Post on 10-Jul-2015
5/10/2018 Keterarahan fix - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/keterarahan-fix 1/4
PRAKTIKUM FISIKA LANJUT
BIDANG INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA
Surabaya, 19 September 2011
PENGUKURAN KETERARAHAN SPEAKER
Akbar Sujiwa1, Susilo Indrawati2, Melania S Muntini3
1) Praktikan NRP : 1109 100 034, Jurusan Fisika, FMIPA, ITS
2) Asisten Lab Akustik Jurusan Fisika, FMIPA, ITS3) Dosen Jurusan Fisika, FMIPA, ITS
email: akbarsujiwa@gmail.com
Abstrak
Praktikum keterarahan speaker ini bertujuan untuk mengetahui besarnya faktor keterarahan
speaker dan pengaruh peletakan speaker terhadap ruang. Dari hasil praktikum didapat tabel
pengukuran tekanan bunyi dari SLM dan software YMEC untuk masing-masing sudut pengukuran,
dan besar tekanan bunyi yang terukur di SLM selalu lebih besar dari YMEC hal ini dikarenakan
adanya faktor angin yang memberikan noise pada pengukuran. Besar faktor keterarahan darispeaker dari SLM 2,75 pada 1000 Hz dan 1,03 pada 2000 Hz. Untuk software YMEC keterarahan
pada frekuensi 1000 Hz dan 2000 Hz sebesar 1,05 dan 0,9.
Kata Kunci: Keterarahan, SLM, Speaker, YMEC
Abstract
The destination from this practicum is to know speaker’s directional factors and effect of
speaker’s lie.The experiment’s result is calculation table of SLM (Sound Level Metter) and YMEC measurement for each degree, then sound pressure measured in the SLM is always greater than
YMEC this is due to the wind factor which gives the noise in the measurement. Large factor of the
direction of the speakers from SLM 2,75 and 1,03 at 1000 Hz and 2000 Hz. For software YMEC at a frequency of 1000 Hz and 2000 Hz of 1,05 and 0,9.
1. Pendahuluan
Speaker merupakan alat elektronika yang
penting dalam bidang musik, khususnya pada
sebuah konser. Bagaimana jadinya jika
speaker yang digunakan dalam sebuah acara
musik besar fungsi speaker kurang maksimal,
dikarenakan tata letak yang salah. Untuk mendapatkan posisi yang tepat dari letak
keterarahan speaker yang benar, dibutuhkan
pengujian atau penelitian dari speaker itu
sendiri.
Praktikum ini menguji bagaimana
persebaran intensitas bunyi speaker pada
beberapa sudut pendengaran yang diukur di
tempat bebas pantulan menggunakan sebuah
speaker uji dengan frekuensi tertentu dan alat
ukur Sound level meter(SLM).
2. Bunyi
Bunyi atau suara adalah kompresi
mekanikal atau gelombang longitudinal yang
merambat melalui medium. Medium atau zat
perantara ini dapat berupa zat cair , padat, gas.
Jadi, gelombang bunyi dapat merambat
misalnya di dalam air , batu bara, atau udara.
Kebanyakan suara adalah merupakangabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni
secara teoritis dapat dijelaskan dengan
kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur
dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau
kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam
desibel.
Manusia mendengar bunyi saat gelombang
bunyi, yaitu getaran di udara atau medium
lain, sampai ke gendang telinga manusia.
Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar
oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz
sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan
PENGUKURAN KETERARAHAN SPEAKER
Akbar Sujiwa (1109100034)
5/10/2018 Keterarahan fix - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/keterarahan-fix 2/4
∑∆
=
∆
=θ
θ θ θ
/360
1
2
sin)(
)3,57(4
n
nn
ac
n
p
p
PRAKTIKUM FISIKA LANJUT
BIDANG INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA
Surabaya, 19 September 2011
berbagai variasi dalam kurva responsnya.
Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di
bawah 20 Hz disebut infrasonik.[3]
3. Faktor Keterarahan
Sumber bunyi pada umumnya tidak
memancarkan energi bunyinya secara merata
ke segala arah (seperti halnya sumber titik).
Sumber bunyi biasanya mempunyai
kecenderungan memancarkan energi lebih
banyak ke suatu arah, misalnya ke depan dan
lebih sedikit ke arah belakang. Karena itu
pada tiap sumber bunyi dapat dikaitkan
besaran faktor keterarahan Q.
Faktor keterarahan Q sebuah sumber bunyi
merupakan perbandingan antara intensitas bunyi pada suatu titik yang berjarak r dari
sumber dengan intensitas bunyi pada titik
tersebut yang dipancarkan oleh sumber titik
dengan daya yang sama. Faktor keterarahan
ini merupakan fungsi frekuensi dan dapat
dinyatakan dengan persamaan matematis:
st
r
I
I f Q =)(
(1)
dengan, I adalah intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi yang diamati, (watt/m2 ).
I st adalah.intensitas bunyi yang dipancarkan
oleh sumber titik dengan daya sama pada
. jarak r yang sama, (watt/m2 ).[1]
Untuk sumber bunyi yang mempunyai
sifat tidak simetris terhadap bidang
horizontal, besarnya factor keterarahannya :[1]
4. Sound Level Meter
Sound Level Meter measurement
merupakan Suatu perangkat alat uji untuk
mengukur tingkat kebisingan suara, hal
tersebut sangat di perlukan terutama untuk lingkungan industri, contoh pada industri
penerbangan dimana lingkungan sekitar harus
diuji tingkat kebisingan suara atau tekanan
suara yang ditimbulkannya untuk mengetahui
pengaruhnya terhadap lingkungan sekitar.
Sound level meter saat ini memiliki
standarisasi international dengan standar EC
61672:2003. Ada beberapa faktor yang
menjadi pengaruh dalam pengukuran
menggunakan sound level meter ini hal
tersebut membuat gelombang suara yangterukur bisa jadi tidak sama dengan nilai
intensitas gelombang suara sebenarnya. faktor
tesebut sebagai berikut :
Adanya angin yang bertiup dari berbagai
arah menyebabkan tidak akuratnya nilai yang
terukur oleh Sound level meter
Pengaruh kecepatan angin membuat nilai
intensitas suara yang terukur tidak sesuai
dengan intensitas suara dari Sound level
meter
Posisi tempat pengukuran yang terbuka
seperti disekitar yang banyak tumbuhan
dimana suara yang di uji banyak diserap oleh
tumbuhan sehinnga pengukuran tidak
maksimal dari beberapa faktor tesebut
diketahui bahwa perjalanan suara berpengaruh
dengan benda sekitar yang menyerap suara.[2]
5. Prosedur kerja
Prosedur praktikum keterarahan speaker adalah mengukur level bunyi (dalam satuan
desibel) pada posisi dengan sudut tertentu
dari sumber bunyi (speaker).
Gambar 1 menunjukkan skema alat dari
percobaan ini, dimana speaker di letakkan di
pusat busur dan arah depan merupakan titik 0o
pengukuran. Data pengukuran diambil setiap
titik kelipatan 10o mengelilingi speaker
menggunakan alat ukur SLM (Sound level
meter). Variasi diberikan pada sumber bunyi
agar menghasilkan bunyi 1000 kHz dan 2000kHz yang diukur dengan SLM pada jarak 1 m.
PENGUKURAN KETERARAHAN SPEAKER
Akbar Sujiwa (1109100034)
(2)
∑∆
=
∆
=θ
θ θ θ π
π
/360
1
2
2
sin)(2
)3,57)(8()(
n
nnn
ac
p
p f Q
5/10/2018 Keterarahan fix - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/keterarahan-fix 3/4
PRAKTIKUM FISIKA LANJUT
BIDANG INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA
Surabaya, 19 September 2011
Tempat percobaan juga dilaksanakan pada
ruang medan bebas (tanpa pantulan) guna
menghidari gangguan yang disebabkan oleh
pantulan sumber bunyi.
6. Hasil Percobaan dan Pembahasan
Data percobaan dapat dilihat pada tabel 1,tabel ini memberikan informasi dari tingkat
tekanan bunyi yang didapat dari beberapa
sudut pada tiap 10o sudut pengukuran
menggunakan SLM secara langsung.
Sementara pada tabel kedua merupakan
pembacaan skala pada program YMEC.
Terdapat beberapa perbedaan diantara
kedua data. Dimana nilai tertinggi pembacaan
SLM secara langsung sebesar 95,5 sedangkan
pada YMEC nilai tertingginya hanya sampai
91,29 hal ini dapat dijelaskan karena tempat
yang dipakai melaksanakan praktikum tidak
benar-benar bebas dari gangguan suara,
karena ternyata hembusan angin juga
mempengaruhi sensor SLM yang sangat
sensitif akan perubahan bunyi disekitarnya,
meskipun telah dipasang windscreen untuk
mengurangi noise akibat tiupan angin.
Tabel 1. Hasil pengukuran dengan SLM
Sudut Tingkat Tekanan Bunyi SPL(dBA)
1000 Hz 2000 Hz
Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan
360 0 95,5 95,5 93,4 93,4
350 10 95,0 94,7 89,1 91,6
340 20 94,6 94,4 88,5 93,1
330 30 94,4 93,6 94,5 98,3
320 40 94,5 91,7 93,7 97,2
310 50 91,4 96,0 93,2 98,0
300 60 94,7 93,0 92,0 97,7
290 70 90,6 92,2 90,0 95,5
280 80 86,9 90,7 91,6 95,8
270 90 85,1 90,3 90,0 92,6
260 100 83,6 88,8 88,0 92,0
250 110 80,0 87,9 88,8 90,6
240 120 85,3 87,7 86,8 89,5
230 130 84,2 85,4 85,6 86,2
220 140 83,6 84,5 77,8 82,6
210 150 81,9 83,0 83,7 81,6
200 160 79,1 80,8 83,0 75,0
190 170 80,1 79,5 83,5 82,3
180 180 78,8 78,8 87,7 87,7
Tabel 2. Hasil pengukuran dengan YMEC
Sudut
Tingkat Tekanan Bunyi SPL
(dBA)
1000 Hz 2000 Hz
Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan
360 0 85,99 85,99 87,05 87,05
350 10 81,89 87,64 84,20 86,71
340 20 87,69 88,27 79,81 86,40
330 30 88,86 86,75 86,52 91,29
320 40 86,96 87,64 87,08 92,53
310 50 86,26 89,11 87,26 90,65
300 60 88,29 87,40 87,09 90,88
290 70 85,04 87,41 83,33 89,88
280 80 83,38 85,98 87,53 90,05
270 90 84,59 85,36 85,62 87,43
260 100 80,12 83,75 82,83 86,97
250 110 77,50 82,87 83,86 85,59
240 120 83,12 82,66 83,50 85,49
230 130 82,95 82,49 83,13 82,54
220 140 81,76 83,97 74,56 79,73
210 150 81,98 82,36 75,79 78,01
200 160 73,87 78,69 76,82 71,71
190 170 77,69 79,10 79,95 79,83
180 180 75,60 75,60 84,16 84,16
PENGUKURAN KETERARAHAN SPEAKER
Akbar Sujiwa (1109100034)
5/10/2018 Keterarahan fix - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/keterarahan-fix 4/4
PRAKTIKUM FISIKA LANJUT
BIDANG INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA
Surabaya, 19 September 2011
Oleh karena itu dari data juga bisa dihitung
faktor keterarahannya seperti pada tabel di
bawah menggunakan persamaan 2
Tabel 3. Faktor keterarahan speaker
Frekuensi
(Hz)
Faktor Keterarahan (Q)
SLM YMEC
1000 2,75 1,05
2000 1,03 0,9
7. Kesimpulan
Besar faktor keterarahan dari speaker yangtelah dihitung menggunakan SLM secara
langsung sebesar 2,75 untuk 1000 Hz dan
1,03 untuk 2000 Hz. Sedang pada software
YMEC keterarahan untuk frekuensi 1000 Hz
dan 2000 Hz sebesar 1,05 dan 0,9. Dengan
faktor noise berupa angin yang dapat
mengganggu pembacaan nilai sesungguhnya
dari SLM.
8. Daftar Pustaka
[1] Laboratorium Fisika Instrumentasi-
Akustik, 2011, Modul Praktikum Pengukuran Keterarahan Speaker ,
Jurusan Fisika FMIPA ITS.[2] http://www.alatuji.com/kategori/262/s
ound-level-meter#SOUND%20LEVEL
%20METER (diakses pada tanggal 2
Oktober 2011)
[3] http://id.wikipedia.org/wiki/Bunyi
(diakses pada tanggal 2 Oktober 2011)
PENGUKURAN KETERARAHAN SPEAKER
Akbar Sujiwa (1109100034)