PERANCANGAN AKUSTIK RUANG MULTIFUNGSI PADA TEATER A ITS DENGAN DESAIN MODULAR

Transkripsi

1 PERANCANGAN AKUSTIK RUANG MULTIFUNGSI PADA TEATER A ITS DENGAN DESAIN MODULAR Yuniar Syahadhatin, Andi Rahmadiansah, S.T, M.T, Dr. Dhany Arifianto, S.T, M.Eng Jurusan Teknik Fisika- Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS,Sukolilo, Surabaya Telp : Fax : nia_cancer@ep.its.ac.id, dhany@ep.its.ac.id, andi@ep.its.ac.id ABSTRAK Perancangan suatu ruang multifungsi yang berukuran besar dengan fungsi pidato maupun musik seringkali dibuat tanpa melibatkan disain akustik ruang yang tepat, sehingga banyak terjadi keluhan yang disebabkan tidak tersampaikannya informasi secara maksimal. Hal tersebut terjadi pula pada Teater A ITS, dimana menurut pengukuran waktu dengung dan kriteria bising latar belakang menunjukkan hasil yang tinggi. Kriteria bising latar belakang menunjukkan nilai da n waktu dengung ruang menunjukkan nilai 2.22 de tik. Kedua nilai parameter tersebut menunjukkan bahwa Teater A mengalami cacat akustik. Kesimpulan tersebut juga diperkuat dengan hasil perhitungan secara manual nilai waktu dengung dalam Teater A dengan metode Sabine bernilai 2.21 detik dan data subjektif yang diperoleh dari pembagian kuesioner kepada responden pengguna Teater A menunjukkan skala rata rata dari tujuh pertanyaan yang diajukan sebesar 4.6 pada skala penilaian 1-7. Oleh karena itu diperlukan desain ulang Teater A menggunakan software simulasi arsitek untuk dapat memperbaiki kualitas akustik ruang baik sebagai fungsi pidato maupun fungsi musik dengan system modular. Hasil simulasi menunjukkan penurunan waktu dengung untuk fungsi pidato menjadi 1.38 detik dan untuk fungsi musik menjadi 1.45 detik. Hasil tersebut telah sesuai dengan aturan waktu dengung untuk ruang multifungsi menurut Ribeiro. Kata kunci : Ruang Multifungsi, Kriteria Bising Latar, Waktu Dengung, Desain Modular I PENDAHULUAN Perancangan suatu ruang multifungsi yang berukuran besar sering sekali dibuat tanpa melibatkan desain akustik ruang yang tepat. Hal ini juga terjadi pada Teater A ITS, dimana sering terdengar keluhan mengenai informasi yang tidak tersampaikan secara jelas saat perkuliahan berlangsung. Ketidak jelasan informasi yang disampaikan oleh pembicara tersebut disebabkan karena ketidak merataan sebaran bunyi dalam ruang, kemudian adanya gema akibat pantulan bunyi yang berulang ulang dan bising latar belakang yang mengganggu. Hal ini dapat diperbaiki dengan cara mendesain ulang interior penyusun ruangan tersebut baik dari segi bahan dan komponen pembentuknya. Dalam proses pengerjaan perancangan perbaikan desain interior ruang Teater A ditemukan beberapa permasalahan yang akan dikaji lebih jauh dalam tugas akhir ini yaitu bagaimana pengaruh penggunaan bahan penutup interior ruangan terhadap kualitas akustik ruang multifungsi dan bagaimana desain interior ruangan dengan metode modular yang mampu mewadahi setiap aktivitas yang berbeda beda tetapi tetap dapat memenuhi persyaratan akustik ruang. Selanjutnya, perlu diketahui batasan masalah yang dikaji dalam tugas akhir ini yaitu validasi hasil pengambilan data yang

2 diperoleh dibandingkan dengan hasil perhitungan secara manual dengan memperhitungkan error yang terjadi. Sedangkan implementasi desainnya disimulasikan dengan menggunakan software simulasi CATT Acoustic. Kemudian manfaat dan tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk memenuhi standard kenyamanan ruang teater A dari segi akustik menjadi suatu ruang multifungsi yang mampu mewadahi setiap ativitas yang berbeda beda tetapi tetap dapat memenuhi persyaratan akustik ruang. II DASAR TEORI Ruang Multifungsi merupakan ruangan yang tidak dirancang secara khusus untuk memenuhi fungsi ruang speech (pidato) atau musik saja, tetapi kedua fungsi tersebut. Hal ini menyebabkan perbedaan kebutuhan tingkat pantulan bunyi untuk tiap tiap fungsi auditorium, pada perhitungan nilai waktu dengung (RT) yang dibutuhkan. Menurut kebutuhannya ruang dengan fungsi percakapan dibutuhkan RT yang terletak pada kisaran nilai 0,85 1,3 detik sedangkan untuk fungsi musik diperlukan perhitungan RT yang nilainya terletak pada kisaran waktu detik (Ribeiro, 2002). Perbedaan itu dibutuhkan agar nilai RT yang diperuntukkan untuk fungsi ruang tersebut memiliki efek yang berfungsi secara tepat, karena RT yang terlalu pendek akan menyebabkan ruangan terasa mati sebaliknya RT yang panjang memberikan suasana hidup pada ruangan, tetapi untuk ruang dengan fungsi percakapan akan menyebabkan penurunan speech integibility (Satwiko, 2004:91). Bahan penutup interior ruangan yang berfungsi sebagai absorber maupun reflektor sangat berpengaruh terhadap nilai RT yang dicapai. (Doelle, 1972:63). Berikut rumus untuk menghitung nilai waktu dengung dengan metode Sabine ditunjukkan pada persamaan 1, di mana V adalah volume ruang, S adalah luas permukaan penutup, dan α adalah koefisien absorbs dari bahan penutup. (1) Terdapat parameter respons impuls lain yang diperlukan dalam pengukuran karakter speech maupun musik, parameter tersebut adalah EDT, D50, C50, C80, dan TS. Nilai Optimum parameter akustik objektif ruang multifungsi ditunjukkan pada tabel 1. Tabel 1 Nilai Optimum Parameter Akustik Objektif Ruang Multifungsi Selain perhitungan waktu dengung yang mempengaruhi kualitas akustik dari suatu ruangan, terdapat faktor lain yang juga tidak kalah pentingnya untuk dianalisa yaitu background noise level (NB) dimana besar NB dapat diketahui melalui pengukuran TTB (Tingkat Tekanan Bunyi) di dalam ruangan pada rentang frekuensi tengah pita oktaf antara 125 H z 4 khz. Hasil pengukuran tersebut digunakan untuk menentukan kriteria kebisingan (NC) dengan cara mensubtitusikan nilai TTB tersebut pada persamaan 2 berikut. (2) Dimana pada persamaan di atas L A merupakan Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) pada rata rata seluruh titik pengukuran. Pengukuran waktu dengung secara langsung dengan cara perekaman suara impuls respon yang dibangkitkan dapat dihitung dengan menggunakan rumus

3 regresi linear yang ditunjukkan pada persamaan 3. Untuk lebih memahami mengenai metode regresi linear tersebut dapat dilihat pada grafik 1 di bawah ini. Grafik 1 Metode Regresi Linear (3) Perlu diketahui bahwa waktu dengung merupakan waktu yang diperlukan energi suara untuk meluruh (sebesar 60 db) sejak sumber suara dimatikan. Parameter ini merupakan parameter akustik yang paling awal digunakan dan masih merupakan parameter yang paling populer dalam desain ruangan tertutup. Waktu dengung yang digunakan dalam desain misalnya RT 60, T 20, T 30 (subscript menunjukkan rentang decay yang digunakan untuk mengestimasi peluruhan energinya) dan EDT (yang berbasis pada peluruhan pada 10 db awal). Parameter terakhir lebih sering digunakan karena mengandung informasi yang signifikan dari medan suara yang diamati. Harga parameter ini akan dipengaruhi oleh fungsi ruangan, volume dan luas permukaan ruangan serta berbedabeda untuk setiap posisi pendengar. Kemudian parameter akustik lain yang berhubungan dengan kinerja akustik ruangan adalah clarity (C80) merupakan parameter untuk mengukur tingkat kejernihan sinyal suara yang dipersepsi oleh pendengar dalam ruangan, C80 ini berfungsi untuk musik sedangkan untuk speech digunakan parameter ukur definition (D50) merupakan parameter pengukuran tingkat kejernihan pada ruang konferensi atau ruang kelas. III METODOLOGI PENELITIAN Pada penelitian desain ulang teater A ini metodologi yang akan dilakukan dijelaskan secara berurut sebagai berikut: 1. Penentuan dan Analisa Objek Pengukuran Tahap ini dilakukan dengan pengukuran dimensi ruang sehingga dapat dihitung volume ruang Teater A, kemudian ditentukan titik titik pengukuran yang mewakili titik titik pada tetaer A secara keseluruhan. Titik tersebut dapat dilihat pada gambar 1 berikut, Gambar 1 Titik Pengukuran Teater A ITS Kemudian setelah ditentukan beberapa titik pengukuran di atas, tahap selanjutnya diukur tingkat tekanan bunyi dari masing masing titik dengan menyalakan seluruh alat elektronik maupun mekanik dalam ruang, contohnya AC, projector, dan lampu. Setelah ditemukan besar tingkat tekanan bunyi dari masing masing titik pada frekuensi global dengan menggunakan FFT Analyzer mode automatic, maka selanjutnya dihitung rata rata TTB pada seluruh titik, kemudian dihitung nilai kriteria

4 kebisingannya dengan menggunakan rumus pada persamaan Pengambilan data variabel respon impuls Tahap kedua ini dilakukan dengan membangkitkan suara impuls menggunakan suara ledakan petasan, yang direkam menggunakan FFT Analyzer mode manual lalu disimpan dalam format Ms. Excel, untuk kemudian dihitung menggunakan rumus regresi linear pada persamaan 3 di atas. Berikut ini diagram pengukurannya ditunjukkan pada gambar 2. Gambar 2 Diagram Pengukuran Waktu Dengung 3. Perhitungan RT dengan metode Sabine Tahap ini dilakukan terlebih dahulu dengan menganalisa bahan penyusun ruang dan luas permukaan bahan yang digunakan tersebut, kemudian di hitung menggunakan rumus Sabine seperti tertera pada persamaan 1 di atas. 4. Simulasi Desain Ulang Teater A Tahap ini merupakan tahap akhir dalam mendesain ulang Teater A. Disini digunakan software CATT Acoustic v8, dimana dengan software ini dapat dimodelkan geometri interior ruang yang digunakan beserta bahan penyusunnya, sehingga pada akhirnya dapat diketahui besar waktu dengung dan parameter impuls response lain yaitu EDT, C80, D50, dan Ts. Dari beberapa hasil parameter tersebut selanjutnya dibandingkan dengan table standard dari parameter akustik ruang sesuai standard Riberio (2002) pada tabel 1 di atas. IV HASIL DAN PEMBAHASAN Data pengukuran yang dibutuhkan sebagai penunjang desain ulang Teater A adalah beberapa variable akustik berikut, yaitu bising latar belakang (NB), waktu dengung (RT), waktu dengung berdasarkan pengaruh bunyi awal (EDT), clarity (C80), dan definition (D50). Pengukuran tersebut dilakukan pada lima titik yang mewakili semua titik dalam ruang Teater A. Gambar 1 di atas menunjukkan letak kelima titik tersebut. Pada gambar 1 terlihat 5 titik pengukuran yang digunakan sebagai acuan dari seluruh titik yang ada dalam ruang Teater A. kemudian kode A0 menunjukkan posisi pembicara dalam ruangan tersebut. Dengan kondisi seperti terlihat pada gambar 4.1 di atas diharapkan ruangan ini mampu berfungsi maksimal sebagai ruang multifungsi yaitu sesuai sebagai ruang percakapan (speech) maupun musik. 1. Data Pengukuran Bising Latar Data pengukuran bising latar belakang ini diambil pagi hari pada pukul WIB dengan menghidupkan seluruh lampu ruangan dan alat pendingin ruangan, kemudian pada beberapa titik pengukuran tersebut dicatat tingkat bising latar belakang dengan menggunakan FFT Analyzer. Hasil pencatatan tingkat bising latar belakang pada frekuensi 500 Hz ditunjukkan pada tabel 4.1. Dari data pengukuran bising latar belakang pada tiap titik ukur di atas dapat diketahui

5 rata rata nilai pengukuran dari keseluruhan titik menunjukkan tingkat bising latar belakang Teater A sebesar db. Dari nilai tersebut dapat dicari noise criteria (NC) Teater A dengan menggunakan persamaan 2 Tabel 2 Data Hasil Pengukuran Bising Latar Pengukuran pada titik ke- Background Noise (db) NC Rata - rata Dimana L A merupakan rata rata tingkat bising latar belakang yang terukur dalam Teater A, dengan persamaan matematis diatas maka nilai NC Teater A adalah sebesar db. Nilai tersebut tidak sesuai dengan standard criteria kebisingan ruang kelas berdasarkan American Society of Heating, Refrigeration, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) yang berkisar antara db. 2. Data Pengukuran Waktu Dengung Pengukuran waktu dengung dilakukan pagi hari pada pukul dengan membangkitkan suara impuls menggunakan suara ledakan petasan. Perekaman data respon impuls tersebut menggunakan Fast Fourier Transform Analyzer (FFT Analyzer). posisi titik ke 3 di tengah ruangan sebanyak enam kali. Hasil pengukuran waktu dengung Teater A pada frekuensi 500 Hz ditunjukkan pada table 3 berikut. Data tersebut diperoleh dengan menggunakan persamaan 3. Pengukuran waktu dengung Teater A ini bertujuan untuk memperoleh data pengukuran yang sesuai dengan kondisi penggunaan ruangan sehari hari. Tabel 3 Data Hasil Pengukuran Waktu Dengung pada Frekuensi 500 Hz Pengukuran Waktu Dengung ke- (second) Rata - rata Dari rata rata data yang diperoleh di atas dapat dibuktikan bahwa Teater A mengalami cacat akustik sesuai dengan hipotesa awal yang telah dipaparkan pada proposal tugas akhir. Hal tersebut dikarenakan nilai standard waktu dengung yang seharusnya diterapkan pada ruang kelas menurut Ribeiro, M.R.S. (2002) yaitu berkisar antara 0.85s 1.3s, sedangkan ruang teater A melebihi standar tersebut. Rata rata waktu dengung di atas menunjukkan bahwa teater A lebih memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai ruang music daripada ruang speech walaupun belum ideal. 3. Perhitungan Waktu Dengung dengan Metode Sabine Pada penelitian ini juga dilakukan perhitungan waktu dengung menggunakan metode sabine dengan menganalisa masing - masing bahan penyusun interior ruangan dan dimensinya. Berikut ini tabel 4.3 be risi data komponen penyusun tetaer A beserta koefisien absorbsi penyusun ruang.

6 Tabel 4 Hasil Perhitungan Waktu Dengung Ruang Teater A Volume Ruang 1147 Obyek S A Qty Sa Total (Sa) RT Tembok Tembok Samping Kanan Tembok Samping Kiri Tembok Depan Lantai Tangga Audience Lantai Bangunan Plafon Bangunan Dinding Samping Kiri- Kanan Bangunan Dinding Bidang Depan Bangunan Plafon Bagian Depan Plafon Audience Papan Tulis Meja 1.94 Pembicara Layar Projector Kursi Pembicara Gagang Pintu Pintu Data Subyektif Data subjektif dilakukan dengan cara penyebaran angket atau kuesioner kepada para pengguna Teater A setelah jam perkuliahan usai. Data ini diambil dalam dua tahapan, yaitu pada hari pertama diambil saat perkuliahan sekitar pukul WIB dan pada hari kedua sekitar pukul W IB. Pengambilan data ini tidak s ecara acak tetapi secara teratur, dimana harus disesuaikan dengan posisi duduk pa ra audience saat perkuliahan berlangsung. Terkait dengan posisi duduk yang dimaksud untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut, Gambar 3 Posisi Duduk Penyebaran Angket Pengukuran data subyektif ini didasarkan pada posisi duduk yang tersebar seperti ditunjukkan pada gambar 4.2 i tu bertujuan agar mengetahui tingkat persebaran bunyi di Teater A, terkait dengan beberapa parameter akustik yaitu tingkat bising latar belakang yang disebabkan adanya bunyi alat alat mekanik pada Tetaer A seperti suara AC, suara mesin diesel, dan suara pengganggu lainnya; kemudian tinggi rendahnya waktu dengung yang disebabkan oleh volume ruang yang sangat besar dan pantulan pantulan bunyi yang tidak merata, tingginya waktu dengung akan menyebabkan ruangan percakapan seperti ruang kelas Teater A ini tidak maksimum dalam menyebarkan kejelasan informasi yang disampaikan akibat timbulnya gema. Teknik penyebaran kuesioner ini adalah dengan memberikan imbalan kepada responden apabila bersedia mengembalikan form kuesioner yang diberikan. Dari 180 lembar form kuesioner yang dibagikan, hanya kembali 85 l embar saja, sehingga dapat disimpulkan bahwa keberhasilan teknik penyebaran kuesioner

7 ini hanya 47.2 %. Menurut analisa faktor penyebab kurang dari 100% responden yang mengembalikan form kuesioner disebabkan waktu yang digunakan untuk pengambilan data subyektif ini disaat kegiatan perkuliahan sedang sibuk, sehingga banyak mahasiswa pengguna Teater A yang setelah mengikuti kuliah di ruangan tersebut tergesa gesa meninggalkan kelas untuk mengikuti kuliah selanjutnya di tempat lain. Selain itu faktor lainnya adalah lokasi pengambilan data subjektif ini tidak fleksibel karena harus diambil saat para responden masih duduk dibangku mereka masing masing seperti saat perkuliahn berlangsung, sehingga opini para pengguna tetaer A hanya terbatas dalam ruang itu saja. Penyebaran kuesioner ini difokuskan pada pengguna Teater A yang berstatus sebagai pendengar, karena tujuan dari angket ini adalah untuk mengetahui kejelasan informasi yang disampaikan pada setiap titik pengukuran dalam Teater A yaitu posisi duduk para audience saat menjadi pendengar. Oleh karena itulah kuesioner ini diperuntukkan pada mahasiswa yang rata rata berusia tahun sebab pada kenyataanya mahasiswa yang lebih sering menjadi pendengar dibandingkan dosen. Dari kuesioner yang kembali tersebut dapat diperoleh nilai MOS (Mean Opinion Scale) untuk tiap tiap pertanyaan yang dicantumkan dalam form, berikut ini grafik 4.1 m enunjukkan rata - rata hasil pengambilan data subjektif Teater A untuk tiap tiap pertanyaan terkait. Grafik 2 Mean Opinion Scale Grafik 2 di atas menggambarkan bahwa tiap tiap pertanyaan yang dicantumkan dalam form akan diberikan penilaian dengan skala 0-7 dengan acuan penilaian seperti yang terlihat pada legend grafik 2 di atas. Dari skala penilaian yang diberikan oleh responden tersebut dapat diperoleh nilai MOS seperti ditunjukkan pada grafik 2 di atas. 5. Hasil Simulasi Berdasarkan hasil perhitungan manual RT menggunakan metode Sabine, dapat dibuat simulasi ruang Teater A menggunakan software. Alasan penggunaan hasil perhitungan Sabine sebagai indikator pembuatan simulasi desain ulang ini adalah karena dalam metode Sabine telah diuraikan beberapa interior komponen penyusun ruang beserta koefisien absorbs bahan yang digunakan, sehingga dapat lebih mudah diterapkan dalam simulasi desain ruang Teater A awal, seperti terlihat pada gambar 3 berikut, Gambar 3 Simulasi Desain Kondisi Akustik Awal Teater A Pada gambar 3 di atas menunjukkan gambaran awal struktur geometri ruang Teater A dan parameter akustik yang terukur di dalamnya. Selanjutnya setelah membuat simulasi desain Teater A pada kondisi awal, langkah berikutnya adalah membuat simulasi desain ulang Teater A sebagai fungsi pembicaraan (speech) seperti terlihat pada gambar 4 di bawah

8 dan sebagai fungsi music seperti terlihat pada gambar 5. artistik interior Teater A ditunjukkan pada gambar 6, 7 dan 8 Gambar 6 Teater A Bagian Depan Gambar 4 Simulasi Desain Kondisi Akustik Ruang Teater A Sebagai fungsi Speech Gambar 7 Teater A Bagian Samping Gambar 8 Teater A Bagian Gambar 5 Simulasi Desain Kondisi Akustik Ruang Teater A Sebagai Ruang Musik Dimana keduanya meiliki perbedaan pada bahan absorber yang terletak di dinding samping kiri kanan. Absorber inilah yang nantinya akan berfungsi sebagai modular desain, dengan tenaga elektrik, absorber tersebut nantinya dapat berubah secara otomatis sesuai dengan fungsi ruangan. 6. Perancangan Tampilan Teater A Setelah Desain Ulang Tahapan dari desain ulang Teater A yang terakhir adalah perancangan desain artistik dari kondisi ruang Teater A. Tahap ini dibantu oleh mahasiswa S2 jurusan Arsitek yang merupakan tim dari penelitian kondisi akustiik Teater A ini. Desain V KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan maka kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa back ground noise level Teater A memiliki kriteria kebisingan tinggi dengan NC > yang seharusnya berkisar antara Waktu dengung ruang adalah 2,22 detik menunjukkan bahwa teater A lebih memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai ruang music daripada ruang speech walaupun belum ideal. 3. Hasil desain yang telah direkomendasikan berupa penambahan absorber dan reflektor pada elemen interior,dimana untuk membedakan waktu dengung yang

9 dihasilkan pada ruangan agar sesuai dengan fungsinya digunakan bahan absorber yang bersifat modular. 4. Hasil simulasi dapat memperbaiki kualitas respon impuls yang dihasilkan baik untuk fungsi speech maupun fungsi musik dengan RT untuk fungsi speech adalah 1.38s dan RT untuk musik 1.45s. VI SARAN Saran yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah penerapan hasil desain secara nyata untuk membandingkan hasil simulasi dengan kondisi lapangan kemudian mengembangkannya dengan menambahkan desain rangkaian elektrik untuk membuat absorber yang diterapkan dalam Teater A dapat bergerak secara otomatis. Optimasi Desain Interior Untuk Peningkatan Kualitas Akustik Ruang Auditorium Multi-Fungsi. Jurusan Desain Interior, Fakultas Seni dan Desain Universitas Kristen Petra, Dimensi Teknik Arsitektur Vol. 35, No. 2 : BIOGRAFI PENULIS Nama : Yuniar Syahadhatin Alamat : Semolowaru Elok Blok D/19 Surabaya TTL : Sumenep, 27 Juni 1989 Riwayat Pendidikan : SD Muhammadiyah 4 Surabaya ( ) SMP Negeri 19 Surabaya ( ) SMA Negeri 16 Surabaya ( ) Teknik Fisika ITS (2007- Skrg) DAFTAR PUSTAKA [1] Long. Marshall Architectural Acoustics. Elseiver: Academic Press, America. [2] Rossing Springer Handbook of Acoustic. Springer, USA. [3] Chad N. Himmel, P.E., Jack B. Evans, P.E., and Sarah B. Knight.2002 Virtual Auditorium Concepts For Exhibition Halls. JEAcoustics Engineered Vibration Acoustic & Noise Solutions. [4] Yasya, Mufti, Analisa Cacat Akustik Pada Ruang Kuliah Teater A ITS Surabaya Berbasis Pola Penyebaran Bunyi. Teknik Fisika ITS [5] Indrani, Hedi C., Sri Nastiti N.E.,Wiratno A.A., Jun Analisis Kinerja Akustik Pada Ruang Auditorium Multifungsi. Jurusan Desain Interior, Fakultas Seni dan Desain Universitas Kristen Petra, Dimensi Interior, Vol.5, No.1: 1-11 [6] Indrani, Hedi C., Sri Nastiti N.E.,Wiratno A.A., Des