4JURNAL INSTRUMMENTASI

Analisis Pola PersebaranTingkat Tekanan Bunyi pada Ruang Tertutup (Ruang G-403 Jurusan Fisika ITS)

Tri Wahyuni, Tri Sujarwanto, M. ZainuriJurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) SurabayaJl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesiae-mail: wahyuni11@mhs.physics.its.ac.idAbstrak Percobaan ini dilakukan untuk memahami tentang TTB serta menentukan pola distribusi TTB di dalam ruangan. Objek penelitian ini adalah ruang diskusi G-403 Jurusan Fisika ITS. Pengambilan data tingkat tekanan bunyi diukur dengan menggunakan Sound Level Meter (SLM) dan diberikan variasi letak alat terhadap sumber bunyi. Pengambilan data juga dilakukan dengan bantuan software surfer 8.0 dan dengan 2 macam jenis sumber bunyi. Dari percobaan yang dilakukan diperoleh bahwa sumber bunyi white noise persebarannya lebih merata dibandingkan dengan sumber bunyi pink noise. Pada white noise, nilai TTB terbesar 76,6 dB dan terendah 72,4dB. . Pada pink noise, nilai TTB terbesar 80,2 dB dan terendah 75,8 dB.Kata Kuncibunyi, sumber bunyi, sound level meter,tingkat tekanan bunyiI. PENDAHULUANS

alah satu kriteria dari suatu ruang yang mempunyai sifat akustik yang baik adalah distribusi bunyi di dalam ruang yang merata. Untuk mengetahui kualitas akustik ruang yang baik dilakukan pengukuran 3 (tiga) parameter objektif yaitu tingkat bising latar belakang (background noise level), distribusi tingkat tekanan bunyi (TTB) dan respon impuls ruang yang diantaranya berupa waktu dengung dan waktu peluruhan (early decay time-EDT). Pengukuran background noise level dilakukan untuk mengetahui besaran noise criteria (NC) terhadap kondisi kebisingan lingkungan baik dari dalam maupun luar gedung. Pengukuran distribusi TTB untuk mengetahui penyebaran suara dalam ruang tersebut. Pengukuran respon impuls ruang untuk menilai parameter akustik objektif ruang seperti waktu dengung dan cacat-cacat akustik yang berhubungan dengan pemilihan bahan-bahan pelapis pada elemen interiornya (Sabine, 1993).

G-403 adalah suatu ruang laboratorium Geofisika di Jurusan Fisika ITS, dalam penelitian ini bagian ruang yang dipakai adalah ruang tengah yang biasa digunakan untuk diskusi dengan luas sekitar 7x5,6 . Desain akustik pada ruang tersebut sangatlah penting untuk diperhatikan agar semua mahasiswa yang belajar di ruang itu dapat mendengar dengan jelas semua materi yang disampaikan.

Sumber bunyi pada umumnya tidak memancarkan energi bunyinya secara merata ke segala arah (seperti halnya sumber titik). Sumber bunyi biasanya mempunyai kecenderungan Gambar 1 Perambatan bunyi dalam ruangmemancarkan 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. (Kadarisman,Suyatno.2003)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:

............................................(1)dengan, I adalah intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi yang diamati, (watt/m2). Ist adalah.intensitas bunyi yang dipancarkan oleh sumber titik dengan daya sama pada .jarak r yang sama, (watt/m2).Tingkat tekanan bunyi adalah kekerasan suara pada suatu titik tertentu. Tingkat tekanan suara yang jauh dari sumber maka akan bertambah lemah (tidak terdengar). Ukuran dari tingkat kekerasan (tekanan) bunyi atau suara adalah desible (dB). Besaran TTB ini adalah nilai logaritmik dari tekanan bunyi yang diukur relatif terhadap tekanan bunyi referensinya, secara matematis dirumuskan ........................................(2)

Dalam sebuah ruang, bunyi belum tentu berperilaku seperti ketika dalam medan bebas. Karena di dalam ruangan bunyi akan mengalami berbagai macam kemungkinan. Untuk perumusan TTB di dalam ruang secara matematis ditulis sebagai berikut:

....(3)Gelombang bunyi dalam sebuah ruang akan merambat lurus hingga gelombang itu membentur suatu permukaan atau benda. Ketika gelombang bunyi tersebut mengenai suatu permukaan maka terjadi beberapa kemungkinan, diantaranya bunyi akan dipantulkan, diserap, ditransmisikan atau bunyi akan didifraksikan. Untuk lebih jelasnya bagaimana kemungkinan bunyi yang ada dalam ruang bias dilihat pada Gambar 1. ( Lea Prasetio, 2003)Bunyi yang diterima oleh seorang pendengar di dalam ruangan tidak hanya berasal dari bunyi langsung, tetapi juga berasal dari bunyi yang mengalami pemantulan-pemantulan yang disebut bunyi pantul. Pada bunyi pantul dipengaruhi oleh banyak hal, misalnya bahan penyusun ruang (berkaitan dengankoefisien absorpsi bahan), bentuk dan volume ruang serta penempatan speaker (sumber bunyi). Oleh karena di dalam ruang, maka titik-titik yang jauh dari sumber bunyi belum tentu akan mempunyai TTB yang lebih kecil dibandingkan TTB yang lebih dekat ke sumber. Hal ini terjadi karena pada titik tersebut banyak bunyi pantul yang tiba meskipun bunyi langsungnya berkurang, sehingga TTB dapat tetap tinggi di titik tersebut. Sound Level Meter (SLM) merupakan sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengukur tingkat kebisingan. SLM ini biasanya digunakan untuk mengukur seberapa besar suara bising mempengaruhi pekerja dalam melaksanakan tugasnya. Uji ini juga merupakan pengukuran terhadap tingkat kebisingan yang mungkin tercipta dari suatu ruangan kerja.(A. Khuriatie,dkk,2006))II. METODOLOGI Pengukuran Tingkat Tekanan Bunyi (TTB) dilakukan untuk memahami tentang TTB serta menentukan pola distribusi TTB di dalam ruangan. Objek penelitian ini adalah ruang diskusi G-403 Jurusan Fisika ITS. Berikut langkah-langkah pengukuran, pertama adalah ditentukan titik ukur yaitu sebanyak 25 titik ukur, dilakukan pengukuran background noise didalam ruangan. Kemudian dinyalakan sumber bunyi dengan SPL > 10 dB diatas background noise. Variasi sumber bunyi yang digunakan adalah white noise dan pink nois. Speaker di letakkan pada posisi tertentu yang diumpamakan sebagai sumber bunyi, pada penelitian ini yaitu pada posisi depan tengah ruangan yang dekat dengan nilai nol (koordinat 3;1). Setelah itu diukur dengan menggunakan Sound Level Meter (SLM) pada setiap titik ukur yang telah ditentukan serta diperhatikan bahwa pada pengukuran dengan SLM, diusahakan posisi pengukur serta alat yang digunakan adalah sama. Dan dicatat data hasil penelitian, serta diolah dengan menggunakan program srfer 8.0.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh besar intensitas bunyi di setiap titik dari SLM dengan dua kali pengulangan. Adapun data setelah pengulangan tersebut di rata-rata sehingga didapat tabel berikutTabel 1. Besar Tingkat Tekanan Bunyi pada Pengukuran dengan Menggunakan SLMTitikX (m)Y (m)TTB putih (dB)TTB Pink (dB)

10074,178,5

21,4075,4578,15

32,8074,7580

44,2075,2579,2

55,6074,279,45

65,61,7473,3580

74,21,7475,3578,7

82,81,7476,678,9

91,41,7473,976,5

1001,7474,0578,85

1103,4875,7578,05

121,43,4874,576,65

132,83,4876,477,95

144,23,4875,5577,4

155,63,4873,7576,6

165,65,2272,576,6

174,25,2275,0576,25

182,85,2275,877,2

191,45,2274,4576,4

2005,2274,178

2106,9672,6575,85

221,46,9674,576,3

232,86,9675,278,1

244,26,9674,6576,6

255,66,9673,376,1

Kemudian untuk mengetahui distribusi SPL dalam ruang G-403 Jurusan Fisika FMIPA ITS secara lebih jelas, digunakan program Surfer 8.0, sehingga didapatkan gambar sebagai berikutGambar 2. Peta Kontur untuk Sinyal Putih dalam 2 dimensi

Gambar 3. Persebaran Noise untuk Sinyal Putih

Gambar 4. Peta kontur dengan sinyal putih dalam 3 dimensiBerdasarkan gambar 2 diatas maka diketahui bahwa dengan menggunakan sinyal putih, tingkat kebisingan suara paling besar berada pada peta dengan warna putih dengan 76,6 dB sekitar koordinat (3;1,5). Daerah tengah tersebut memiliki tingkat kebisingan yang lebih besar dari yang lain dikarenakan sumber suara atau speaker diletakkan tepat dikoordinat (3;1), sehingga keterarahan sumber lebih cenderung melingkupi daerah tersebut. Dan kebisingan terendah pada warna ungu dengan 72,4 dB, daerah tersebut terletak di pojok dan tepi ruangan, dmana juga terdapat instrument yang mampu menyerap bunyi, seperti meja kayu dan kursi.

Terlihat juga pola persebaran noise untuk sumber sinyal putih seperti pada gambar 3 koordinat (3,0) adalah letak sumber suara dan pola persebarannya merata keseluruh ruangan, namun ada beberapa titik yang terlihat bahwa pola persebarannya memusat seperti pada koordinat (1,1.5) hal ini disebabkan karena adanya kegiatan pada titik tersebut.Gambar 5. Peta Kontur untuk Sinyal Pink dalam 2 dimensiGambar 6. Persebaran Noise untuk Sinyal Pink

Begitu juga dengan tingkat kebisiongan menggunakan sinyal pink, pada gambar 5, pusat tingkat kebisingan terjadi tepat di daerah yang sangat berdekatan dengan sumber bunyi, yaitu sekitar koordinat (2,9;0,1) sebesar 80,2 dB. Dan daerah dengan tingkat kebisingan terendah masih berada di daerah sekitar pojok ruangan, yang ditunjukkan dengan warna keunguan dan nilai terendahnya adalah sebesar 75,8 dB.Pola persebaran noisenya menyebar secara kurang merata

Gambar 7. Peta kontur dengan sinyal pink dalam 3 dimensi

dengan pusat di sumber bunyi seperti pada gambar 6. Namun pada pola persebaran ini terdapat beberapa titik yang memusat. Kemudian apabila dilihat pada gambar 7, terlihat jelas bahwadaerah dengan nilai tingkat tekanan bunyi terbesar adalah berada pada daerah yang dekat dengan speaker atau sumber bunyi. Hal ini dikarenakan karena pada titik-titik tersebut tidak ada penghalang atau benda yang bisa memantulkan bunyi. Selain penghalang tersebut, hal lain dapat yang mempengaruhi persebaran bunyi adalah struktur ruangan yang berbeda, misalnya bagian tembok yang dilapisi rukwall atau karpet, atau jenis bahan yang digunakan tembok ruangan tersebut yaitu ada yang dari triplek dan ada pula yang dari batu bata. Hal itu pastinya akan berpengaruh terhadap suara yang nantinya ditangkap oleh spiker dan tercatat oleh SLM. Misalnya saja dinding yang dilapisi rukwall cendrung lebih menyerap terhadap suara yang diberikan oleh sumber, sehingga hal ini akan menyebabkan suara atau bunyi yang ditangkap oleh spiker akan lebih kecil, berbeda dengan dinding yang dilapisi karpet, daya serap karpet lebih kecil dibandingkan rukwall, masih terdapat sebagian bunyi yang nantinya dipantulkan sehingga yang tertangkap oleh spikerpun lebih besar. IV. KESIMPULANBerdasarkan penelitian yang dilakukan maka didapatkan beberapa kesimpulan bahwa tingkat tekanan bunyi (TTB) adalah kekerasan suara pada suatu titik tertentu. Tingkat tekanan suara yang jauh dari sumber maka akan bertambah lemah (tidak terdengar). Ukuran dari tingkat kekerasan (tekanan) bunyi atau suara adalah desible (dB). Pola distribusi TTB pada ruang G-403 adalah merata keseluruh ruangan, dan mempunyai titik yang nilai TTB terbesar dan terendah. TTBdengan sinyal putih lebih merata dibandingkan dengan sinyal pink. TTB terbesar dengan sinyal putih terletak pada koordinat (3;1,5) ditunjukkan dengan warna putih sebesar 76,6 dB dan kebisingan terendah pada warna ungu dengan 72,4 dB. Untuk sinyal pink, TTB terbesar pada koordinat (2,9;0,1) sebesar 80,2 dB, dan terendah sebesar 75,8 dB.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada teman-teman sesama praktikan, asisten praktikum, dan Kepala Laboratorium Fisika Instrumentasi FMIPA ITS Surabaya.

DAFTAR PUSTAKA[1] A. Khuriatie, E. Komaruddin, dan M. Nur, Disain Peredam Suara Berbahan Dasar Sabut Kelapa dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya, Jurnal Fisika Universitas Diponegoro, vol. 9, p. 52, 2006.

[2] Kadarisman, Muhammad. Suyatno. Analisa Bising Latar Belakang, Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Dan Waktu Dengung Di Ruang Sidang Fisika Fmipa (G-202) ITS Surabaya. Tugas Akhir S1 Fisika ITS. 2003. [3] Prasetio, Lea. Akustik. Surabaya:ITS. 2003.[4] Sabine, W.C.Design for Good Acoustics. Collected Papers on Acoustics. Trade Cloth ISBN 0-9321 Peninsula Publishing. Los Altos.

U.S. 1993._1443580701.unknown