suara dari tiap-tiap spesimen komposit A dan B.
Nilai koefisien serapan suara memperlihatkan nilai yang tidak seragam pada setiap spesimen uji. Lebih lanjut, kualitas dari bahan peredam suara ditentukan dengan harga koefisien serap suara (α), dimana nilai α dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1.
Semakin kecil nilai koefisien serap suara maka semakin banyak suara yang dipantulkan dan semakin besar nilai koefisien serap suara maka semakin baik pula penyerapan suaranya. Material peredam yang baik memiliki nilai koefisien serapan suara lebih besar atau sama dengan (≥ 0,3).
Gambar 4.4 Perbedaan nilai loss, koefisien serapan suara pada keseluruhan frekuensi, dan komposisi tiap spesimen uji
35
Pada gambar di atas, diperlihatkan nilai koefisien serap suara dimana secara keseluruhan nilai menunjukkan angka koefisien serapan suara yang bervariasi dari material komposit berbahan limbah serabut kelapa, serbuk gergaji, bubur kertas, dan styrofoam. Nilai koefisien serap suara tertinggi terdapat pada komposisi spesimen B yaitu 0,96 dengan frekuensi 2.000 Hz. Sedangkan serapan suara terendah terdapat pada komposisi spesimen A yaitu 0,02 dengan frekuensi 250 Hz. Koefisien serap suara cenderung meningkat akibat naiknya frekuensi suara, dimana pada frekuensi 250 Hz terlihat bahwa dari nilai sebaran data rata-ratanya, termasuk dalam angka koefisien penyerapan suara yang terendah. Sedangkan pada frekuensi 4.000 Hz menunjukkan nilai sebaran koefisien serap suara rata-rata yang tertinggi.
Adapun yang mempengaruhi ketidak homogen bahan komposit disebabkan oleh beberapa faktor yaitu secara teori komposit dibuat dari dua atau lebih penyusun yang tidak saling melarutkan, proses pencampuran tidak homogen menyebabkan hasilnya tidak seragam keseluruh bagian sehingga cenderung menghasilkan porositas yang besar.
Semakin keras bunyi suatu material dengan kerapatan tinggi maka material cenderung memantulkan. Dari gambar di atas menunjukkan bahwa variasi komposisi campuran nilai koefisien pada penyerapan bunyi yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa pada frekuensi 4.000 Hz semua variasi komposisi material bekerja dengan baik. Selain itu, nilai yang diperoleh dari hasil pengujian telah sesuai dengan standar ISO 11654 yang ditetapkan karena lebih besar dari 0.3.
Miasa (2004) dalam penelitiannya mengenai sifat akustik penghalang kebisingan dari kertas dan plastik, menemukan bahwa peredam kebisingan buatan dari kertas dan plastik (termasuk di dalamnya kertas dan plastik bekas) mempunyai kemampuan meredam kebisingan lebih baik daripada tanaman dengan kemampuan hambatan aliran dapat diatur. Selanjutnya, studi oleh Himawanto (2007) menggarisbawahi bahwa semakin besar kandungan material anorganik, koefisien absorbsinya juga semakin meningkat pada frekuensi rendah. Selain itu, Ismail et al., (2010), meneliti koefisien absorpsi dari serat pohon aren dan mendapatkan hasil bahwa serat aren sangat baik untuk menyerap bunyi pada frekuensi 2.000 Hz - 5.000 Hz dengan koefisien absorpsi antara 0,75 - 0,90 serta ketebalan optimum adalah 40 mm.
Karakteristik akustik dari serat sabut kelapa dapat dianalisa menggunakan persamaan model yang dikembangkan oleh Komatsu (2008) untuk ketebalan 10-30 mm (Zulkarnain 2011). Penelitian serupa yang dilakukan oleh Wassilieff (1996)
36
menjelaskan bahwa penggunaan serbuk kayu sebagai bahan dasar dengan ketebalan, porositas dan resitivitas akan mempengaruhi nilai penyerapan bunyi. Selanjutnya, studi yang dilakukan oleh Yang et al., (2003) menggunakan paduan jerami padi dan serbuk kayu untuk pembuatan panel komposit penyerap kebisingan.
Eriningsih (2009), telah melakukan penelitian komposit serat rami dan limbah rami sebagai bahan absorpsi suara. Dari hasil pengujian dan perhitungan menunjukan bahwa proses alkalisasi dapat mempengaruhi penurunan koefisien absorpsi suara.
Besarnya fraksi void mempengaruhi sifat porositas komposit semakin tinggi fraksi void, semakin tinggi pula koefisien absorpsi suara. Koefisien absorpsi suara optimum diperoleh pada komposit limbah serat rami tanpa alkalisasi dengan α = 0,64 pada frekuensi rendah (31,5-1600 Hz), dengan α = 0,80 pada frekuensi tinggi (1600-3200 Hz).
Lokantara dkk (2011) telah melakukan penelitian tentang studi perlakuan panjang serat dan fraksi volume serat terhadap sifat akustik komposit tapis kelapa/poliester sebagai alteratif pengganti bungbungan bambu gamelan bali. Bahan penelitian ini adalah serat tapis kelapa yang dipotong-potong berukuran 5 mm, 10 mm, dan15 mm yang diberi perlakuan NaOH 5% selama 2 jam, polyester, hardener metil etil keton periokside jenis mekpo, dan gliserin. Pengujian ini dengan menggunakan variasi fraksi volume serat 12%, 16%, dan 20%. Dari perbandingan komposit dengan bambu dihasilkan bahwa koefisien serapan suara bambu cenderung lebih stabil dan lebih tinggi dibanding kandengan komposit.
Karlinasari dkk (2011), melakukan penelitian sifat penyerapan dan isolasi suara papan wol berkerapatan sedang tinggi dari beberapa kayu cepat tumbuh dari jenis sengon (Paraserianthes falcataria), kayu afrika (Maesopsiseminii), dan mangium (Acacia mangium). Partikel kayu yang digunakan berukuran wol dan perekat sintesis yang digunakan isosianat. Dari hasil penelitian ini papan wol berkerapatan 0,8 g/cm3 memiliki nilai koefisien absorpsi suara (α) lebih tinggi dibanding dengan papan berkerapatan 1,0 g/cm3 pada kisaran frekuensi rendah dan tinggi. Pada frekuensi sedang papan partikel wol dari kayu cepat tumbuh bersifat merefleksikan suara.