ANALISIS WAKTU DENGUNG (REVERBERATION TIME) PADA RUANG KULIAH B III.01 A FMIPA UNS SURAKARTA

Transkripsi

1 digilib.uns.ac.id ANALISIS WAKTU DENGUNG (REVERBERATION TIME) PADA RUANG KULIAH B III.01 A FMIPA UNS SURAKARTA Disusun oleh: OKTA BINTI MASFIATUR ROHMAH M SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Januari, 2012

2 digilib.uns.ac.id 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 inversi

3 digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN... MOTTO DAN PERSEMBAHAN... HALAMAN ABSTRAK... HALAMAN ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii viii x xi xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Bunyi Gelombang Bunyi Perambatan Bunyi commit... to user viii 6

4 digilib.uns.ac.id 2.4 Pemantulan Bunyi Penyerapan Bunyi Difusi Bunyi Difraksi Bunyi Impulse Respone Dengung BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Alat Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian Pengambilan Data Pengambilan Data untuk Metode Numerik Pengambilan Data untuk Metode Eksperimen Pengolahan Data Perumusan Sabine Pengolahan Data Eksperimen BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Reverberation Time Secara Numerik Perhitungan Reverberation Time Secara Eksperimen Prosedur Inversi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN ix

5 digilib.uns.ac.id 1 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 commit oleh to para user ahli akustik ruangan (architectural 1

6 digilib.uns.ac.id 2 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 berbeda-beda.

7 digilib.uns.ac.id 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 BAB V Kesimpulan dan Saran

8 digilib.uns.ac.id 4 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 data atau keterangan lain yang lebih terperinci.

9 digilib.uns.ac.id 5 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 Hz atau dapat juga didefinisikan sebagai gelombang mekanik longitudinal berfrekuensi 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) 5

10 digilib.uns.ac.id 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 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, 2005)

11 digilib.uns.ac.id 7 Maksimum perpindahan (negatif) Posisi partikel di tengah Maksimum perpindahan (positif) 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 commit to bunyi user menyatakan bahwa gelombang

12 digilib.uns.ac.id 8 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 pendengaran kita. Ketika dua bunyi datang pada waktu yang berbeda kurang dari

13 digilib.uns.ac.id 9 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 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 pada daerah ini.

14 digilib.uns.ac.id 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 waktu dengung. (Christina, 2005)

15 digilib.uns.ac.id 11 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 disebut koefisien penyerapan. Angka 0 menunjukkan tidak ada penyerapan atau

16 digilib.uns.ac.id 12 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 dindingdinding yang bergerigi. b. Penggunaan lapisan permukaan pemantul bunyi dan penyerap bunyi secara bergantian. c. Distribusi lapisan penyerap bunyi yang berbeda secara tidak teratur dan acak. (Doelle, 1993)

17 digilib.uns.ac.id 13 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) Gambar 2.7 Difraksi Bunyi (Sumber : Egan, 1988)

18 digilib.uns.ac.id 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) Gambar 2.8 Diagram Ilustrasi Impulse Respone di dalam Ruangan (Sumber commit to : Gade, user 2007)

19 digilib.uns.ac.id 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 matematis dianggap mengikuti hukum eksponensial sebagai berikut :

20 digilib.uns.ac.id 16 u 12 t ( t) u0e untuk t > 0 (2.1) Dimana u(t) adalah energi density (energi per unit volume) merupakan fungsi waktu, u 0 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) Gambar 2.9 Definisi Reverberation Time (Sumber : Gade, 2007)

21 digilib.uns.ac.id 17 Reverberatoin time dapat dihitung dari data ruangan yang diketahui dengan ketelitian yang cukup bisa dipertanggungjawabkan (reasonable accuracy) dengan persamaan : RT 0,16V (2.2) A Dimana RT : waktu dengung (s) V : volume ruang (m 3 ) 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 = S 1 α 1 + S 2 α 2 + S 3 α S n α n (2.3) Dengan S 1 S n adalah luas masing-masing permukaan dalam m 2 dan α 1 α n 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 terlalu menyerap. Sedangkan untuk commit ruangan to user yang tersusun dari bidang batas yang

22 digilib.uns.ac.id 18 sangat menyerap, seperti umumnya terjadi pada ruang studio, formula Eyring lebih tepat digunakan. Adapun formula Eyring adalah sebagai berikut : T 0,16V S log (1 ) e (2.4) Dengan 1 S i i S (2.5) Dimana : T = waktu dengung (detik) V = volume ruangan (m 3 ) ᾱ = rata-rata koefisien absorbsi ruangan α i = koefisien absorbsi permukaan bidang batas pembentuk ruangan S = luas penyerap total dalam ruang (m 2 ) S i = luas masing-masing bahan dengan koefisien α i (m 2 ) Persamaan (2.5) disubstitusikan ke Persamaan (2.2) diperoleh V RT 0, 16 S (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 : T 0,16V S i ln(1 i ) (2.7) i dengan α i <<1

23 digilib.uns.ac.id 19 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 untuk ruang tertentu bergantung pada commit volume to user ruangan.

24 digilib.uns.ac.id 20 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 Dalam penelitian ini bunyi impulse dihasilkan dari B&K Sound Source Omni Power Type 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 B&K Sound Source Omni Power Type B&K Hand-Held Analyzer Type 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

25 digilib.uns.ac.id Pengambilan Data Pengambilan Data untuk Metode Numerik Panjang, lebar, tinggi Volume ruangan Luas permukaan pembentuk ruang 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 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 commit itu untuk to user mencari waktu dengung pada ruang

26 digilib.uns.ac.id 22 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 berbedabeda. Koefisien serap dari bahan-bahan tersebut disesuaikan dengan literatur yang ada Pengambilan Data untuk Metode Eksperimen Persiapan alat Volume ruangan dan luas lantai Luas partisi Mengatur perekaman Membuat bunyi impulse dan merekamnya Diperoleh data 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.

27 digilib.uns.ac.id 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 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 dilakukan pengambilan commit data to user suara impulse lalu suara tersebut

28 digilib.uns.ac.id 24 direkam. Sumber suara impulse berasal dari B&K Sound Source Omni Power Type 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 Perumusan Sabine Perumusan Sabine yang digunakan untuk mencari nilai dari waktu dengung suatu ruangan adalah : Dimana RT RT 0,16V A : waktu dengung (s) (3.1) V : volume ruang (m 2 ) A : penyerapan ruang total (sabin) 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.

29 digilib.uns.ac.id 25 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 (m 2 ) α (pada 500 Hz*) 1. Lantai ruang Keramik 55,0 ± 0,03 0,01 2. Dinding samping kanan 3. Dinding samping kiri - Kaca - Triplek - Beton 4. Dinding depan - Kaca 5. Dinding belakang 7,21 ± 0,01 18,3 ± 0,01 1,67 ± 0,02 0,01 0,10 0,02 Beton 37,2 ± 0,02 0,02 - Beton - Kaca - Beton 2,10 ± 0,01 19,5 ± 0,02 10,8 ± 0,02 10,8 ± 0,02 0,01 0,02 0,01 0,01 6. Langit-langit Gypsum 55,0 ± 0,03 0,05 *) Frekuensi 500 Hz dipakai sebagai rerata koefisian serap material pada umumnya. Dari data pada tabel 4.1 kemudian diolah dengan menggunakan persamaan Sabine yaitu : 0,16V RT A 25

30 digilib.uns.ac.id 26 Dimana RT : waktu dengung (s) V : volume ruang (m 3 ) A : penyerapan ruang total (sabin m 2 ) 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 Bunyi yang dikeluarkan kemudian direkam dengan menggunakan mikrofon B&K commit Hand-Held to user Analyzer Type Perekaman

31 digilib.uns.ac.id 27 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 3,43 ± 0,002 ; 7,47 ± 0,003 2 Kosong 1,80 ± 0,001 ; 2,52 ± 0, ,37 ± 0,002 ; 2,10 ± 0, ,43 ± 0,002 ; 7,47 ± 0,003 5 Diisi dua buah flat type absorber 1,80 ± 0,001 ; 2,10 ± 0, ,37 ± 0,002 ; 2,40 ± 0, ,50 ± 0,001 ; 7,62 ± 0,003 8 Diisi dua buah non flat type absorber 1,50 ± 0,001 ; 2,10 ± 0, ,37 ± 0,002 ; 2,40 ± 0, ,50 ± 0,001 ; 7,62 ± 0,003 Diisi non flat type absorber (masingmasing dua buah) 11 1,80 ± 0,001 ; 1,80 ± 0, ,07 ± 0,002 ; 2,40 ± 0,001 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 dapat dikatakan bahwa penambahan commit absorber to user mempengaruhi waktu dengung.

32 digilib.uns.ac.id 28 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 penurunan waktu dengung lebih sering daripada peningkatan waktu dengung.

33 digilib.uns.ac.id 29 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. Frekuensi (Hz) Tabel 4.3 T20 pada Beberapa Kondisi Ruang T 20 (s) Ruang Flat Type Non Flat Type kosong Absorber Absorber Flat and Non Flat Type Absorber 100 6,50 4,98 5,68 5, ,19 3,82 4,25 4, ,99 3,49 3,62 3, ,09 3,63 3,70 3, ,89 3,68 3,50 3, ,54 3,61 3,24 3, ,39 3,47 3,45 3, ,71 3,51 3,36 3, ,73 3,74 3,66 3, ,14 3,87 3,83 3, ,21 3,97 3,95 3, ,09 3,63 3,86 3, ,11 3,69 3,63 3, ,01 3,63 3,66 3, ,64 3,37 3,44 3, ,33 3,17 3,12 2,98

34 digilib.uns.ac.id 30 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 m 3 ) 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. Gambar 4.2 Hubungan Frekuensi dan T30 pada Beberapa Kondisi Ruang

35 digilib.uns.ac.id 31 Tabel 4.4 T30 pada Beberapa Kondisi Ruang Frekuensi (Hz) Ruang kosong Flat Type Absorber T 30 (s) Non Flat Type Absorber Flat and Non Flat Type Absorber 100 6,60 7,17 8,13 5, ,02 4,11 4,65 5, ,22 3,70 3,75 3, ,11 3,72 3,67 3, ,76 3,64 5,27 3, ,59 3,36 3,44 3, ,49 3,44 3,41 3, ,65 3,56 3,47 3, ,82 3,73 3,65 3, ,10 3,86 4,06 3, ,15 3,99 3,92 3, ,09 3,76 3,88 3, ,07 3,70 3,74 3, ,95 3,76 3,64 3, ,67 3,46 3,44 3, ,29 3,18 3,13 3, Prosedur Inversi Berdasarkan Persamaan (2.5) dapat dicari nilai pergeseran penyerapan total dalam ruang. Pada penelitian ini, ada beberapa bahan pembentuk ruang B III.01A FMIPA UNS (lihat gambar 4.3) yang dibagi menjadi 10 luasan, jadi Persamaan (2.5) menjadi : 1 ( S 1 S2 2 S3 3 S4 4 S5 5 S6 6 S7 7 S8 8 S9 9 S S ) (4.1)

36 digilib.uns.ac.id 32 (S 6-1 ) (S 7 ) (S 6-3 ) S 6 = S S S S 6-4 U (S 6-2 ) (S 6-4 ) (S2) (S3) Lantai Lantai (S 1 ) (S 5 ) (S 4 ) Langit-langit (S 8 ) (S 9 ) Langit-langit (S 10 ) Gambar 4.3 Desain Ruang B III.01 A FMIPA UNS Keterangan : Keramik Beton Kaca Triplek Gypsum

37 digilib.uns.ac.id 33 Setelah diberi tambahan absorber yang dipasang menutupi bahan dalam ruang yang memiliki luas S 3, Persamaan (4.1) menjadi : 1 ( S 1 S2 2 S S S4 4 S5 5 S6 6 S7 7 S8 8 S9 9 S10 10 S11 11 ) Dari Persamaan (4.1) dan (4.2) diperoleh pergeseran α sebesar : S S Dengan : Δᾱ = pergeseran koefisien serap total ruang S 11 = luas absorber (m 2 ) S = luas penyerap total (m 2 ) α 11 α 3 = koefisien serap absorber = koefisien serap bidang yang ditutup absorber (4.2) (4.3) (4.4) Persamaan (4.4) juga dapat ditulis : Sabsorber ( ) absorber yangditutupabsorber S (4.5) 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 keadaan kosong ᾱ dalam ruang adalah 0,042. Setelah diberi tambahan flat type absorber ᾱ menjadi 0,043. Sehingga pergeseran ᾱ adalah 0,001. Dari Persamaan

38 digilib.uns.ac.id 34 (4.5) ketika absorber yang dipasang memiliki luas 0,816 m 2 menutupi bahan yang koefisien serapnya 0,1 dalam ruangan yang luasnya 227,59 m 2 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 m 2 (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 m 2 (lihat lampiran 8).

39 digilib.uns.ac.id 34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan berikut : Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai 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 : Sabsorber ( ) absorber yangditutupabsorber S 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 (m 2 ). 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. 35