DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Transkripsi

1 PERANCANGAN ALAT KENDALI KEBISINGAN AKTIF PADA KNALPOT STANDART SEPEDA MOTOR SUPRA X 125 D DAN MENGIDENTIFIKASI REDUKSI SUARA YANG TERJADI SKRIPSI Skripsi yang Diajukan Untuk melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik AHMAD RIDWAN NASUTION NIM: DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia dan rahmat-nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah Perancangan Alat Kendali Kebisingan Aktif Pada Knalpot Standart Sepeda Motor Supra x 125 D dan Mengidentifikasi Reduksi Suara yang Terjadi. Dalam penulisan Skripsi ini, penulis telah berupaya dengan segala kemampuan membahas dan menyajikan, berdasarkan ilmu yang diperoleh dari perkuliahan, literature serta bimbingan dan arahan dari pembimbing. Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Kaliman Nasution dan Ibunda Almh. Siti Hawa Siregar, abang dan adik tersayang (Lukman Nul Hakim Nasution Dan Dina Maulina Nasution) atas doa, kasih sayang, pengorbanan dan tanggung jawab yang selalu menyertai penulis, 2. Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing sekaligus ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU, yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan. 3. Alfisyahrin, ST.MT selaku mahasiswa S3 Teknik Mesin yang telah meluangkan waktunya dan banyak memberikan ilmu kepada penulis hingga skripsi ini terselesaikan, 4. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik yang telah memberikan pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin. 11

12 5. Teman teman stambuk 2011 Khusunya team noise knalpot yang menemani penulis dalam mengikuti study baik suka maupun duka, 6. Semua pihak yang banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini. Kritik dan saran sangat penulis harapkan. Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya, Semoga ALLAH SWT selalu menyertai. Medan, Januari 2016 Penulis, Ahmad Ridwan Nasution NIM :

13 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR NOTASI... viii BAB I PENDAHULUAN LatarBelakang PerumusanMasalah TujuanPenelitian ManfaatPenelitian SistematikaPenulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA AsalPerambatandanKecepatanBunyi Proses InterferensiGelombangSuara AktifKendaliKebisingan /Active Noise Control (ANC) UraianAktifKendaliKebisingan TabungPipa PVC

14 2.6Mikrofon PengerasSuara Amplifier VRM-01 Voice Recording Module ISD PenggeserFasa Sound Power Level Sound Pressure level Mekanismedan Cara Kerja AplikasiAktifkendalikebisingan..21 BAB III METODE PERANCANGAN TempatdanWaktu TahapanPenelitian BahandanPeralatan Bahan Peralatan Set - Up PengukuranKebisinganPadaKnalpot SketsaArahPengukuranPadaKnalpot Variabel yang Diamati PelaksanaanPenelitian

15 BAB IVPROSES PERANCANGAN DAN HASIL Perancangan Amplifier Perancangan Speaker PerancanganKomponenPenggeserFasa RangkaianDifferensiator Op - amp PerancanganDudukanRangkaianElektonik HasilPerancanganAktifkendaliKibisingan Media MemfokuskanSuara HasilPengujianAktifkendalikebisingan...54 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... ix LAMPIRAN 15

16 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Garpu Tala yang Dipukul Menghasilkan Perubahan Tekanan Udara Karena Getarannya dan Menghasilkan Bunyi... 5 Gambar 2.2 Sinyal Suara dan Sinyal Diskret atau Dalam Istilah Pemrosesan Sinyal Disamplingkan... 6 Gambar 2.3 Sinyal Tegak Dengan Panjang Gelombang Pada Perbedaan Kecepatanya... 7 Gambar 2.4 Gelombang Tegak Pada Pergeseran Fasa Gambar 2.5 Dua Buah Gelombang Tegak Dengan Perbedaan Fasa Yang Saling Meniadakan Gambar 2.6 Sinyal Sumber Dan Sinyal Lawan Digabung Menjadi Reduksi 11 Gambar 2.7 Pergeseran Fasa Pada Sinyal Suara Gambar 2.8 Sketsa Tabung PVC Pengujian Gambar 2.9 Voice Recording Module ISD Gambar 2.10 Blok Diagram Voice Recording Module Gambar 2.11 Proses Input Dan Output Dari Pergeseran Fasa Gambar 2.12 Knalpot atau Sumber Suara Gambar 2.13 Silincer Standart Knalpot Sepeda Motor Gambar 3.1 Skema Percobaan Pada Tabung PVC Gambar 3.2 Karpet Peredam Pada Pipa PVC Gambar 3.3 Knalpot Sepeda Motor Supra x 125D Gambar 3.4 Microphone Gambar 3.5 Pembangkit Sinyal Suara dengan Teknik Rekam Gambar 3.6 Resistor Gambar 3.7 Kapasitor Gambar 3.8 Dioda Gambar 3.9 Transistor Gambar 3.10 Dioda Zener Gambar 3.11 ICL Gambar 3.12 TL 072CP

17 Gambar 3.13 Papan Sirkuit Cetak...32 Gambar 3.14 Speaker...33 Gambar 3.15 Amplifier...33 Gambar 3.16 Baterai...34 Gambar 3.17 Multitester...35 Gambar 3.18 Mesin Bor dan Gerinda...35 Gambar 3.19 Solder dan Timah...36 Gambar 3.20 Sound Presseur Level...37 Gambar 3.21 Tripot...37 Gambar 3.22 Sigmat, Tang dan Obeng...38 Gambar 3.23 Meteran...38 Gambar 3.24 Tachometer...39 Gambar 3.25 Set-Up Proses Pengambilan Data Kebisingan Knalpot...40 Gambar 3.26 Sketsa Arah Pengukuran Kebisingan Knalpot Metode Setengah Bola...41 Gambar 3.26 Diagram Alir Penelitian Gambar 4.1 Proses Perancangan Amplifier...44 Gambar 4.2 Speaker Dan Serat Carbon Tahan Panas...45 Gambar 4.3 Rangkaian op-amp Pembalik Fasa...46 Gambar 4.4 Output Rangkaian differensiator Op-amp dengan Input Sinyal...48 Gambar 4.5 Sinyal output rangkaian differensiator Op-amp...48 Gambar 4.6 Proses Perakitan dan hasil penggeser fasa Gambar 4.7 Dudukan (mounting) Komponen...50 Gambar 4.8 Rangkaian Alat Aktif Kendali Kebisingan...51 Gambar 4.9 Media Memfokuskan Suara...51 Gambar 4.10 Setting Alat Aktif Kendali Kebisingan...53 Gambar 4.11 Setting jarak SPL Terhadap Knalpot...53 Gambar 4.12 Proses Pengambilan data Suara Knalpot...54 Gambar 4.13 Proses Pengujian Suara Knalpot Standart dengan Anti Noise Pergeseran Fasa Gambar 4.14 Sumbu Pengukuran

18 Gambar 4.15 Grafik Pengukuran Kebisingan Knalpot Pada putaran Mesin 1000 rpm...57 Gambar 4.16 Grafik Pengukuran Kebisingan Knalpot Pada putaran Mesin 2000 rpm...58 Gambar 4.17 Ilustrasi Pergeseran Fasa Gelombang Sinyal Kebisingan Pada Sumbu Z...59 Gambar 4.18 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu Z Tanpa ANC Gambar 4.19 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu Z dengan ANC Gambar 4.20 Ilustrasi Pergeseran Fasa Gelombang Sinyal Kebisingan Pada Sumbu Y 61 Gambar 4.21 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu Y Tanpa ANC Gambar 4.22 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu Y dengan ANC.. 62 Gambar 4.23 Ilustrasi Pergeseran Fasa Gelombang Sinyal Kebisingan Pada Sumbu X 63 Gambar 4.24 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu X Tanpa ANC Gambar 4.25 Grafik Kibisingan Knalpot Sumbu X dengan ANC