Noise Mapping
dan Tingkat Tekanan Bunyi
Shoging Khoirudin1, Muhammad Roy Ashiddiqi2, Nugroho Raharjo Assidqi3, Nufiqurakhmah4, Aisyiyah NurIsnaeni5, Icha Ady Ristanti6
1,2,3,4,5,6Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
Abstrak
—
Penggunaan berbagai teknologi, alat transportasi, serta produk pabrik industri, yang merupakan beberapa contoh sumber kebisingan, tidak terelakkan dari kehidupan masyarakat. Kebisingan yang berlebih dapat mengganggu kenyamanan dan keamanan, sehingga tidak jarang menimbulkan keluhan dari masyarakat khususnya yang berada di daerah perkotaan atauindustri. Pemetaan kebisingan (Noise Mapping) perlu dilakukan
untuk mengetahui tingkat serta penyebaran kebisingan sehingga Berdasarkan penelitian sebelumnya, kebisingan lalu lintas sering diidentifikasikan sumber utama kebisingan. Oleh karena itu, perlu diadakan praktikum mengenai Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) dan noise mapping agar dapat ditentukan persebaran kebisingan suatu tempat berdasarkan pengukuran TTB sehingga dapat dibuat antisipasi kebisingan untuk mengurangi kerugian yang ditimbulkan dalam suatu area. Dalam percobaan ini menggunakan noise mapping sebagai pemetaan suatu sumber kebisingan di area parkiran jurusan Teknik Fisika ITS dengan menggunakan speaker aktif sebagai sumber bunyi di mana untuk noise mapping menggunakan frekuensi 1000 Hz dan percobaan TTB menggunakan frekuensi 1000 Hz dan 4000 Hz. Untuk noise mapping digunakan 32 titik pengukuran menghasilkan pemetaan untuk depan speaker akan menghasilkan TTB yang tinggi antara 77 dB sampai 83 dB karena area tersebut lebih luas tidak ada benda yang menghalangi sumber bunyi. Sehingga untuk hasil analisa TTB yaitu pada frekuensi 1000 hz didapat selisih r dan 2r yaitu 6.2; 8.8; 1.2; 5.8; dan 6.9 db, sehingga rata-rata dari peluruhannya sekitar 6 db, dan juga selisih TTB yang dihasilkan dari frekuensi 4000 hz yaitu :3.6 ; 7.9; 6.3; 6.2; dan 6.5 db. Dapat disimpulkan bahwa teori bahwa tingkat tekanan bunyi (TTB) akan berkurang 6dB bila jarak dari sumber bunyi bertambah 2 kali tidak berlaku untuk perbedaan jarak yang sangat kecil.
Kata kunci : noise mapping, frekuensi sumber
I. PENDAHULUAN
Era globalisasi menghadirkan berbagai perubahan dan sekaligus tantangan yang perlu diantisipasi sejak dini. Penggunaan berbagai teknologi, alat transportasi, serta produk pabrik industri, yang merupakan beberapa contoh sumber kebisingan, tidak terelakkan dari kehidupan masyarakat. Kebisingan yang berlebih dapat mengganggu kenyamanan dan keamanan, sehingga tidak jarang menimbulkan keluhan dari masyarakat khususnya yang berada di daerah perkotaan atau industri.
Pemetaan kebisingan (Noise Mapping) perlu dilakukan untuk mengetahui tingkat serta penyebaran kebisingan sehingga Penelitian pemetaan paling maju dilakukan di Negara-negara Eropa. Sebagai contoh Jerman. Jerman telah melakukan penelitian yang relevan selama lebih dari 25 tahun. Berdasarkan penelitian sebelumnya, kebisingan lalu lintas sering diidentifikasikan sumber utama kebisingan. Besaran bising latar belakang suatu area dapat diketahui dengan pengukuran Tingkat Tekanan Bunyi pada frekuensi tengah pita oktaf antara 63 Hz sampai 8 kHz.
Kebisingan bisa mengganggu percakapan sehingga mempengaruhi komunikasi yang sedang berlangsung. Selain itu dampak gangguan kebisingan secara signifikan banyak terdapat di daerah dengan populasi tinggi. Pada papernya, Kang Ting Tsang telah mengujikan hasil pemetaan kebisingan suara di kota Tainan, Taiwan. Temuan penelitian ini menunjukkan bahwa peta kebisingan dapat berguna untuk menyelidiki kebisingan di lingkungan perkotaan.
Oleh karena itu, perlu diadakan percobaan mengenai Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) dan noise mapping agar dapat ditentukan persebaran kebisingan suatu tempat berdasarkan pengukuran TTB sehingga dapat dibuat antisipasi kebisingan untuk mengurangi kerugian yang ditimbulkan dalam suatu area.
II. DASARTEORI
2.1 Definisi Noise Mapping
Noise Mapping atau pemetaan kebisingan adalah salah satu metode yang banyak sekali diterapkan oleh industri untuk pengukuran noise setiap titik agar dapat mendapatkan tingkat kenyamanan bunyi di titik yang diinginkan. Pemetaan disini yang dimaksudkan adalah pemetaan tingkat tekanan bunyi di dalam titik-titik yang diteliti atau titik-titik-titik-titik yang dijadikan sebagai acuan. Tingkat tekanan bunyi dapat didenifisikan sebagai hasil dari perubahan tekanan rata-rata bunyi dalam suatu tempat. Tingkat tekanan bunyi pada umumnya diukur dalam satuan (dB). Gambar dibawah ini contoh hasil dari noise mapping:[1]
Gambar 1 Contoh Hasil Noise Mapping[2]
Pada gambar diatas diartikan sebagai hasil visualisasi dari tingkat kebisingan dari berbagai titik-titik yang diukur. Pada dasarnya nilai-nilai tingkat kebisingan tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu sebagai berikut:
Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi saat gelombang bunyi bergetar, yaitu getaran merambat di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Ambang frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia berkisar getaran frekuensi 20 Hz sampai 20.000 Hz, pada amplitude getaran dengan berbagai variasi dalam kurva responnya. Suara di atas 20.000Hz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.
b. Durasi
Adalah mempertimbangkan waktu pada saat bunyi merambat dan berhubungan dengan energi serta sifat sifat dari nilai bunyi itu sendiri.
c. Sifat
Pada dasarnya memiliki sifat sama dengan gelombang longitudinal, yaitu dapat dipantulkan (refleksi), dibiaskan (refraksi), dipadukan (interferensi), dilenturkan (difraksi) dan dapat dirensonasikan.
d. Transmision Loss
Adalah nilai dari bunyi pada saat dilewatkan di suatu medium karena pada saat bunyi merambat melalui suatu medium maka ada suatu energi yang hilang, hal ini dikarenakan oleh penyerapan energi bunyi dari bahan tersebut, sehingga nilai penyerapan bunyi tergantung dari koefisien penyerapan bahan yang ada.[2]
2.2 Tingkat Tekanan Bunyi
Besaran tingkat tekanan bunyi adalah nilai logaritmik dari tekanan bunyi yang diukur relatif terhadap tekanan bunyi referensinya, secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
SPL = 10 Log (P2rms/P2ref) (1)
Dalam sebuah ruang, bunyi belum tentu berperilaku seperti kita ketika dalam medan bebas. Karena di dalam ruangan bunyi akan mengalami berbagai macam kemungkinan. Untuk perumusan TTB di dalam ruang dapat dituliskan persamaan sebagai berikut
SPL = PWL + 10 Log (Q/4πr2 + 4/R) + 9,9dB (2)
2.3 Perambatan Bunyi dalam Ruang
Gelombang bunyi dalam sebuah ruang akan merambat lurus hingga gelombang itu membentur suatu permukaan atau benda. Ketika gelombang bunyi tersebut mengenai suatu permukaan maka akan terjadi beberapa kemungkinan, diantaranya bunyi akan dipantulkan, diserap, ditranmsisikan, atau bunyi didifraksikan.[3]
Adanya pemantulan dan penyerapan bunyi mentukan keadaan medan bunyi dalam ruang(1). Semakin kecil pemantulannya berarti
semakin besar penyerapan bunyi dalam ruang(2). Semakin kecil
pemantulannya berarti semakin besar penyerapan bunyi di dalam ruang begitu juga sebaliknya gelombang bunyi yang dapat menembus keluar atau ke dalam ruangan merupakan hasil dari transmisi bunyi yang berhubungan dengan daya isolasi ruang(3).
Berikut penggambaran distribusi tingkat tekanan bunyi yang ada dalam suatu ruangan:
Gambar 2 Perambatan bunyi dalam ruang[2]
2.4 Waktu Dengung dengan Koefisien Penyerapan
Pada umumnya waktu dengung dipengaruhi oleh jumlah energi yang pantulan terjadi dalam sebuah ruangan. Semakin banyak energi pantulan, maka semakin panjang waktu dengung ruangan, dan begitu pula sebaliknya(4). Energi pantulan dalam ruangan
sangat berkaitan dengan karakteristik bahan material yang digunakan semua permukaan ruang.[1]
Menurut Sabine, hubungan matematis antara waktu dengung, volume ruang dan penyerapan bunyi dapat dirumuskan dalam persamaan berikut (5):
T60 = 0,61V / A+mV (3)
Dengan:
T: Waktu dengung (sekon) V: Volume ruang (m3)
A: Penyerapan ruang total (sabine) M: Koofisien penyerapan udara (sabine/m3)
Setiap permukaan yang didatangi oleh gelombang suara akan memantulkan, menyerap dan meneruskan energi yang datang. Koefisien serap per definisi adalah perbandingan energi suara yang diserap oleh material energi terhadap suara yang datang padanya(6).
Penyerapan suatu permukaan diperoleh dengan mengalikan luas permukaan S dengan koofisien penyerapan (α). Jika pada ruangan terdiri dari banyak koofisien penyerapan (α) maka penyerapan ruangan total (A) diperoleh dengan menjumlahkan perkalian-perkalian ini. Secara matematik dapat dituliskan:
A = S1α1 + S2α2 +……+Snαn (4)
Dengan,
A= Penyerapan ruangan total
S1-Sn = Luas masing-masing permukaan
α1- αn = Koefisien penyerapan masing-masing
Pada kondisi pengukuran waktu dengung di lapangan, bunyi yang dihasilkan dari sumber sangat sulit untuk meluruh sebanyak 60 dB. Hal ini dikarenakan tingkat bising latar belakang ruangan yang terlalu tinggi. Untuk itu digunakan beberapa metode mendekati waktu dengung dengan cara mengambil data awal dari percobaan sehingga menghasilkan nilai peluruhan sebanyak 60 dB, dan menggunakan waktu hasil ekstrapolasi tersebut sebagai waktu dengung.
Umumnya dikenai parameter pendekatan waktu dengung yaitu sebagai berikut:
2) T(20) : Ekstrapolasi data peluruhan mulai -5 dB sampai dengan -25 dB.
T(30) : Ekstraploasi data peluruhan mulai -5dB sampai dengan -35 dB.[3]
III. ANALISISDATA
3.1. Noise Mapping
Pengukuran tingkat tekanan bunyi dilakukan pada 32 titik pengukuran (sabin) dengan jarak per titik 1 m. Frekuensi yang digunakan sebesar 1000 Hz.
1 2 3 4 5 6
20 21 22 23 24 7
19 32 25 8
18 31 26 9
17 30 29 28 27 10
16 15 14 13 12 11
Gambar 3 Peta Titik Pengukuran TTB
TABLE I
HASILPENGUKURANTTBNOISEMAPPING Titik
ke-Nilai pengukuran ke- Rata - rata
(dB)
1 2 3
1 79,3 74,6 78,5 77,5
2 81,6 81,9 82,1 81,9
3 81,9 82,4 82,2 82,2
4 79,8 82,9 82,2 81,6
5 81,7 80,5 78,8 80,3
6 78,4 79,7 81,4 79,8
7 76,2 72,9 74,9 74,7
8 69,9 71,8 66,7 69,5
9 73,1 72,8 67,5 71,1
10 69,3 73,4 72,1 71,6
11 74,9 73,9 74,5 74,4
12 78,5 76,7 78,0 77,7
13 70,7 69,0 74,3 71,3
14 78,8 76,6 74,6 76,7
15 72,3 73,6 63,3 69,7
16 63,9 66,2 67,9 66,0
17 66,6 68,2 65,5 66,8
18 70,1 69,7 71,0 70,3
19 73,1 73,0 72,6 72,9
20 79,1 79,4 79,3 79,3
21 78,3 82,9 79,7 80,3
22 81,1 78,2 82,2 80,5
23 82,5 78,4 77,5 79,5
24 80,4 82,0 83,4 81,9
25 77,0 77,2 74,0 76,1
26 80,2 76,7 74,4 77,1
27 76,3 78,1 83,1 79,2
28 78,1 79,0 79,5 78,9
29 81,1 75,9 79,1 78,7
30 70,2 72,7 67,4 70,1
31 62,7 68,7 65,1 65,5
32 82,7 78,4 76,2 79,1
Selanjutnya, dengan menggunakan software Surfer diperoleh
noise mapping sebagai berikut:
Gambar 4Noise Mapping
Keterangan data pada surfer : x, y = koordinat titik pengukuran z = rata-rata TTB
3. 2 Tingkat Tekanan Bunyi
TABLE 2
HASILPENGUKURAN TTB 1000HZ
Jarak (m)
Nilai pengukuran ke- Rata-rata
(dB)
1 2 3
0,05 105,5 105,4 105,3 105,4
1 99,6 98,5 99,6 99,2
2 89,6 90,1 91,6 90,4
3 89,8 89,5 90,6 90,0
4 89,7 88,5 89,3 89,2
6 84,1 84,0 84,4 84,2
8 81,3 84,1 81,5 82,3
TABLE 3
HASILPENGUKURAN TTB 4000HZ
Jarak (m)
Nilai pengukuran ke- Rata-rata
(dB)
1 2 3
0,05 102,0 101,3 101,4 101,6
1 96,5 99,1 98,4 98,0
2 89,5 89,9 90,8 90,1
3 87,6 87,5 88,0 87,7
4 83,5 85,1 82,9 83,8
6 81,6 81,4 81,6 81,5
8 75,4 78,2 78,3 77,3
TABLE 4
HASIL PENGURANGAN SELISISH TTB 4000HZDAN 1000HZPADAJARAKRDAN 2R
Selisih Jarak r0,05
-r1
r1-r2 r2-r4 r3-r6 r4-r8
Frekuensi (dB)
1000Hz 6,2 8,8 1,2 5,8 6,9
4000Hz 3,6 7,9 6,3 6,2 6,5
IV. PEMBAHASAN
Percobaaan noise mapping dapat diketahui peta kebisingan suatu area, yaitu daerah parkiran TF ITS. Tingkat tekanan bunyi bagian depan speaker adalah 82,2 dB lebih besar daripada bagian pada sebelah kanan,kiri belakang sumber suara. \Hal ini ditunjukkan pada peta dengan daerah warna merah dan jingga, sedangkan daerah dengan kebisingan lebih rendah yang berwaran biru dan ungu. Pola noise mapping menunjukkan kecenderungan nilai tingkat tekanan bunyi yang lebih tinggi di area yang sehadap
speaker dan cenderung lebih rendah pada bagian kanan –kiri speaker serta area yang tidak sehadap dengan speaker Hal ini karena banyaknya medium di area tersebut seperti pohon dan mobil yang menyerap bunyi di area sekitar percobaan dan sumber bunyi yang tidak ideal.
Sementara itu, percobaan kedua menghitung TTB pada jatrak tertentu. Sesuai teorinya, setiap penambahan jarak 2 kali lipat
terjadi penurunan TTB sebesar 6dB, yaitu terjadi pada area free field. Namun, pada percobaan yang dilakukan terdapat beberapa hasil yang kurang sesuai. Pada frekuensi 1000 Hz,selisih jarak r2
dan r4 sangat kecil yaitu 1,2 dB, sedangkan pada r1 dan r2 8,8 dB.
Sementara itu, pada frekuensi 4000 Hz anomali terbaca pada selisih r0,05 dan r1. Hal ini dapat disebabkan karena lokasi pengukuran yang
tidak ideal, dimana area tersebut merupakan free filed tanpa bangunan/komponen refleksi maupun daerah near field yang rentan terjadi kesalahan pembacaan SML. Kesalahn dapat terjadi juga akibat noise dan ketidakakuratan dari SML. Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa pada penambahan jarak 2 kali dari jarak awal dapat meluruhkan TTB sebesar 6 dB.
V. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat ditarik pada percobaan akustik untuk noise barrier dan directivity factor kali ini yaitu:
1. Pola distribusi kebisingan suatu area bisa diketahui dengan mengukur tingkat tekanan bunyi pada titik-titik pengukuran di area itu.
2. Pola penyebaran distribusi kebisingan pada suatu area dapat diketahui dengan menggunakan metode noise mapping. Semakin dekat area itu dengan sumber bunyi makan semakin tinggi tingkat kebisingannya.
3. Dalam pengukuran tingkat tekanan bunyi dapat dilakukan dengan menggunakan sound level meter (SLM) dan didapatkan tingkat tekanan bunyi yang direkam oleh SLM. 4. Teori bahwa tingkat tekanan bunyi (TTB) akan berkurang
6dB bila jarak dari sumber bunyi bertambah 2 kali tidak berlaku untuk perbedaan jarak yang sangat kecil.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Goembira, Fadjar., Vera S Bachtiar, Diktat Mata Kuliah Pengendalian Bising, 2003, Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Andalas. Padang.
[2] Ikron, I Made Djaja, Ririn Arminsih Wulandari. 2005. Pengaruh Kebisingan Lalu lintas Terhadap Psikologi Anak Di Sekolah Dasar Cipinang Muarakabupaten Jatinegara, Jakarta Timur, Provinsi Jakarta. Departemen Kesehatan Lingkungan, Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Indonesia.
![Gambar 1 Contoh Hasil Noise Mapping[2]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3942620.1886040/1.595.304.497.480.634/gambar-contoh-hasil-noise-mapping.webp)
![Gambar 2 Perambatan bunyi dalam ruang[2]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3942620.1886040/2.595.306.465.55.223/gambar-perambatan-bunyi-dalam-ruang.webp)
