1
MENELITI ABSORPSI BAHAN ANYAMAN ENCENG GONDOK
DAN TEMPAT TELUR DENGAN METODE
RUANG AKUSTIK
Oleh :
ASKA
NIM : 192007041
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
5
motto
Jangan sesat! Tuhan tidak membiarkan dirinya
dipermainkan. Karena apa yang ditabur orang, itu
juga yang akan dituainya.
Galatia 6:7
6
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kasih dan anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Skripsi ini ditulis dan disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana pendidikan (S.Pd) Fisika di Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.
Dalam penyusunan skripsi ini, tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Atas segala bantuan dan dukungan tersebut, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai penulis.
2. Kedua orang tuaku tercinta, bapak dan Ibu terimakasih atas dukungan doa, materiil, moril, semangat, dan perhatiannya selama ini sehingga penulis dapat menyelesaikan studi. Kakak dan adik tercinta yang telah memberi perhatian dan semangat serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan studi
3. Bapak Adita Sutresno, S.Si M.Sc selaku Dosen pembimbing I dan Bapak Andreas Setiawan, S.Si, MT selaku dosen pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga untuk membimbing, memberikan motivasi, masukan, kepada penulis selama penelitian hingga skripsi ini selesai.
4. Seluruh Dosen pengajar FSM UKSW khususnya Dosen Fisika dan Pendidikan Fisika : Pak Kris, Pak Ferdy, Pak Handaru, Pak Alfa, Pak Aji, Bu Marmi, Bu Santi, Bu Diane, Bu Debo,. Terimakasih atas bimbingan dan segala ilmu yang diberikan kepada penulis selama kuliah. 5. Mas Tri, Mas Sigit dan Pak Tafip selaku Laboran Fisika dan Pendidikan Fisika FSM UKSW,
terima kasih atas segala bantuannya selama ini. Maaf jika selama ini selalu merepotkan. 6. Teman seperjuangan Pendidikan Fisika 2007 (Agus, Apri, Angi, Aloy, Brama, Carles, Dodi, Deo,
Devi, Hengki, Ica, Lia, Marius, Monika, Okta, Putri, Rodi, Rabinus, Swardi, Supri, Tamrin, Tini, Wilson, Yusak), terimakasih atas bantuan dan motivasi yang kalian berikan. Penulis selalu merindukan ceramah dari kalian.
7. Segenap pihak yang turut menbantu dan terlibat dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian skripsi ini. Terimakasih atas bantuannya.
7
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan dan penyelesaian skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun bagi perbaikan penulis. Apabila dalam penyusunan skripsi ini ada kata-kata yang kurang berkenan di hati pembaca, penulis mohon maaf yang sebesar besarnya, akhirnya penulis berharap, kiranya melalui skripsi ini akan bermanfaat bagi pembaca khususnya bagi pihak-pihak yang berkepentingan.
Salatiga, 14 Januari 2013
8
MENELITI ABSORPSI BAHAN ANYAMAN ENCENG GONDOK
DAN TEMPAT TELUR DENGAN METODE
RUANG AKUSTIK KECIL
Aska1, Andreas Setiawan,1,2
Adita Sutresno1,2* 1
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana 2
Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60 Salatiga 50711, Indonesia
*
e-mail : adita@staff.uksw.edu
ABSTRAK
Indera pendengaran merupakan salah satu hal yang penting dalam kehidupan manusia, terutama saat berinteraksi satu sama lain. Agar hal tersebut dapat terlaksana dengan baik, tentunya diperlukan suatu ruangan yang memiliki kualitas akustik yang baik pula. Kualitas ruangan yang baik tergantung dari bahan-bahan penyusunnya berdasarkan peruntukan dari ruangan tersebut, karena kualitas bahan yang dipakai oleh ruangan yang berbeda–beda mempengaruhi waktu dengung yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien serapan suatu bahan dengan metode ruang akustik kecil pada ruangan yang didesain dari papan partikel berukuran 1 m3 dengan bahan uji anyaman enceng gondok dan tempat telur. Beberapa parameter utama dalam perencanaan akustik suatu ruangan adalah waktu dengung dan koefisien absorpsidari 400-4000 Hz. Dalam penelitian ini menggunakan rentang frekuensi uji 1/3 oktaf dengan kenaikan penambahan bahan. Dan hasil yang diperoleh bahwa untuk tempat telur menyerap bunyi paling besar pada frekuensi 1250 Hz dan anyaman enceng gondok pada frekuensi 2000 Hz. Dan untuk kedua bahan menyerap bunyi yang semakin besar dengan semakin lebarnya luasan dinding yang ditutup oleh bahan tersebut.
Kata Kunci:absorpsi bahan
1. PENDAHULUAN
Dilihat dari bentuk bangunannya, baik buruknya sebuah ruang akustik sangat
dipengaruhi oleh bentuk dan bahan yang digunakan dalam ruang tersebut dan hal itu
berhubungan dengan perubahan bunyi. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi
kualitas dari ruang akustik salah satunya adalah waktu dengung. Waktu dengung
merupakan waktu yang dibutuhkan oleh sumber suara dalam suatu ruang untuk
berkurang sebesar 60 dB (decibel) sesudah sumber bunyi ruang dimatikan. Waktu
dengung yang pendek menyebabkan bunyi akan segera hilang sebelum sampai
9
Gaung sering terjadi pada gedung-gedung yang ruang akustiknya tidak baik.
Gaung ini dapat diatasi dengan berbagai cara, misalnya dengan merancang bentuk dan
ukuran ruangan sesuai dengan kegunaan bahan penyerap pada dinding ruangan. Besarnya penyerapan bunyi dinyatakan dengan koefisien serap (α). Koefisien serap (α) dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien serap 0 menyatakan bahwa
bunyi yang diterima akan dipantulkan sempurna, dan nilai koefisien serap 1
menyatakan bahwa bunyi yang diterima akan diserap sempurna.
Telinga selalu terbuka untuk mendengar semua bunyi yang ada, sehingga perlu
dipikirkan untuk mengurangi atau mencegah semaksimal mungkin bunyi yang terlalu
berisik. Prinsip utama mendesain akustik ruangan adalah memperkuat atau
mengarahkan bunyi yang berguna serta menghilangkan atau memperlemah bunyi yang
tidak berguna. Dengan demikian, dalam mendesain interior tempat-tempat berkumpul
yang berfungsi untuk menampung orang banyak seperti gedung pertunjukan, gedung
bioskop, gedung parlemen dan gedung sidang perlu diperhatikan karakter
masing-masing akustiknya[2].
Dalam penelitian ini, dilakukan pengamatan besarnya waktu dengung dengan
sumber bunyi yang sudah di tentukan. Pada ruangan yang di desain dari papan partikel
berukuran 1 m3 dengan bahan uji anyaman enceng gondok dan tempat telur. Karena
anyaman enceng gondok sekarang sudah banyak digunakan oleh masyarakat seperti
pembuatan tikar, kursi, tas lemari dan lain sebagainya dari enceng gondok. Tempat
telur, selain untuk menempatkan telur juga dibuat berbagai macam hiasan seperti
bingkai poto, pot bunga dan hiasan lainnya.
Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana menentukan koefisien
absorpsi suatu bahan dengan ruang akustik kecil. Alasan kenapa memilih ruang akustik
kecil, karena dilab Fisika belum ada ruang akustik yang khusus untuk menelitian
tentang akustik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien serapan dari anyaman
enceng gondok dan tempat telur dengan metode waktu dengung pada ruang akustik
kecil. Selain itu untuk mengetahui pengaruh luasan bahan terhadap koefisien serapan
bahan terhadap bunyi.
Ada pun manfaat yang dapat di capai dalam penelitian ini adalah metode ruang
dengung ini dapat digunakan untuk alat praktikum dalam percobaan di laboratorium
dan dapat di gunakan sebagai literatur untuk memilih bahan dalam pembuatan ruang
10 2. DASAR TEORI
2.1. Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat. Menurut arah getar, gelombang
dapat dibagi menjadi dua macam yaitu gelombang longitudinal dan gelomang
transversal. Gelombang transversal adalah gelombang yang mempunyai arah
rambat dan arah getar yang saling tegak lurus. Dan gelombang longitudinal adalah
gelombang yang arah rambat dan arah getarnya searah sepetri yang terlihat pada
gambar dibawah.
(a) Gelombang Logitudinal (b) Gelombang Transvesal
Gambar 1, adalah Gelombang Logitudinal dan Gelombang Transvesal. Dan gelombang bunyi adalah salah satu contoh dari gelombang longitudinal.
2.2 Gelombang bunyi
Gelombang bunyi adalah gelombang mekanis longitudinal. Gelombang bunyi
dapat merambat didalam benda padat, cair dan gas. Jadi gelombang bunyi
merupakan gelombang yang arah rambatnya searah dengan arah getarnya dan
memerlukan medium sebagai perambatnya.
Gelombang longitudinal di udara menimbulkan peristiwa bunyi. Manusia
beruntung hanya dapat mendengar bunyi yang jangkauannya terbatas yaitu
kira-kira 20Hz – 20.000Hz. Seandainya manusia dapat mendengar bunyi dengan
jangkauan frekuensi tidak terbatas maka dunia ini sangat ramai dn sangat bising.
Tidak ada lagi kesunyian sebab semua bunyi, termasuk yang paling lemah masih
11 2.3. Waktu dengung
Waktu dengung didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk penurunan
tingkat tekana bunyi di dalam ruangan sebesar 60 dB (decibel). Untuk menghitung
waktu dengung yang terjadi di dalam suatu ruangan, terlebih dahulu diketahui
luasan dari setiap permukaan yang ada di dalam ruangan tersebut, seperti lantai,
dinding dan langit-langit dimana pada setiap permukaan tersebut ditentukan nilai
koefisien absorpsi bunyinya[4].
Pada tahun 1898, Fisikawan Amerika yang bernama Wallace Clement Sabine melakukan penelitian untuk menentukan waktu rata-rata peluruhan bunyi. Sabine
menemukan bahwa semakin besar volume ruang (V), waktu dengungnya (T)
semakin lama. Sebaliknya, semakin banyak bahan absorpsi yang berada didalam
ruang maka waktu dengungnya semakin singkat. Hubungan antara waktu dengung,
volume ruang dan absorpsi bunyi pertama kali diformulasikan oleh Sabine. Sabine
mendapatkan bahwa waktu dengung (t) adalah[1]:
(1)
Persamaan (1) adalah untuk ruang dengung absorpsi kosong
Dalam persamaan (1),
t1 = Waktu dengung dalam keadaan bahan yang diujibelum terpasang diruang dengung (s), V = Volume Ruang (m3), A = Total
penyerapan Ruang (sabine).
Untuk ruang dengung absorpsi bahan anyaman enceng gondok dan tempat telur.
(2)
Dimana
t2 = Waktu dengung dalam keadaan bahan uji sudah terpasang diruangdengung , V = Volume Ruang (m3), A = Total penyerapan Ruang m2 (sabine), A
= karena materi tambahan penyerapan.
Dari persamaan 1 dan 2 dapat dijabarkan sebagai berikut:
12
] (3)
koefisien absorpsi bunyi yang dihasilkan oleh bahan yang diuji ( ) dapat dihitung
dengan menggunakan formula.
Koefisien penyerap, (4)
Dimana : S = merupakan Luasan bahan yang diuji m2
bahan = koefisien absorpsi bahan
2.4. koefisien Absorpsi
Koefisien absorpsi suara suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan
antara energi akustik yang diserap dengan enegri akustik yang menimpa bahan
tersebut. Penyerapan bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu dinyatakan
oleh koefisien penyerap bunyi.
Dalam pengujian bahan anyaman enceng gondok dan tempat telur dengan
luas 1 m2. Bahan diletakkan pada lima posisi yang berbeda dan penambahan bahan
lima kali ditiap posisinya. Pengukuran dilakukan dengan mengukur waktu dengung
tanpa bahan ( t0) dan dilanjutkan dengan menggunakan bahan ( t1). Reaksi serap
terjadi karena turut bergetarnya material terhadap gelombang suara yang sampai
pada permukaan material tersebut. Getaran suara yang sampai dipermukaan turut
menggetarkan partikel dan pori-pori udara pada material tersebut. Sebagian dari
getaran tersebut terpantul kembali ke ruangan, sebagian berubah menjadi panas dan
13 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Ada pun bahan yang di gunakan sebagai sampel adalah Anyaman
enceng gondok dan Tempat telur. Penelitian ini menggunakan alat 1 speaker, 1
microphon, kabel, computer, dan sinyal generator dengan tipe GFG-8015G
sebagai sumber bunyi.
( a ) Tempat telur ( b ) enceng gondok
Gambar 2, adalah anyaman enceng gondok dan tempat telur.
Tempat telur ini terbuat dari kertas yang dihancurkan sampai menjadi
bubur kertas, bubur kertas tersebuat di cetakan sesuai yang diinginkan.
Sedangkan pembuatan anyaman dari enceng gondok ini dibutuhkan proses
yang cukup lama. Dimulai dari pengumpulan enceng gondok, pemisahan
pangkal tangkai, pengeringan sekitar dua minggu, penguliran, dan
14
sebagai inputnya. Pada penelitian ini penyusunan alat dapat dilihat seperti
gambar 3 Sumber bunyi di hubungkan dengan syinal generator, sedangkan
mikrophone terhubung langsung ke komputer atau laptop. Atas bisa bisa
dibongkr – pasang untuk mengganti bahan atau menambah bahan yang
digunakan. Mikropon yang digunakan mampu menangkap frekuensi bunyi
dengan rentang antara 400 Hz sampai 4000 Hz.
3.3 Pemilihan sumber bunyi
Pengukuran ini menggunakan beberapa frekuensi sebagai sumber
bunyi diantaranyn 400 Hz, 500 Hz, 630 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz, 1600
Hz, 2000 Hz, 2500 Hz, 3150 Hz, 4000 Hz. Setiap sumber bunyi akan
menghasilkan instensitas bunyi yang berbeda-beda. seberapa besar energi
bunyi yang datang ke telinga kita apabila kita berada di dekat dengan bunyi
yang dihasilkan sumber. Penting untuk diketahui, supaya kita sadar dalam
menjaga telinga yang dititipkan kepada kita, tentunya juga sadar terhadap
telinga orang lain apabila kita membunyikan suatu sumber suara yang terlalu
15
4.
HASIL DAN DISKUSI4.1 koefisien absorpsi anyaman enceng gondok tiap sisi bahan tetap yang
berukuran 1 m3
table 1. koefisien absorpsi anyaman enceng gondok
Gambar 1. Koefisien absorpsi anyaman enceng gondok
Dari table 1, dibuat grafik seperti gambar 1. Dari data besarnya absorpsi
enceng gondok sama ditiap sisinya. Dalam penelitian ini menggunakan rentang frekuensi uji 1/3 oktaf dari frekuensi 400 – 4000 Hz. Dari hasil yang diperoleh bahwa anyaman enceng gondok menyerap bunyi paling efektif pada frekuensi
2000-2500 Hz. Pada frekuensi 400, 800, 1000, 1500, dan 3150 Hz ini sedang.
Untuk frekuensi 500, 630, 1600, dan 4000 Hz kurang efektif.
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
16
4.2 koefisien absorpsi anyaman enceng gondok tiap sisi bahan ditambah yang ber
ukuran 1 m3
table 2. koefisien absorpsi anyaman enceng gondok
Frekuensi
koefisien absorpsi bunyi pada anyaman enceng gondok 1 bahan, 2
bahan, 3 bahan, 4 bahan, dan 5 bahan. Bila harga koefisien ini besar
(lebih dari 0.2), maka material akan disebut sebagai bahan penyerap suara.
Sebaliknya bila koefisien ini kecil (kurang dr 0.2), maka akan disebut bahan
pemantul. semakin lebar luasan yang diberi absorpsi, maka penyerapannya
akan semakin baik.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
17
4.3 koefisien absorpsi tempat telur tiap sisi bahan tetap yang berukuran 4x30 cm
table 3. koefisien absorpsi tempat telur
frekuensi
Gambar 3. Koefisien absorpsi tempat telur
Dari table 3, dibuat grafik seperti gambar 3. Dari data besarnya absorpsi tempat
telur sama ditiap sisinya. Dalam penelitian ini menggunakan rentang frekuensi
uji 1/3 oktaf dari frekuensi 400 – 4000 Hz. Dari hasil yang diperoleh bahwa
tempat telur menyerap bunyi paling epektif pada frekuensi 1250 Hz. Untuk
frekuensi 500, 2000, 2500, dan 3000 ini kurang efektif.
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
18
4.4 koefisien absorpsi tempat telur tiap sisi bahan ditambah yang berukuran 4x30 cm
table 4. koefisien absorpsi tempat telur
Frekuensi ( Hz )
Gambar 4. koefisien absorpsi tempat telur yang berukuran 4x30 cm. 1
bahan, 2 bahan, 3 bahan, 4 bahan, dan 5 bahan. Bila harga
koefisien ini besar ( lebih dari 0.2), maka material akan disebut sebagai
bahan penyerap suara. Sebaliknya bila koefisien ini kecil (kurang dari 0.2),
maka akan disebut bahan pemantul. semakin lebar luasan yang diberi
absorpsi, maka penyerapannya akan semakin baik.
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
19 5. SIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa data dan pembahasan dapat disimpulkn bahwa:
Dari hasil dan diskusi dapat disimpulkan bahwa metode ruang akustik kecil
dapat digunakan sebagai pengukur koefisien absorpsi bunyi pada bahan. Untuk
tempat telur paling efektif menyerap bunyi pada frekuensi 1250 Hz. Sedangkan
anyaman enceng gondok paling efektif menyerap bunyi pada frekuensi 2000-2500
Hz. Untuk kedua bahan semakin lebar luasan yang diberi absorpsi, maka
20 6. REFERENSI
[1] Wallace Clement.1898. Measurement of Sound Absorption in a Reverberation
Room. Fisikawan Amerika
[2] Hedy C.Indrani. 2004. Pengukuran Elemen Interior Terhadap Karakter Akustik
Auditorium. Vol 2. 66-79.
[3] Halliday Resnick. 1985. fisika JILID 1 edisi ketiga. Jakarta: Erlangga
[4] Suandi Achmad. 2009. Pengaruh Lubang Perforasi Terhadap Koefisien Absorpsi
