commit to user
ANALISIS WAKTU DENGUNG (REVERBERATION
TIME) PADA RUANG KULIAH B III.01 A FMIPA UNS
SURAKARTA
Disusun oleh:
OKTA BINTI MASFIATUR ROHMAH
M 0207008
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
ANALISIS WAKTU DENGUNG
(REVERBERATION TIME)
PADA RUANG KULIAH B III.01 A FMIPA UNS SURAKARTA
Okta Binti Masfiatur Rohmah
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan analisis kinerja akustik ruang kuliah B III.01 A FMIPA UNS dengan pengukuran waktu dengung atau reverberation time (RT). Pengukuran dilakukan dengan metode numerik menggunakan persamaan Sabine dan metode eksperimen menggunakan B&K handheld analyzer 2270 dengan perangkat lunak Pulse Reflex. Dari metode numerik diperoleh nilai waktu dengung adalah 5,33 sekon yang belum sesuai standar yaitu 0,6 sampai 0,8 sekon. Dari metode eksperimen diperoleh nilai T30 dan T20 pada frekuensi 500 Hz berturut-turut adalah 3,65 sekon dan 3,71 sekon. Waktu dengung menurun secara signifikan ketika absorber dipasang di dalam ruang. Dari penelitian ini juga dihasilkan prosedur inversi untuk mencari koefisien serap bunyi dalam ruang. Dengan menggunakan prosedur inversi dapat ditentukan luas minimal absorber yang perlu dipasang di dalam ruangan untuk memperbaiki nilai waktu dengung ruang tersebut.
Kata kunci : waktu dengung, penghitungan numerik, persamaan Sabine, prosedur
commit to user
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
MOTTODAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN ABSTRAK ... v
HALAMAN ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Manfaat Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Bunyi ... 5
2.2 Gelombang Bunyi ... 6
commit to user
ix
2.4 Pemantulan Bunyi ... 7
2.5 Penyerapan Bunyi ... 10
2.6 Difusi Bunyi ... 12
2.7 Difraksi Bunyi ... 13
2.8 Impulse Respone ... 14
2.9 Dengung ... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian ... 20
3.2 Alat Penelitian ... 20
3.3 Tempat dan Waktu Penelitian ... 20
3.4 Pengambilan Data 3.4.1 Pengambilan Data untuk Metode Numerik .. 21
3.4.2 Pengambilan Data untuk Metode Eksperimen 22 3.5 Pengolahan Data 3.5.1 Perumusan Sabine ... 24
3.5.2 Pengolahan Data Eksperimen ... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Reverberation Time Secara Numerik . 25 4.2 Perhitungan Reverberation Time Secara Eksperimen 26 4.3 Prosedur Inversi ... 31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 35
5.2 Saran ... 35
DAFTAR PUSTAKA ... 36
commit to user
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Ruang perkuliahan merupakan salah satu fungsi bangunan yang harus
didukung akan kenyamanan akustik. Umumnya suatu ruangan mempunyai
kualitas akustik yang baik untuk memberikan kenyamanan audio kepada orang
yang ada di dalamnya.
Ruang B III.01 A merupakan salah satu ruang di Gedung B Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Ruang ini biasa digunakan untuk kegiatan perkuliahan. Ruang B III.01 A
berbentuk persegi panjang dan mampu menampung kurang lebih 40 orang.
Ruangan ini berbatasan langsung dengan ruang B III.01 B dengan sekat triplek.
Dilihat dari fungsinya secara akustik, ruangan ini digolongkan sebagai ruangan
yang didesain untuk speech (percakapan).
Kualitas akustik sebuah ruangan ditentukan oleh parameter akustik yang
dimiliki oleh ruangan tersebut. Salah satu parameter akustik dalam ruangan adalah
dengung atau reverberation. Dengung adalah bunyi yang berkepanjangan yang
diakibatkan pemantulan bunyi yang berturut-turut dalam ruangan tertutup setelah
sumber bunyi dihentikan. Setiap ruangan dengan fungsi tertentu memiliki waktu
dengung yang ideal, sesuai dengan aktifitas yang diwadahinya. Sebuah ruangan
bisa jadi membutuhkan sedikit pemantulan atau perpanjangan bunyi untuk
menciptakan suasana yang lebih hidup. Ruangan untuk percakapan termasuk
ruangan yang membutuhkan sedikit perpanjangan bunyi. Hal ini disebabkan
perpanjangan bunyi yang terlalu lama akan merusak bunyi aslinya. (Doelle, 1993)
Pengukuran tingkat reverberation dalam sebuah ruangan dilakukan dengan
menggunakan waktu dengung (reverberation time). Reverberation time pertama
kali dikenalkan oleh W. C. Sabine pada tahun 1920 sewaktu ia bekerja untuk
meneliti sifat dengung dari suatu auditorium. (Sabine, 1923). Pengukuran waktu
dengung (reverberation time) pada suatu ruangan adalah salah satu cara yang
sangat penting dan lazim dilakukan oleh para ahli akustik ruangan (architectural
commit to user
acoustics) guna menyelidiki atau menguji karakteristik suara dalam sebuah
ruangan. (Akil, 1996).
Penelitian dilakukan di ruang B III.01 A FMIPA UNS karena ruangan ini
memiliki komposisi yang hampir sama dengan sebagian besar ruangan yang ada
di FMIPA UNS. Kesamaannya meliputi volume ruangan, bahan pembentuk
ruang, dan sekat antara ruang di sebelahnya (sekat triplek). Sehingga hasil yang
diperoleh pada penelitian ini dapat mewakili untuk mengetahui kualitas akustik
ruang perkuliahan di FMIPA UNS dinilai dari waktu dengung ruangan tersebut.
Bahan penyerap bunyi (absorber) dapat digunakan untuk memperbaiki
waktu dengung suatu ruangan. Pada penelitian ini dihasilkan konversi rumus
Sabine untuk mencari tahu berapa luasan absorber dengan koefisien serap bunyi
tertentu yang perlu dipasang pada suatu ruangan supaya waktu dengung pada
ruangan tersebut sesuai dengan standar yang dianjurkan.
1.2 Perumusan Masalah
Kualitas akustik suatu ruangan dapat dilihat dari nilai waktu dengungnya.
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran waktu dengung ruang B III.01 A
FMIPA UNS dan membandingkan hasil yang diperoleh dengan standar yang ada.
Ruang kelas yang didesain untuk percakapan mempunyai standar waktu dengung
0,6s – 0,8s.
Waktu dengung dapat dikontrol dengan pemakaian absorber. Pada
penelitian ini dilakukan pengukuran waktu dengung pada suatu ruangan dengan
kondisi tanpa absorber dan dengan tambahan absorber. Sehingga dapat diketahui
pengaruh absorber terhadap waktu dengung. Berdasarkan rumus Sabine, dapat
dikembangkan suatu persamaan yang bisa digunakan untuk menghitung berapa
luasan absorber dengan nilai koefisien serap bunyi tertentu yang perlu dipasang di
dalam suatu ruangan untuk memperbaiki nilai waktu dengung di ruangan tersebut.
Konversi rumus Sabine ini berlaku untuk semua jenis ruang dengan volume yang
commit to user
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini dilakukan di ruang B III.01 A FMIPA UNS. Reverberation
Time dihitung secara numerik dengan menggunakan persamaan Sabine. Secara eksperimen waktu dengung yang diambil adalah T20 dan T30. Pada penelitian ini
dianalisis pengaruh pemakaian absorber terhadap waktu dengung.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui nilai waktu dengung(reverberation time)ruang B III.01 A
FMIPA UNS.
2. Mengetahui pengaruh pemberian absorber terhadap waktu dengung.
3. Mengetahui persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung
berapa luasan absorber dengan nilai koefisien serap bunyi tertentu
yang perlu dipasang di dalam suatu ruangan untuk memperbaiki nilai
waktu dengung ruangan tersebut.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Diperoleh gambaran nyata tentang tingkat kinerja akustik suatu
ruangan sebagai tolok ukur kenyamanan pendengaran dilihat dari nilai
waktu dengungnya.
2. Hasil dari penelitian ini dapat dijadikan pembanding terhadap
penelitian yang sudah ada serta berguna sebagai bahan acuan
pengembangan ruangan tersebut selanjutnya.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan skripsi ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I Pendahuluan
BAB II Tinjauan Pustaka
BAB III Metode Penelitian
BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
commit to user
Pada Bab I diterangkan tentang latar belakang pemilihan tema, perumusan
masalah, tujuan penelitian, dan manfaat dari hasil penelitian yang dilakukan. Bab
II memuat dasar teori yang mendasari dilakukannya penelitian ini. Bab III
membahas metodologi penelitian yang berisi tentang alat dan bahan yang
digunakan dalam penelitian, metode eksperimen yang digunakan, tempat dan
waktu penelitian, serta langkah-langkah pengambilan data.
Bab IV berisi hasil penelitian baik berupa data, grafik, maupun gambar,
serta perhitungan analisanya. Kemudian dibahas lebih lanjut mengenai keterkaitan
hasil penelitian dengan teori atau hasil penelitian lain yang mendukung pada
bagian pembahasan.
Dari hasil penelitian akan diperoleh kesimpulan dan saran yang dibahas
pada Bab V. Bagian terakhir berisi daftar pustaka dan lampiran yang menjelaskan
commit to user
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Bunyi
Bunyi (sound) adalah gelombang getaran mekanis dalam udara atau benda
padat yang masih bisa ditangkap oleh telinga normal manusia dengan rentang
frekuensi antara 20 - 20.000 Hz atau dapat juga didefinisikan sebagai gelombang
mekanik longitudinal berfrekuensi 20 – 20.000 Hz yang menjalar melalui medium
padat, cair, gas yang dapat ditangkap oleh indra dengar manusia. Jangkauan
frekuensi ini sebagai jangkauan pendengaran atau audible range. (Halliday dan
Resnick, 1996)
Bunyi memiliki dua definisi yaitu :
a. Secara fisis merupakan pergerakan partikel melalui medium udara, disebut
sebagai bunyi objektif.
b. Secara fisiologis bunyi dianggap sebagai sensasi dari pendengaran yang
ditimbulkan oleh kondisi fisik, disebut sebagai bunyi subyektif. (Doelle,
1993)
Bunyi terjadi karena adanya benda yang bergetar yang menimbulkan
gesekan dengan zat disekitarnya. Sumber getaran dapat berupa objek yang
bergerak, dan dapat pula udara yang bergerak. Gerakan dari objek atau udara
tersebut akan menyentuh partikel zat yang ada di dekatnya. Partikel zat yang
pertama disentuh (yang paling dekat dengan objek) akan meneruskan energi yang
diterimanya ke partikel sebelahnya. Demikian seterusnya partikel-partikel zat
akan saling bersentuhan sehingga membentuk rapatan dan renggangan. (Christina,
2005)
Bunyi terjadi karena beberapa hal, misalnya getaran seperangkat alat
musik atau mesin yang mengubah kedudukan udara dan menyebabkan udara di
sekitarnya mengalami peningkatan dan penurunan tekanan. Contoh yang lain
adalah ketika kita berbicara atau bernyanyi, mulut kita akan terbuka dan tertutup
sehingga menghembuskan udara yang menyebabkan aliran udara berubah.
(Rossing, 2007)
commit to user
2.2 Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena
perapatan dan perenggangan dalam medium gas, cair, atau padat yang arah
getarannya sejajar dengan arah perambatan gelombang. (Tipler, 1998)
Berdasarkan frekuensinya, gelombang bunyi dapat dibedakan menjadi tiga
kategori yaitu :
a. Gelombang infrasonik, yaitu gelombang dengan frekuensi < 20 Hz.
b. Gelombang audiosonik, yaitu gelombnag dengan frekuensi 20 – 20.000
Hz.
c. Gelombang ultrasonik, yaitu gelombang dengan frekuensi > 20 kHz.
Dari ketiga macam bunyi tersebut yang dapat didengar oleh telinga manusia
adalah bunyi audiosonik. (Tipler, 1998)
Bunyi adalah gelombang getaran mekanis dalam udara atau benda padat
yang masih bisa ditangkap oleh telinga manusia normal, dengan rentang frekuensi
antara 20Hz-20kHz. Kepekaan telinga manusia terhadap rentang ini semakin
menyempit sejalan dengan pertambahan umur. Di bawah rentang tersebut disebut
bunyi infra (infra sound), sedang di atas rentang tersebut disebut bunyi ultra (ultra
sound). Bunyi yang merambat lewat udara adalah bunyi udara. Bunyi yang
merambat melalui struktur bangunan disebut bunyi struktur. (Prasasto, 2007)
2.3 Perambatan Bunyi
Bunyi adalah gelombang longitudinal. Bunyi merambat melalui medium
yang memiliki massa dan elastisitas, melalui mekanisme rapatan dan renggangan
partikel-pertikel medium di udara, partikel-partikel udara yang meneruskan
gelombang bunyi tidak berubah posisi normalnya, tetapi hanya bergeser di posisi
setimbangnya. Ruang tempat gerak bunyi disebut medan bunyi. Dalam medan
bunyi partikel-partikel pada medium bunyi menunjukkan gerakan bolak-balik
disekitar posisi setimbangnya. Gerakan bolak-balik inilah yang menyebabkan
terjadinya rambatan gelombang. Hal ini dapat diamati pada gambar 2.1.(Dodi,
commit to user
Gambar 2.1 Pergerakan Partikel Bunyi pada Medium (Sumber : Dodi, 2005)
Menurut David M. Howard dan Jamie A. S. Angus, bunyi dalam medium
dapat dimisalkan seperti bola golf yang dihubungkan satu sama lain dengan pegas.
Gambar 2.2 menunjukkan model sederhana satu dimensi bunyi dalam medium.
Bola golf mewakili massa molekul dalam medium yang sesungguhnya dan pegas
mewakili gaya antara molekul-molekul tersebut. Apabila bola golf yang paling
belakang didorong ke depan maka pegas yang terhubung dengan bola golf yang
lainnya akan menekan pegas yang ada di depannya dan pada lintasan yang sama
akan menekan pegas yang ada di depannya, begitu seterusnya. (Howard et. al.,
2007)
Gambar 2.2 Model Suara dalam Medium (Sumber : Howard et. al., 2007)
2.4 Pemantulan Bunyi
Ketika gelombang bunyi mengenai suatu permukaan, sebagian energinya
akan dipantulkan, sebagian ditransmisikan, dan sebagian ada yang diserap, lihat
gambar 2.3 (Rossing, 2007). Gejala pemantulan bunyi hampir sama dengan
pemantulan cahaya. Hukum pemantulan bunyi menyatakan bahwa gelombang
Maksimum
perpindahan
(negatif)
Maksimum
perpindahan
(positif) Posisi partikel
commit to user
bunyi datang, garis normal bidang, dan gelombang bunyi pantul terletak pada satu
bidang datar, sudut gelombang bunyi datang sama dengan sudut gelombang bunyi
pantul. Namum harus diingat bahwa panjang gelombang bunyi jauh lebih besar
daripada gelombang cahaya dan hukum pemantulan bunyi hanya berlaku jika
panjang gelombang bunyi lebih kecil dibandingkan dengan ukuran permukaan
pemantul. (Doelle, 1993)
Gambar 2.3 Interaksi Gelombang Bunyi dengan Bidang Batas (Sumber : Cowan, 2007)
Pemantulan bunyi yaitu pemantulan kembali dari gelombang bunyi yang
menumbuk suatu permukaan, dimana sudut datang sama besar dengan sudut
pantul. Permukaan yang keras, tegar, dan rata memantulkan semua energi bunyi.
Bentuk permukaan pemantul dapat dibedakan dalam beberapa kondisi :
a. Permukaan rata bersifat sebagai penghasil gelombang bunyi yang merata.
b. Permukaan cekung bersifat sebagai pengumpul gelombang bunyi.
c. Permukaan cembung bersifat sebagai penyebar gelombang bunyi. Suara
yang disebarkan menimbulkan gelombang bunyi yang merambat ke segala
arah dengan tekanan bunyi yang sama pada tiap bagian ruang. (Suptandar,
2004)
Umumnya masalah akustik ruang yang disebabkan oleh pemantulan
adalah gema atau resonansi ruangan. Gema terjadi karena keterbatasan
commit to user
60 ms, kita mendengar kombinasi dari dua bunyi tersebut menjadi satu bunyi.
Namun ketika perbedaan waktu datangnya lebih dari 60 ms maka kita akan
mendengar dua bunyi yang berbeda. Lihat gambar 2.4. Ketika dua buah bunyi
dihasilkan oleh satu sumber suara, gema dapat menyebabkan kesulitan dalam
memahami informasi yang disampaikan, khususnya ketika waktu datangnya
bunyi lebih dari 100 ms.
Gambar 2.4 Gema dalam Ruang (Sumber : Cowan, 2007)
Ada beberapa medan bunyi yang berbeda di dalam ruang. Lihat gambar 2.5.
1. Near Field yaitu daerah pada ¼ panjang gelombang dari sumber suara.
Tingkat tekanan bunyi pada daerah ini dapat turun naik secara signifikan
sehingga pengukuran tingkat tekanan bunyi lebih baik tidak dilakukan
commit to user
2. Far field yaitu daerah diluar near field. Pengukuran tingkat tekanan bunyi
dianjurkan dilakukan pada daerah ini. Daerah far field dibagi menjadi dua
area, yaitu free field dan reverberation field. Free field berada di dalam
ruangan yang mempunyai permukaan bidang serap yang tinggi dan tidak
ada pembatas antara sumber bunyi dan penerima. Reverberation field yaitu
area yang terjadi di dekat bidang batas, berseberangan dengan sumber
bunyi, dan sangat memantul.
Gambar 2.5 Medan Suara dalam Ruang (Sumber : Cowan, 2007)
2.5 Penyerapan Bunyi
Sesuai dengan karakterisik materialnya, sebuah bidang batas selain dapat
memantulkan kembali gelombang bunyi, juga dapat menyerap gelombang bunyi.
Penyerapan ini akan mengakibatkan berkurangnya atau menurunnya energi bunyi
yang menimpa bidang batas tersebut. Penyerapan oleh pembatas ruangan sangat
bermanfaat untuk mengurangi tingkat kekuatan bunyi yang terjadi, sehingga dapat
mengurangi kebisingan ruang. Hal ini sekaligus bermanfaat untuk mengontrol
commit to user
Menurut Leslie L. Doelle (1993) penyerapan bunyi adalah penyerapan
energi bunyi oleh pelapisan permukaan tertentu yang memiliki koefisien
penyerapan yang tertentu juga. Terdapat jenis penyerapan suara yaitu :
a. Penyerapan bahan berpori, berfungsi mengubah energi bunyi menjadi
energi panas melalui gesekan dengan molekul udara. Pada frekuensi
tinggi, semakin tebal lapisan bahan penyerap akan semakin efisien.
Sehingga dapat dikatakan bahwa material berpori bermanfaat untuk
menyerap bunyi yang berfrekuensi tinggi, sebab pori-porinya yang kecil
sesuai dengan besaran panjang gelombang bunyi berfrekuensi di atas 1000
Hz. Material berpori yang banyak digunakan adalah serat kacang (rock
wall), serat kayu, papan serat (fiber board), dan lain-lain.
b. Penyerapan panel bergetar, berfungsi sebagai pengubah energi bunyi
menjadi energi getaran. Penyerapan ini akan bekerja dengan baik pada
frekuensi rendah, misalnya kaca, pintu, dan panel kayu.
c. Penyerap resonator rongga, berfungsi untuk mengurangi energi melalui
gesekan dan interfleksi pada lubang dalam yang bekerja pada frekuensi
rendah, contohnya sound block, resonator panel berlubang, dan resonator
celah. Christina E. Mediastika (2005) mengungkapkan bahwa penyerap
resonator rongga semacam ini disebut juga Helmholtz Resonator. Rongga
penyerap bermanfaat untuk menyerap bunyi pada frekuensi khusus yang
telah diketahui sebelumnya. Rongga penyerap terdiri dari sebuah lubang
yang sempit yang diikuti dengan ruang tertutup dibelakangnya. Penyerap
semacam ini sangat efektif bekerja pada frekuensi yang telah ditentukan
dengan jalan menyerap atau menangkap bunyi yang datang masuk ke
rongga tersebut.
Penyerapan gelombang bunyi oleh suatu permukaan merupakan fungsi
dari beberapa parameter, antara lain kekerasan permukaan, porositas, kelenturan
permukaan, dan dalam beberapa kasus melibatkan besaran-besaran resonansi.
Efisiensi suatu penyerapan bunyi dinyatakan dengan angka antara 0 dan 1, yang
commit to user
terjadi pemantulan sempurna. Sedangkan angka 1 menunjukkan penyerapan
sempurna.
Penyerapan bunyi berfungsi untuk mengurangi atau menghilangkan
refleksi bunyi yang tidak diinginkan. Penyerapan bunyi juga dapat difungsikan
untuk menghilangkan gema. Fungsi utama dari penyerapan bunyi adalah untuk
mengontrol dengung. (Rossing, 2007)
2.6 Difusi Bunyi
Difusi atau difus adalah gejala terjadinya pemantulan yang meyebar
karena gelombang bunyi menerpa permukaan yang tidak rata. Gejala ini dipakai
untuk menghilangkan terjadinya flutter echoes atau pemantulan berulang-ulang
ketika bunyi memantul mengikuti hukum sudut pantul sama dengan sudut datang.
(Christina, 2005)
Bila takanan bunyi di setiap bagian suatu ruangan sama dan gelombang
bunyi dapat merambat dalam semua arah, maka medan bunyi dikatakan serba
sama atau homogen, dengan kata lain difusi bunyi atau pemyerapan bunyi terjadi
dalam ruang. Difusi bunyi yang cukup adalah ciri akustik yang diperlukan pada
jenis-jenis ruang tertentu (ruang konser, studio radio, dan ruang-ruang musik),
karena ruang-ruang itu membutuhkan distribusi bunyi yang merata,
mengutamakan kualitas musik dan pembicaraan aslinya, dan menghalangi cacat
akustik yang tidak diinginkan. Difusi dapat diciptakan dengan beberapa cara :
a. Pemakaian permukaan dan elemen penyebar yang tidak teratur dalam
jumlah yang banyak sekali, seperti pilaster, pier, balok-balok telanjang,
langit-langit yang terkotak-kotak, pagar balkon yang dipahat, dan
dinding-dinding yang bergerigi.
b. Penggunaan lapisan permukaan pemantul bunyi dan penyerap bunyi secara
bergantian.
c. Distribusi lapisan penyerap bunyi yang berbeda secara tidak teratur dan
commit to user
Gambar 2.6 Difusi Bunyi (Sumber : Egan, 1988)
2.7 Difraksi Bunyi
Difraksi adalah suatu gejala pembelokan bunyi yang disebabkan oleh
benda-benda penghalang, seperti sudut ruang, kolom, tembok, balok-balok, dan
perabot lainnya. (Suptandar, 2004)
Difraksi adalah gejala akustik yang menyebabkan gelombang bunyi
dibelokkan atau dihamburkan sekitar penghalang seperti sudut, kolom, tembok,
dan balok. Dalam mempelajari kelakuan gelombang bunyi pada suatu ruangan
dapat disederhanakan bila lapisan-lapisan perapatan dan perenggangan yang
memancar ke luar diganti oleh sinar bunyi khayal, yang tegak lurus pada muka
gelombang yang bergerak maju. (Doelle, 1993)
commit to user
2.8 Impulse Respone
Sumber dasar informasi mengenai suara yang dapat didengar di dalam
ruang disebut impulse response. Sinyal ini dapat menunjukkan semua informasi
tentang akustik di dalam ruang antara sumber dan posisi penerima. Bunyi
dikeluarkan oleh sumber bunyi di atas panggung, ini ditunjukkan pada gambar
2.8. Gelombang sferis dari sumber merambat ke segala arah. Bunyi pertama
didengar di posisi pendengar secara langsung dari sumber bunyi disebut bunyi
langsung. Komponen dari gelombang yang dipantulkan sekali atau beberapa kali
oleh permukaan ruang atau benda yang ada di ruangan disebut bunyi pantul.
Bunyi pantul datang lebih lambat daripada bunyi langsung. Umumnya bunyi
pantul lebih lemah karena intensitas bunyi berbanding terbalik dengan luasan
yang ditempuh gelombang bunyi dan energi bunyi diserap oleh permukaan
ruangan atau benda yang ada di dalam ruangan. Gelombang bunyi akan diteruskan
dengan cara dipantulkan sampai ke penerima hingga energinya habis karena
diserap oleh permukaan ruangan atau benda yang ada di dalamnya. (Gade, 2007)
commit to user
2.9 Dengung
Perpanjangan bunyi sebagai akibat pemantulan berulang-ulang dalam
ruang tertutup setelah sumber bunyi dimatikan disebut dengung, yang
memberikan pengaruh tertentu pada kondisi mendengar. Besaran standar yang
digunakan dalam pengendalian dengung disebut waktu dengung atau
reverberation time. (Doelle, 1993)
Dengung adalah aspek subjektif akustik ruang yang banyak dikenal.
Ketika sebuah ruangan terlalu dengung, maka kejelasan pengucapannya akan
berkurang. Reverberation time atau waktu dengung yang merupakan ukuran
objektif dari dengung diciptakan seratus tahun yang lalu oleh W. C. Sabine.
Dengung didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh bunyi dalam ruangan
untuk berkurang 60 dB setelah sumber bunyi berhenti. (Cowan, 2007)
Bunyi dengung dapat dibutuhkan maupun dihindari, tergantung dari
penggunaan ruangan. Ruangan yang khusus untuk berceramah misalnya, tidak
membutuhkan dengung dibandingkan dengan ruang untuk paduan suara. Waktu
dengung adalah waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk berkurang 60 dB,
dihitung dalam detik. Setiap ruangan membutuhkan waktu dengung berbeda-beda
tergantung dari penggunaannya. Waktu dengung yang terlalu pendek akan
menyebabkan ruangan mati, sebaliknya waktu dengung yang panjang akan
memberikan suasana hidup pada ruangan. (Prasasto, 2007)
Dengung (reverberation) merupakan suatu ciri akustik yang sangat jelas
dalam suatu ruangan tertutup. Barangkali setiap orang secara tidak sengaja pernah
mengamati yaitu suara di dalam ruangan besar yang ditimbulkan oleh suatu
sumber suara lantas secara tiba-tiba sumber suara tersebut dihentikan. Suara
dalam ruangan tidak secara langsung menghilang tetapi masih dapat didengar
untuk sementara waktu, secara perlahan kekerasan suaranya menurun hingga
akhirnya menghilang. Hal ini terjadi karena adanya refleksi dan porsi perlambatan
suara yang sampai ke telinga setelah sumber suara dihentikan. Hal ini berarti pula
adanya penurunan energi akustik secara temporer. Proses penurunan ini secara
commit to user
t e u t
u( ) 0 12 untuk t > 0 (2.1)
Dimana u(t) adalah energi density (energi per unit volume) merupakan
fungsi waktu, u0 adalah energi density pada permulaan proses peluruhan (decay
process) dan δ adalah konstanta damping dari ruangan. Akan tetapi dalam akustik
selang waktu proses penurunan energi biasanya tidak dicirikan oleh konstanta
damping tetapi dengan adanya waktu dengung (RT). (Husein, 1996)
Pada gambar 2.9 ditunjukkan logaritma dari energi suara sebagai fungsi
dari waktu t. Misalkan suatu ruangan dieksitasi dengan sumber suara kontinu
kemudian dihentikan atau diinterupsi pada t = 0. Penurunan suara yang dihasilkan
dapat didekati dengan garis lurus yang berhubungan dengan persamaan (2.1).
sedangkan waktu dengung (RT) merupakan suatu interval waktu dimana energi
density atau energi suara total turun sebesar satu juta kali dari nilai awalnya. Hal
ini berkaitan dengan berkurangnya tingkat suara dengung sebesar 60 dB.
Hubungan antara RT dengan konstanta damping adalah RT = 6,91/δ. (Husein,
1996)
commit to user
Reverberatoin time dapat dihitung dari data ruangan yang diketahui
dengan ketelitian yang cukup bisa dipertanggungjawabkan (reasonable accuracy)
dengan persamaan :
A V
RT 0,16 (2.2)
Dimana
RT : waktu dengung (s)
V : volume ruang (m3)
A : penyerapan ruang total (sabin)
Persamaan (2.2) dikenal dengan teori klasik Sabine. Penyerapan suatu
permukaan diperoleh dengan mengalikan luasnya S dengan koefisien penyerapan α dan penyerapan total A diperoleh dengan menjumlahkan perkalian ini dengan menyertakan penyerapan yang dilakukan oleh penonton dan benda – benda lain
dalam ruang (tempat duduk, karpet, tirai, dan lain - lain), dan digunakan rumus :
A = S1α1 + S2α2 + S3α 3 + … + Snαn (2.3)
Dengan S1 … Sn adalah luas masing-masing permukaan dalam m2 dan α1 … αn
adalah koefisien penyerapannya masing – masing. (Doelle, 1993)
Ada dua variabel bidang penyerap suara yang mempengaruhi panjang
waktu dengung, yaitu: luas dan koefisien serap. Semakin luas material penyerap
suara yang digunakan maka semakin pendek waktu dengungnya. Besarnya
koefisien serap material beragam menurut frekuensi suaranya. Jumlah pemakai
juga termasuk sebagai faktor penyerap bunyi. (Agustinus, 2007)
Formula Sabine diciptakan untuk membantu perkiraan waktu dengung
suatu ruangan yang tengah direncanakan. Formula Sabine diperuntukkan bagi
penghitungan RT pada ruangan yang tersusun dari elemen bidang batas yang tidak
commit to user
sangat menyerap, seperti umumnya terjadi pada ruang studio, formula Eyring
lebih tepat digunakan. Adapun formula Eyring adalah sebagai berikut :
)
ᾱ = rata-rata koefisien absorbsi ruangan
αi = koefisien absorbsi permukaan bidang batas pembentuk ruangan S = luas penyerap total dalam ruang (m2)
Si = luas masing-masing bahan dengan koefisien αi (m2)
Persamaan (2.5) disubstitusikan ke Persamaan (2.2) diperoleh
S V RT 0,16
(2.6)
Karena tidak semua bahan serap pada semua dinding sama, maka koefisien
serapnya dibuat rata-rata. Kemudian, Millington dan Sette ,menurunkan
persamaan untuk memprediksikan nilai waktu dengung dengan berdasar pada
formula Eyring di atas. Persamaannya adalah :
commit to user
Karakteristik dengung suatu ruangan tergantung pada volume dan fungsi
ruang. Dengung dikatakan optimal apabila :
1. Karakteristik RT pada frekuensi disukai.
2. Perbandingan bunyi pantul terhadap bunyi langsung yang terjadi
menguntungkan.
3. Pertumbuhan dan peluruhan bunyi optimum.
Tabel 2.1 Jangkauan Perkiraan Waktu Dengung untuk Beberapa Ruang dengan Fungsi Tertentu (Sumber : Egan, 1988)
No. Jenis ruang Waktu Dengung pada Frekuensi Tengah (s)
1. Studio rekaman 0,5
2. Ruang kelas 0,6 – 0,8
3. Intimate drama 0,9 – 1,0
4. Ruang konferensi 0,7 – 1,1
5. Cinema 0,8 – 1,2
6. Teater kecil 1,2 – 1,4
7. Auditorium 1,5 – 1,8
8. Auditorium multi fungsi 1,6 – 1,8
9. Gereja 1,4 – 2,6
10. Ruang konser tari dan
musik rock
1,0 – 1,2
11. Opera 1,5 – 1,8
12. Symphony 1,7 – 2,3
Jangkauan waktu dengung optimum pada frekuensi tengah yang
disarankan untuk berbagai fungsi ruang dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1
berlaku untuk jangkauan frekuensi tengah dari 500 Hz sampai 1000 Hz. Pada
umumnya waktu dengung yang besar pada frekuensi rendah lebih disenangi untuk
ruangan dengan volume besar. Untuk ruangan dengan volume kecil nilai waktu
dengung yang dipilih tidak tergantung pada frekuensi. Waktu dengung optimum
commit to user
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode numerik dan metode
eksperimen. Dalam metode numerik, akan dilakukan perhitungan waktu dengung
dengan menggunakan rumus Sabine. Penggunaan rumus Sabine membutuhkan
data berupa volume ruangan dan koefisien absorpsi bahan penyerap yang ada di
dalam ruangan.
Metode kedua yaitu dengan menggunakan metode eksperimen. Secara
eksperimen waktu dengung diukur dengan Hand-Held Analyzer Type 2270
menggunakan Dual-Channel Building Software BZ-7229. Dalam penelitian ini
bunyi impulse dihasilkan dari B&K Sound Source Omni Power Type 4292. Data
yang diperoleh berupa nilai T20 dan T30 pada beberapa frekuensi.
3.2 Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. B&K Power Amplifier Type 2734.
2. B&K Sound Source Omni Power Type 4292.
3. B&K Hand-Held Analyzer Type 2270
4. Software BZ 5503 Utility Software for Hand Held Analyzer Pulse
Refluk.
5. Laptop.
6. Penggaris dan meteran.
3.3 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium akustik dan di ruang B
III.01A yang berada di gedung B Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini
dilakukan dari bulan Mei sampai bulan Oktober 2011.
commit to user
3.4 Pengambilan Data
3.4.1 Pengambilan Data untuk Metode Numerik
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Numerik
Penjelasan dari gambar 3.1 adalah :
1. Mengukur panjang, lebar, dan tinggi ruangan.
Dilakukan pengukuran panjang, lebar, dan tinggi dari
ruangan yang akan diuji supaya diketahui berapa volume dari ruangan
tersebut, luas lantai, dan luas bidang batas dengan ruangan yang lain.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan meteran.
2. Mencari volume ruangan
Dalam persamaan Sabine terdapat parameter volume
ruangan (V). Volume ruangan dicari dengan mengalikan panjang,
lebar, dan tinggi dari data yang sudah diperoleh dari poin 1.
3. Mengukur luas permukaan bidang pembentuk ruangan.
Salah satu hal yang mempengaruhi nilai waktu dengung
pada sebuah ruangan adalah luas permukaan bidang pembentuk
ruangan. Oleh karena itu untuk mencari waktu dengung pada ruang Panjang, lebar, tinggi
Volume ruangan
commit to user
perlu dilakukan pengukuran luas permukaan dari bahan serap yang
terdapat di dalam ruangan tersebut. Kemudian dicari nilai koefisien
serap dari tiap-tiap bahan serap yang ada di dalam ruangan tersebut.
Setiap bahan serap mempunyai nilai koefisien serap yang berbeda-
beda. Koefisien serap dari bahan-bahan tersebut disesuaikan dengan
literatur yang ada.
3.4.2 Pengambilan Data untuk Metode Eksperimen
Gambar 3.2 Diagram Alir Metode Eksperimen
Penjelasan dari gambar 3.2 adalah :
1. Persiapan alat.
Sebelum pengambilan data dimulai, terlebih dahulu
dilakukan persiapan alat. Mulai dari menyiapkan sumber bunyinya,
microphone, dan analyzer.
Persiapan alat
Volume ruangan dan luas lantai
Luas partisi
Mengatur perekaman
Membuat bunyi impulse dan merekamnya
commit to user
2. Volume ruangan dan luas lantai.
Untuk pengambilan data melalui metode eksperimen
diperlukan data berupa volume ruangan dan luas lantai. Dalam
menghitung volume ruangan diperlukan data berupa panjang, lebar,
dan tinggi. Untuk menentukan luas lantai diperlukan data panjang
dan lebar ruangan. Panjang, lebar, dan tinggi diukur dengan
menggunakan meteran.
3. Luas partisi.
Dalam melakukan pengukuran secara eksperimen juga
membutuhkan data luas bidang batas ruang B III.01A dengan ruang
yang ada di sampingnya. Ruang B III.01A berbatasan langsung
dengan ruang B III.01B dengan perantara triplek. Luas bidang batas
adalah luas triplek yang menjadi pembatas antara dua ruang tersebut.
4. Pengaturan tempat perekaman.
Pengaturan tempat perekaman dalam keadaan ruangan
kosong disesuaikan dengan ISO 3382, bahwa merekam suara
impulse di dalam ruang perlu dilakukan pengukuran dalam berbagai
kedudukan. Alat yang digunakan untuk merekam adalah B&K
Hand-Held Analyzer Type 2270. Sound source diletakkan pada posisi tetap
dan perekam diletakkan pada beberapa posisi yang berbeda-beda.
Setiap kondisi ruang data diambil sebanyak tiga kali. Total
pengukuran yang dilakukan adalah sebanyak dua belas kali.
Pengukuran pertama sampai ketiga dilakukan dalam kondisi ruangan
kosong, pengukuran keempat sampai keduabelas dilakukan dalam
kondisi ruangan diberi tambahan absorber. Absorber diletakkan di
sembarang tempat di dalam ruang. Pada penelitian ini absorber
diletakkan menyandar pada triplek (pembatas antara ruang B III.01A
dan B III.01B).
5. Membuat bunyi impulse dan merekamnya.
Setelah pengaturan tempat perekaman selesai, kemudian
commit to user
direkam. Sumber suara impulse berasal dari B&K Sound Source
Omni Power Type 4292. Suara direkam pada rentang frekuensi 100
Hz sampai 3,15 kHz.
6. Data
Data yang diperoleh adalah berupa nilai T20 dan T30 pada rentang
frekuensi 100 Hz sampai 3,15 kHz.
3.5 Pengolahan Data 3.5.1 Perumusan Sabine
Perumusan Sabine yang digunakan untuk mencari nilai dari waktu
dengung suatu ruangan adalah :
A V RT 0,16
(3.1)
Dimana
RT : waktu dengung (s)
V : volume ruang (m2)
A : penyerapan ruang total (sabin)
3.5.2 Pengolahan Data Eksperimen
Dari eksperimen diperoleh data berupa T20 dan T30 dalam setiap
kondisi ruangan pada rentang frekuensi 100 Hz sampai 3,15 kHz. Dari
data yang sudah diperoleh kemudian dibuat grafik T20 dan T30 fungsi
frekuensi. Kemudian dicari karakteistik dari grafik yang diperoleh. Dari
grafik dikaji bagaimana kondisi T20 dan T30 pada kondisi ruang yang
berbeda dan sejauh mana absorber yang dipasang mampu memberikan
pengaruh terhadap nilai T20 dan T30.
commit to user
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Reverberation Time Secara Numerik
Di dalam perumusan Sabine untuk mencari waktu dengung diperlukan
data berupa luasan permukaan bidang batas pembentuk ruangan dan koefisien
absorbsinya. Sehingga dalam penelitian ini selain dicari luas permukaan bidang
pembentuk ruang juga dicari nilai koefisien serapannya. Di bawah ini disajikan
tabel berupa luas bidang serap dalam ruang B III.01A beserta nilai koefisien
serapannya.
Tabel 4.1 Nilai Koefisien Serapan Beberapa Jenis Bahan (Sumber : Cowan, 2007)
No. Bagian Ruangan Keterangan Luas (m2) α (pada 500 Hz*)
Dari data pada tabel 4.1 kemudian diolah dengan menggunakan persamaan
Sabine yaitu :
A V RT 0,16
commit to user
Dimana
RT : waktu dengung (s)
V : volume ruang (m3)
A : penyerapan ruang total (sabin m2)
Setelah dilakukan perhitungan dengan menggunakan perumusan di atas,
diperoleh nilai waktu dengung ruang B III.01A adalah sebesar 5,33 sekon. Nilai
tersebut menandakan bahwa ruang B III.01A mempunyai dengung yang lama.
Setelah sumber bunyi berhenti, dibutuhkan sekitar 5,33 sekon sampai bunyi
meluruh sebesar 60 dB. Waktu dengung yang lama dapat menyebabkan gema
berkepanjangan sehingga dapat merusak bunyi asli. Untuk ruang kelas, nilai
waktu dengung yang dianjurkan adalah 0,6 sampai 0,8 sekon. Waktu dengung
yang didapatkan dari hasil perhitungan menggunakan persamaan Sabine bernilai
besar karena pada ruangan tersebut digunakan bahan penyusun ruangan yang nilai
koefisien absorbsinya kecil, sehingga ketika ada gelombang bunyi yang
mengenainya maka bunyi yang dipantulkan lebih banyak daripada yang diserap.
Ruangan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan salah satu
ruangan Jurusan Fisika yang terletak di gedung B Fakultas Matematika dan ILmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Ruangan tersebut
sengaja didesain untuk keperluan kuliah. Hampir tidak terdapat bahan penyerap
bunyi dalam ruangan tersebut. Bagian-bagian yang terdapat dalam ruang sangat
mempengaruhi nilai waktu dengung dari ruang tersebut. Sebagian besar dari
ruangan terbuat dari tembok beton yang koefisien absorbsinya 0,02. Ketika
kondisi disekitar ruangan ramai, bising dari luar ruangan bisa mempengaruhi
kualitas bunyi yang diterima. Selain itu, pembatas antar ruang yang hanya
menggunakan triplek membuat ruangan terganggu apabila ada suara bising dari
ruang di sebelahnya.
4.2 Perhitungan Reverberation Time Secara Eksperimen
Dalam penelitian ini sumber bunyi dihasilkan oleh B&K Sound Source
Omni Power Type 4292. Bunyi yang dikeluarkan kemudian direkam dengan
commit to user
dilakukan dengan empat variasi kondisi ruangan. Kondisi pertama, ruangan dalam
keadaan kosong. Di dalam ruangan hanya terdapat sumber bunyi dan mikrofon.
Kondisi kedua, ruangan diberi tambahan flat type absorber. Absorber dapat
diletakkan disembarang tempat di dalam ruang. Kondisi ketiga, ruangan diberi
tambahan non flat type absorber . Kondisi keempat, ruangan diberi tambahan flat
type absorber dan non flat type absorber .Dalam proses perekaman pada setiap
kondisi ruang, dilakukan tiga variasi peletakan mikrofon terhadap sumber bunyi
dengan posisi sumber bunyi tetap. Sumber bunyi diletakkan pada koordinat (4,26 ;
8,23) ± 0,005 m. Kondisi ruang dan peletakan mikrofon pada setiap pengukuran
dapat dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Kondisi Ruang dan Peletakan Mikrofon pada Setiap Pengukuran
Project Kondisi ruang Letak mikrofon (m)
1
Diisi dua buah flat type absorber
3,43 ± 0,002 ; 7,47 ± 0,003
5 1,80 ± 0,001 ; 2,10 ± 0,001
6 4,37 ± 0,002 ; 2,40 ± 0,001
7
Diisi dua buah non flat type absorber
1,50 ± 0,001 ; 7,62 ± 0,003
Variasi tersebut digunakan untuk mengetahui bagaimanakah pengaruh
pemberian absorber terhadap waktu dengung. Jika waktu dengung yang
dihasilkan dari tiga variasi peletakan mikrofon pada kondisi ruang yang berbeda
(tanpa dan dengan tambahan absorber) nilainya mengalami perubahan, maka
commit to user
Setelah dilakukan perekaman, data yang diperoleh berupa nilai T20 dan
T30 pada rentang frekuensi 100 Hz sampai 3,15 kHz. Dari data yang diperoleh
kemudian dibuat grafik waktu dengung fungsi frekuensi.
Nilai T20 dan T30 yang diperoleh dari tiga variasi penempatan mikrofon
pada setiap kondisi ruang dihitung rata-ratanya kemudian dibuat grafik fungsi
frekuensi. Dari data yang diperoleh terlihat bahwa pemakaian absorber
memberikan cukup perbaikan pada nilai waktu dengung. Data T20 yang diperoleh
untuk beberapa kondisi ruang dapat diperhatikan pada gambar 4.1 dan tabel 4.3.
Gambar 4.1 Hubungan Frekuensi dan T20 pada Beberapa Kondisi Ruang
Dari hasil yang diperoleh pada frekuensi 500 Hz, ketika ruangan kosong
nilai T20 sebesar 3,71 s. Setelah ruangan diberi tambahan flat type absorber nilai
T20 menjadi 3,51 s, setelah diberi tambahan non flat type absorber nilai T20
menjadi 3,36 s dan setelah diberi tambahan dua jenis absorber nilainya menjadi
3,33 s. Ada pula nilai waktu dengung yang meningkat setelah penambahan
absorber, yaitu pada frekuensi 100 Hz sampai 250 Hz dan 400 Hz. Namun
commit to user
Data tersebut membuktikan bahwa pemberian absorber dapat memperbaiki waktu
dengung suatu ruangan. Hal ini sesuai dengan rumus Sabine bahwa besar waktu
dengung berbanding terbalik dengan penyerapan total bahan pembentuk ruang.
Dengan kata lain, waktu dengung menurun seiring dengan peningkatan
penyerapan total bahan pembentuk ruang.
Tabel 4.3 T20 pada Beberapa Kondisi Ruang
commit to user
Data T30 yang diperoleh untuk beberapa kondisi ruang dapat diperhatikan
pada gambar 4.2 dan tabel 4.4. Hasil yang diperoleh pada perhitungan T30
memberikan hasil yang sama seperti pada perolehan data T20. Pemberian
absorber memberikan pengaruh pada perbaikan nilai waktu dengung suatu
ruangan.
Dari dua buah jenis absorber yang dipakai, penggunaan non flat type
absorber pada volume ruang kecil (dalam penelitian ini volume ruangan sebesar
220 m3) memberikan dampak yang lebih baik untuk menurunkan waktu dengung.
Hal ini terlihat pada selisih penurunan waktu dengung setelah diberi flat type
absorber dan non flat type absorber. Pemberian non flat type absorber bisa
menurunkan waktu dengung lebih banyak dari pada pemakaian flat type absorber
terutama pada frekuensi di atas 500 Hz.
Penambahan absorber dapat memperbaiki nilai waktu dengung terutama
pada frekuensi > 1 kHz. Untuk frekuensi rendah perubahan waktu dengung
kurang terasa. Dengan kata lain absorber yang dipakai pada penelitian ini bekerja
baik pada frekuensi tinggi.
commit to user
Tabel 4.4 T30 pada Beberapa Kondisi Ruang
Frekuensi
Berdasarkan Persamaan (2.5) dapat dicari nilai pergeseran penyerapan
commit to user
Gambar 4.3 Desain Ruang B III.01 A FMIPA UNS
Keterangan :
Keramik
Beton
Kaca
Triplek
Gypsum
Lantai
Langit-langit Langit-langit
U
Lantai
(S
1)
Langit-langit
(S
10)
(S
2
)
(S
3
)
(S
4)
(S5)
(S
8)
(S
9)
(S6-4) (S6-2)
commit to user
Setelah diberi tambahan absorber yang dipasang menutupi bahan dalam ruang
yang memiliki luas S3, Persamaan (4.1) menjadi :
)
Dari Persamaan (4.1) dan (4.2) diperoleh pergeseran α sebesar :
Δᾱ = pergeseran koefisien serap total ruang S11 = luas absorber (m2)
S = luas penyerap total (m2) α11 = koefisien serap absorber
α3 = koefisien serap bidang yang ditutup absorber
Persamaan (4.4) juga dapat ditulis :
)
Persamaan (4.5) berlaku untuk semua jenis ruang. Persamaan tersebut
dapat digunakan untuk mencari luas absorber yang perlu dipasang di dalam suatu
ruangan untuk memperbaiki waktu dengung ruang tersebut. Koefisien serap
absorber yang dipasang harus diketahui terlebih dahulu. Pada penelitian ini,
koefisien serap absorber yang digunakan dapat dicari dengan menggunakan
persamaan waktu dengung Sabine.
Diambil data dari nilai T30 pada frekuensi tengah (500 Hz). Ketika dalam
commit to user
(4.5) ketika absorber yang dipasang memiliki luas 0,816 m2 menutupi bahan yang
koefisien serapnya 0,1 dalam ruangan yang luasnya 227,59 m2 diperoleh koefisien
serap flat type absorber pada frekuensi 500 Hz adalah 0,38.
Untuk mencari luasan absorber yang perlu dipasang dalam ruangan,
terlebih dahulu mencari pergeseran ᾱ yang diperlukan supaya waktu dengung sesuai dengan standar yang dianjurkan. Dari perhitungan secara numerik,
diperoleh nilai waktu dengung sebesar 5,33 s. Dengan menggunakan persamaan
(2.6) nilai ᾱ yang dimiliki ruang B III. 01 A FMIPA UNS adalah 0,029. Supaya waktu dengung ruang tersebut sesuai standar (maksimal 0,8 s) maka harus
memiliki ᾱ sebesar 0,194. Dengan demikian Δᾱ yang harus diberikan pada ruangan tersebut adalah 0,165. Dengan menggunakan Persamaan (4.5) luasan
absorber yang harus dipasang pada ruang B III. 01 A FMIPA UNS supaya waktu
dengungnya sesuai standar adalah 134 m2 (lihat lampiran 8).
Dengan cara yang sama dilakukan untuk non flat type absorber. Dari
perhitungan diperoleh koefisien serap non flat type absorber pada frekuensi 500
Hz adalah 0,66. Luas non flat type absorber yang perlu dipasang di ruang B III.01
A FMIPA UNS supaya waktu dengungnya sesuai standar adalah 67 m2 (lihat
commit to user
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut :
1. Waktu dengung ruang B III.01A FMIPA UNS berdasarkan hasil
perhitungan numerik adalah 5,33 sekon. Waktu dengung ruang B
III.01A FMIPA UNS belum sesuai standar yang dianjurkan, yaitu
0,6 sekon sampai 0,8 sekon.
2. Pemakaian absorber dapat menurunkan waktu dengung suatu
ruangan.
3. Luasan absorber yang perlu dipasang dalam suatu ruangan untuk
memperbaiki nilai waktu dengungnya mengikuti persamaan berikut :
)
Persamaan tersebut adalah hasil dari pengembangan rumus Sabine
dan berlaku untuk semua jenis ruangan. Dimana Δᾱ adalah
pergeseran koefisien serap total ruang dan S adalah luas penyerap
total dalam ruang (m2).
5.2 Saran
1. Memperbanyak data base untuk koefisien serap bahan yang sering
digunakan pada ruang kuliah atau ruang pertemuan.
2. Melakukan perhitungan waktu dengung pada ruangan yang dibatasi
oleh tembok sehingga dapat dilihat perbedaan pemakaian triplek dan
tembok sebagai pembatas ruangan terhadap nilai waktu dengungnya.
3. Melakukan perhitungan waktu dengung lebih dari satu ruangan dan
dibandingkan hasilnya.