PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN

Transkripsi

1 perpustakaan.uns.ac.id PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN Disusun oleh : ERNA YUNITA DEVITASARI M SKRIPSI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit Desember, to user 2013

2 perpustakaan.uns.ac.id PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN Disusun oleh : ERNA YUNITA DEVITASARI M SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Desember, 2013

3 perpustakaan.uns.ac.id PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN adalah karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi ataupun dipublikasikan oleh orang lain, kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini. Surakarta, Desember 2013 ERNA YUNITA DEVITASARI commitiiito user

4 perpustakaan.uns.ac.id HALAMAN PENGESAHAN Skripsi dengan judul : PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN Yang ditulis oleh: NAMA : ERNA YUNITA DEVITASARI NIM : M Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada Hari : Senin Tanggal : 16 Desember 2013 Anggota Tim Penguji : 1. Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si NIP Dr. Eng. Risa Suryana, S.Si., M.Si NIP Drs. Iwan Yahya, M.Si NIP Drs. Harjana, M.Si., Ph.D NIP Disahkan oleh Ketua Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D NIP ii

5 perpustakaan.uns.ac.id MOTTO Usaha, Kerja keras, Kesabaran, Kesungguhan, Keuletan, Kepercayaan, Doa serta Tawakal maka sesuatu yang dinginkan akan tercapai dan pasti menjadi kenyataan. Tuntunlah ilmu pengetahuan itu mulai dari buaian sampai keliang lahat ( Hadits) Bantinglah otak untuk mencari ilmu sebanyak-banyaknya guna mencari rahasia besar yang terkandung di dalam benda besar yang bernama dunia ini, tetapi pasanglah pelita dalam hati sanubari yaitu pelita Kehidupan (Al Ghazali) Ilmu pengetahuan tanpa agama lumpuh, agama tanpa ilmu pengetahuan buta ( Albert Einstein) Orang tidak mungkin mencapai tingkat muttaqien, apabila tidak berilmu dan apa guna ilmu apabila tidak dibuktikan dalam perbuatan (Abu Darda) Niscaya Allah akan meninggikan beberapa derajat orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat (Qur an Al Mujadalah 11) vi

6 perpustakaan.uns.ac.id PERSEMBAHAN Atas rahmat dan karunia-nya, karya kecil ini saya persembahkan kepada : Bapak (Wiyono) dan Ibu (Nursiswati) tercinta dengan segala kekuatan pengorbananmu yang tak henti-hentinya menyemangatiku, kesabaranmu yang tak ada batasnya, kasih sayangmu yang tiada tandingannya, serta doa yang kau panjatkan terus menerus tanpa lelah untuk putrimu ini. Kakak (Etik Fitria R.) dan Adik-adikku tersayang ( Febby Bella S. S dan Fahad Damar F.) Thanks so much atas doa-doanya dan memberi semangat aku terus sampai detik ini. Dosen-dosenku terima kasih telah memberi saya ilmu yang sangat berguna ini terutama Pak Iwan Yahya dan Pak Harjana terima kasih atas bimbingannya selama ini serta kesabaran anda untuk menuntun saya menjadi yang lebih baik. Sahabatku Arifatul Chorida, Eki Muqowi, dan Nining Haryanti, Mb Restu, Nina, Mb Dian, Mb zulfa sahabat seperjuanganku di lab iarg terima kasih atas motivasimu, dan senyuman kalian yang menguatkan aku sampai detik ini.love you so much Eka Budiyanto terima kasih sudah menyemangatiku secara terus menerus dan selalu memberiku motivasi. Teman-temanku Fisika 2009 terima kasih telah meyemangatiku dan menjadi teman serta sahabat yang tak ada duanya. vii

7 perpustakaan.uns.ac.id KATA PENGANTAR Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, inayah, serta karunia-nya yang tak terhingga berupa kemudahan kepada penulis, sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian dan menulis skripsi dengan judul, PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN ini dengan lancar. Penelitian ini merupakan bagian dari kajian yang diorientasikan pada pengembangan Sound Diffuser yang merupakan bagian dari skema penelitian di iarg. Pembiayaan penelitian ini didukung dari skema unggulan perguruan tinggi dengan No Kontrak 159a/UN27.11/PN/2013 Dalam penyelesaiaan skripsi ini penulis sampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Bapak Drs. Iwan Yahya, M.Si selaku dosen pembimbing satu yang telah memberikan pengarahan dan masukan untuk terselesaikannya skripsi ini. 2. Bapak Drs. Harjana, M.Si., Ph.D selaku dosen pembimbing dua yang selalu mendukung untuk menyelesaikan skripsi ini. 3. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu baik langsung maupun tidak langsung yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Besar harapan penulis, semoga skripsi ini bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya dan bagi dunia ilmu pengetahuan khususnya Fisika Sains dalam bidang akustik. Amin Mohon maaf apabila dalam penulisan skripsi ini terdapat kata-kata yang kurang berkenan dihati pembaca. Surakarta, Desember 2013 viii Erna Yunita Devitasari

8 perpustakaan.uns.ac.id ix

9 perpustakaan.uns.ac.id PUBLIKASI Devitasari, Y, E., Chorida A., Muqowi E., Haryanti N., Harjana., dan Yahya I Pengaruh Sisipan Resonator Celah Sempit terhadap Serapan dan Respon Spasial Quadratic Residue Diffuser. Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA). Vol. 10,Nmr. 1, Edisi Januari 2014 ix

10 perpustakaan.uns.ac.id DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN... iii HALAMAN ABSTRAK... iv HALAMAN ABSTRACT... v HALAMAN MOTTO... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii PUBLIKASI... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Batasan Masalah Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Gelombang Bunyi Difusi Bunyi Diffuser Macam-macam Diffuser Schroeder Maximum Length Diffuser (MLD) Quadratic Residue Diffuser (QRD) Koefisien Refleksi Koefisien Serapan Koefisien Hamburan (Scattering) x

11 perpustakaan.uns.ac.id 2.8. Koefisien Difusi Material Penyerap Bunyi Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon Software AFMG BAB III METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Metode Penelitian Persiapan Alat dan Bahan Pembuatan Sampel Pembuatan Elemen Diffuser Pembuatan Sintetik Diffuser Set up Alat Pengujian Sampel Record Data Digital dan Display Grafik Pengujian Menggunakan Tabung Impedansi 2 mikrofon Data yang didapatkan dari simulasi AFMG dan display grafik Analisa Hasil dari pengujian menggunakan Tabung Impedansi 2 Mikrofon Hasil dari pemodelan sintetik menggunakan software AFMG BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Struktur manual Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator celah sempit terbuka dan tertutup Struktur Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator celah sempit terbuka pada n: Struktur Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator celah sempit terbuka pada n: xi

12 perpustakaan.uns.ac.id Struktur Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator celah sempit terbuka pada n: Struktur elemen Diffuser dengan variasi permukaan flexible Hasil dari Simulasi dengan menggunakan software AFMG Reflex versi RCB Hasil Model sintetik diffuser dengan kedalaman Hamburan energi bunyi Elemen Diffuser standar, Modifikasi resonator celah sempit asimetri dan simetri Plot Koefisien scattering dan difusi normal terhadap frekuensi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA xii

13 perpustakaan.uns.ac.id DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kedalaman Quadratic Residue Diffuser... xiii 12

14 perpustakaan.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Sifat bunyi yang mengenai bidang... 4 Gambar 2.2 Sifat bunyi yang mengenai bidang bercelah... 4 Gambar 2.3 Peristiwa pantulan spekular dan hamburan... 5 Gambar 2.4 Pemantulan yang terjadi pada bidang batas cembung, dan cekung... 6 Gambar 2.5 Hubungan antara sudut datang dan pantul... 8 Gambar 2.6 Struktur permukaan diffuser Gambar 2.7 Maximum Length Diffuser (MLD) 1 D dan 2 D Gambar 2.8 Quadratic Residue Diffuser (QRD) 1D dan 2D Gambar 2.9 Perambatan gelombang melalui bidang batas dua Medium Gambar 2.10 Peristiwa terhamburnya gelombang Gambar 2.11 Skema tabung impedansi dua mikropon saat nguji sampel Gambar 2.11 Hubungan sinyal masukan dan keluaran Gambar 3.1 Prosedur penelitian Gambar 3.2 Diagram alur penelitian Gambar 3.3 Set up tabung impedansi dua mikrofon Gambar 3.4 Sampel diffuser Gambar 4.1 Koefisien serapan bunyi pada sampel diffuser standar dengan diffuser modifikasi resonator celah sempit tertutup dan terbuka pada n: Gambar 4.2 Koefisien serapan bunyi pada diffuser standar dengan diffuser modifikasi resonator celah sempit tertutup dan terbuka di n:2... Gambar 4.3 Koefisien serapan bunyi pada diffuser standar dengan diffuser modifikasi resonator celah xiv 36

15 perpustakaan.uns.ac.id sempit tertutup dan terbuka di n: Gambar 4.4 Perbandingan koefisien serapan bunyi pada DFB_Standart, DFB_Open 8cm, DFB_Open 4cm Gambar 4.5 Output model sintetik diffuser Gambar 4.6 Hasil plot respon spasial dari elemen diffuser standar, modifikasi resonator celah sempit asimetri, dan simetri Gambar 4.7 Grafik hubungan antara nilai koefisien scattering dan koefisien difusi normal terhadap frekuensi dari software AFMG Reflex xv

16 perpustakaan.uns.ac.id xvi