BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini menggunakan sampel bahan akustik berbahan dasar serabut buah Nipah. Pembuatan sampel dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Serabut buah Nipah dipisahkan dari kulit dan partikel perekatnya kemudian dijemur di bawah sinar matahari hingga kering
2. Menyiapkan bahan perekat dari jenis lem Fox berwarna putih 3. Menyiapkan campuran
4. Pencampuran serabut dengan perekat
5. Bahan yang sudah dicampur selanjutnya dipres
Pengolahan sampel bahan akustik dari serabut buah Nipah diawali dengan memisahkan serabut dari kulit luar dan partikel perekatnya. Serabut yang sudah dipisahkan, ditumbuk agar antara serat dan kulit luar mudah dipisahkan. Setelah bisa dipisahkan dalam bentuk serabut dan dipotong kecil-kecil, kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari hingga benar-benar kering.
Selanjutnya serabut dicampurkan dengan lem perekat dengan perbandingan massa antara serabut dengan lem perekat 1:3. Bahan yang sudah dicampur, selanjutnya dimasukan kedalam cetakan berdiameter 10,5 cm. untuk diberi tekanan selama 2 hari. Kemudian setelah 2 hari, bahan dikeluarkan dari cetakan dan dikeringkan di bawah sinar matahari hingga benar-benar kering. Setelah sampel benar-benar kering, selanjunya meratakan bentuknya dengan menggunakan kater dan jangka sorong untuk memastikan ketebalannya sesuai yang diinginkan. Sampel yang dibuat terdiri dari 3 buah sampel dengan ketebalan yang berbeda mulai dari dari 1 cm, 1,5 cm, dan 2 cm.
Sampel yang sudah kering selanjutnya akan dicari massa jenisnya ( )
terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan, . adapun data yang
pertama dicari adalah massa dari masing-masing sampel berurutan mulai dari sampel yang paling ringan dengan kode A, B, dan C, sebagaimana berikut.
Tabel 4.1. Massa sampel Nipah
No Massa Sampel (kg)
A B C
1 0,03427 0,04870 0,06066
2 0,03429 0,04870 0,06065
3 0,03427 0,04868 0,06066
4 0,03426 0,04869 0,06064
5 0,03427 0,04869 0,06064
Σ 0,17136 0,24346 0,30325
Setelah diketahui data massa dari masing-masing sampel, data selanjutnya yang dicari adalah diameter sampel berurutan sebagaimana urutan sampel di atas.
Tabel 4.2. Diameter sampel
No Diameter Sampel (m)
A B C
1 0,10230 0,10280 0,10270
2 0,10250 0,10290 0,10275
3 0,10230 0,10280 0,10270
4 0,10230 0,10240 0,10270
5 0,10275 0,10290 0,10275
Σ 0,51215 0,51380 0,51360
Rata-rata 0,10243 0,10276 0,10272
Setelah data dimeter sampel didapat, sebagaimana data pada tabel di atas, selanjutnya data yang diperlukan untuk menghitung massa jenis (ρ) sampel adalah ketebalan dari masing-masing sampel secara berurutan sebagaimana urutan pada tabel sebelumnya.
Tabel 4.3. tebal sampel
No Tebal Sampel (m)
A B C
1 0,01045 0,01495 0,02165
2 0,01100 0,01595 0,02215
3 0,01130 0,01775 0,01830
4 0,01085 0,01490 0,02015
5 0,01130 0,01525 0,02120
Σ 0,05490 0,07880 0,10345
Setelah ketiga data di atas didapat, selanjutnya akan akan dihitung massa jenis smapel yang digunakan dalam penelitian ini. Dengan mengambil nilai rata-rata dari masing-masing sampel maka didapat nilai massa jenis sampel, sebagaimana data berikut.
Tabel 4.4. Massa jenis sampel (ρ)
Sampel D2 (m) Tebal (m)
A 0,10243 0,01098 0,00823615 0,0000904 378,977 B 0,10276 0,01576 0,00828930 0,0001306 372,721 C 0,10272 0,02069 0,00828285 0,0001714 353,908
diuji pada tabung resonansi. Setiap sampel akan diuji sebanyak lima kali pengujian agar didapat nilai rata-rata yang lebih akurat.
Tabel 4.5. Data intensitas bunyi awal (I0 ) tanpa menggunakan sampel
No f (Hz) I0 (dB)
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 50,2505 51,8273 51,6455 50,6067 50,2587 3 250 62,7654 62,9724 63,2994 62,7137 62,5354 4 500 63,3662 63,7729 64,9094 63,4685 62,4699 5 1000 73,5487 73,7383 74,1086 73,7719 73,3643 6 2000 75,3941 77,8674 77,7589 77,5524 74,1242
Pada tabel 4.5 di atas, menunjukkan intensitas bunyi hasil pengujian sebelum menggunakan sampel. Data ini kita perlukan untuk mengetahui perubahan koefesien penyerapan bunyi dari sampel yang diujikan, setelah selanjutnya kita ketahui intensitas bunyi yang melewati sampel.
L𝒖𝒂𝒔 𝟏
Tabel 4.6. Data intensitas bunyi akhir (I) pada sampel Nipah A, dengan
massa jenis (ρ)=378,977 kg/m3
No f (Hz) I (dB)
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 48,8986 50,4169 50,3598 49,3449 48,9956 3 250 62,7221 62,9285 63,2561 62,6704 62,4920 4 500 63,3506 63,7568 64,8931 63,4521 62,4531 5 1000 73,4799 73,6699 74,0409 73,7045 73,2976 6 2000 75,3884 77,8615 77,7528 77,5479 74,1084
Pada tabel 4.6, di atas kita ketahui nilai intensitas bunyi yang melewati sampel Nipah (A). Terlihat ada pengurangan, jika dibandingkan dengan nilai intensitas bunyi sebelum diberi sampel (I0). Selanjutnya dengan menggunakan persamaan , kita dapatkan nilai koefesien penyerapan bunyi untuk sampel Nipah (A), seperti ditunjukkan pada tabel 4.7 di bawah ini.
Tabel 4.7. Data koefesien penyerapan (α) pada sampel Nipah A
dengan massa jenis (ρ)=378,977 kg/m3
No f (Hz) α
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
Tabel 4.8. Ralat koefesien penyerapan (α) pada sampel Nipah A
dengan massa jenis (ρ)=378,977 kg/m3
No f (Hz) Δα ᾱ
1 0 0 0 0
2 125 0,00118870 0,0262 4,54
3 250 0,00000000 0,0007 0,00
4 500 0,00004472 0,0003 14,91
5 1000 0,00000000 0,0009 0,00
6 2000 0,00004472 0,0001 44,72
Kemudian hasil data pada tabel 4.7 di atas kita sederhanakan ke dalam bentuk grafik, seperti dibawah ini.
Gambar 4.1. Grafik rata-rata koefesien penyerapan (ᾱ) pada sampel Nipah A
dengan massa jenis (ρ)=378,977 kg/m3
Dari hasil data dan gambar 4.1 di atas, dengan menggunakan grafik excel terlihatkan bentuk grafik yang menunjukkan koefesien penyerapan bunyi mengalami penurunan seiring peningkatan frekuensi. Koefesien penyerapan tertinggi hanya terjadi saat frekuensi 125 Hz. sebesar 0,0262 selanjutnya
-0.005 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03
0 500 1000 1500 2000 2500
ko e fesi e n p e n y e rap an ( ᾱ ) frekuensi (Hz) spl A Kr 𝜟 𝜶
mengalami penurunan, sekalipun pada saat frekuensi 1.000 Hz. kembali sedikit mengalami kenaikan sebesar 0,0009.
Tabel 4.9. Data intensiatas bunyi akhir (I) pada sampel Nipah B dengan
massa jenis (ρ)=372,721 kg/m3
No f (Hz) I (dB)
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 47,6142 49,1221 48,9969 48,0019 47,6668 3 250 62,6656 62,8723 63,1997 62,6139 62,4364 4 500 63,3494 63,7563 64,8928 63,4520 62,4531 5 1000 73,4538 73,6436 74,0147 73,6782 73,2708 6 2000 75,3183 77,7844 77,6734 77,4641 74,0335
Tabel 4.10. Data koefesien penyerapan (α) pada sampel Nipah B dengan
massa jenis (ρ)=372,721 kg/m3
No f (Hz) α
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 0,0359 0,0357 0,0351 0,0352 0,0353 3 250 0,0011 0,0011 0,0011 0,0011 0,0011 4 500 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 5 1000 0,0009 0,0009 0,0008 0,0008 0,0009 6 2000 0,0007 0,0007 0,0007 0,0008 0,0008
Tabel 4.11. Ralat koefesien penyerapan (α) pada sampel Nipah B
dengan massa jenis (ρ)=372,721 kg/m3
No f (Hz) Δα ᾱ
1 0 0 0 0
2 125 0,00034351 0,0354 0,97
3 250 0,00000000 0,0011 0,00
4 500 0,00000000 0,0002 0,00
5 1000 0,00005477 0,0009 6,09
6 2000 0,00005477 0,0007 7,82
Kemudian hasil data pada tabel 4.10 di atas kita sederhanakan kembali ke dalam bentuk grafik, seperti dibawah ini.
Kr 𝜟 𝜶
Gambar 4.2. Grafik rata-rata koefesien penyerapan (ᾱ) pada sampel Nipah B dengan massa jenis (ρ)=372,721 kg/m3
Dari hasil data dan gambar 4.2 di atas, sama seperti sampel sebelumnya, koefesien penyerapan bunyi juga mengalami penurunan seiring bertambahnya tinggi frekuensi bunyi. Koefesien penyerapan bunyi tertinggi terjadi pada saat frekuensi 125 Hz. sebesar 0,0354, selanjutnya turun dan kembali mengalami kenaikan pada saat frekuensi 1.000 Hz. sebesar 0,0009.
Tabel 4.12. Data intensitas bunyi akhir (I) pada sampel Nipah C dengan
massa jenis (ρ)=353,908 kg/m3
No f (Hz) I (dB)
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 45,0053 46,4793 46,3182 45,3679 45,0118 3 250 62,4648 62,6729 63,0022 62,4187 62,2414 4 500 63,3277 63,7344 64,8711 63,4304 62,4315 5 1000 73,3207 73,5121 73,8833 73,5468 73,1398 6 2000 75,3007 77,7764 77,6678 77,4604 74,0292
-0.005 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
0 500 1000 1500 2000 2500
Pada tabel 4.12 di atas kita ketahui nilai intensitas bunyi yang melewati sampel Nipah (C). Sama seperti data sebelumnya, terlihat ada pengurangan jika dibandingkan dengan nilai intensitas bunyi sebelum diberi sampel (I0). Selanjutnya dengan menggunakan persamaan , kita dapatkan kembali nilai koefesien penyerapan bunyi untuk sampel Nipah (C), seperti ditunjukkan pada tabel 4.13 di bawah ini.
Tabel 4.13. Data koefesien penyerapan (α ) pada sampel Nipah C
dengan massa jenis (ρ)=353,908 kg/m3
No f (Hz) α
1 2 3 4 5
1 0 0 0 0 0 0
2 125 0,0551 0,0545 0,0544 0,0546 0,0551 3 250 0,0024 0,0024 0,0024 0,0024 0,0024 4 500 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 5 1000 0,0016 0,0015 0,0015 0,0015 0,0015 6 2000 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006
Tabel 4.14. Ralat koefesien penyerapan (α) pada sampel Nipah C
dengan massa jenis (ρ)=353,908 kg/m3
No f (Hz) Δα ᾱ
1 0 0 0 0
2 125 0,00033615 0,0547 0,61
3 250 0,00000000 0,0024 0,00
4 500 0,00000000 0,0003 0,00
5 1000 000004472 0,0015 2,98
6 2000 0,00000000 0,0006 0,00
Kr 𝜟 𝜶
Kemudian hasil data pada tabel 4.13 di atas kita sederhanakan kembali ke dalam bentuk grafik, seperti dibawah ini.
Gambar 4.3. Grafik koefesien penyerapan rata-rata (ᾱ) pada sampel Nipah C
dengan massa jenis (ρ)=353,908 kg/m3
Dari hasil data dan gambar 4.3 di atas, bentuk grafik juga mengalami penurunan sama seperti sampel-sampel sebelumnya. Koefesien penyerapan tertinggi terjadi pada saat frekuensi 125 Hz. sebesar 0,0547, selajutnya mengalami penurunan dan kembali naik pada saat frekuensi 1.000 Hz. sebesar 0,0015.
Jika dilihat pada perbandingan koefesien penyerapan dari masing-masing sampel, semakin tebal sampel maka koefesien penyerapanya bertambah, seperti yang terlihat pada tabel 4.15.
-0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
0 500 1000 1500 2000 2500
ko
e
fesi
e
n
p
e
n
y
e
rap
an
(
ᾱ
)
frekuensi (Hz)
Tabel 4.15. Data perbandingan rata-rata koefesien penyerapan bunyi (ᾱ) pada sampel Nipah A, B, dan C
No f (Hz) ᾱ rata-rata
A B C
1 0 0 0 0
2 125 0,0262 0,0354 0,0547
3 250 0,0007 0,0011 0,0024
4 500 0,0003 0,0002 0,0003
5 1000 0,0009 0,0009 0,0015
6 2000 0,0001 0,0007 0,0006
Gambar 4.4. Grafik perbandingan rata-rata koefesien penyerapan (ᾱ) pada sampel Nipah A, B, dan C.
-0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
0 500 1000 1500 2000 2500
ko
e
fesi
e
n
p
e
n
y
e
rap
an
(
ᾱ
)
frekuensi (Hz)
spl A
spl B
Dari gambar 4.4, terlihat peningkatan kinerja sampel dengan bertambahnya koefesien peneyrapan bunyi seiring penambahan ketebalan sampel. Analisis grafik hubungan antara frekuensi dan ketebalan sampel dengan koefesien penyerapan bunyi menujukkan bahwa dibeberapa tingkat frekuensi tertentu kinerja bahan akustik semakin baik dan dibeberapa tingkat frekuensi lainya kinerja bahan akustik kurang baik. Semakin tinggi frekuensi bunyi yang diberikan, kemampuan sampel untuk menyerap bunyi semakin kecil. Ini disebabkan struktur sampel yang kurang rapat, sehingga akibat dari perbedaan rentang frekuensi, menyebabkan tidak semuaya bisa diserap oleh sampel.
