TINJAUAN PUSTAKA
2.14. Aplikasi Aktif Kendali Kebisingan
Pada penelitian ini Aktif Kendali Kebisingan digunakan untuk mendeteksi sinyal redaman di knalpot (silencer) sepeda motor. Sinyal bunyi yang akan dihasilkan adalah diusahakan tereduksi seminimal mungkin untuk mendapatkan kenyamanan bunyi. Berikut ini adalah Gambar knalpot untuk aplikasi Aktif Kendali Kebisingan. Dapat dilihat pada Gambar 2.12
Dari sumber bising yang dihasilkan oleh knalpot seperti pada Gambar 2.12 peneliti akan menangkap bunyi tersebut yang mana kemudian bunyi tersebut dilakukan perlawanan dengan bunyi yang dihasilkan oleh pembangkit sinyal bising yang berbeda fasa 1800 dengan menggunakan penggeser fasa.
21
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kenyamanan dan ketentraman di lingkungan merupakan suatu hal yang sangat diinginkan oleh banyak orang, namun hal ini sangat disayangkan, karena saat ini dilingkungan tingkat kebisingan sudah tidak membuat kenyaman lagi pada pendengaran manusia. Hal ini diiringi dengan berkembangnya mesin-mesin motor bakar, turbin gas yang banyak digunakan pada pabrik- pabrik dan juga pada alat tranportasi yang membuat kebisingan pada lingkungan.
Perusahaan industri otomotif dari berbagai macam merek, seperti pembuatan sepeda motor, sudah banyak berinovasi mulai dari desain bentuk body, performance mesin, dan juga pada knalpot yang merupakan suatu komponen untuk meredam kebisingan yang ditimbulkan dari mesin sepeda motor tersebut.
Knalpot sepeda motor dari pabrikan masih menyebabkan kebisingan pada lingkungan. Metode peredam suara secara konvensional, dilakukan secara pasif dengan menempatkan bahan-bahan peredam di sekitar sumber bising atau pada ruang yang akan diredam. Pada penelitian ini, dibuat suatu metode peredaman secara aktif dengan jalan membangkitkan suara yang berbeda phase 1800 dengan sumber bising yang ada. Bila kedua sumber suara tersebut dipertemukan, maka yang terjadi ialah keduanya akan saling melemahkan. Namun semua pakar maklum dalam praktisnya tidak ada kondisi ideal, artinya tidak mungkin kondisi nol dapat dicapai. Maka dari itu penulis melakukan perancangan alat Kendali Kebisingan Aktif, yang akan dicoba pada knalpot standart sepeda motor supra X 125D.
Ide peredaman noise secara aktif (atau lebih dikenal dengan istilah Active Noise Control /ANC) dengan mempertemukan dua buah gelombang yang berbeda phase tetapi memiliki nilai amplitude yang sama ini pertama kali ditemukan oleh Paul Lueg dan telah dipatenkan pada tahun 1936 [1]. Dari mulai dipatenkannya ide peredaman secara aktif ini, maka banyak riset- riset tentang noise yang
bermunculan bagi kalangan akademik baik itu nasional maupun internasional ataupun seperti yang diteliti Laboratorium Noise and Vibration Control Fakultas Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara (lihat pada lampiran).
Active noise control (ANC) adalah sebuah sistem berbasis pada teori adaptif filter yang berkembang sekitar tahun 1980. Perkembangan teknologi komputer dan sistem mikroprosesor menjadikan implementasi nyata konsep ANC sudah semakin dekat. Penggunaan sebuah PC yang dilengkapi dengan perangkat lunak yang menjalankan sebuah algoritma ANC dapat memberikan manfaat
langsung dalam peredaman sumber noise. Sistem ini dapat menjadikan sebuah implementasi berbiaya rendah dari sebuah algoritma ANC dan memberikan perkembangan yang luas dalam ANC [2].
Dari beberapa penelitian sebelumnya yang telah dilakukan diatas, baik itu dari Indonesia maupun dari luar negeri yaitu mengaplikasikan kendali kebisingan aktif pada media simulasi pipa tabung PVC dengan melaga suara speaker 1 dan suara speaker 2 dengan frekuensi yang sama dan melihat reduksi suara yang terjadi pada osiloskop. Sedangkan metode peredaman dengan karpet dibuat pada tabung pvc dan diuji langsung pada knalpot sepeda motor dengan membandingkan kebisingan suara knalpot sebelum diberikan peredaman karpet dan kebisingan sesudah diberikan peredam karpet dengan menghitung koefisien serap bunyinya.
Sedangkan yang penulis buat dalam skripsi ini adalah merancang sebuah alat elektronik yang mampu membangkitkan sinyal suara untuk melawan suara knalpot standart yang frekuensinya sama dan membuat penggeser fasa 1800 agar reduksi suara dapat terjadi. Metode yang dilakukan yaitu dengan membuat pembangkit sinyal metode rekam ISD 4004 yang fungsinya untuk merekam suara knalpot, dan diterjemahkan melalui speaker yang fasanya sudah bergeser dilaga dengan suara knalpot secara langsung. Selain itu untuk aplikasi langsung pada knalpot supra X 125D, penulis membuat tabung PVC yang dilapisi dengan peredam karpet agar suara menjadi searah dan tidak bergema pada saat pengujian dan mendapatkan hasil yang maksimal.
23
1.2. Perumusan Masalah
Knalpot sepeda motor yang berfungsi untuk meredam suara yang dihasilkan dari mesin dapat menyebabkan kebisingan pada lingkungan, Untuk mengatasi hal tersebut akan dibuat suatu alat yang berupa Kendali Kebisingan Aktif, yaitu dengan mempertemukan frekuensi sumber noise dan anti noise yang amplitude nya sama. Teknik ini ditujukan untuk meredam kebisingan seminimal mungkin atau bahkan dapat menghilangkan kebisingan tersebut. Jika pelemahan (pereduksian) sinyal bisa dilakukan dengan sempurna.
Pemrosesan sinyal dalam penelitian ini adalah dengan membuat amplitudo dan frekuensi anti noise berbalik fasa dari sinyal sumber untuk menghasilkan suatu pelemahan (reduksi) sinyal.
Pelemahan kebisingan (noise reduction) ini dibuat dengan menggunakan Pembangkit Sinyal Bising dan Penggeser Fasa yang akan dicoba pada knalpot sepeda motor supra x 125 D, yaitu sumber suara dari knalpot akan dipertemukan dengan sinyal lawan Anti Noise dari speaker.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang prototipe perangkat elektronik sebagai penghasil suara.
2. Merancang prototipe pemrosesan sinyal yang dapat menggeser fasa dimana dengan pergeseran fasa ini maka sinyal dapat di tuning frekuensinya agar dapat membalikkan fasa 1800. Sehingga menghasilkan sinyal lawan dan anti sinyal di dapatkan. Dimana tujuanya adalah untuk melawan sinyal bising knalpot agar kebisingan dapat tereduksi.
3. Mengidentifikasi terjadinya kebisingan yang dapat direduksi oleh alat Aktif Kendali Kebisingan yang peneliti rancang.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat Penelitian ini adalah salah satu upaya pihak perguruan tinggi, dalam memberi informasi kepada masyarakat, dunia industri, bidang otomotif dan
dunia pendidikan tentang teknik untuk melakukan menurunkan tingkat kebisingan, dapat diaplikasikan pada berbagi keteknikan baik pada pesawat, pada pabrik, mesin-mesin kapal dan lain sebagainya, namun dalam penelitian ini diaplikasikan pada knalpot sepeda motor. Penelitian ini juga bermanfaat membantu program pemerintah dalam menekan pencemaran suara terkhusus pada daerah industry dan kota yang padat dan juga penelitian ini juga bermanfaat sebagai referensi untuk masyarakat dan engineer maintenance dalam melakukan metode menurunkan tingkat kebisingan.
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini disajikan kedalam tulisan yang terdiri dari 5 bab. Bab 1 Pendahuluan berisi gambaran tentang tugas akhir yang meliputi pembahasan tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan. Bab 2 Tinjauan Pustaka yang berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan dengan pokok permasalahan. Bab 3 Metode Perancangan menjelaskan tentang langkah-langkah penelitian, alat dan bahan yang digunakan. Bab 4 Proses Perancangan dan Hasil berisi tentang proses perakitan alat dan juga hasil pengujian alat tersebut.
19
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah alat kendali kebisingan aktif yang berfungsi untuk mereduksi kebisingan pada knalpot. Metode yang digunakan adalah dengan mempertemukan frekuensi antara sumber noise dan anti noise yang memiliki amplitude yang sama, namun fasanya berbeda 1800. Akibatnya kedua sumber suara ini akan saling melemahkan. Implementasi penelitian ini menggunakan tabung pipa PVC berbentuk Y yang berfungsi untuk memfokuskan suara. Dan sebagai media percobaanya akan dipasangkan pada knalpot sepeda motor supra X 125D. Amplifier berdaya 30 watt DC 12V digunakan sebagai terminal pemrosesan data sinyal dan penguat suara untuk pembangkit noise. Metode yang digunakan untuk mengolah sinyal knalpot adalah dengan teknik rekam menggunakan ISD 4004. Untuk memperoleh pergeseran fasa 1800 penulis menggunakan ICL 7660 dan TL 072 CP, resistor sebesar 3Ω dan kapasitor untuk
menstabilkan arus. Pengujian alat dilakukan dengan cara merekam suara knalpot lalu hasil rekaman akan dilawan dengan sinyal knalpot itu juga yang amplitudonya sama. Mengukur reduksi yang terjadi menggunakan alat sound presseure level. Hasil pengujian dengan variasi putaran mesin 1000 dan 2000 rpm memperlihatkan hasil peredaman optimal sebesar 2 dB.
Kata kunci : Kendali kebisingan aktif, tabung pipa PVC, pembangkit sinyal, pembalik fasa, knalpot
ABSTRACT
This research aims to design an active noise control apparatus that serves to reduce noise on the exhaust . The method used is to bring together the frequency between the noise source and the anti-noise that has the same amplitude but different phase 1800. As a result, both the sound source will weaken each other. Implementation of this study used Y shaped tube PVC pipe that serves to focus the sound. And as a media experiment will be attached to a motorcycle exhaust supra X125D. power amplifier 30 watt DC 12V is used as a data processing terminal and the signal-noise amplifier for generating noise. The method used to process the exhaust signal is recorded using ISD 4004 .tecnique to obtain a phase shift of 1800 authors use ICL 7660 and TL 072 CP, amounting to 3 ohm resistors and capasitor to stabilize the flow. Testing instrument is passed by recording the exhust sound of the recording will be confronted with the exhaust signal amplitude is also the same. Measure the reduction that occurs using a sound level meter. The test results with the variation of the engine rotation in 1000 and 2000 rpm show the results of optimal reduction of 2dB.
Key word : Active noise control, PVC pipe tube, sinyal generator, phase shifter, exhaust.
1
