1 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Salah satu hasil kekayaan hutan adalah kayu. Kayu banyak dimanfaatkan di bidang properti, seperti rumah dan meubel. Disamping komoditi dalam negeri, kayu juga merupakan komoditi ekspor, penghasil devisa, maka kualitas kayu harus diperharikan agar mempunyai daya kompetitif (Suryana, 2005). Kayu telah digunakan sebagai bahan konstruksi untuk tempat tinggal, kapal, dan jembatan. Ketersediaan dan kemudahan dalam pengelolaannya pada awalnya telah membuat kayu menjadi pilihan yang logis untuk bahan konstruksi. Pemilihan kayu juga disebabkan oleh biayanya yang rendah dan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi dibandingkan dengan bahan dari logam dan semen (Falk, et al.,1990). Kayu merupakan bahan yang memiliki keragaman dalam sifatnya. Sifat-sifat struktural kayu tidak hanya tergantung pada arah orientasinya ketika dipotong dari bentuk log tetapi juga pada distribusi, ukuran dan bentuk karakteristik yang dapat mengurangi kekuatan dan sel pembentuk kayu yang bervariasi antar jenis. Disamping itu, kondisi lingkungan dimana kayu digunakan akan mempengaruhi
2 kadar air kayu yang akan berpengaruh pula pada sifat-sifat mekanis dan kerentanannya terhadap degradasi oleh pembusukan (Falk, et al.,1990). Salah satu jenis kayu yang banyak digunakan adalah kayu jati. Kayu jati adalah pohon penghasil kayu bermutu tinggi. Pohonnya besar, berbatang lurus, dapat tumbuh mencapai tinggi 30-40 m. Kayu jati merupakan kayu kelas satu karena kekuatan, keawetan dan keindahannya. Secara teknis, kayu jati memiliki kelas kekuatan I dan kelas keawetan I. Kayu ini sangat tahan terhadap serangan rayap. Meskipun keras dan kuat, kayu jati mudah dipotong dan dikerjakan, sehingga disukai untuk membuat mebel jati furnitur/mebel dan ukir-ukiran. Kayu yang diampelas halus memiliki permukaan yang licin dan seperti berminyak. Pola-pola lingkaran tahun pada kayu teras nampak jelas, sehingga menghasilkan gambaran yang indah. Dengan kehalusan tekstur dan keindahan warna kayunya, jati digolongkan sebagai kayu mewah. Oleh karena itu, jati banyak diolah menjadi mebel taman, mebel interior, kerajinan, panel, dan anak tangga yang berkelas (Martha, 2012). Selain kayu jati, kayu akasia daun lebar (acacia mangium) merupakan pilihan lain yang baik sebagai bahan perabot rumah dan kayu energi. Acacia mangium adalah tanaman asli yang banyak tumbuh di wilayah Papua Nugini, Papua Barat dan Maluku. Sejak dicanangkan pembangunan HTI pada tahun 1984, kayu mangium telah dipilih sebagai salah satu jenis favorit untuk ditanam di areal HTI. Pada mulanya jenis ini dikelompokkan ke dalam jenis-jenis kayu HTI untuk memenuhi
3 kebutuhan kayu serat terutama untuk bahan baku industri pulp dan kertas. Dengan adanya perubahan-perubahan kondisional baik yang menyangkut kapasitas industri maupun adanya desakan kebutuhan kayu untuk penggunaan lain, tidak tertutup kemungkinan terjadi perluasan tujuan penggunaan kayu mangium (Nurwati, dkk, 2007). Pemanfatan kayu mangium hingga saat ini telah mengalami spektrum yang lebih luas, baik untuk kayu serat, kayu pertukangan maupun kayu energi (bahan bakar & arang). Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menunjang perluasan pemanfaatan kayu mangium dalam bentuk kayu utuh, partikel, serat ataupun turunan kayu (Madang dan Pandit, 1997). Acacia mangium termasuk jenis Legum yang tumbuh cepat, tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang tinggi dan tidak begitu terpengaruh oleh jenis tanahnya. Faktor yang lain yang mendorong pengembangan jenis ini adalah sifat pertumbuhan yang cepat. Pada lahan yang baik, umur 9 tahun telah mencapai tinggi 23 meter dengan ratarata kenaikan diameter 2-3 meter (Martawijaya, dkk, 2005). Pemilihan kualitas kayu yang baik merupakan salah satu upaya agar bangunan atau properti tahan lama dan tidak terkena penyakit kayu, seperti rayap, mikroorganisme, dan lain-lain. Kualitas kayu yang kurang baik, dapat mengakibatkan properti atau bangunan mudah rusak atau turun nilai jualnya (Suryana, 2005). Kualitas kayu ditentukan oleh banyak atau sedikit kandungan air pada kayu tersebut yang dikenal dengan istilah Kadar Air (Ka) kayu (Direktorat, 1997). Oleh karena faktor-faktor yang telah disebutkan di atas, maka pengguna
4 kayu perlu memilah atau menilai kualitas bahan bangunan kayu sebelum digunakan untuk kostruksi (Falk, et al.,1990). Pada penelitian kali ini yang dilakukan adalah membuat sistem identifikasi tingkat kadar air pada kayu berdasarkan spektrum gelombang akustik yang dihasilkan oleh ketukan palu dan direkam menggunakan mikrofon. Sedangkan metode pengambilan data kadar air kayu dilakukan secara konversional. Frekuensi yang dihasilkan dari gelombang akustik, kemudian akan dibandingkan dengan kadar air yang diperoleh. B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana menghasilkan sumber gelombang suara agar dapat ditangkap oleh mikrofon? 2. Bagaimana memanfaatkan sebuah mikrofon sebagai pendeteksi gelombang suara yang sensitif terhadap perubahan kadar air pada kayu? 3. Bagaimana mengetahui perbedaan frekuensi dominan gelombang suara terhadap kadar air kayu menggunakan transformasi Fourier. C. Batasan Masalah 1. Kayu yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu jati dan kayu akasia, dimana kayu-kayu tersebut sering dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi bangunan dan aplikasi furniture.
5 2. Sumber gelombang suara yang dihasilkan palu dijatuhkan secara bebas dengan ujung tangkai palu terikat. 3. Mikrofon elektrik digunakan untuk merekam gelombang suara yang merambat pada batang kayu. 4. Frekuensi dominan gelombang bunyi dihitung menggunakan Transformasi Fourier Cepat (Fast Fourier Transform, FFT). D. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Membuat desain sederhana alat untuk mengidentifikasi tingkat kadar air pada kayu berdasarkan spektrum gelombang akustik yang dihasilkan oleh ketukan palu yang direkam menggunakan mikrofon. 2. Merancang sebuah sistem akuisisi data untuk menganalisis frekuensi dominan gelombang akustik terhadap kadar air kayu. 3. Merancang sebuah sistem akuisisi data dengan sound card sebagai gerbang akuisisi sinyal akustik kayu pada komputer. E. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah menghasilkan alat yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi kadar air kayu (gelondongan) berdasarkan spectrum gelombang suara.