Studi Eksperimental Kebisingan Menggunakan Metode Kendali Kebisingan Aktif Pada Knalpot Supra X 125D

(1)

(2)

Lampiran 1

Peneliti teknik mesin usu dengan topik noise

No. Nama Tahun Judul Penelitian

1. Alfisyahrin,ST.MT 2008 Simulasi pemerosesan sinyal suara untuk sistem aktif kendali kebisingan pada knalpot ( noise silincer)

2. Yogi Y. Siburian 2008 Kajian eksperimental kebisingan knalpot yang terbuat dari material komposit dengan bentuk oval pada kendaraan Toyota Kijang 7 K.

3. Jefri Machmuriza 2015 Kajian Eksperimental Kebisingan knalpot Satria FU dengan knalpot serat batang kelapa sawit.

4. Andhika 2015 Simulasi Kebisingan knalpot

komposit dari serat batang kelapa sawit.

5. A. Fadhlan Yazid 2015 Perancangan dan manufaktur knalpot komposit dari serat batang kelapa sawit.

6. Rio Martua Harahap 2015 Eksperimental metode kendali kebisingan aktif pada knalpot supra X 125D

7. Ahmad Ridwan Nst 2015 Perancangan alat kendali kebisingan aktif pada knalpot Supra x 125 D 8. Rinaldo Hasibuan 2015 Simulasi metode kendali kebisingan

(3)

9. Erwinsyah B. Bara 2015 Metode superposisi alat kendali kebisingan aktif pada knalpot Supra X 125D.

Lampiran 2

Peneliti Kendali Kebisingan Aktif luar negeri

No. Nama Judul penelitian Negara

1. Dave

Active Sound Control Institute Of Sound and

Vibration Research, University A Tutorial for HVAC Designers

(4)

Lampiran 3

Peneliti Kendali Kebisingan Aktif di Indonesia

No. Nama Judul Penelitian Negara

(5)

Lampiran 4

Dokumentasi Pengujian Knalpot Supra X 125D Menggunakan Kendali Kebisingan Aktif (Active Noise Control)

1.Set – Up Pengujian

(6)

3. Pengukuran Jarak SLM dengan PVC

(7)

Lampiran 5

Dokumentasi Pemantauan Kondisi Kebisingan jalan Dr. Mansyur Pintu 4 USU, Medan.

Keterangan :

Berdasarkan pemantauan kondisi kebisingan di Jln dr. Mansyur usu medan diperoleh data sebagai berikut :

Kondisi : Sore (Aktivitas jam pulang kerja) Pukul: 15.50 WIB

Hari/ Tanggal: Selasa 15 Maret 2016 Nilai Kebisingan (dB) : 77.2 dB

(8)

Dari hasil pemantaun langsung, bahwa kondisi untuk wilayah sekolah sudah melewati ambang batas kebisingan yang ditetapkan sebesar 55 dB.

Peruntukan Kawasan/Lingkungan Kegiatan

Tingkat Kebisingan (dB)

c. Peruntukan Kawasan

9. Perumahan dan Pemukiman 55

10. Perdagangan dan Jasa 70

11. Perkantoran dan Perdagangan 65

12. Ruangan Terbuka Hijau 50

13. Industri 70

14. Pemerintah dan Fasilitas Umum 60

15. Rekreasi 70

16. Khusus

 Bandar Udara -

 Stasiun Kereta Api -

 Pelabuhan Laut 70

 Cagar Budaya 60

d. Lingkungan Kegiatan

4. Rumah Sakit atau sejenisnya 55

5. Sekolah atau sejenisnya 55

(9)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Peraturan Menteri Tenaga Kerja No KEP-51/MEN/1999 tentang Nilai Ambang Batas Faktor Fisika Di Tempat Kerja,1999.

[2]Noise cancelling tech comes to car interiors, USA:

[3] Brennan, Mike.1984. Active Control of Sound :Inggris: Institute of Sound and Vibration Research University of Southampton, UK.

[4] Machmuriza, Jefri 2015. Skripsi Eksperimental Knalpot Komposit pada Satria FU, Medan, Departemen Teknik Mesin, USU.

[5] Doelle, Leslie. L.1986..Akustik Lingkungan Montreal. Jakarta: Erlangga.

[6] Halliday. D. Resnick, Walker. 1960 Fisika Dasar. Jakarta : Erlangga.

[7] Crocker, M. J., and Jacobsen, F. 1997. Sound Intensity. Encyclopedia of Accoustics. Malcolm J Crocker . John Wiley and Sons. Singapore

[8] Faulkner, L.L. et. Al., Handbook of Industrial Noise Control, Industrial Press Inc, New York, 1976.

[9] Mediastika. Christina.2005. Akustika Bangunan. Bandung: Departemen Teknik Fisika ITB.

[10] Encarta Ensklipedia, 2006

[11] Accelerated study notes Wave Properties.2012

(10)

[13]G.Péceli,2011“Signal model based periodic noise controller design”,Measurement - the Journal of the International Measurement Confederation IMEKO, vol. 20, No. 2, pp. 135-141.

[14] Carini, Alberto; 2009. Sicuranza, Giovanni L. Filtered – X Affine Projection Algorithms for Active Noise Control Using Volterra Filters

[15]Goreham,John.2013. Ford Fusion Hybrid Ford Fusion makes noise to keep the car quiet.

[16] Ambar. Pencemaran Udara. 1999 Nasri. Teknik Pengukuran dan

Pemantauan Kebisingan di Tempat Kerja. 1997.

[17] KepMenLH No.48 Tahun 1996 tentang Baku tingkat kebisingan peruntukan kawasan/lingkungan.

[18] Hamond, Conrad J. 1983 Enginering Acoustik and Noise Control, Prentice Hall.

[19] Harris C M, 1957, Hand Book of Noise Control, McMraw Hill Book Company Inc. New York

[20] Reynolds, D.D. and W.D. Bevirt. 1989. Sound and vibration designand analysis. National Environmental Balancing Bureau, Rockville, MD.

[21] Schaffer, M.E. 2005. A practical guide to noise and vibration controlfor HVAC systems, 2nd ed. ASHRAE.

[22] Arnold P.G. Peterson.1963 Handbook of Noise

(11)

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian

Penelitian dilakukan secara Eksperimental yang meliputi persiapan alat dan bahan, perancangan perakitan alat, pengujian alat dan pengambilan data, analisis hasil pengurangan nilai intensitas kebisingan dengan teori yang diacu dan pengumpulan laporan akhir. parameter yang diukur adalah besarnya pengurangan nilai intensitas kebisingan (decibel).Pada penelitian ini, dibuat suatu metode peredaman secara aktif pada knalpot Supra X 125D dengan jalan membangkitkan sinyal suara yang berbeda phase 180° dengan sumber bising dari knalpot. bila kedua sumber suara tersebut dipertemukan, maka yang terjadi ialah keduanya akan saling melemahkan. Pengukuran pelemahan suara akan di in put ke sound level meter dengan pengukuran setengah bola. perangkat speaker noise, speaker anti-noise, microphone input, dan microphone error akan bekerja sesuai dengan fungsi masing - masing

Dalam hal ini, speaker berfungsi sebagai sumber suara, baik noise maupun anti-noise. Sedangkan microphone berfungsi sebagai sensor penangkap sinyal suara. keberhasilan sistem Active Noise Control untuk meredam suara sangat bergantung pada akurasi dari amplitude dan sudut phase dari gelombang anti-noise yang dihasilkan oleh sistem. Pengolahan data dilakukan dengan perhitungan, setelah itu data kemudian akan ditabulasikan. Data yang telah ditabulasi akan di plot dalam bentuk grafik untuk mencari perbandingan sebelum menggunakan Active NoiseControl dan sesudah menggunakan Active Noise Control. Dari grafik dan pembahasan akan ditarik kesimpulan yang sesuai dengan tujuan penelitian ini.

Untuk mendapatkan data lain sebagai perbandingan dari tujuan penelitian diatas perlu di ukur atau diambil data- data dari :

(12)

2. Mengukur tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh knalpot yang menggunakan perangkat Active Noise Control dengan alat Sound Level Meter.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan sejak tanggal 15 Juni 2015. Tempat pelaksanaan penelitian adalah di Research Center Noise/Vibration Control and Knowledge Based in Engineering, Program Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Tabel 3.1. Lokasi dan kegiatan penelitian

No. Kegiatan Lokasi

1. Membuat instalasi kendali kebisingan aktif Supra X 125 D.

Laboratorium Noise and Vibration Control program Magister dan Doktoral Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 2. Pengujian eksperimental

kendali kebisingan aktif Knalpot sepeda motor Supra X 125D.

Laboratorium Noise and Vibration Control program Magister dan Doktoral Teknik

(13)

3.3 Alat dan Bahan Penelitian 3.3.1Bahan Penelitian

Subjek penelitian ini adalah knalpot sepeda motor dan pembuatan alat

Active Noise Control dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Knalpot Supra X 125D

Objek yang digunakan sebagai pengujian adalah knalpot sepeda motor Supra X 125D, seperti pada gambar 3.1 berikut ini:

.

Gambar 3.1 Knalpot Supra X 125D 3.3.2 Alat penelitian

Dalam proses ini penelitian ini banyak alat – alat teknik yang digunakan, dimana alat- alat yang digunakan memiliki fungsi dan kegunaan masing – masing dalam proses penelitian ini. Adapun alat – alat tersebut antara lain :

1. Microphone

Mikrofon microphone) adalah suatu jenis

(14)

sebagai penangkap suara dari sumber suara yaitu knalpot seperti gambar 3.2 berikut ini:

Gambar 3.2 Microphone

2. Sound Level Meter

Sound Level Meter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur seberapa besar suara bising yang mempengaruhi pekerja dalam melaksanakan tugasnya. Fungsi alat ini untuk intensitas kebisingan antara 30 – 130 dB dan dari frekuensi 20 – 20.000 Hz. Seperti gambar 3.3 berikut ini :

Gambar 3.3 Sound Level Meter

3.Tripot

Tripot adalah alat

dengan tegak dan tegar. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kelelahan

(15)

ditimbulkan oleh guncangan tangan fotografer.Tripod yang digunakan dalam penelitian ini bermerek Ouyama. Seperti gambar 3.4 berikut ini :

Gambar 3.4Tripot

4. Meteran

Meteran digunakan untuk mengukurjarak sound level meter dengan objek knalpot. pada gambar 3.5 berikut ditunjukan meteran yang digunakan untuk pengujian:

Gambar 3.5 Meteran 5.Pengeras Suara ( Speaker)

(16)

disini sebagai sumber suara ketika sensor mikropon menangkap sinyal suara dari knalpot. Seperti gambar 3.6 berikut ini :

Gambar 3.6 Speaker 6. Baterai

Baterai digunakan sebagai sumber arus DC 12 V untuk mensyuplai arus ke perangkatactive noise control seperti microphone,

loudspeaker,amplifier, phase shifter.seperti gambar 3.7 berikut ini:

(17)

7. Amplifier

Amplifier adalah suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan suara yang lebih keras dari sumber suara audio ke speaker ketika metode ANC

diterapkan dengan menggunakan sumber arus DC. Seperti gambar 3.8 berikut ini :

Gambar 3.8Ampilifier

8. Kabel audio

Kabel audio digunakan untuk mentranfer data suara dari sumber suara ke Amplifier.seperti gambar 3.9 dibawah ini :

(18)

9.Multimeter

Multimeter atau multitester adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (volt – Ohm Meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (Ohm meter), maupun arus (ampermeter) Pada penelitian ini multitester digunakan untuk mengukur peralatan elektronik untuk pembuatan aktif kendali kebisingan. Dapat dilihat pada gambar 3.10 berikut ini:

Gambar 3.10 Multimeter

10. Phase ShifterICL 7660 dan TL 702

(19)

Gambar 3.11 Komponen pembalik fasa ICL 7660 dan TL 702

11. Perekam suaraISD 4004

(20)

Gambar 3.12 Perekam suara ISD 4004

12.Pipa PVC (Polivinil Clorida)

Percobaan dilakukan pada pipa tabung PVC yaitu sinyal bising dan sinyal lawan bising dilaga melalui dua buah speaker yang berasal dari sumber suara yang sama yaitu sumber suara dari knalpot dan suara hasil rekaman suara knalpot (phasa terbalik). Jarak kedua speaker diatur dan arah pengukuran dengan menggunakan sound pressure level juga diatur, dapat kita lihat media PVC yang digunakan pada gambar 3.13 berikut ini:

(21)

13.Tacho Meter

Berfungsi Untuk mengukur

putaran yang dilakukan oleh sebua memiliki

Gambar 3.14Tacho Meter

3.4 Pengujian Kendali kebisingan aktif pada knalpot Supra X 125D. 3.4.1 Set up Pengujian

(22)

a. Sketsa Pengujian Kebisingan dibuat dengan CAD

Gambar 3.15 Sketsa pengujian kebisingan

b. Sketsa arah pengukuran pada knalpot

(23)

Gambar 3.16 Sketsa arah pengukuran kebisingan setengah bola pada knalpot

3.4.2 Variabel Yang diamati

Sesuai dengan Maksud eksperimen, variabel ini menjadi fokus perhatian yang perlu dikondisikan untuk pengolahan data guna mendapatkan reduksi noise dari knalpot Supra X 125D. Adapun variabel yang diamati dalam studi eksperimental ini adalah sebagai berikut:

1 Jarak sound level meter Bruel dan Kjaer type 2238 fulfils. 2 Putaran dari mesin Supra X 125D.

3 Sinyal Noise dari knalpot sebelum menggunakan kendali kebisingan aktif.

4 Sinyal Noise dari knalpot setelah menggunakan kendali kebisingan aktif.

(24)

kebisingan aktif yang tertera di sound level meter, kemudian data tersebut diolah dengan menggunakan microsoft excel sehingga didapatkan nilai dari sinyal noise sebelum dan sesudah menggunakan alat kendali kebisingan aktif.

3.5 Pelaksanaan Penelitian

(25)

MULAI

STUDI AWAL

 Studi Literatur

 Penyusunan Proposal

PERSIAPAN

 Menyiapkan Knalpot dan Setting Alat Uji

PENGOLAHAN DATA

 Pengolahan Data Kebisingan Noise Knalpot Tanpa ANC

 Pengolahan Data Kebisingan Noise Knalpot Dengan ANC

 Pengolahan Data Sinyal Reduksi Knalpot

PENGUMPULAN DATA

 Sumber Suara Speaker dan Knalpot

 Respon Noise

 Reduksi Noise

HASIL

Terjadi Sinyal Reduksi Pada Knalpot Supra X 125D

KESIMPULAN

SELESAI

Ya Tidak

(26)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian Knalpot dengan metode kendali kebisingan aktif ini menggunakan metode eksperimental dengan menggunakan personal computer dengan spesifikasi : Procesor Intel Atom N570 1.66 Ghz, 1 MB L2 cache, Amplifier, Sound Level Meter, Microfon, pembalik pasa (Shifter), Speaker, kabel

Audio.

4.1 Mekanisme Data Hasil Pengukuran

Pengukuran dilakukan di Laboratorium Noise and Vibration Reserach Center Pengukuran diambil dari 3 arah yaitu : arah horizontal , vertikal, dan aksial. Arah pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut ini :

Gambar 4. 1 Arah pengukuran Noise knalpot Supra X 125D 4.1.1 Hasil Pengukuran knalpot Supra X 125D

Berikut ini adalah tabel hasil pengukuran kebisingan pada knalpot Supra X 125D tanpa menggunakan kendali kebisingan aktif dan menggunakan kendali kebisingan aktif dengan alat sound level meter

(27)

Tabel 4.1 Hasil pengukuran kebisingan knalpot Supra X 125D Non ANC vs ANC

Keterangan :

Non ANC : ANC

NO

N (rpm)

F (Hz)

Z (dB) Y (dB) X+ (dB) X- (dB)

0.75 M 1 M 1.5 M 0.75 M 1 M 1.5 M 0.75 M 1 M 1.5 M 0.75 M 1 M 1.5 M

1. 1000 16.67 67.5-65.5 66.5-64.5 65.5-61.5 66.5-65.3 65.5-64 64-62.9 65.9-65.7 65-64 66.1-62.8 67.4-65.4 66-64.2 65.2-63

2. 2000 33.3 72-71.1 71-69.5 69.9-68.4 70.5-70.1 69.9-68.9 69.1-68 70.1-68 69.3-68.3 68.9-68.1 70.2-69.3 68.8-68.2 68.1-67.3

3. 3000 50 75.7-74.2 74.4-73.4 73.7-72.5 74.5-73.6 73.8-72.2 72.7-71.8 74.6-73.9 74.2-73.2 73.6-72.3 74.6-74 74.3-73.2 73.7-72.3

(28)

D ari tabel 4.1 diatas dapat dilihat tingkat kebisingan maksimal pada sumbu Z jarak 0.75 meter dengan putaran 4000rpm dengan nilai Non ANC 80.4 dB dan ANC 79 dB, hal ini dipengaruhi sumbu pengukuran Z yang mengarah aksial terhadap out put knalpot Supra X 125D sedangkan tingkat kebisingan minimum pada Non ANC yaitu di sumbu Y jarak 1.5 meter dengan putaran 1000rpm dengan nilai Non ANC 64 dB dan tingkat kebisingan minimum pada ANC yaitu di sumbu Z jarak 1.5 meter dengan putaran 1000rpm dengan nilai ANC 61.5 dB. Dan dapat dilihat juga dari tabel 4.1 diatas pada putaran 1000rpm tingkat kebisinganyaitu64 dB - 67.5 dB. Pada putaran 2000rpm terjadi kenaikan kebisingan yaitu 67.3 dB – 72 dB, begitu juga pada putaran 3000rpm terjadi kenaikan kebisingan hingga mencapai angka 71.8 dB -75.7 dB. Kemudian pada putaran 4000rpm terjadi juga kenaikan kebisingan yang signifikan yaitu 76.5 dB – 80.4 dB. Sehingga dapat disimpulkan semakin tinggi putaran mesin maka semakin tinggi kebisingan yang dihasilkan.

4.1.2.Pengukuran knalpot Supra X 125D Tanpa Kendali Kebisingan Aktif

Parameter Hasil pengukuran kebisingan pada knalpot Supra X 125D tanpa menggunakan kendali kebisingan aktif dengan menggunakan alat sound level meter dengan variasi putaran mulai dari 1000rpm – 4000rpm dengan interval 1000rpm dan jarak 0.75 meter, 1 meter dan 1.5 meter.

a. Jarak 0.75 meter

(29)

Gambar 4. 2 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 0.75 meter

Berdasarkan grafik diatas dapat di lihat perubahan bahwa kebisingan (noise) pada setiap putaran untuk keempat sumbu pengukuran knalpot yang di uji dimana sumbu pengukuran Z kebisingan yang dihasilkan cenderung lebih tinggi dibanding dengan sumbu pengukuran Y, +X, -X. dari grafik dapat dilihat pada sumbu Z putaran 2000rpm terjadi kenaikan kebisingan yang cukup signifikan. Hal ini dipengaruhi posisi pengukuran sumbu Z yang mengarah aksial terhadap out put knalpot.

b.Jarak 1 meter

Pada gambar 4.3 Berikut adalah grafik kebisingan vs putaran yang terjadi pada Knalpot Standar Supra X 125D tanpa menggunakan alat kendali kebisingan aktif (Active Noise Control):

60,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Z

Y

+ X

- X KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 0.75 METER

(30)

Gambar 4.3 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 1 meter

Pada grafik diatas menunjukan sumbu pengukuran Z, Y, + X, -X terjadi penurunan kebisingan hal ini dipengaruhi jarak yang semakin jauh yaitu 1 meter dimana sebelumnya jarak pengukuran 0.75 meter. Dapat dilihat pada sumbu pengukuran Z tetap lebih tinggi kebisingan yang dihasilkan hal ini dipengruhi oleh pengukuran yang mengarah aksial terhadap out put knalpot yang di uji, dan pada putaran 3000rpm terjadi kenaikan kebisingan yang cukup signifikan juga mendekati sumbu Z, artinya sumbu –X tetap tidak melewati kebisingan yang dihasilkan sumbu Z. sehingga dapat disimpulkan selisih kebisingan yang paling besar yaitu pada putaran 2000rpm antara sumbu Z dengan sumbu –X, dan pada putaran 3000rpm – 4000rpm selisih kebisingan yang dihasilkan tidak begitu besar.

c. Jarak 1.5 meter

Pada gambar 4.4 Berikut adalah grafik kebisingan vs putaran yang terjadi pada Knalpot Standar Supra X 125D Tanpa menggunakan alat kendali kebisingan aktif (Active Noise Control):

60,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Z

Y

+ X

- X KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 1 METER

(31)

Gambar 4. 4 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 1.5 meter Pada gambar diatas dapat dilihat sumbu pengukuran Z tetap lebih tinggi kebisingan yang dihasilkan, hal ini dipengaruhi titik pengukuran sumbu Z yang mengarah aksial terhadap out put knalpot. Dan dari gambar juga dapat dilihat sumbu –X menyilang sumbu Y diputaran 2000rpm, artinya pada putaran 2000rpm sumbu –X lebih rendah kebisingannya dibanding sumbu lainnya tetapi pada putaran 3000rpm sumbu –X cenderung naik lurus sampai putaran 4000rpm, sehingga dapat disimpulkan nilai kebisingan yang diperoleh pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama artinya sinyal kebisingan yang dihasilkan bersifat acak hal ini dipengaruhi respon elektron pada material tersebut berbeda dalam menerima tekanan kebisingan yang dihasilkan berdasarakan variasi putaran.

4.1.3Pengukuran Knalpot Supra X 125D dengan Kendali Kebisingan Aktif

Parameter Hasil pengukuran kebisingan pada knalpot Supra X 125D dengan menggunakan kendali kebisingan aktif sama halnya dengan pengukuran kebisingan tanpa menggunakan kendali kebisingan aktif yaitu dengan menggunakan alat sound level meter dengan variasi putaran mulai

60,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Z

Y

X+

X-KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 1.5 METER

(32)

dari 1000rpm – 4000rpm dengan interval 1000rpm dan jarak 0.75 meter, 1 meter dan 1.5 meter

a.Jarak 0.75 meter

Pada gambar 4.5 Berikut adalah grafik kebisingan vs putaran yang terjadi pada Knalpot Standar Supra X 125D dengan menggunakan alat kendali kebisingan aktif (Active Noise Control):

Gambar 4.5 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 0.75 meter dengan ANC. Pada gambar 4.5 diatas dapat dilihat sumbu pengukuran Z lebih tinggi kebisingan yang dihasilkan, hal ini dipengaruhi titik pengukuran sumbu Z yang mengarah aksial terhadap out put knalpot. pada putaran 2000rpm terjadi jarakinterval kebisingan yang begitu besar terhadap sumbu –X, Y, khususnya antara sumbu Z dengan sumbu +X. dan dapat dilihat juga di putaran 2000rpm Sumbu +X lebih rendah kebisingan yang dihasilkan dibanding dengan sumbu lainnya tetapi pada sumbu +X putaran 3000rpm – 4000rpm terjadi kenaikan kebisingan yang begitu signifikan sehingga memperkecil jarak interval nilai kebisingan terhadap sumbu lain.berdasarkan gambar diatas setelah menggunakan kendali kebisingan aktif terjadi reduksi pada setiap sumbu pengukuran Z, Y,+X

60

0 1000 2000 3000 4000 5000

Z

Y

X+

X-KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 0.75 METER

(33)

dan –X. dapat dilihat nilai reduksi setelah menggunakan kendali kebisingan aktif pada tabel 4.2 berikut ini :

Tabel 4.2 Nilai reduksi jarak 0.75 meter

Putaran

(rpm)

Nilai Reduksi

(dB)

Sumbu Z Sumbu Y Sumbu +X Sumbu +X

1000 67.5 - 65.5 = 2 66.5 - 65.3 = 1.2 65.9-65.7 = 0.2 67.4-65.4 = 2

2000 72 - 71.1 = 0.9 70.5 - 70.1 = 0.4 70.1-68 = 2.1 70.2-69.3 = 0.9

3000 75.7 - 74.2= 1.5 74.5 - 73.6 = 0.9 74.6-73.9 = 0.7 74.6-74 = 0.6

4000 80.4 – 79= 1.7 79.3 - 78.2 = 1.1 79.8-78.4 = 1.4 80.1-78.5 = 1.6

b. Jarak 1 meter

(34)

Gambar 4.6 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 1 meter dengan ANC Pada gambar diatas dapat dilihat sumbu pengukuran Z setelah menggunakan kendali kebisingan aktif tetap lebih tinggi kebisingan yang dihasilkan. Dan dari gambar juga dapat dilihat sumbu Y menyilang sumbu -X diputaran 3000rpm, artinya pada putaran 3000rpm sumbu Y lebih rendah kebisingannya dibanding sumbu lainnya, sehingga dapat disimpulkan nilai kebisingan yang diperoleh pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama artinya sinyal kebisingan yang dihasilkan bersifat acak.berdasarkan gambar diatas setelah menggunakan kendali kebisingan aktif terjadi reduksi pada setiap sumbu pengukuran Z, Y,+X dan –X. dapat dilihat nilai reduksi setelah menggunakan kendali kebisingan aktif pada tabel 4.3 berikut ini :

60,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Z

Y

X+

X-KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 1 METER

(35)

Tabel 4.3 Nilai reduksi jarak 1 meter

Putaran

(rpm)

Nilai Reduksi

(dB)

1000 66.5-64.5 = 2 65.5 – 64 = 1.5 65 – 64 = 1 66-64.2 = 1.8

2000 71-69.5 = 1.5 69.9-68.9 = 1 69.3-68.3 = 1 68.8-68.2 = 0.6

3000 74.4-73.4 = 1 73.8-72.2 = 1.6 74.2-73.2 = 1 74.3-73.2 = 1.1

4000 79-77.8 = 1.2 78-77.5 = 0.5 78.5-77.6 = 0.9 78.7-77.7 = 1

c.Jarak 1.5 meter

(36)

Gambar 4.7 Grafik kebisingan vs putaran pada jarak 1.5 meter dengan ANC Pada gambar diatas dapat dilihat sumbu pengukuran Z, Y, +X dan –X menunjukan jarak interval kebisingan yang begitu kecil (rapat) artinya saling mendekati nilai kebisingan yang dihasilkan. Pada sumbu Z menunjukan fenomena yang sama dengan variasi jarak lainnya tetap lebih tinggi atau dominan kebisingan yang dihasilkan. Dan dapat disimpulkan juga, Setelah menggunakan kendali kebisingan aktif dapat dilihat pada gambar diatas terjadi sinyal reduksi di setiap titik pengukuran dengan variasi sinyal reduksi yang berbeda – beda seperti ditunjukan tabel 4.4 dibawah ini:

50,7

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Z

Y

X+

X-KEBISINGANVS PUTARAN JARAK 1.5 METER

(37)

Tabel 4.4 Nilai reduksi jarak 1.5 meter

Putaran

(rpm)

Nilai Reduksi

(dB)

1000 65.5-61.5 = 4 64-62.9= 1.1 66.1-62.8 = 3.3 65.2 – 63 = 2.2

2000 69.9-68.4 = 1.5 69.1 – 68= 1.1 68.9-68.1 = 0.8 68.1-67.3 = 0.8

3000 73.7-72.5 = 1.2 72.7-71.8 = 0.9 73.6-72.3 = 1.3 73.7-72.3 = 1.4

4000 77.8-76.7 = 1.1 77.4-76.1 = 1.3 77.6-76.3 = 1.3 77.9-76.5 = 1.4

4.2 Perbandingan sinyal kebisingan sebelum menggunakan ANC dan sesudah menggunakan ANC

Sesuai maksud dan tujuan penelitian ini yaitu melakukan pengujian kendali kebisingan aktif pada knalpot Supra X 125D sehingga didapatkan noise reduction, Berikut grafik perbandingan hasil yang didapatkan berdasarkan hasil uji eksperimental :

a. Jarak 0.75 meter

(38)

Gambar 4.8 Grafik kebisingan vs putaran ANC vs Non ANC jarak 0.75 meter Pada gambar 4.8 diatas dapat dilihat ilustrasi sinyal kebisingan yang begitu acak artinya setiap sinyal kebisingan pada jarak tertentu tidak mempunyai selisih interval kebisingan yang sama atau berubah –ubah. Dan dapat ditunjukan nilai kebisingan paling besar berada di sumbu Z Non ANC dan paling rendah di sumbu X ANC. Dan dapat dilihat juga fenomena di sumbu X+ ANC pada putaran 2000rpm terjadi pelemahan sinyal kebisingan hal ini dipengaruhi kebisingan yang tidak konstan terhadap jarak dan putaran.

b.Jarak 1 meter

Pada gambar 4.9 Berikut adalah ilustrasi sinyal grafik kebisingan vs putaran yang begitu acak pada Knalpot Standar Supra X 125D dengan menggunakan kendali kebisingan aktif vs tanpa alat kendali kebisingan aktif .

0 1000 2000 3000 4000 5000

(39)

Gambar 4.9 Grafik kebisingan vs putaran ANC vs Non ANC jarak 1 meter Pada gambar 4.9 diatas juga di ilustrasikan sinyal kebisingan yang bersifat acak artinya setiap sinyal kebisingan pada jarak tertentu tidak mempunyai selisih interval kebisingan yang sama atau berubah –ubah. Dan dapat ditunjukan nilai kebisingan paling besar berada di sumbu Z Non ANC dan paling rendah di sumbu +X ANC. pada jarak pengukuran 1 meter terjadi penurunan kebisingan di sumbu Non ANC hal ini dipengaruhi semakin jauh jarak pengukuran maka kebisingan semakin berkurang, sedangkan pada sumbu ANC terjadi reduksi disetiap sumbu ANC.

0 1000 2000 3000 4000 5000

(40)

c. Jarak 1.5 meter

Pada gambar 4.10 Berikut adalah ilustrasi sinyal grafik kebisingan vs putaran yang begitu acak pada Knalpot Standar Supra X 125D dengan menggunakan kendali kebisingan aktif vs tanpa alat kendali kebisingan aktif .

Gambar 4.10Grafik kebisingan vs putaran ANC vs Non ANC jarak 1.5 meter Pada gambar 4.10diatas terlihat menunjukan fenomena yang sama dengan gambar 4.8 dan 4.9 sinyal kebisingan yang dihasilkan bersifat acak artinya setiap sinyal kebisingan pada jarak tertentu tidak mempunyai selisih interval kebisingan yang sama atau berubah –ubah.Dan dapat ditunjukan nilai kebisingan paling besar berada di sumbu Z Non ANC dan paling rendah di sumbu Z ANC. pada jarak pengukuran 1.5 meter terjadi penurunan kebisingan di sumbu Non ANC hal ini dipengaruhi semakin jauh jarak pengukuran maka kebisingan semakin berkurang, sedangkan pada sumbu ANC sama halnya dengan variasi jarak 0.75 meter dan 1 meter terjadi reduksi disetiap sumbu ANC hal ini menunjukan kendali kebisingan aktif dapat mereduksi kebisingan yang dihasilkan knalpot Supra X 125D.

56,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

(41)

4.2.1Reduksi Noise (noise reduction) di Sumbu Y a. Jarak 0.75 meter

Gambar 4.11 Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu Y (0.75 m) Berdasarkan gambar 4.11 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Y jarak 0.75 meterdimana pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama artinya sinyal kebisingan yang dihasilkan bersifat tidak konstan.

• Putaran 1000rpm kemampuan reduksi 1.2 dB

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 0.4 dB artinya terjadi penurunan kemampuan reduksi.

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1.1 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi.

60,6

0 1000 2000 3000 4000 5000

(42)

b. Jarak 1 meter

Gambar 4.12 Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu Y,(1 m) Berdasarkan gambar 4.12 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Y jarak 1 meter

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya terjadi penurunan kemampuan reduksi.

c.Jarak 1.5 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(43)

Gambar 4.13. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc di sumbu Y (1.5 m) Berdasarkan gambar 4.13 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Y jarak 0.75 meter

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 1.1 dB artinya kemampuan reduksi tetap

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 1.3 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi yang begitu signifikan.

4.2.2Reduksi noise (noise reduction) di sumbu Z 50,6

0 1000 2000 3000 4000 5000

(44)

a.Jarak 0.75 meter

Gambar 4.14. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc di sumbu Z (0.75 m) Berdasarkan gambar 4.14 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Z jarak 0.75 meter

• Putaran 1000rpm kemampuan reduksi 2 dB

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 1.1 dB artinya kemampuan reduksi menurun.

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 1.3 dB artinya terjadi penurunan kemampuan reduksi yang begitu signifikan.

b. Jarak 1 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(45)

Gambar 4.15. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc di sumbu Z (1m) Berdasarkan gambar 4.15 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Z jarak 1 meter

• Putaran 1000rpm kemampuan reduksi 2 dB.

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya terjadi penurunan kemampuan reduksi.

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 2.8 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi yang begitu signifikan.

c.Jarak 1.5 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(46)

Gambar 4.16. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc di sumbu Z (1.5 m) Berdasarkan gambar 4.16 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu Z jarak 1.5 meter

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 1.1 dB artinya terjadi penurunan kemampuan reduksi yang begitu signifikan.

4.2.3Reduksi noise (noise reduction) di sumbu - X

0 1000 2000 3000 4000 5000

(47)

a. Jarak 0.75 meter

Gambar 4.17. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu -X (0.75 m) Berdasarkan gambar 4.17 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 0.75 meter

b. Jarak 1 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(48)

Gambar 4.18. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc di sumbu - X (1 m) Berdasarkan gambar 4.18 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 1 meter

• Putaran 1000rpm kemampuan reduksi 2.2 dB.

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi.

c. Jarak 1.5 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(49)

Gambar 4.19. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu – X ( 1.5 m) Berdasarkan gambar 4.19 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 1.5 meter

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi.

4.2.4Reduksi noise ( noise reduction) di sumbu + X

0 1000 2000 3000 4000 5000

(50)

a.Jarak 0.75 meter

Gambar 4.20. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Ancsumbu +X (0.75 m) Berdasarkan gambar 4.20 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 0.75 meter

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 2.1 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi

b.Jarak 1 meter

0 1000 2000 3000 4000 5000

(51)

Gambar 4.21. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu +X(1 m) Berdasarkan gambar 4.21 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 1meter

• Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya kemampuan reduksi tetap

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1 dB artinya kemampuan reduksi tetap

0 1000 2000 3000 4000 5000

(52)

Gambar 4.22. Grafik kebisingan vs putaran Non Anc vs Anc sumbu +X (1.5 m) Berdasarkan gambar 4.22 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada sumbu X jarak 1.5 meter

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1.3 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 1.3 dB artinya kemampuan reduksi tetap.

0 1000 2000 3000 4000 5000

(53)

4.3.1 Noise Contour Knalpot Standar tanpa Alat Kendali Kebisingan Aktif (Active NoiseControl)

1. Jarak 0.75 meter

Tabel 4.5 Kebisingan yang dihasilkan arah +Z, + Y, +X, -X, pada jarak 0.75 meter.

N (rpm) Z Y + X -X

1000 67.5 66.5 65.9 67.4

2000 72 70.5 70.1 70.2

3000 75.7 74.5 74.6 74.6

4000 80.4 79.3 79.8 80.1

(54)

Gambar 4.24Noise Contour pada knalpot Non ANC ( jarak 0.75 meter, 2000 rpm)

Pada gambar 4.24 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (72 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu +X ( 70.1 dB) dengan putaran 2000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(55)

Pada gambar 4.25 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (75.7 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu Y (74.5 dB) dengan putaran 3000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

2. Jarak 1 meter

Tabel 4.6 Kebisingan yang dihasilkan arah Z, Y, +X, -X, pada jarak 1 meter.

N (rpm) Z Y + X -X

1000 66.5 65.5 65 66

2000 71 69.9 69.3 68.8

3000 74.4 73.8 74.2 74.3

4000 79 78 78.5 78.7

(56)

Pada gambar 4.26 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (66.5 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu +X (65 dB) dengan putaran 1000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(57)

Gambar 4.28Noise Contour pada knalpot Non ANC ( jarak 1 meter, 3000 rpm) Pada gambar 4.28 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (74.4 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu Y (73.8 dB) dengan putaran 3000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

3. Jarak 1.5 meter

Tabel 4.7 Kebisingan yang dihasilkan arah +Z, + Y, +X, -X, pada jarak 1.5 meter.

N (rpm) Z Y + X -X

1000 65.5 64 66.1 65.2

2000 69.9 69.1 68.9 68.1

3000 73.7 72.7 73.6 73.7

(58)

Gambar 4.29Noise Contour pada knalpot Non ANC ( jarak 1.5 meter, 1000 rpm) Pada gambar 4.29 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (65.5 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu Y (64 dB) dengan putaran 1000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(59)

Pada gambar 4.30 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (69.9 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu -X (68.1 dB) dengan putaran 2000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(60)

4.3.2 Noise Contour Knalpot dengan alat Kendali Kebisingan Aktif (Active NoiseControl)

1. Jarak 0.75 meter

Tabel 4.8 Kebisingan yang dihasilkan arah +Z, + Y, +X, -X, -Y pada jarak 0.75 meter.

N (rpm) Z +Y + X -X

1000 65.7 65.3 65.7 65.4

2000 71.1 70.1 68 69.3

3000 74.2 73.6 73.9 74

4000 79 78.2 78.4 78.5

(61)

Gambar 4.33Noise Contour pada knalpot ANC ( jarak 0.75 meter, 2000 rpm) Pada gambar 4.33 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu – Y (69 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (-Y) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu Z (66.4 dB) dengan putaran 2000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(62)

dengan putaran 3000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

2. Jarak 1 meter

Tabel 4.9 Kebisingan yang dihasilkan arah Z, Y, +X, -X, pada jarak 1 meter.

N (rpm) Z Y + X -X

1000 64.5 64 64 64.2

2000 69.5 68.9 68.3 68.2

3000 73.4 72.2 73.2 73.2

4000 77.8 77.5 77.6 77.7

(63)

Gambar 4.36Noise Contour pada knalpot ANC ( jarak 1 meter, 2000 rpm) Pada gambar 4.36 dapat dilihat tingkat kebisingan tertinggi berada pada sumbu Z (69.5 dB) ini disebabkan karena posisi dari knalpot mengarah aksial (Z) dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu -X (68.2 dB) dan dengan putaran 2000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

(64)

dan kebisingan paling rendah berada pada sumbu Y (72.2 dB) dan dengan putaran 3000 rpm. bentuk noise contour diperlihatkan seperti gambar diatas.

3. Jarak 1.5 meter

Tabel 4.10 Kebisingan yang dihasilkan arah Z, Y, +X, -X, pada jarak 1.5 meter.

N (rpm) Z Y + X -X

1000 60.2 58.3 60.1 60.1

2000 63.7 63.6 63.4 63.3

3000 67.8 67.6 67.7 67.4

4000 69.0 68.3 68.4 69.2

(65)

4.4 Nilai Rata – Rata Kebisingan Knalpot Supra X 125 D tanpa Menggunakan Kendali Kebisingan Aktif ( Active Noise Control)

Lp rata – rata n1… =��(�)+��(�)+��(�+)+��(�−) 4

Dimana : Lp :Level Pressure (dB) n1 : Putaran (rpm)

4 : Jumlah variasi putaran (1000rpm, 2000rpm,3000rpm,4000rpm) Z,Y,X dan –X : arah pengukuran

• Jarak 0.75 meter

Lp rata – rata n1 =��(�)+��(�)+��(�+)+��(�−) 4

=

67.5+66.5+65.9+67.4

4

= 66.82 dB

Lp rata – rata n2 =72+70.5+70.1+70.2 4

= 70.7 dB

Lp rata – rata n3 = 75.7 +74.5+74.6+74.6 4

= 74.85 dB

Lp rata – rata n4 = 80.4+79.3+79.8+ 80.1 4

(66)

(67)

4.5 Nilai Rata – Rata Kebisingan Knalpot Supra X 125 D Menggunakan Kendali Kebisingan Aktif ( Active Noise Control)

• Jarak 0.75 meter

Lp rata- rata n3 = 73.4+72.2+73.2+73.2 4

(68)

Lp rata – rata n4 = 77.8+77.5+77.6+77.7 Lp rata – rata =76.7+76.1+76.3+76.5

4

= 76.4 dB

Berdasarkan nilai rata – rata perbandingan antara knalpot tanpa ANC

dengan knalpot ANC, diperoleh tabel hasil rata – rata kebisingan knalpot tanpa

ANC dengan knalpot ANC, 1.Jarak 0.75 meter

(69)

Tabel 4.11 Nilai rata – rata kebisingan knalpot Non ANC dan ANC (0.75 meter)

Berdasarkan tabel 4.11 diatas maka diperoleh grafik seperti gambar 4.39 berikut:

Gambar 4.39 Grafik kebisingan vs putaran nilai rata- rata Non ANC dengan ANC

Berdasarkan gambar 4.39 diatas dapat ditarik kesimpulan dalam bentuk grafik kemampuan rata-rata kebisingan yang dapat di reduksi knalpot pada jarak 0.75 meter seperti gambar 4.40 dibawah ini:

50,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

NON ANC

ANC KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 0.75 M

(70)

Gambar 4.40 Hubungan noise vs putaran (kemampuan reduksi noise jarak 0.75 m) Berdasarkan gambar 4.40 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada jarak 0.75 meterdimana pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama, dan ini dipengaruhi oleh tingkat tekanan kebisingan (Sound Pressure Level) yang dihasilkan berbeda - berbeda pada setiap putaran, sehingga dalam menerima thermal noise terjadi fluktuasi kebisingan. Artinya pada struktur material tersebut mempunyai karakteristik baik dan buruk ketika menerima tekanan yang dihasilkan putaran dan menyebabkan terjadinya variasi kekuatan noise [8].Secara matematis kekuatan noise dapat dirumuskan seperti persamaan 2.5 pada bab 2 sebelumnya.

Dapat dilihat kemampuan reduksi rata -rata setiap putaran 1000rpm- 4000rpm dengan jarak 0.75 meter :

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

(71)

Berdasarkan nilai reduksi rata – rata diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa kemampuan reduksi paling baik yaitu pada putaran 4000rpm dengan kemampuan reduksi 1.38 dB sedangkan paling buruk kemampuan reduksi yaitu pada Putaran 3000rpm dengan kemampuan reduksi 0.93 dB.

2.Jarak 1 meter

Berikut tabel hasil nilai rata – rata kebisingan knalpot tanpa menggunakan alat Kendali kebisingan aktif (Active Noise Control) dengan menggunakan alat Kendali kebisingan aktif (Active Noise Control) pada jarak 1 meter dengan variasi putaran 1000 rpm, 2000 rpm, 3000 rpm,dan 4000 rpm :

(72)

Berdasarkan tabel 4.12 diatas maka diperoleh grafik seperti gambar 4.41 berikut

Berdasarkan gambar 4.41 diatas dapat ditarik kesimpulan dalam bentuk grafik kemampuan rata-rata kebisingan yang dapat di reduksi knalpot pada jarak 1 meter seperti gambar 4.42 dibawah ini:

Gambar 4.42 Hubungan noise vs putaran (kemampuan reduksi noise jarak 1 m) 50,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Non ANC

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

(73)

Berdasarkan gambar 4.42 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada jarak 1 meterdimana pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama, dan ini dipengaruhi oleh tingkat tekanan kebisingan (Sound Pressure Level) yang dihasilkan berbeda - berbeda pada setiap putaran, sehingga dalam menerima thermal noise terjadi fluktuasi kebisingan. Artinya pada struktur material tersebut mempunyai karakteristik baik dan buruk ketika menerima tekanan yang dihasilkan putaran dan menyebabkan terjadinya variasi kekuatan noise [8].Secara matematis kekuatan noise dapat dirumuskan seperti persamaan 2.5 pada bab 2 sebelumnya.

Dapat dilihat kemampuan reduksi rata -rata setiap putaran 1000rpm – 4000rpm dengan jarak 1meter :

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 0.9 dB artinya kemampuan reduksi semakin menurun.

Berdasarkan nilai reduksi rata – rata diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa kemampuan reduksi paling baik yaitu pada putaran 1000rpm dengan kemampuan reduksi 1.58 dB sedangkan paling buruk kemampuan reduksi yaitu pada Putaran 4000rpm dengan kemampuan reduksi 0.9 dB.

3.Jarak 1.5 meter

(74)

Tabel 4.13 Nilai rata – rata kebisingan knalpot Non ANC dan ANC (1.5 meter)

Berdasarkan tabel 4.13 diatas maka diperoleh grafik seperti gambar 4.43 berikut:

Berdasarkan gambar 4.43 diatasdapat ditarik kesimpulan dalam bentuk grafik kemampuan rata-rata kebisingan yang dapat di reduksi knalpot pada jarak 1.5 meter seperti gambar 4.44 dibawah ini:

50,5

0 1000 2000 3000 4000 5000

Non ANC

ANC KEBISINGAN VS PUTARAN JARAK 1.5 M

(75)

Gambar 4.44 Hubungan noise vs putaran (kemampuan reduksi noise jarak 1.5 m) Berdasarkan gambar 4.44 diatas dapat dilihat kemampuan reduksi setiap putaran pada jarak 1.5 meterdimana pada setiap sumbu tidak memiliki nilai yang konstan dan juga tidak memiliki jarak interval kebisingan yang sama, dan ini dipengaruhi oleh tingkat tekanan kebisingan (Sound Pressure Level) yang dihasilkan berbeda - berbeda pada setiap putaran, sehingga dalam menerima thermal noise terjadi fluktuasi kebisingan. Artinya pada struktur material tersebut mempunyai karakteristik baik dan buruk ketika menerima tekanan yang dihasilkan putaran dan menyebabkan terjadinya variasi kekuatan noise [8].Secara matematis kekuatan noise dapat dirumuskan seperti persamaan 2.5 pada bab 2 sebelumnya.

Dapat dilihat kemampuan reduksi rata -rata setiap putaran 1000rpm – 4000rpm dengan jarak 1.5 meter :

• Putaran 1000rpm kemampuan reduksi sangat tinggi yaitu 2.65 dB. • Putaran 2000rpm kemampuan reduksi 1.05 dB artinya terjadi

penurunan kemampuan reduksi secara drastis. 2,65

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

(76)

• Putaran 3000rpm kemampuan reduksi 1.2 dB artinya terjadi kenaikan kemampuan reduksi 0.25 dB.

• Putaran 4000rpm kemampuan reduksi 1.27 dB artinya kemampuan reduksi meningkat.

(77)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian dan analisa yang telah dilakukan dan dilaporkan pada bab – bab sebelumnya sesuai dengan tujuan penelitian ini maka ditarik kesimpulan dari hasil uji eksperimental yaitu :

1. Kebisingan yang dihasilkan tanpa menggunakan alat kendali kebisingan nilai kebisingan terbesar di peroleh pada titik Z diputaran 4000 dengan nilai 80.4 dB pada jarak pengukuran soundlevel meter 0.75 meter.

2. Kebisingan yang dihasilkan menggunakan alat kendali kebisingan aktif nilai kebisingan terbesar di peroleh pada pada titik Z diputaran 4000 dengan nilai 79 dB pada jarak pengukuran sound level meter 0.75 meter 3. Kebisingan yang dihasilkan menggunakan alat kendali kebisingan nilai

reduksi kebisingan terbesar di peroleh pada pada titik Z diputaran 1000 dengan nilai Non ANC = 65.5 dB dan ANC = 61.5 dB pada jarak pengukuran sound level meter 1.5 meter, artinya didapatkan reduksi sinyal (noise reduction) 4 dB.

4. Kebisingan yang dihasilkan menggunakan alat kendali kebisingan nilai reduksi kebisingan terkecil di peroleh pada pada titik X diputaran 2000 rpm dengan nilai Non ANC = 65.9 dB dan ANC =65.7 dB pada jarak pengukuran sound level meter 0.75 meter, artinya didapatkan reduksi sinyal (noise reduction) 0,2 dB.

5. Berdasarakan dari nilai kebisingan yang diperoleh pada saat pengujian secara Eksperimental kemudian di plot dalam bentuk grafik diperoleh Sinyal kebisingan yang tidak konstan artinya setiap sinyal kebisingan pada jarak tertentu tidak mempunyai selisih interval kebisingan yang sama pada setiap sumbu pengukuran atau sinyal berubah –ubah.

(78)

mencapai reduksi noise sebesar mungkin dan ternyata reduksi noise paling tinggi diperoleh 4 dB.

5.2 Saran

1. Melakukan penelitian selanjutnya dengan mengubah variasi putaran dan jarak yang berbeda dari penelitian ini.

2. Melakukan penelitian selanjutnya secara eksperimental pada knalpot komposit serat batang kelapa sawit teknik mesin usu dengan mengaplikasikan kendali kebisingan aktif (Active Noise Control) pada knalpot komposit tersebut.

3. Melakukan penelitian secara eksperimental dengan mencari solusi lain sehingga mendapatkan nilai reduksi yang lebih tinggi lebih dari 4 dB. 4. Merancang alat Active Noise Control dan Mencari solusi lain untuk

mendapatkan keadaan real-time dalam menggunakan metode Active Noise Control.

(79)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Proses Interferensi Gelombang Bunyi

Suara atau Bunyi adalah sensasi yang dapat kita dengarkan. Secara ilmiah suara atau bunyi adalah gelombang mekanik yang dalam perambatannya arahnya sejajar dengan arah getarnya (gelombang longitudinal). Kata bunyi mempunyai dua definisi: (1) Secara fisis, bunyi berarti penyimpangan tekanan, pergeseran partikel dalam medium elastik seperti udara bersifat bunyi obyektif. (2) Secara fisiologis, bunyi adalah sensasi pendengaran yang disebabkan penyimpangan fisis yang digambarkan bersifat subyektif sedangkan ( noise) dapat diartikan sebagai bunyi yaang tidak diinginkan. Gelombang bunyi menyebabkan perubahan tekanan pada medium yang dilewatinya seperti ditunjukan pada gambar (2.1)

Gambar 2.1 Garpu tala yang dipukul menghasilkan perubahan tekanan Udara karena getarannya dan menghasilkan bunyi [5]

Berdasarkan Gambar (2.1), persamaan perubahan gelombang bunyi dapat dituliskan:

Px = P sin(kx− ωt)...(2.1) Dengan Px = Perubahan dari tekanan standar

P = Amplitudo Tekanan

K = 2π/λ dengan λ adalah panjang gelombang

(80)

Ada dua besaran yang biasanya diperoleh dalam bunyi yaitu frekuensi dan amplitudo. Frekuensi adalah jumlah variasi tekanan per detik yang dinyatakan dalam satuan Hertz ( Hz), sedangkan amplitudo adalah besaran yang menunjukan kuat lemahnya bunyi[5].

Kuat dan lemah suatu bunyi dapat ditunjukan dengan beberapa parameter yang intensitas bunyi (sound intensity), tekanan bunyi (sound pressure), arah tekanan bunyi (sound pressure level/ SPL) dan kekerasan bunyi (loudness). Intensitas bunyi adalah waktu rata – rata aliran energi bunyi per satuan luas dengan arah tegak lurus terhadap bidang yang dinyatakan dalam satuan

Wm−2.

Kemudian yang dimaksud tekanan bunyi adalah perbedaan yang dinyatakan tekanan dalam satuan bunyi dengan tekanan atmosfir pada titik tersebut yang dinyatakan dalam satuan tekanan bunyi. Satuan tekanan bunyi dinyatakan dalam decibel (dB) [6].

2.1.1 Syarat Terjadinya Suatu Bunyi / Suara a Ada sumber bunyi ( benda yang bergetar ) b Ada medium yang digunakan untuk merambat.

c Ada penerima atau pendengar di dalam jangkauan sumber bunyi.

2.1.2 Sumber Bunyi

Bunyi merupakan salah satu bentuk energi yang dapat didengar. Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Semua getaran benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Salah satu contoh sumber bunyi/suara yaitu suara mesin (contoh mesin kendaraan bermotor, mesin diesel), benturan antar benda, suara manusia dan lain sebagainya.

2.1.3 Perambatan Bunyi

(81)

bunyi di udara. Getaran – getaran pengeras suara menghasilkan variasi tekanan pada udara. Gelombang bunyi di udara secara normal getaran dari udara yang memaksa gendang telinga kita untuk bergetar. Akan tetapi, gelombang bunyi juga dapat menjalar ke bahan – bahan lainnya. Jelas sekali bahwa bunyi tidak dapat berpindah tanpa adanya bahan atau medium perantara. Bunyi memerlukan waktu untuk merambat dari suatu tempat ke tempat lain. Kecepatan bunyi pada setiap bahan berbeda – beda[6].

.

2.2. Pengertian Kebisingan

Kebisingan atau yang biasa disebut noise adalah suatu sinyal gangguan yang bersifat merupaka sekali, suatu contoh misalnya : bunyi mesin – mesin di pabrik merupakan hal yang biasa bagi operatornya, tetapi tidak demikian pada orang – orang lain disekitarnya. Itu adalah suara yang tidak diinginkan, suara itu adalah kebisingan. Tetapi hampir semua mesin – mesin yang dihasilkan, baik itu untuk industri maupun pada kendaraan bermotor selalu disertai kebisingan. Sumber bising

thermal dan shot noise[7].

2.2.1 Sumber – sumber kebisingan

Secara garis besar sumber – sumber kebisingan dapat dibagi atas tiga yaitu:

1. Air Bone

2. Solid Borne / Structur Borne

3. Fluid Borne

Air borne merupakan penyebab kebisingan akibat fenomena turbulen, shock dan pulsasi di dalam media udara atau gas. Solid borne /

(82)

kebisingan pada fluida yang disebabkan oleh gejala – gejala turbulen, kavitasi dan pulsasi.

Pada sistem teknik mesin, gejala – gejala penyebab kebisingan yang sering terjadi dapat digolongkan atas tiga yaitu :

1. Mechanical Noise : Kebisingan akibat fenomena mekanikal, antara lain roda gigi, impeller, fan ataupun sistem yang terkena beban luar.

2. Electro Noise : Kebisingan akibat fenomena elektro, antara lain

trafo, generator dan lainnya.

(83)

Tabel 2. 1 Spektrum Kebisingan Akustik[8]

200 yd dari peluncuran misil

(84)

untuk mempersempit pembahasan biasanya di tentukan oleh parameter berikut:

a. Frekuensi

Gelombang gerak sendiri memiliki banyak kriteria yang dapat dijabarkan secara terperinci diantaranya adalah frekuensi. Frekuensi didefinisikan sebagai jumlah getaran ataupun gerakan yang terjadi dalam satu satuan waktu, frekuensi dapat di modelkan dengan persamamaan berikut:

F = 1/ T...(2.2)

b. Panjang gelombang

Panjang gelombang (λ) dari gelombang suara merupakan

parameter yang sangat penting didalam mencari tahu pola dari gelombang suara. Jika dilihat dari gambaran gelombang, maka panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak gelombang. Panjang gelombang dapat dirumuskan sebagai:

λ

=

�

�...(2.3)

c. Jumlah gelombang

Jumlah gelombang merupakan banyaknya gelombang suara yang terjadi selama perambatan gelombang. Dirumuskan sebagai berikut:

k =

2�

�

=

2�

� ...(2.4)

d. Sound Pressure

(85)

perubahan tekanan udara sebagai indikasi dari adanya perambatan bunyi inilah yang disebut sound pressure.

2.2.3 Jenis - jenis Noise

Noise dapat dikelompokan dalam dua jenis yaitu:

1. Correlated noise: hubungan antara

ini. Karena itu, correlated noise hanya muncul saat ada sinyal.

2. Uncorrelated noise: noise yang dapat muncul kapanpun, saat terdapat sinyal maupun tidak ada sinyal. Uncorrelated noise muncul tanpa memperhatikan adanya sinyal atau tidak. Noise dalam kategori ini dapat dibagi lagi menjadi dua kategori umum, yaitu :

1 Eksternal Noise: Adalah noise yang dihasilkan dari luar alat atau

Noise tidak disebabkan ole

Noise eksternal:

a. Atmospheric noise: Gangguan elektris yang terjadi secara alami, disebabkan oleh hal – hal yang berkaitan denga

Noise atmosfer biasanya disebut juga static electricity. Noise jenis ini bersumber dari kondisi elektris yang bersifat alami, seper

daStatic electricity berbent

ke dalam energi sepanjang lebar

b. Ekstraterrestrial noise: Noise ini terdiri dari sinyal elektris yang dihasilkan dari luar atmosfer bumi. Terkadang disebut juga

deep-space noise. Noise

Noise ini dibagi menjadi 2

kategori, yaitu solar dan cosmic noise:

(86)

bergantung pada aktivitas sun spot mengikuti pola perputaran yang berulang setiap 11 tahun.

2. Cosmic noise: Cosmic noise didistribusikan secara kontinu di sepanjang galaksi. Intensitas noise cenderung kecil karena sumber noise galaksi terletak lebih jauh dari matahari. Cosmic noise sering juga disebut black-body noise dan didistribusikan secara merata di selur c. Man-made noise: Secara sederhana diartikan sebagai noise yang

dihasilkan manusia. Sumber utama dari noise ini adalah mekanisme

spark-producing, seperti

peralihan alat oleh manusia (switching equipment). Misalnya, setiap saat di rumah, penghuni sering mematikan dan menyalakan lampu melalui atau terhenti perubahan ini memuat lebar frekuensi yang cukup besar. Beberapa frekuensi itu memancar/menyebar dari saklar atau listrik rumah, yang bertindak sebagai miniatur penghantar da

Noise karena aktivitas manusia ini disebut juga impulse noise, karena bersumber dari aktivitas on/of yang bersifat mendadak. MHz. Noise jenis ini lebih sering terjadi pada daer dan area

industrial noise.

2. Internal Noise: Internal noise juga menjadi faktor yang penting dalam

Internal noise adalah gangguan elektris yang

dihasilkan alat atNoise muncul berasal dari komponen alat dalam sistem komunikasi bersangkutan. Ada 3 jenis utama noise yang dihasilkan secara internal, yaitu:

(87)

ditemukan oleh ahli tumbuh-tumbuhan, mengamati perpindahan padi. Perpindahan random elektron pertama kali dikenal tahun 1927 ole Secara matematis, kekuatan noise adalah:

N = K. T. B...(2.5)

N= Kekuatan noise (dB)

K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 J/K) T = Temperatur absolute (K)

B = Band width (mm)

b. Shot noise: noise jenis ini muncul karena penyampaian sinyal yang tidak beraturan pada keluaran (output) alat elektronik yang digunakan, seperti pada jumlah

menghasilkan Shot noise

juga bisa terjadi pada alat optik. Pada Shot noise, penyampaian sinyal tidak bergerak secara kontinu dan beraturan, tapi bergerak berdasarkan garis edar yang acak. Karena itu, gangguan yang dihasilkan acak dan berlapis pada sinyal yang ada. Penelitian shot noise pertama kali dilakukan pada

vacuum-tube amplifier).

(88)

satu perputaran sinyal. Transit time noise pada transistor ditentukan ole frekuensi yang tinggi saat perlintasan semikonduktor, noise akan lebih banyak dibandingkan dengan sinyal aslinya[8].

2.3Efek Noise

Bising dapat menyebabkan berbagai gangguan seperti gangguan komunikasi, fisiologis, gangguan pada pendengaran. ancaman bahaya keselamatan lingkungan kerja, menurunya performa kerja, stres dan kelelahan.

2.3.1 Efek Noise terhadap sistem Komunikasi

Bising dapat memberikan efek gangguan pada sistem komunikasi dalam 3 area:

1. Bising menyebabkan pendengar tidak mengerti dengan sinyal asli yang disampaikan atau bahkan tidak mengerti dengan seluruh sinyal.

2. Bising dapat menyebabkan kegagalan dalam sistem penerimaan sinyal. 3. Bising juga mengakibatkan sistem yang tidak efisien[9].

2.3.2 Efek Noise terhadap fisiologis

(89)

2.3.3 Efek Noise Terhadap Pendengaran

Gambar 2.2 Konstruksi Telinga Manusia Dalam menangkap Bunyi[10] Pada gambar 2.2 Menunjukan ilustrasi bagaimana telinga manusia menangkap bunyi dari sumber suara, terlihat proses dari Eardum menuju

Cochlea yang berakhir pada Brain sebagai pengolah bunyi yang telah di dengar.

Tingkat tekanan bunyi minimum yang mampu membangkitkan sensasi pendengaran di telinga pengamat disebut kemampuan mendengar. Bila tekanan bunyi ditambah dan bunyi menjadi lebih keras, akhirnya ia mencapai suatu tingkat dimana sensasi pendengaran menjadi tidak nyaman. Tingkat tekanan bunyi minimum yang merangsang telinga sampai suatu keadaan dimana rasa tidak nyaman menyebabkan rasa sakit tertentu disebut ambang rasa sakit.

Macam-macam gangguan pendengaran (ketulian), dapat dibagi atas : 1.Tuli sementara

(90)

2.Tuli Menetap

Diakibatkan waktu paparan yang lama (kronis) dan pengaruhi faktor-faktor sebagai berikut :

a. Tingginya level suara b. Spektrum suara c. Kepekaan individu

d. Pengaruh obat-obatan, beberapa obat-obatan dapat memperberat (pengaruh synergistik) ketulian apabila diberikan bersamaan dengan kontak suara, misalnya quinine, aspirin, dan beberapa obat lainnya.

e. Keadaan Kesehatan

3. Prebycusis

Penurunan dayadengar sebagai akibat pertambahan usia merupakan gejala yang dialami hampir semua orang dan dikenal dengan prebycusis (menurunnya daya dengar pada nada tinggi)[10].

2.4. Pengertian Active Noise Control(ANC)

Merupakan suatu teknologi yang berguna untuk menghilangkan gelombang frekuensi bising dari sumber suara. Lingkungan pekerjaan yang menggunakan teknologi dengan prinsip mekanis, terutama di bidang perpabrikan, penyiaran, dan transportasi, akan selalu terlibat dengan bising berfrekuensi tinggi.

Terkait dengANC berperan dalam meredam

(91)

2.4.1 Teori dan Cara Kerja Pengendalian Kebisingan Aktif

Gelombang suara adalah rambatan energi dari suatu sumber yang berosilasi, melalui proses rapat dan renggang molekul-molekul udara atau medium penghantar gelombang suara sebagai akibat dari osilasi sumber suara. Gelombang suara dapat berbentuk sinyal sinusoidal seperti misalnya suara nada tunggal atau sinyal kompleks seperti misalnya wicara atau bising. Pengendalian Bising Aktif (Active Noise Control) adalah pengendalian sinyal bising dengan cara membangkitkan sinyal bising yang sama (sinyal bising sekunder) tapi dengan fase yang berbeda 180 derajat dari sinyal bising yang hendak dikendalikan (sinyal bising primer). Interferensi antara sinyal bising primer dan sekunder tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa saling menghapuskan atau kanselasi (cancelation) antara keduanya sehingga diharapkan bising primer dapat dihilangkan.

Peristiwa kanselasi tersebut sering tidak terjadi secara ideal sehingga masih diperoleh residu sinyal bising walaupun dengan amplitudo yang rendah. Metode kanselasi gelombang untuk pengendalian bising aktif dipengaruhi oleh banyak hal, antara lain arah rambatan atau fase gelombang primer dan sekunder, kandungan frekuensi dalam sinyal bising primer, serta fluktuasi sinyal bising terhadap waktu. Gelombang sinyal dari constructive akan direduksi menjadi gelombang sinyal

destructive seperti gambar 2.3 dibawah ini :

(92)

Bardasarkan gambar 2.3 diatas speaker tersebut harus memiliki tingkat kekuatan suara yang sama dengan sumber suara yang tidak diinginkan. Selain cara tersebut, transduser yang menimbulkan sinyal peredaman juga dapat diletakkan pada tempat dimana peredaman suara diinginkan, seperti telinga pengguna. Hal ini memerlukan kekuatan peredam yang lebih kecil, namun hanya efektif bagi satu pengguna saja.

Gambar 2.4 Noise bertemu dengan Anti Noise [11]

Cara kerja sistem kendali kebisingan aktif adalah dengan cara menambahkan bunyi kebalikan yang tepat untuk mereduksi sinyal bising. Pada gambar 2.4 Kita dapat melihat gelombang dengan amplitudo yang awal kemudian kita berikan amplitudo yang berlawanan (berbeda fasa 180 ̊). Pada sisi lain gelombang dengan fasa berlawanan dan amplitudo sama digabungkan maka akan dapat mereduksi sinyal noise.

Sistem kendali kebisingan aktif adalah suara melawan suara yaitu dengan metode sinyal yang telah kita dapatkan harus kita cari anti sinyalnya yaitu yang sama dengan sinyal awal tapi berlawanan fasa.

Berikut contoh sinyal tegak amplitudo rendah dengan kondisi tanpa suara pada uraian Gambar 2.5 dibawah ini:

(93)

Gambar 2.6 Gelombang Tegak High Amplitudo[12]

Dari perbandingan gambar diatas 2.5 dan 2.6 dapat dilihat bahwa amplitudo dalam keadaan diam dengan keadaan amplitudo rendah dan tinggi. Terlihat pada amplitudo rendah tidak mempunyai bunyi untuk amplitudo bunyi nyaring.

Gambar 2.7 Gelombang Tegak pada pergeseran fasa [12]

Pada Gambar 2.7 diatas diperlihatkan pergeseran fasa ynag berfluktuasi terhadap waktu. dimana dengan pergeseran fasa tersebut akan terjadi reduksi noise.

(94)

Pada Gambar 2.8 diperlihatkan dua bunyi yang berbeda fasa 180 ̊ yang saling meniadakan yang akan menuju kuadran tidak ada bunyi sama sekali.

Gambar 2.9 Sinyal sumber atau sinyal 1[12]

Pada Gambar 2.9 diperlihatkan sebuah sinyal bunyi sumber atau sinyal 1 dalam suatu Sistem kendali kebisingan aktif. Dimana persamaan yang ditunjukan adalah :

�1=A sin��...(2.6)

Gambar 2.10 Sinyal lawan atau sinyal 2 [12]

Pada Gambar 2.10 diperlihatkan sinyal lawan atau sinyal 2 dari suatu sistem kendali kebisingan aktif.

Dimana persamaannya adalah :