Listener. Source. Space. loudness level pitch frequency time spatial spectral temporal. absorption diffraction reflection diffusion

(1)

25

Fisika Bangunan 2:

Bab 3 .

Bab 3 . Parameter akustik

Parameter akustik

ruang

Dr.

Dr. Yeffry

Yeffry Handoko

Handoko Putra, S.T, M.T

Putra, S.T, M.T

yeffry@unikom.ac.id

Physical Attributes of Sound in Room

L2 L3 + 12.1 0 + 10 .90 WORK STATI ON R. KONTROL +7.50 ceiling line

• audibility

• quality (hi-fi)

• clarity

• auralization

• noisiness

• absorption

• diffraction

• reflection

• diffusion

• time delay

• reverberation

• interference

• acoustic defects

• loudness level

• pitch frequency

• time

• spatial

• spectral

Source

Listener

Space

(2)

27

Medan suara dalam ruangan

L P Sumber suara Penerima suara D dB Suara langsung Suara dengung Pantulan awal Waktu (detik) 0 ∆ ∆ ∆ ∆ t 1

P

Parameter objektif

arameter objektif

Tingkat

Tingkat pendengaran

pendengaran (LL=Loudness

(LL=Loudness Level)

Level)

Waktu

Waktu tunda

tunda pantulan

pantulan awal

awal ((∆

∆

∆tt

∆

₁

))

Waktu

Waktu dengung

dengung (Reverberation

(Reverberation time)

time)

K

Korelasi

orelasi silang

silang antar

antar telinga

telinga (IACC)

(IACC)

(3)

29

Parameter akustik ruang

Pemantulan Bunyi

Permukaan yang keras, tegar dan rata seperti beton, bata, batu,

plester atau gelas memantulkan hampir semua energi bunyi yang

jatuh padanya. Permukaan pemantul cembung cenderung

menyebarkan bunyi dan permukaan cekung mengumpulkan

bunyi

Parameter akustik ruang

Bunyi dengung (reverberation sound)

Bunyi yang terjadi akibat pantulan Adanya bunyi

dengung mempengaruhi kondisi akustik ruangan,

ruangan dengan bunyi dengung yang lama akan

memberikan kesan seperti di dalam gua sedangkan

bunyi dengung yang sebentar akan memberikan kesan

seperti di alam terbuka

Waktu dengung (Reverberation Time, RT)

adalah

waktu yang diperlukan bunyi untuk berkurang 60 dB.

(4)

Impulse Response

InterAural

InterAural Cross Correlation (IACC)

Cross Correlation (IACC)

r ∆∆t∆∆ l Sound Source ξξξξ

(((( ))))

∑

= == = ==== = == =

=

==

=

N 0 n N 0 n ) n ( rr 2 n ) n ( ll 2 n N 0 n ) n ( lr 2 n ) N ( lr

)

0 (

A

)

0 (

A

Φ

τ

Φ

τ

φ

where ττττ ≤≤≤≤ 1 ms From Ando, 1985

)

(

τ

φ

_lr

IACC

=

Max

(5)

33

Reverberation Time

Schroeder M.R. Integrated-Impulse method measuring sound decay without using impulses J. Acoust. Soc. Am. Vol. 66(2) 1979

Wallace Clement Sabine [1868-1919],'father of architectural acoustics‘; merumuskan tentang perhitungan Reverberation Time

V/A

0.161 T

=

==

=

Penyerapan

Penyerapan (Absorption)

(Absorption)

Perbandingan

Perbandingan antara

antara energi

energi bunyi

bunyi yang

yang diteruskan

diteruskan oleh

oleh

suatu

suatu bahan

bahan terhadap

terhadap energi

energi bunyi

bunyi yang

yang datang

datang pada

pada

bahan

bahan tersebut

tersebut..

Sabine

Sabine menyatakan

menyatakan hubungan

hubungan RT

RT dengan

dengan volume

volume dan

dan

jumlah

jumlah penyerapan

penyerapan : :

V = Volume

V = Volume ruang

ruang, meter

, meter kubik

kubik

A =

A = penyerapan

penyerapan ruang

ruang total,

total, sabin

sabin meter

meter persegi

persegi

x =

x = koefisien

koefisien penyerapan

penyerapan udara

udara

A = S

₁₁

α

₁₁

+ S

₂₂

α

₂₂

+ …. +

+ …. + SS

_n

α

_n

; S =

; S = luas

luas penyerapan

penyerapan

xV

A

V

RT

+

=

0 ,

16

(6)

35

Untuk ruangan yang mempunyai koefisien absorpsi suara rata-rata α < 0.1

(

1 −

α

)

≅

α

ln

_sehingga

(

α

)

S

α

S

ln

1 −

=

detik

Rumus Waktu Dengung SABINE

n n n

S

+

=

...

2 1 2 2 1 1

α

n

S

=

₁

+

₂

+

...

+

dimana :

Rumus Waktu Dengung menunjukkan :

• Untuk V > maka T > dalam ruangan dengan waktu dengung tinggi kejelasan suara (intelligibility) berkurang • Untuk α > maka T < dalam ruang dengan absorpsi suara tinggi

kekerasan suara tergantung jarak terhadap sumber Jenis ruangan dengan T > > disebut Ruang Dengung atau Reverberation Chamber sedangkan ruangan dengan α > > disebut Anechoic Chamber.

Jenis ruangan pada umumnya disebutSemi-Reverberant Room

Grafik Waktu Dengung

WAKTU DENGUNG_{: waktu yang dibutuhkan oleh suatu ruangan untuk meluruhkan}

(7)

37 - 60 0 SPL [dB] t [detik] T1 T2 T3

Waktu Dengung Ruangan

ruang memantul ruang menyerap ruang sangat menyerap sumber suara

“off”

sumber suara “on”

The Room Response (1)

Outdoor surrounding

Indoor surrounding

Entirely relies on quality Entirely relies on quality of the source and capability of the source and capability of electronic sound processor of electronic sound processor Should consider the room

Should consider the room response

response blending blending

the elctroacoustics and the the elctroacoustics and the room acoustics phenomena room acoustics phenomena

(8)

The Room Response (2)

Direct sound : Reflected sound

carries the most complete information as well as character of sound source intentionally created

unintentionally created

acoustic defects : focusing, shadow zone, flatter echo, resonance,

grazing incidence

improve and enrich direct sound and control room response

• Optimum Reverberation Time • Optimum Diffusivity Levels • Equal distributed loudness level

• Improve perceptual & binaural effects (auralization)

spatial, temporal

(vertical & lateral)

Reverberation Time (1)

Reverberation time

Reverberation time is the time required for the sound level in the room to decay 60 dB, or it is the time needed for a loud sound to be inaudible after turning off the sound source.

∆ 6 0 d B RT60= 2 sec RT = 3 sec. Room A Room B Recent approach Recent approach : • Initial Time Delay first 30 ms decay • Different RT for different room functions

• More Accurate calculation models • Introduction of EDT (10 dB down) Most important

Most important : At 500 Hz and 100 Hz

(9)

Hanger Rockwool/Glaswoolcloth Gypsum perforated , Holes 20%, thickness 12 mm Glasswool Thickness = 10 cm, density 16 kg/m3 Ceiling Treatment Existing Wall Wall treatment

Reverberation Time

(2)

= room volume in m3 V

= average absorption coefficient of room enclosure

S = surface area of room enclosure in m2

To control RT using acoustic materials :

Ceiling

Anechoic Chamber

Baji-baji bahan penyerap suara : glass wool

Sumber Bising yang sedang diukur Bagian pintu

(10)

43

Reverberation Chamber

Diffusor tambahan

Dinding dan lantai Pemantul Suara

Obyek Pengukuran

Ruang Semi

Ruang Semi--Reverberant

Reverberant

Contoh : Ruang Monitoring Studio Rekaman

Diffusor

Refleksi suara : difuse dibutuhkan diffusor Ruangan pada umumnya mempunyai Waktu Dengung (RT) = 0.7 – 0.8 detik