Post on 08-Mar-2019
i
ANALISIS AKUSTIK
PADUAN GIPSUM DAN GRANULE POLYSTYRENE
SEBAGAI BAHAN PENYERAP BUNYI
Disusun Oleh:
ELIS ROIFAH
M0207034
SKRIPSI
untuk memenuhi sebagian dari
persyaratan memperoleh derajat Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
JANUARI, 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul
“Analisis Akustik Paduan Gipsum Dan Granule Polystyrene Sebagai Bahan Penyerap
Bunyi” adalah hasil karya saya atas arahan dari pembimbing dan sepengetahuan saya
hingga saat ini, isi skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis
oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapat gelar kesarjanaan di
Universitas Sebelas Maret atau Perguruan Tinggi lainya, jika ada maka telah
dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak
telah ditulis dalam bagian ucapan terima kasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau
difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.
Surakarta, 3 Januari 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
"Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum sehingga ia
mengubah keadaanya sendiri." (QS. Ar-Ra'd: 11)
"Man Jadda Wa Jada.. man shabara shafira" .(Siapa yang bersungguh-sungguh,
dia akan berhasil.. Siapa yang sabar akan beruntung).(pepatah arab)
Apa yang akan terjadi adalah apa yang kamu yakini (penulis)
"Ridho ALLAH tergantung kepada keridhoan orang tua dan murka ALLAH
tergantung kepada kemurkaan orang tua" (HR Bukhori, Ibnu Hibban, Tirmidzi,
Hakim)
PERSEMBAHAN
Dengan rahmat Allah SWT, karya ini kupersembahkan kepada:
1. Ibu dan ayah serta keluarga tercinta.
2. Adik & kakakku tersayang.
3. Almamaterku,khususnya jurusan fisika fakultas MIPA Universitas Sebelas maret.
4. Kawan seperjuangan yang mewarnai proses kehidupanku..
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
Analisis Akustik Paduan Gipsum dan Granule Polystyrene
sebagai Bahan Penyerap Bunyi
Elis Roifah
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Penetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Analisis akustik dari paduan gipsum dan granule polystyrene telah ditentukan
dengan metode tabung impedansi dua mikrofon. Sampel dengan ketebalan yang
berbeda dari paduan gipsum dan granule polystyrene dan penambahan perforated
screen untuk diuji koefisien absorpsinya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
penambahan granule polystyrene pada sampel tidak menghasilkan pengaruh secara
langsung terhadap peningkatan koefisien absorpsi, akan tetapi berpengaruh terhadap
kerapatanya. Sedangkan pengaruh ketebalan dan penambahan perforated screen
dapat menyebabkan meningkatnya koefisien absorpsi.
Kata kunci : koefisien absorpsi, gipsum, granule polystyrene, metode tabung
impedansi dua mikrofon, perforated screen.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
The Acoustic Analysis of Gypsum and Granule Polystyrene Combination
as Sound Absorption Material
Elis Roifah,
Physics Department, Natural Science and Mathematic Faculty
Sebelas Maret University
ABSTRACT
The Acoustic analysis from gypsum and granule polystyrene combination had
been determined by two microphones impedance tube method. The sample with
different thickness from gypsum and granule polystyrene combination and perforated
screen addition to be tested its absorption coefficient. The result showed that granule
polystyrene addition to the sample had direct influence to the increasing of absorption
coefficient, while the influence of thickness and perforation screen addition can
increase the absorption coefficient.
key words: absorption coefficient, gypsum, granule polystyrene, two microphones
impedance tube method , perforated screen.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karuniaNya,
sehingga penilis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat dan salam
senantiasa penulis haturkan kepada Rosululloh SAW sebagai pembimbing seluruh
umat manusia.
Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapat gelar
Sarjana Sains ini penulis beri judul “Analisis Akustik Paduan Gipsum dan Granule
Polystyrene sebagai Bahan Penyerap Bunyi”. Terselesaikanya skripsi ini adalah suatu
kebahagiaan bagi saya. Setelah sekitar satu semester penulis harus berjuang untuk
bisa menyelesaikan skripsi ini tepat waktu. Dengan segala suka dan dukanya, pada
akhirnya skripsi ini tereselesaikan juga. Kepada berbagai pihak yang telah membantu
penulisan menyelesaikan skripsi ini penulis ucapkan terima kasih. Penelitian ini
merupakan bagian dari skema SBIR (Small Business Innovation Research) FMIPA
UNS 2011 yang berjalan dilab. Akustik dengan pembimbing pertama sebagai peneliti
utama. Atas bantuanya yang sangat besar selama proses pengerjaan skripsi ini,
ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Drs. Iwan Yahya, M.Si (Pembimbing I)
2. Ibu Dra. Suparmi, M.A,Ph.D (Pembimbing II)
3. Rekan- rekan dalam satu group akustik : Asih Islamiatun, Okta Binti Masfiatur
Rohmah, Yayuk Arianti, Setyaningrum Ambarwarti, Peny Rizky Riandini.
4. Ibu, Bapak, Kakak, Adik, Simbah dan seluruh Keluarga yang telah memberikan
dukungan moral dan material
5. Sahabatku Enik, terima kasih kebersamaan dan bantuan selama ini.
Semoga Allah Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah
diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amin.
Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam penulisan skripsi ini.
Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat.
Surakarta, Januari 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ ii
HALAMAN PERNYATAAN........................................................................... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN..................................................................... iv
ABSTRAK......................................................................................................... v
ABSTRACT....................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR....................................................................................... vii
DAFTAR ISI..................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xi
DAFTAR SIMBOL........................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xiii
BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang Masalah....................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah............................................................................. 3
1.3. Batasan masalah................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian................................................................................. 4
1.5. Manfaat Penelitian............................................................................... 4
BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................ 5
2.1. Bunyi dan Kebisingan......................................................................... 5
2.1.1. Gelombanng Bunyi................................................................... 8
2.1.2. Persamaan Gelombang Bunyi................................................... 8
2.2. Material Akustik................................................................................ 12
2.3. Granular Polystyrene......................................................................... 12
2.4. Gipsum.............................................................................................. 13
2.5. Material Penyerap Bunyi................................................................... 14
2.6. Koefisien Absorpsi Bunyi................................................................. 14
2.7. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon....................................... 16
2.7.1. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon............................. 16
2.7.2. Fungsi Pindah (Transfer Function) ........................................ 16
2.7.3. Matriks Pindah (Transfer Matrix) .......................................... 17
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 19
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian................................................... 19
3.2. Alat dan Bahan.......................................................................... 19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
3.2.1. Alat yang Digunakan........................................................ 19
3.2.2. Bahan yang Digunakan..................................................... 19
3.3. Metode Penelitian....................................................................... 20
3.3.1. Persiapan Alat dan Bahan................................................... 21
3.3.2. Pembuatan Sampel............................................................ 21
3.3.3. Set Up dan Kalibrasi Alat................................................ 21
3.3.4. Pengujian.......................................................................... 22
3.3.4.1. Pengujian Kinerja Akustik Sampel......................... 22
3.3.4.2. Pengujian dengan perforated screen.................... 23
3.3.5. Prosedur Perekaman Data Digital dan Display Grafik.... 23
3.4. Teknik Analisa dan Pembahasan................................................... 23
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................... 25
4.1. Pengaruh Ketebalan................................................................. 26
4.1.1. Pada Sampel Satu Lapis..................................................... 26
4.1.2. Pada sampel Lapis ganda................................................. 27
4.1.3. Perbandingan sampel satu lapis dan Lapis ganda............ 27
4.1.2. Pengaruh Penambahan Perforated Screen............................. 30
4..2.1. Penambahan Screen pada GM......................................... 30
4.2.2. Penambahan Screen pada Sampel GG46.......................... 31
4.2.3. penambahan Screen pada Sampel GG55…….................. 32
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................... 35
5.1. Kesimpulan.................................................................................... 35
5.2. Saran................................................................................................ 35
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 36
LAMPIRAN- LAMPIRAN................................................................................. 38
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1. Koefisien Absorpsi Gipsum 12
Tabel 3.1. Nama Label Sampel yang Digunakan 21
Tabel 3.2. Jumlah, Diameter dan Tebal hole dari Screen yang Digunakan 22
Tabel 4.1. Data Massa, Volume, Kerapatan dan Koefisien Absorpsi Sampel 24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Pemantulan dan Penyerapan Bunyi Pada Suatu Muka
Dataran dari Dua Media Akustik
6
Gambar 2.2. Skema Tabung Impedansi 15
Gambar 2.3. Material Berlapis. 16
Gambar 4.1 Koefisien Absorpsi pada Sampel Satu Lapis 25
Gambar 4.2. Koefisien Absorpsi pada Sampel Lapis Ganda 26
Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi GM dan GM2 27
Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi GG55 dan
GG255
28
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi GG46 dan
GG246
29
Gambar 4.6. Koefisien Absorpsi Dengan Penambahan Screen pada
Sampel GM
30
Gambar 4.7. Koefisien Absorpsi Dengan Penambahan Screen pada
Sampel GG46
31
Gambar 4.8. Koefisien Absorpsi Dengan Penambahan Screen pada
Sampel GG55
32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan
𝑑𝐹 Gaya yang terjadi pada fluida Newton
m Massa Kilogram
𝑎 Percepatan Meter/sekon2
P Tekanan
𝜌 Massa jenis Kilogram/meter3
V Volume Meter3
n Jumlah mol
dm Massa partikel didalam fluida Kilogram
R Tetapan Avogadro
T Temperatur oC
C Konstanta adiabatik
B Modulus bulk adiabatik untuk fluida
c Kecepatan gelombang Meter/sekon2
𝐻 Fungsi pindah
G12 Cross spectrum dari sinyal 1 dan 2
G11 Auto spectrum dari sinyal 1 dan 2
𝐻𝑟 Funngsi pindah bagian real
𝐻𝑖 Funngsi pindah bagian imajiner
R Koefisien refleksi
k Bilangan gelombang
s Jarak antara kedua mikrofon meter
v Kecepatan partikel Meter/sekon
T Transfer matriks
∝ Koefsien absorpsi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
halaman
Lampiran 1 Data Sampel dengan Frekuensi dari Rentang 0-1600 Hz 38
Lampiran 2 Gambar Alat, Bahan dan Sampel Penelitian 39
Lampiran 3 Tampilan Grafik pada Komputer dengan Software Labshop
Pulse System dari B & K
41
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Gipsum (CaSO4.2H20), adalah senyawa kimia yang tersusun dari unsur
kalsium, gugus sulfat dan air. Gipsum memiliki massa yang ringan dan tahan api,
dengan massa jenis 2,32 g.cm-3
. Karakteristik gipsum bersifat mereduksi bising
dan penyerap bunyi yang baik (Suptandar, 2004). Gipsum adalah mineral yang
bahan utamanya terdiri dari hydrated calcium sulfate. Seperti pada mineral dan
batu, gipsum akan menjadi lebih kuat apabila mengalami penekanan.(Gypsum
Association, 2007)
Polystyrene (Styrofoam) dibentuk dari molekul- molekul styrene. Ikatan
rangkap antara bagian CH2 dan CH2 dari molekul yang disusun kembali hingga
membentuk ikatan dengan molekul-molekul styrene berikutnya dan pada akhirnya
membentuk polystyrene. Material ini diaplikasikan untuk pembuatan furniture
(pelapis kayu), casing monitor komputer, casing TV, utensil, lensa (optik dari
plastik). Jika polystyrene dipanaskan dan udara ditiupkan maka melalui
pencampuran tersebut akan terbentuk styrofoam. Styrofoam memiliki sifat sangat
ringan, moldable dan merupakan insulator yang baik (Parlin Sinaga).
Selama ini kompon gipsum banyak digunakan sebagai bahan utama plafon
rumah, karena memang material gipsum mempunyai kelenturan paling minimal,
fleksibel dan memiliki kemampuan konduktivitas suhu yang rendah. Berdasarkan
sifat diatas, gipsum sebagai plafon dengan mudah dapat dimodifikasi sesuai
dengan kebutuhan. Untuk mendapatkan sebuah plafon dengan massa yang lebih
ringan maka pada penelitian kali ini akan dilakukan analisis penambahan butiran
gabus ( granule polystyrene) kedalam bahan yang terbuat dari gipsum.
Limbah gabus dalam masyarakat belum dimanfaatkan secara maksimal,
limbah bekas bantalan elektronika ini kebanyakan dibuang dan belum
dimanfaatkan. Pengujian panel akustik yang terbuat dari gipsum dengan
penambahan butiran gabus (granule polystyrene) untuk mendapatkan sebuah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
panel yang lebih ringan serta untuk mengetahui nilai koefisien absorpsi bunyi
yang dihasilkan.
Material penyerap yang biasanya dijadikan analisis akustik adalah
koefisien absorpsi bunyi (koefisien serapan bunyi). Beberapa penelitian
sebelumnya telah banyak melakukan analisis akustik pada suatu material.
Menurut Himawan (2007) yang melakukan penelitian tentang karakteristik
akustik sampah kota dengan variasi komposisi antara bahan dasar sampah organik
dan anorganik. Hasil penalitianya menunjukkan bahwa material yang memiliki
kandungan organik tinggi mempunyai koefisien absorpsi bunyi yang besar pada
frekuensi tinggi dimana semakin besar frekuensinya koefisien absorpsinya juga
semakin naik.
Penelitian karakteristik akustik dengan variasi ketebalan, khususnya untuk
pengukuran koefisien absorpsi bunyi pernah dilakukan pada aluminium busa (Jae-
Eung et.al.,1998) dan sampah industri daun teh (Ersoy dan Kucuk, 2009). Hasil
penelitian Jae-Eung et.al., menunjukkan bahwa aluminium busa memiliki
kemampuan menyerap bunyi yang terbaik pada frekuensi 200-1200 Hz pada
ketebalan 24 mm. sedangkan Ersoy dan Kucuk menambahkan lapisan backing
plate pada sampel uji sehingga meningkatkan koefisien serapan bunyi antara
100% hingga 300% dibandingkan tanpa backing plate. Hasil penelitiannya
menunjukkan bahwa 10 mm sampah daun teh dengan backing plate memiliki
koefisien absorpsi bunyi yang hampir sama dengan 6 lapis kain tekstil tenun dan
20 mm sampah daun teh dengan backing plate dapat menyerap bunyi dengan baik
pada rentang frekuensi 500- 3200 Hz.
Penelitian dengan penambahan kolom udara (perforated plate) telah
dilakukan oleh Kentut (2006) yang hasilnya bahwa semakin besar diameter
lubang maka nilai koefisien serapan sampel akan semakin meningkat. Hal ini
disebabkan karena semakin besar diameter lubang pada perforated plate maka
akan semakin besar kemungkinan gelombang bunyi yang menumbuk permukaan
lapisan porous, dengan demikian maka energi bunyi yang diserap juga akan
semakin banyak sehingga nilai koefisien serapan bunyi akan meningkat.
Penelitian yang telah dilakukan oleh Tayong R and Leclaire P (2010) mengenai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
pengaruh interaksi lubang yang mengemukakan bahwa dengan penambahan
lubang maka akan berpengaruh terhadap massanya.
Metode yang dapat digunakan antara lain adalah metode dua rongga yang
merupakan metode tabung impedansi dua mikrofon atau metode fungsi pindah
dua mikrofon. Kelebihan dari metode tabung impedansi dua mikrofon relatif lebih
mudah diimplementasikan dan lebih sederhana perhitunganya karena hanya
menggunakan satu konfigurasi.
Pada penelitian kali ini, dilakukan pengukuran koefisien absorpsi bunyi
pada bahan kompon gipsum dengan penambahan butir gabus styrofoam (granule
polystyrene) dengan 2 variasi ketebalan. Selanjutnya diberi penambahan
perforated screen pada sampel untuk diketahui nilai koefisien absorpsinya.
Sedangkan metode yang digunakan adalah metode tabung impedansi dua
mikrofon (two microphones impedance tube method).
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan pada latar belakang diatas, maka didapatkan perumusan
masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh penambahan butiran gabus styrofoam (granule
polystyrene) terhadap nilai koefisien absorpsinya?
2. Bagaimana pengaruh ketebalan sampel terhadap nilai koefisien absorpsinya?
3. Bagaimanakah pengaruh penambahan perforation screen terhadap nilai
koefisien absorpsinya?
1.3. Batasan Masalah
Pada penelitian kali ini batasan masalah yang digunakkan adalah:
1. Menggunakan bahan uji (sampel) yaitu kompon gipsum yang dicampur
dengan butiran gabus styrofoam (granule polystyrene).
2. Sampel yang digunakan dicetak berbentuk silinder dengan ukuran diameter 10
cm dan tebal 1 cm.
3. Penambahan perforated screen dengan 3 variasi perbedaan diameter lubang
dan tebal yang terbuat dari aklirik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
4. Pengujian yang dilakukan meliputi penentuan nilai koefisien absorpsi bunyi
dari sampel, berdasar variasi ketebalan sampel dan pengaruh penambahan
perforated screen.
5. Metode yang digunakan adalah Metode Tabung Impedansi Empat Mikrofon
(Four Microphones Impedance Tube Method) menggunakkan peralatan
eksperimen dari BrȔel & Kjǽr (B&K) tipe 4206.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh penambahan granule polystyrene pada gipsum terhadap
nilai koefisien absorpsi pada sampel lapis ganda.
2. Menguji beberapa variasi perforated screen terhadap kinerja akustik pada
sampel paduan gipsum dan granule polystyrene terhadap nilai akustiknya.
1.5. Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat antara
lain yaitu:
1. Manfaat teoritis, yaitu memberikan informasi yang bersifat ilmiah tentang
pemanfaatan kompon gipsum dan granule polystyrene dapat digunakan sebagai
peredam suara pada sampel lapis ganda.
2. Manfaat praktis, yaitu untuk mengetahui pengaruh penambahan perforated
screen pada kinerja akustik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Bunyi dan Kebisingan
Bunyi merupakan transmisi energi yang melewati media padat, cair, dan
gas dalam suatu getaran yang diterima melalui sensasi telinga dan otak. Variasi
bunyi terjadi karena tekanan udara berupa rapatan atau renggangan molekul udara
oleh gangguan pada media elastis yang menyebar ke segala arah (Suptandar,
2004).
Menurut Suptandar (2004) bunyi yang menumbuk suatu permukaan akan
mengalami berbagai kondisi, yaitu:
a. Pemantulan bunyi
Merupakan pemantulan kembali dari gelombang bunyi yang menumbuk
suatu permukaan, dimana sudut datang sama besar dengan sudut pantul.
Permukaan yang keras, tegar dan rata akan memantulkan hampir semua energi
bunyi. Suara yang disebarkan menimbulkan gelombang bunyi yang merambat
ke segala arah dengan tekanan bunyi yang sama pada tiap bagian ruang.
b. Penyerapan bunyi
Yaitu penyerapan energi bunyi oleh lapisan permukaan tertentu memiliki
koefisien penyerapan yang juga tertentu. Terdapat beberapa jenis penyerapan
suara yaitu:
1. 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.
Misalnya serat kacang (rock wall), serat kayu, papan serat (fiber board),
dan lain lain.
2. Penyerapan panel bergetar, berfungsi sebagai pengubah energi bunyi
menjadi energi getaran. Penyerap ini akan bekerja dengan baik pada
frekuensi rendah, misalnya kaca, pintu, panel kayu
3. Penyerapan resonator rongga, berfungsi untuk mengurangi energi melalui
gesekan dan interfleksi pada lubang dalam yang bekerja pada frekuensi
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
rendah, contohnya sound block, resonator panel berlubang dan resonator
celah. Setiap material memiliki sifat akustik yang berbeda dan dalam
penyerapan suara banyak ditentukan oleh ketebalan, porositas, konstruksi,
serta frekuensi. Penyerapan dan pemantulan bunyi dapat dilihat seperti
pada gambar berikut:
Gambar 2.1. Pemantulan dan Penyerapan Bunyi Pada Suatu Muka
Dataran dari Dua Media Akustik. (Doelle, L, L.,1993)
c. Transmisi bunyi
Bunyi yang merambat pada lapisan permukaan diteruskan ke semua
penjuru atau ruang-ruang lain dan sifatnya tergantung pada kesesuaian tingkat
kemampuan transmisi material. Untuk menghindari kebisingan ruang yang
berakustik digunakan material yang bertransmisi rendah serta perhitungan
konstruksi pada pemasangan lapisan penyerap.
d. Difraksi bunyi
Yaitu suatu gejala pembelokan bunyi yang disebabkan oleh benda
penghalang, seperti sudut ruang (corner), kolom, tembok-tembok, balok-balok,
dan perabot lainya.
Bunyi memiliki beberapa sifat dan besaran fisis. Sifat-sifat bunyi antara
lain: dapat dipantulkan, dapat berinterferensi, dan dapat dibelokkan. Bunyi dapat
menimbulkan pengaruh pada lingkungan sekitarnya seperti adanya pelayangan
bunyi dan efek doppler. Bunyi merupakan salah satu jenis gelombang sehingga
memiliki besaran-besaran gelombang seperti kecepatan, frekuensi, panjang
Gelombang
datang
Gelombang
pantul
Gelombang
diserap/
ditransmisikan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
gelombang dan periode. Selain itu bunyi juga memiliki besaran lain seperti
tekanan bunyi, intensitas bunyi dan daya akustik.
Kebisingan sebagai suara yang tidak dikehendaki harus dikendalikan agar
tidak mengganggu kenyamanan dan kesehatan manusia. Tingkat kebisingan pada
suatu titik yang berasosiasi dengan suatu kondisi lingkungan yang tertentu disebut
kebisingan ambien. Kontrol kebisingan dilakukan sebagai upaya pengendalian
kebisingan ambien untuk lingkungan dengan kondisi tertentu. Secara umum
kontrol kebisingan diklasifikasikan atas tiga kategori yaitu :
1. Kontrol kebisingan pada sumber kebisingan
2. Kontrol kebisingan pada lintasan (medium propogasi)
3. Kontrol kebisingan pada penerima dengan alat proteksi kebisingan. (Sasongko
dkk., 2000).
Telinga manusia sebagai suatu komponen penerima dalam pembangkitan
suara, mempunyai karakteristik tertentu dalam memberikan respon terhadap
eksitasi gelombang suara yang diterimanya. Tanggapan (respons) telinga terhadap
suara terdiri dari tanggapan terhadap frekuensi, tanggapan terhadap intensitas
suara yang sangat bervariasi seperti misalnya tanggapan obyektif dan tanggapan
subyektif. Tanggapan obyektif dikaitkan dengan tanggapan manusia terhadap
intensitas suara (umumnya untuk suara dengan intensitas suara yang cukup tinggi)
dan tanggapan terhadap frekuensi. Telinga tidak mempunyai tanggapan yang
sama pada setiap frekuensi tengah untuk tekanan suara yang sama (Quadrant
Utama, 2002).
Pengaruh kebisingan terhadap manusia tergantung pada karakteristik fisis,
waktu berlangsung dan waktu kejadiannya. Pendengaran manusia sebagai salah
satu indra yang berhubungan dengan komunikasi (suara). Telinga berfungsi
sebagai fonoreseptor yang mampu merespon suara pada kisaran antara 0 – 140
dBA. Frekuensi yang dapat direspon oleh telinga manusia antara 20 Hz – 20.000
Hz, dan sangat sensitif pada frekuensi antara 1.000 Hz sampai 4.000 Hz
(Sasongko dkk., 2000).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
2.1.1. Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi adalah gelombang mekanis longitudinal. Gelombang
mekanis merupakan gelombang yang berasal dari pergeseran suatu bagian
medium elastis dari kedudukan setimbang. Gelombang bunyi tersebut dapat
dijalarkan di dalam benda padat, benda cair dan benda gas. Partikel- partikel
bahan yang mentransmisikan sebuah gelombang seperti itu berosilasi dalam arah
penjalaran gelombang itu sendiri ( Halliday and Resnick, 1998).
Gelombang bunyi yang menumbuk suatu ruangan sebagian energinya akan
dipantulkan, diserap, disebarkan, dibelokkan dan ditransmisikan ke ruangan yang
berdampingan, tergantung pada sifat akustik dindingnya (Doelle, 1993).
2.1.2. Persamaan Gelombang Bunyi
Persamaan gelombang bunyi berasal dari persamaan gerak Hukum
Newton dan Hukum Gas Ideal.
1. Hukum Newton
Berdasarkan hukum newton kedua 𝐹 = 𝑚. 𝑎 , dimana 𝐹 adalah vektor gaya yang
dikenakan, m adalah massa benda dan 𝑎 adalah percepatan benda, maka untuk
kasus pada bunyi diperlukan tiga komponen yang berhubungan dengan ketiga
komponen tersebut. Jika diasumsikan suatu partikel bergerak di dalam fluida
yaitu udara atau air maka partikel tersebut memiliki volume dV dan memiliki
massa dm, sehingga berdasarkan hukum newton dua diperoleh persamaan
𝑑𝐹 = 𝑎 . 𝑑𝑚 (2.1)
dimana 𝑑𝑓 adalah gaya yang dikerjakan pada volume tersebut. Jika
direpresentasikan dalam komponen sumbu x maka gaya yang dikerjakan pada
partikel tersebut berlaku
𝑑𝑓𝑥 = 𝑃 − 𝑃 + 𝑑𝑃 𝑑𝑦𝑑𝑧
= −𝜕𝑃
𝜕𝑥𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧
= −𝜕𝑃
𝜕𝑥𝑑𝑉 (2.2)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Gaya pada persamaan (2.2) disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan antara
dua sisi pada volume. Analog dengan persamaan (2.2) diperoleh persamaan gaya
rendah komponen sumbu y dan sumbu z sehingga diperoleh vektor gaya
𝑑𝑓 = 𝑑𝑓𝑥 + 𝑑𝑓𝑦 + 𝑑𝑓𝑧 = −∇𝑃𝑑𝑉 (2.3)
Jika kecepatan partikel di dalam fluida tersebut adalah 𝑢 (x, y, z, t) maka dapat
dituliskan percepatan partikel sebagai
𝑎 =𝑑𝑢
𝑑𝑡=
𝜕𝑢
𝜕𝑥
𝜕𝑥
𝜕𝑡+
𝜕𝑢
𝜕𝑦
𝜕𝑦
𝜕𝑡+
𝜕𝑢
𝜕𝑧
𝜕𝑧
𝜕𝑡+
𝜕𝑢
𝜕𝑡
𝑎 =𝜕𝑢
𝜕𝑥𝑥 +
𝜕𝑢
𝜕𝑦𝑦 +
𝜕𝑢
𝜕𝑧
𝑎 = 𝑢 . ∇ 𝑢 +𝜕𝑢
𝜕𝑡 (2.4)
Dimana 𝑢 . ∇ = 𝑢𝑥 𝜕𝑢
𝜕𝑥+ 𝑢𝑦
𝜕𝑢
𝜕𝑦+ 𝑢𝑧
𝜕𝑢
𝜕𝑧
Komponen selanjutnya adalah massa dari partikel yang didefinisikan sebagai
𝑑𝑚 = 𝜌𝑑𝑉 (2.5)
Kemudian dengan substitusi persamaan (2.3), (2.4) dan (2.5) ke dalam persamaan
(2.1) diperoleh
−∇𝑃 = 𝜌 𝑢 . ∇ 𝑢 +𝜕𝑢
𝜕𝑡 (2.6)
Jika diasumsikan bahwa 𝑢 . ∇ 𝑢 ≪ 𝜕𝑢
𝜕𝑡 , maka 𝑢 . ∇ 𝑢 dapat diabaikan,
sehingga persamaan (2.6) menjadi
∇𝑃 = −𝜌𝜕𝑢
𝜕𝑡 (2.7)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
2. Hukum gas Ideal
Dari persamaan (2.7) dengan menggunakan definisi Laplacian akan
diperoleh
𝜌0∇.𝜕𝑢
𝜕𝑡= −∇. ∇𝑃 ⇒ 𝜌0∇.
𝜕𝑢
𝜕𝑡= −∇2𝑃 (2.8)
Persamaan Kontinuitas 𝜕𝑠
𝜕𝑡+ ∇𝑢 = 0 diturunkan terhadap waktu sehingga didapat
𝜕2𝑠
𝑑𝑡 2 +𝜕
𝜕𝑡∇. 𝑢 = 0 ⇒ −
𝜕2𝑠
𝑑𝑡 2 = ∇.𝜕𝑢
𝜕𝑡 (2.9)
Substitusi persamaan (2.9) ke persamaan (2.8)
𝜕2𝑠
𝑑𝑡 2 = ∇2𝑃 (2.10)
Persamaan Hukum Gas Ideal
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 (2.11)
Pada proses Adiabatik, P merupakan fungsi tekanan dan ρ adalah massa jenis,
yang dapat dituliskan dalam persamaan berikut:
𝑃 = 𝐶𝜌 (2.12)
Dimana C adalah konstanta Adiabatik.
𝐶 =𝜕𝑃
𝜕𝜌 (2.13)
Dengan mensubtitusikan persamaan (2.13) kedalam persamaan (2.12) diperoleh
persamaan
𝑃 − 𝑃0 = 𝜕𝑃
𝜕𝜌 𝜌 − 𝜌0 (2.14)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Persamaan Modulus Bulk Adiabatik untuk fluida adalah sebagai berikut
𝐵 = 𝜌0 𝜕𝑃
𝜕𝜌
𝑎𝑑𝑖𝑎𝑏𝑎𝑡𝑖𝑘 (2.15)
𝜕𝑃
𝜕𝜌=
𝐵
𝜌0 (2.16)
Dengan mensubstitusikan persamaan (2.16) kedalam persamaan (2.14) diperoleh
persamaan
𝑃 − 𝑃0 = 𝐵 𝜌−𝜌0
𝜌0 (2.17)
Kondensasi, s didefinisikan sebagai perbandingan dari perubahan densitas dan
densitas awal
𝑠 =𝜌−𝜌0
𝜌𝑜 (2.18)
Sehingga dengan mensubtitusikan persamaan (2.18) kedalam persamaan (2.17)
diperoleh persamaan
𝑝 = 𝐵. 𝑠 (2.19)
Dimana p adalah perubahan tekanan akustik (P- P0) .
kemudian dengan mensubtitusikan persamaan (2.19) kedalam persamaan (2.10)
didapatkan persamaan
𝜌0
B
𝜕2𝑃
𝑑𝑡 2 = ∇2𝑃 (2.20)
Jika didefinisikan konstanta c = B
𝜌0 maka persamaan (2.20) berubah menjadi
∇2𝑃 =1
𝑐2
𝜕2𝑃
𝑑𝑡 2 (2.21)
dimana c adalah kecepatan gelombang dalam medium (Brewer, 1992).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
2.2. Material Akustik
Material akustik dapat dibagi ke dalam tiga kategori dasar: (1) material
penyerap atau absorbing material, (2) material penghalang atau barrier material,
(3) material peredam atau damping material. Material penyerap bunyi mempunyai
beberapa parameter akustik yang merupakan besaran yang dapat diukur sebagai
sifat dan kinerja material tersebut. Besaran tersebut yaitu impedansi normal dan
koefisien serapan bunyi. Penelitian mengenai karakter akustik pada suatu material
penyerap bunyi telah banyak dilakukan. Pengukuran koefisien serapan bunyi pada
bahan organik juga dilakukan pada bahan lain seperti sampah kota (Himawanto,
2007), serat kelapa dan rami (Sabri, 2005). Sabri meneliti kinerja akustik dari
serat kelapa dan rami untuk menggantikan serat síntesis seperti rockwool dan
glasswool yang selama ini telah digunakan sebagai bahan penyerap suara secara
meluas. Himawanto (2007) meneliti karakteristik akustik sampah kota dengan
variasi komposisi antara bahan dasar sampah organik dan anorganik. Hasil
penelitiannya menunjukkan bahwa material yang memiliki kandungan organik
tinggi mempunyai koefisien serapan bunyi yang besar pada frekuensi tinggi,
dimana semakin besar frekuensinya koefisien serapannya juga semakin naik.
2.3. Granular Polystyrene
Styrofoam atau expanded polystyrene dikenal sebagai gabus putih yang
biasa digunakan untuk membungkus barang- barang elektronik. expanded
Polystyrene dibentuk dari molekul-molekul styrene (C6H9CH9CH2). Ikatan
rangkap antara bagian CH2 dan CH2 dari molekul disusun kembali hingga
membentuk ikatan dengan molekul molekul styrene berikutnya dan pada akhirnya
membentuk polystyrene. Penggabunngan acak benzene mencegah molekul
membentuk garis yang sangat lurus sebagai hasil polyester mempunyai bentuk
yang tidak tetap, transparan dan dalam berbagai bentuk plastik. Polystyrene
merupakkan bahan yang baik ditinjau dari segi mekanis maupun suhu namun
bersifat agak rapuh dan lunak pada suhu dibawah 100oC (Billmeyer, 1984).
Polystyrene memiliki berat jenis sampai 1050 kg/m3, kuat tarik sampai 40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
MN/m2, modulus lentur sampai 3GN/m
2, modulus geser sampai 0,99 GN/m
2,
angka poisson 0,33 (Crawford, 1998).
Material ini diaplikasikan untuk pembuatan furniture (pelapis kayu),
casing monitor komputer ,casing TV, utensil , lensa (optik dari plastik ). Bilamana
polystyrene dipanaskan dan udara ditiupkan maka melalui pencampuran tersebut
akan terbentuk styrofoam. Styrofoam memiliki sifat sangat ringan , moldable dan
merupakan insulator yang baik (Parlin Sinaga).
Penambahan styrofoam juga diterapkan saat pembuatan batako ringan
yang dilakukan oleh Simbolon, T (2009) yang hasilnya semakin banyak
penambahan styrofoam maka nilai densitas atau kerapatannya menurun sehingga
didapatkanlah batako ringan.
2.4. Gipsum ( CaSO4 .2H20)
Gipsum (CaSO4.2H20), adalah senyawa kimia yang tersusun dari unsur
kalsium, gugus sulfat dan air. Gipsum memiliki massa yang ringan dan tahan api,
dengan massa jenis 2,32 g.cm-3
. Karakteristik gipsum bersifat mereduksi bising
dan penyerap bunyi yang baik (Suptandar, 2004).
Material gipsum tidak membahayakan bagi kesehatan manusia, hal ini
dibuktikan dengan adanya pengobatan yang menggunakan gipsum sebagai
medianya, seperti digunakanya gipsum sebagai pengisi pencetakan gigi dalam
bidang kedokteran. Gipsum juga digunakan sebagai plafon, dengan sifat dari
gipsum yaitu fleksibel dan memiliki kemampuan konduktivitas suhu yang rendah.
Berdasarkan sifat tersebut gipsum sebagai plafon dengan mudah dapat di
modifikasi sesuai dengan kebutuhan. Selain untuk palfon, gipsum juga biasa
dipakai sebagai dinding partisi seperti skat kamar dan penutub tembok (lining
wall), hanya saja gipsum tidak bias diaplikasikan untuk eksterior, kolom dinding
atau penahan beban. Papan gipsum bersifat tahan api, awet dan tidak
menimbulkan emisi gas formaldehida. Salah satu penggunaan papan gipsum
cocok untuk pemakaian di bawah atap dan tidak selalu berhubungan dengan
kelembaban tinggi (Khairul S, 2010). Spesifikasi papan gipsum dapat dilihat pada
tabel berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
Tabel 2.1. Koefisien Absorpsi Gipsum
Frekuensi 150 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz
Koef. Serapan
bunyi
0,29
0,10
0,05
0,04
0,07
0,09
Sumber : ( Doelle, L, L. 1993)
2.5. Material Penyerap Bunyi
Bahan lembut, berpori dan kain dan manusia, menyerap sebagian besar
gelombang bunyi yang menumbuk mereka. Bahan-bahan seperti ini disebut
sebagai bahan penyerap bunyi. Penyerapan bunyi adalah perubahan energi bunyi
menjadi suatu bentuk lain, biasanya panas, ketika melewati suatu bahan atau
ketika menumbuk suatu permukaan. Jumlah panas yang dihasilkan pada
perubahan energi ini adalah sangat kecil, sedang kecepatan perambatan
gelombang bunyi tidak dipengaruhi oleh penyerapan (Doelle, 1993).
Material penyerap bunyi pada umumnya dibagi ke dalam tiga jenis, yaitu
bahan berpori, panel absorber (panel penyerap), dan resonator rongga (atau
Helmholtz). Pengelompokan ini didasarkan pada proses perubahan energi suara
yang menumbuk permukaan bahan menjadi energi panas (Sabri, 2005). Pada
bahan berpori, energi bunyi diubah menjadi energi panas melalui gesekan dengan
molekul udara. Contoh material ini adalah serat kacang (rock wall), serat kayu,
dan papan serat (fiber board). Pada panel absorber, energi bunyi diubah menjadi
energi getaran. Material panel absorber ini bekerja dengan baik pada frekuensi
rendah, misalnya kaca, pintu, dan panel kayu. Resonator berongga mengurangi
energi bunyi melalui gesekan dan interfleksi pada lubang dalam yang bekerja pada
frekuensi rendah. Contohnya antara lain sound block, resonator panel berlubang,
dan resonator celah (Kentut S, 2006).
2.6. Koefisien Absorpsi Bunyi
Konsep dari penyerapan bunyi (Acoustic Absorption) merupakan peristiwa
hilangnya energi yang terjadi ketika sebuah gelombang bunyi menabrak dan
dipantulkan dari suatu permukaan benda. Proses pemindahan daya bunyi dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
suatu ruang tertentu, dalam mengurangi tingkat tekanan bunyi dalam volume
tertentu, dikenal sebagai penyerapan bunyi. Proses ini berkaitan dengan
penurunan jumlah energy bunyi dari udara yang menjalar hingga mengenai suatu
media berpori. Bagian energi terserap ketika gelombang bunyi dipantulkan,
disebut disebut dengan koefisien serapan bunyi dari material. Nilai dari koefisien
bunyi tergantung dari sifat material, frekuensi bunyi dan sudut gelombang bunyi
ketika mengenai permukaan material tersebut ( Khairul S, 2010).
Efisiensi penyerapan bunyi suatu bahan pada frekuensi tertentu dinyatakan
oleh koefisien absorbsi bunyi. Koefisien absorbsi bunyi suatu permukaan adalah
bagian permukaan bunyi datang yang diserap, atau tidak dipantulkan oleh
permukaan. Koefisien ini dinyatakan dalam huruf Greek α. (Doelle, 1993).
Koefisien absorbsi bunyi (α) dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai
koefisien absorbsi 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai
koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna. (Kentut S, 2006).
Reaksi serap terjadi akibat turut bergetarnya material terhadap gelombang
suara yang sampai pada permukaan material tersebut. Getaransuara yang sampai
dipermukaan turut menggetarkan partikel dan pori-poriudara pada material
tersebut. Sebagian dari getaran tersebut terpantul kembalike ruangan, sebagian
berubah menjadi panas dan sebagian lagi di teruskan kebidang lain dari material
tersebut (Gunawan, 2008).
Penelitian mengenai pengukuran koefisien absorpsi bunyi pada bahan
alam telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Sabri (2005) meneliti kinerja akustik
dari serat kelapa dan rami untuk menggantikan serat sintesis seperti rockwool dan
glasswool yang selama ini telah digunakan sebagai bahan penyerap suara secara
meluas. Nilai koefisien absorpsi bunyi maksimum untuk serat kelapa diperoleh
pada frekuensi 4000 Hz yaitu sebesar 90%, sedangkan untuk serat rami diperoleh
pada frekuensi 5000 Hz sebesar 77%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
2.7. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon ( Two Microphones Impedance
Tube Method)
2.7.1. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon (Two Microphones
Impedance Tube Method)
Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon ( Two Microphones Impedance
Tube Method) adalah salah satu metode untuk mengukur karakteristik material
penyerap bunyi yang relatif mudah diterapkan dibandingkan metode yang lain
karena hanya menggunakan satu konfigurasi (Niken P,2009).
Pada Gambar 2.2. merupakan skema impedansi dua mikrofon untuk
menganalisa nilai koefisien absorpsi dari sebuah sampel. Fungsi dua mikrofon
adalah untuk mendeteksi adanya gelombang datang dan gelombang pantul dari
permukaan sampel berlubang dengan menganalisa interaksi panjang rongga yang
dapat diubah menggunakan piston. Bilangan Gelombang kompleks dan
karakteristik impedansi kompleks dapat diturunkan dari teori gelombang
bidang.(Tao et.al.,2003). Untuk mendapatkan koefisien absorpsi maka digunakan
pendekatan transfer matrix.
Gambar 2.2. Skema Tabung Impedansi (Tayong R And Leclaire P, 2010)
2.7.2. Fungsi Pindah (Transfer Function)
Secara fisis fungsi pindah (transfer function) merupakan gambaran respon
system terhadap masukan tertentu, yang dapat dinyatakan dalam bentuk
perbandingan transformasi Fourier tekanan akustik pada dua lokasi mikrofon
(mikrofon yang paling dekat dengan bahan uji atau mikrofon yang paling dekat
dengan sumber bunyi (Kentut S, 2006). Fungsi pindah dinyatakan sebagai berikut
(ASTM 1050-90, 1998) :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
𝐻 =𝐺12
𝐺11= 𝐻 𝑒 ø = 𝐻 𝑟 = 𝑗𝐻 𝑖 (2.13)
𝐻 merupakan fungsi pindah hasil pengukuran dari sinyal dua mikrofon, 𝐺12
adalah cross spectrum dari sinyal tekanan akustik pada mikrofon di lokasi 1 dan 2,
𝐺11adalah auto spectrum dari tekanan akustik pada mikrofon di lokasi 1 dan 2, 𝐻 𝑟
adalah fungsi pindah bagian real dan 𝐻 𝑖 adalah fungsi pindah bagian imajiner.
Fungsi pindah digunakan untuk menentukan koefisien refleksi mengingat
nilai koefisien refleksi tidak dapat diukur secara langsung. Dengan mengetahui
nilai koefisien refleksi maka karakteristik akustik lainya dapat diketahui. Dengan
menggunakan koefisien fungsi pindah, koefisien refleksi dapat ditentukan sebagai
berikut:
𝑅 =𝐻𝑖−𝑒−𝑗𝑘𝑠
𝑒 𝑗𝑘𝑠 −𝐻𝑙𝑒𝑗2𝑘 (𝑗+𝑠) (2.14)
Dari persamaan (2.14), R adalah koefisien refleksi kompleks, 𝐻𝑖 adalah
fungsi pindah, k adalah bilangan gelombang, l adalah jarak sampel ke mikrofon
terdekat, s adalah jarak antara kedua mikrofon. Fungsi 𝑒−𝑗𝑘𝑠 dan 𝑒𝑗𝑘𝑠 masing-
masing disebut fungsi pindah gelombang dating 𝐻𝑖 dan fungsi pidah gelombang
refleksi 𝐻𝑟 .
2.7.3. Matriks Pindah (transfer matrix)
Untuk menentukan sifat akustik, perlu dilakukan perkiraan yang masuk
akal untuk membuat sebuah model geometri kompleks sebagai jaringan dari
elemen akustik. Eleman akustik dapat dikarakterisasi dengan matriks pindah
(transfer matrix). Sebuah transfer matriks menggambarkan transformasi dari
variable medan akustik oleh elemen akustik sebagai fungsi frekuensi. Hal ini
merupakan penafsiran kuantitatif untuk modifikasi dari karakteristik gelombang.
(Genteman et al.,2003).
Pendekatan transfer matrix diperkenalkan untuk mengevaluasi dan
menganalisis karakteristik akustik dari material akustik yag berlapis-lapis.
Pendekatan ini dapat diaplikasikan untuk mereduksi pantulan bunyi dan atau
transmisi secara efektif. Dari persamaan fungsi pindah, dapat diperoleh koefisien
reflaksi dan koefisien ttransmisi. (Cai et al., 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Gambar 2.3. Material Berlapis (Tao et al.,2003)
Untuk material berlapis, seperti pada gambar 2.3 di atas, tekanan bunyi p dan
kecepatan partikel v pada kontak permukaan dari material berlapis dapat
dinyatakan dengan (Tao et al.,2003):
𝑃1
𝑣1 = 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑃𝑛+1
𝑉𝑛+1 (2.15)
Di mana 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 adalah total transfer matrix akustik dari lapisn 1 hingga lapisan
ke-n diperoleh dengan mengalikan transfer matrix dari masing-masing lapisn T1,
T2, …,Tn, yaitu :
𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑇1 𝑇2 … 𝑇𝑛 𝐵𝑇
𝐶𝑇
𝐵𝑇
𝐷𝑇 (2.16)
di mana AT, BT, CT, DT adalah seluruh four pole parameter dari lapisn 1 hingga
lapisn ke-n. Untuk permukaan yang keras pada lokasi n+1, koefisien refleksi R
untuk sudut datang ɸ = 0 adalah
𝑅 = 𝐴𝑇−𝜌𝑐𝐶𝑇
𝐴𝑇 +𝜌𝑐𝐶𝑇 (2.17)
di mana R adalah koefisien refleksi, 𝜌 adalah massa jeni material (kg/m3), c adalah
kecepatan (m/s). Selanjutnya, impedansi permukaan normal Zin dapat diperoleh
dari:
𝑍𝑖𝑛
𝜌𝑐=
1+𝑅
1−𝑅=
𝐴𝑇
𝐶𝑇 .𝜌𝑐 (2. 18)
dan koefisien absorpsi bunyi α adalah
α =1– 𝑅 2 (2.19)
dengan persamaan (2.19) maka dapat dicari nilai dari koefisien absorpsi bunyi
dari sebuah sampel.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Akustik, Lantai III Gedung B
jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta. Waktu
pelaksanaan penelitian ditempuh selama 5 bulan yaitu dari bulan Agustus sampai
dengan bulan Desember 2011.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat yang Digunakan
Alat yang dipakai dalam penelitian ini antara lain:
1. Peralatan uji sampel dari Brüel & Kjær (B & K) yang terdiri dari:
a. Seperangkat tabung impedansi tipe 4260.
b. Mikrofon B&K tipe 4187 (2 buah) dan tipe 4189 (2 buah) .
c. Seperangkat alat PULSE TM
Multy-analyzer System tipe 2825.
d. Komputer dengan Soft Pulse System tipe 7700 versi 14 Sound and
Vibration dan Material Testing Measurement.
e. Generator Module 50 Khz tipe 3160.
f. Amplifier B&K tipe 2718.
2. Gelas ukur 250 ml
3. Kertas yellowboard
4. Mistar
5. Jangka sorong
7. Screen 1,2,3 yang terbuat dari aklirik
3.2.2. Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain:
1. Kompon gipsum
2. Granule polystyrene
3. Air
19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Gambar 3.1. Set Up Alat Tabung Impedansi Dua Mikrofon
3.3. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen.
Alur penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Metode Penelitian
Brύel & Kjǽr
Type 3160 A
Amplifier
Set up alat
Kalibrasi alat
Display grafik
Perekaman data digital
Analisa dan Pembahasn
Pembuatan sampel
Pengujian sampel
Persiapan alat dan bahan
Simpulan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
3.3.1. Persiapan Alat dan Bahan
Prosedur penelitian ini dimulai dengan persiapan alat dan bahan
kemudiam dilakukan pembuatan sampel. Bahan sampel berupa yang terbuat dari
kompon gipsum dan granule polystyrene.
3.3.2. Pembuatan Sampel
Sampel yang akan di uji terbuat dari kompon gipsum dan penambahan
granule polystyrene. Pada proses pembuatan sampel menggunakan perbandingan
volume antara kompon gipsum dengan granule polystyrene. Terdapat 3 variasi
sampel yang dibuat, yang sebelumnya mencoba beberapa perbandingan antara
gipsum dengan granule polystyrene dan didapatkan perbandingan yaitu gipsum
murni, perbandingan volume antara gipsum dan granule polystyrene adalah 40%
dan 60%, serta sampel dengan perbandingan volume antara gipsum dengan
granule polystyrene adalah 50% dan 50%. Pembuatan sampel dimulai dengan
mengukur volume antara gipsum dan granule polystyrene sesuai perbandingan
volumenya menggunakan gelas ukur 250 ml. Setelah bahan kompon gipsum dan
granule polytysrene diukur sesuai perbandingan yang di inginkan kemudian
ditambahkan air unuk mencampur kedua bahan, setelah bahan tersebut tercampur
kemudian menyiapkan cetakan dari kertas yellow board yang dibuat lingkaran
dengan diameter 10 cm dengan tinggi 1 cm kemudian memasukan bahan sampel
yang sudah tercampur rata kedalam cetakan yang sebelumnya dilapisi daun pisang
agar sampel tidak rusak. Setelah 15 menit kemudian sampel dikeluarkan dari
cetakan dan dikeringkan dibawah sinar matahari sealam 1-2 hari, serta sampel
diberi label sesuai dengan perbandingan volume antara kompon gipsum dan
granule polystyrene yang digunakan.
3.3.3. Set Up dan Kalibrasi Alat
Setting alat dimulai dengan menyalakan pulse, amplifier dan komputer kemudian
mengatur menu software material testing pada komputer. Sebelum digunakan
untuk pengambilan data, dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi diawali
dengan menentukan signal to noise ratio (S/N ratio) untuk memastikan bahwa
sinyal yang ada paling tidak 10 dB lebih besar dari bising lingkungan (ambient
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
noise). Kemudian dilakukan kalibrasi fungsi pindah pada posisi mikrofon awal
dan pada posisi dipertukarkan.
3.3.4. Pengujian
Dilakukan dua tahap pengujian analisa akustik terhadap sampel yang
digunakan, yaitu:
3.3.4.1. Pengujian Kinerja Akustik Sampel
pada pengujian kinerja akustik, semua sampel yang telah dibuat
dimasukkan satu persatu secara bergantian kedalam tabung impedansi untuk diuji.
Melakukan pengujian terhadap sampel untuk mengetahui kinerja akustik dari
sampel 1 lapis dan sampel lapis ganda. Adapun pengujian yang dilakukan adalah
sebanyak 6 kali yaitu pengujian sampel satu lapis terhadap sampel dari gipsum
murni yang kemudian diberi label GM, kemudian pengujian terhadap sampel satu
lapis dengan perbandingan antara komposisi gipsum dan granule polystyrene
40%:60% yang diberi label GG46, dan pengujian terhadap sampel satu lapis
dengan perbandingan antara gipsum dan granule polystyrene 50%:50% yang
diberi label GG55. Setelah pengujian terhadap sampel satu lapis, kemudian
dilakukan pengujian terhadap sampel lapis ganda 3 variasi komposisi dengan label
GM2 untuk gipsum murni, GG246 untuk perbandingan 40%:60%, dan GG255
untuk perbandingan 50%:50%.
Tabel 3.1. Nama Label Sampel yang digunakan
Sampel
komposisi
label gipsum Granule
polystyrene
Gipsum murni satu lapis 0% 100% GM
Gipsum murni lapis ganda 0% 100% GM2
Gipsum Granule polystyrene satu lapis 50% 50% GG55
Gipsum Granule polystyrene lapis ganda 50% 50% GG255
Gipsum Granule polystyrene satu lapis 40% 60% GG46
Gipsum Granule polystyrene lapis ganda 40% 60% GG246
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
3.3.4.2. Pengujian dengan Perforated Screen
Pengujian sampel dengan penambahan screen dilakukan dengan
memberikan tambahan kolom dengan variasi lubang dan ketebalan, screen
berfungsi sebagai Resonator Helmholtz. Adapun screen dipasang dibelakang
sampel. Digunakan 3 variasi screen yaitu screen 1 dengan jumlah lubang 69
dengan diameter lubang 4,8 mm dan diameter screen 10 cm serta tebal screen
1,60 mm. pada screen 2 jumlah lubang adalah 25 dengan diameter lubang adalah
10,25 mm serta tebalnya 3,3 mm.Sedangkan. Pada screen 3 dengan jumlah lubang
dan diameter yang sama dengan screen 1 akan tetapi tebalnya adalah 7,75 mm.
Susunan saat pengujian dengan cara menambahkan rongga dibelakang sampel
dengan tebal 1 cm dan kemudian meletakkan screen. Pada saat pengambilan data
variasi screen digunakan pada variasi sampel.
Tabel 3.2. Jumlah, Diameter dan Tebal Screen yang digunakan
Screen 1 Screen 2 Screen 3
Jumlah hole 69 25 69
Diameter hole 4,8 mm 10,25 mm 4,8 mm
Tebal screen 1,6 mm 3,3 mm 7,75 mm
3.3.5. Prosedur Perekaman Data Digital dan Display Grafik
Setelah dilakukan pengujian terhadap sampel, kemudian didapatkan data
dalam bentuk digital dan berbentuk grafik. Dari grafik itu kemudian diamati dan
kemudian dilakukan analisa terhadap karakteristik akustik yaitu mengenai
koefisien absorpsinya.
3.4. Teknik Analisa dan Pembahasan
Hasil pengujian pada peneliatian ini adalah berupa grafik yang
menunjukkan hubungan antara koefisien absorpsi terhadap frekuensi. Dari grafik
hubungan antara koefisien absorpsi terhadap frekuensi, kemudian dianalisa
dengan meninjau parameter sebagai berikut:
a. Ketebalan sampel
Pada grafik hubungan antara koefisien absorbsi bunyi terhadap frekuensi
dengan variasi ketebalan, dalam hal ini antara sampel 1 lapis dengan sampel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
lapis ganda dilihat kemampuan serapan bunyi sampel terhadap ketebalanya dan
pengaruh penambahan granule polystyrene.
b. Pengaruh penambahan perforated screen
Pada grafik hubungan antara koefisien absorpsi bunyi terhadap frekuensi
dengan variasi penambahan screen ini akan dibandingkan kurva yang terbentuk
dari sampel dengan penambahan screen 1, screen 2 dan screen 3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini telah dibuat sampel dengan komposisi antara kompon
gipsum dan granule polystyrene menggunakan perbandingan volume. Sampel
berbentuk silinder dengan ukuran tebal 1 cm dan diameter 10 cm. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai koefisien absorpsi, serta pengaruh
penambahan perforated screen pada sampel yang digunakan. Sampel diuji
dengan peralatan eksperimen BrȔel & Kjǽr pada rentang frekuensi yang
digunakan adalah 0 Hz - 1600 Hz.
Dengan mengacu dari nilai koefisien absorpsi gipsum yang telah dicari
pada penelitian sebelumnya sebesar 0,29 maka pada penelitian kali ini
menggunakan nilai tersebut sebagai dasar acuan dalam melakukan analisa. Selain
untuk mengetahui koefisien absorpsi dari sampel yang digunakan pada penelitian
kali ini juga untuk mengetahui kerapatan (density) dari penambahan granule
polystyrene. Adapun data yang diperoleh dari penelitian kali ini adalah sebagai
berikut:
Tabel 4.1. Data Massa, Volume, Kerapatan dan Koefisien Absorpsi Sampel
Sampel Massa
(gr)
Diameter
(cm)
Tebal
(cm)
Volume
(cm3)
Kerapatan
(gr/cm3)
α
peak
Rentang frek.
Pada
α 0,29(Hz)
GM1 107,57 10 1,1 83,35 1,29 0,59 1472-1600
>>128
GG155 61,73 9,9 1 76,94 0,80 0,48 1418-1600
>>182
GG146 42,43 10 1 78,5 0,54 0,39 1194-1576
>>382
GM2 211,94 10 2,2 172,7 1,23 0,83 896-1420
>>524
GG255 118,97 9,9 2 153,88 0,77 0,97 518-1078
>>560
GG246 88,43 10 2 157 0,56 0,55 838-1288
>>450
25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Dari nilai kerapatan sampel diatas, dapat diketahui bahwa dengan semakin
banyaknya volume penambahan granule polystyrene maka kerapatanya semakin
kecil, akan tetapi dengan nilai kerapatan yang semakin kecil tidak didukung
dengan nilai koefisien absorpsi yang meningkat. Untuk analisa terhadap nilai
koefisien absorpsi, berikut grafik yang diperoleh setelah pengambilan data.
4.1. Pengaruh Ketebalan
4.1.1 Pada Sampel Satu Lapis
Gambar 4.1. Grafik Koefisien Absorpsi pada Sampel Satu Lapis
Dari gambar 4.1. terlihat bahwa nilai koefisien absorpsi sampel satu lapis
pada sampel GM1, sampel GG46 dan sampel GG55 pada rentang frekuensi
antara 0 Hz – 1600 Hz terlihat yang telah terlihat nilai puncaknya adalah pada
sampel GG46 yaitu sampel dengan penambahan granule polystyrene sebanyak
60%, nilai koefisien absorbpsinya adalah 0,319 pada saat frekuensi 1.354 Hz. Dari
grafik terlihat bahwa dengan semakin banyaknya penambahan granule
polystyrene maka koefisien absorpsinya bergeser pada frekuensi yang lebih
rendah, serta rentang frekuensi 0,29 lebih lebar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
4.1.1. Pada Sampel Lapis Ganda
Pada gambar 4.2. terlihat bahwa koefisien absorpsi yang paling tinggi
adalah sampel GG255 yaitu nilai koefisien absorpsinya adalah 0,97 saat frekuensi
770 Hz. Sedangkan sampel GM2 nilai koefisien absorpsinya adalah 0,827 pada
saat frekuensi 1.190 Hz dan sampel GG246 nilai koefisien absorpsinya terkecil
yaitu 0,56 pada saat frekuensi 1.030 Hz. Sehingga pada saat sampel lapis ganda
nilai koefisien absorpsi yang paling tinggi terjadi saat penambahan granule
polystyrene sebanyak 50%.
Gambar 4.2 Grafik Koefisien Absorpsi pada Sampel Lapis Ganda
4.1.2. Perbandingan antara Sampel Satu Lapis dengan Lapis Ganda
a. Perbandingan pada Sampel GM
Pada grafik 4.3. terlihat perbandingan besarnya nilai koefisien absorpsi
dari sampel gipsum murni satu lapis dengan lapis ganda terlihat bahwa pada saat
frekuensi 0 Hz - 1,6 KHz nilai koefisien absorpsi yang lebih tinggi ditunjukkan
pada saat sampel lapis ganda,yaitu pada rentang frekuensi yang lebih rendah
dibandingkan dengan sampel satu lapis. Pada grafik terlihat pada sampel GM2
terjadi dua puncak, hal ini disebabkan karena pada saat meletakkan lapisan kedua
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
terdapat rongga udara. Pada sampel lapis ganda mempunyai rentang frekuensi
yang lebih lebar dibandingkan dengan sampel satu lapis pada saat nilai koefisien
absorpsinya 0,29 dan hal ini terjadi pada semua sampel uji. Terlihat bahwa sampel
dengan ketebalan yang lebih tebal bekerja dengan baik pada saat frekuensi rendah,
dibandingkan dengan sampel dengan ketebalan yang lebih tipis karena grafik
masih mengalami peningkatan.
Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi Sampel GM dan GM2
b. Perbandingan Sampel GG55 dan GG255
Pada grafik 4.4. juga terlihat bahwa kenaikan koefisien absorpsi terjadi
saat sampel lapis ganda yaitu sebesar 0,971 dari nilai koefisien absorpsi satu lapis
0,480. Pada frekuensi 0 - 1,6 KHz sampel satu lapis belum terlihat adanya puncak
gelombang, dan dari sampel satu lapis terhadap sampel lapis ganda terjadi
pergeseran frekuensi, serta terlihat bahwa untuk rentang frekuensi pada sampel
satu lapis lebih sempit dibandingkan dengan sampel lapis ganda.
Pada penelitian kali ini digunakan butiran Styrofoam dengan diameter 3
mm, jika digunakan ukuran diameter butiran Styrofoam yang lebih kecil akan
didapatkan nilai koefisien absorpsi yang lebih besar. Hal ini seperti yang
dijelaskan dalam penelitian sebelumnya bahwa semakin kecil ukuran granule
maka nilai koefisien absorpsinya semakin besar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi Sampel GG55 dan GG255
c. Perbandingan Sampel GG46 dan GG246
Pada Grafik 4.5. terlihat pula bahwa pada sampel lapis ganda terjadi
kenaikan nilai koefisien absorpsi dari sampel satu lapis, dan juga terjadi
pergeseran ke frekuensi yang lebih rendah, serta pada sampel lapis ganda
mempunyai rentang frekuensi yang lebih sempit dibandingkan dengan sampel
satu lapis. Nilai koefisien absorpsi naik dari 0,390 pada sampel satu lapis menjadi
0,546 pada sampel lapis ganda dan pergeseran frekuensi saat puncak gelombang
dari 1,366 KHz menjadi 1,042 KHz.
Dari ketiga grafik, pada perbandingan antara sampel satu lapis dan sampel
lapis ganda menunjukkan bahwa dengan sampel yang memiliki ketebalan yang
lebih tebal diperoleh koefisien absorpsi yang lebih tinggi. Dalam hal ini, nilai
koefisien tertinggi terjadi pada saat sampel lapis ganda yaitu 0,971 dengan
penambahan granule polystyrene sebanyak 50%. hal ini dikarenakan dengan
pengaruh ketebalan membuat penyerapan yang terjadi juga lebih besar, serta
penambahan butiran gabus styrofoam (granule polystyrene) selain mengurangi
massa dari sampel ternyata juga meningkatkan koefisien absorpsinya. Sampel
lapis ganda bekerja pada saat rentang frekuensi rendah dan mengakibatkan
rentang yang lebih lebar pada saat nilai koefisien absorpsinya 0,29.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Koefisien Absorpsi Sampel GG46 dan GG246
4.2. Pengaruh Penambahan Perforated Screen
4.2.1. Penambahan Screen pada Sample GM
Pada penelitian kali ini digunakan 3 screen yang terbuat dari aklirik, antara
screen 1 dan screen 3 mempunyai jumlah dan diameter hole yang sama akan
tetapi tebalnya berbeda. Dari penelitian kali ini dibandingkan pengaruh ketebalan
antara screen1 dan screen 3 terhadap nilai koefisien absorpsinya.
Pada grafik 4.6. terlihat bahwa dengan penambahan screen 3 sudah
terbentuk puncak gelombang dengan nilai koefisien absorpsinya adalah 0,779
pada saat frekuensinya 1,428 KHz, merupakan frekuensi paling rendah dari ketiga
grafik saat terjadinya puncak gelombang. Nilai koefisien absorpsi tertinggi pada
saat penambahan screen 1 yaitu sebesar 0,930 pada frekuensi 1,6 KHz. Sehingga
pada sampel GM screen yang lebih tebal menggeser ke frekuensi yang lebih
rendah, hal ini juga terjadi pada sampel GG46 dan sampel GG55.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Gambar 4.6. Grafik Koefisien Absorpsi Penambahan Screen pada Sampel GM
Pada gipsum murni nilai koefisien absorpsi dengan penambahan screen
didapatkan nilai yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan gipsum satu lapis
ataupun saat sampel gipsum murni lapis ganda.
4.2.2. Penambahan Screen pada Sampel GG46
Pada gambar 4.7. merupakan grafik hubungan antara frekuensi terhadap
koefisien absorpsi pada sampel perbandingan antara gipsum dengan granule
polystyrene 40%:60%, pada penambahan screen 1 koefisien absorpsi maksimum
yaitu 0,619 pada saat frekuensi 1,360 KHz. Pada saat penambahan screen 2
ditunjukkan bahwa koefisien absorpsi yaitu sebesar 0,979 pada saat frekuensi
1,502 KHz, pada penambahan screen ini nilai koefisien absorpsinya
menunjjukkan angka yang paling tinggi. Pada screen 3, saat menggunakan
rentang frekuensi 0 - 1,6 KHz belum terlihat adanya puncak gelombang,
melainkan nilai koefisien tertinggi yaitu 0,745 pada saat frekuensi 1,6 KHz.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Gambar 4.7. Grafik Koefisien Absorpsi Penambahan Screen pada Sampel GG46
Pada sampel dengan perbandingan 40%:60% dengan penambahan screen
didapatkan nilai koefisien absorpsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan sampel
satu lapis ataupun sampel lapis ganda. Pada sampel satu lapis nilai koefisien
absorpsinya adalah 0,391, pada sampel lapis ganda yaitu 0,547. Pada saat
penambahan screen, baik screen 1,2 dan 3 nilai koefisien absorbsinya diatas
0,547, dan nilai koefisien absorpsi tertinggi pada saat screen 2. Pada saat
penambahan screen rentang frekuensi saat nilai koefisien absorpsi mencapai
puncak yaitu pada saat rentang 1,2 KHz - 1,6 KHz (rentang frekuensi tinggi).
4.2.3. Penambahan Screen pada Sampel GG55
Pada grafik 4.8, terlihat bahwa pada range frekuensi 0 – 1,6 KHz hanya
pada screen 3 yang mengalami puncak gelombang dengan besarnya koefisien
absorpsi 0,820 pada frekuensi 1,390 KHz. Pada screen 1 dan screen 2 belum
tampak puncak gelombangnya, hanya saja terlihat bahwa nilai koefisien absorpsi
dari screen 1 lebih besar dari pada screen 2. Pada saat pengujian dengan sampel
komposisi antara gipsum : granule polystyrene (50%:50%) dengan penambahan
screen bekerja pada frekuensi tinggi (>1.000 Hz).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Gambar 4.8 Grafik Koefisien Absorpsi Penambahan Screen pada Sampel GG55
Dari grafik yang diperoleh terlihat bahwa semakin tebal sampel, maka
nilai koefisien absorpsi akan bergeser ke rentang frekuensi yang lebih rendah.
Paengaruh penambahan granule polystyrene kedalam sampel beran pengaruh
terdahadap kerapatanya, akan tetapi tidak terhadap nilai koefisien absorpsinya.
Karena nilai koefisien absorpsi tertinggi terjadi pada saat penambahan granule
polystyrene 50% dan turun kembali pada saat penambahan 60%. Dengan
penabahan granule polystyrene, kenaikan nilai dari koefisien absorpsinya tidak
signifikan sehingga saat penambahan perforated screen nilai koefisien
absorpsinya mengalami peningkatan.
Dari hasil yang didapatkan dapat diketahui bahwa dengan penambahan
butiran gabus (granule polystyrene) kedalam gipsum dapat menurunkan nilai
kerapatan (density) dari sampel hal ini menunjukkan dengan penambahan granule
maka dapat membuat sampel menjadi lebih ringan walaupun nilai koefisien
absorpsinya tidak mengalami kenaikan. Pada penelitian kali ini dengan
menggunakan sampel yang lebih tebal dengan cara pengujian secara berlapis
dapat menggeser kerja akustik ke frekuensi yang lebih rendah serta lebar frekuensi
saat koefisien absorpsinya 0,29 lebih lebar dibandingkan dengan sampel satu
lapis. Dengan penambahan perforated screen pada sampel satu lapis ternyata
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
dapat lebih menaikkan nilai dari koefisien absorpsinya serta dengan semakin tebal
screen maka nilai koefisien absorpsinya akan semakin tinggi dan akan bergeser
pada frekuensi yang lebih rendah, hal ini karena pengaruh ketebalan berfungsi
sebagai Helmholtz resonator.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Penelitian analisis paduan gipsum dan granule polystyrene menghasilkan
kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengaruh penambahan granule polystyrene terhadap sampel menyebabkan
kerapatanya semakin kecil, pengaruh ketebalan membuat nilai koefisien
absorpsi naik dan pada pada saat frekuensi 0,29 Hz rentangnya lebih lebar.
2. Penambahan perforated screen mengakibatkan nilai koefisien absorpsi
meningkat pada rentang frekuensi 0 Hz – 1,6 KHz dan semakin tebal screen
menggeser frekuensi ke rentang yang lebih rendah.
5.2. Saran
Penelitian dasar ini dapat dilanjutkan dengan beberapa saran sebagai
berikut:
1. Menggunakan rentang frekuensi yang lebih tinggi (>1600 Hz) agar dapat
diketahui peak koefisien absorpsi dari sampel.
2. Menggunakan variasi perforated screen yang lebih bervariasi.
3. Menggunakan butiran gabus yang berlubang,
35
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user