LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM AKUSTIK – P4

REVERBERATION TIME

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 21

1. Najihah Khoirunnisa NRP 2414 105 019

2. Indra Prasetiyo NRP 2412 105 044

3. Naindar Afdanny NRP 2411 105 048

4. Witjaksono Adi S. NRP 2411 106 001

5. Bramantyo Krisdito Adi NRP 2411 106 016

ASISTEN :

Kharisma Annisa

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

i

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM AKUSTIK – P4

REVERBERATION TIME

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 21

1. Najihah Khoirunnisa NRP 2414 105 019

2. Indra Prasetiyo NRP 2412 105 044

3. Naindar Afdanny NRP 2411 105 048

4. Witjaksono Adi S. NRP 2411 106 001

5. Bramantyo Krisdito Adi NRP 2411 106 016

ASISTEN :

Kharisma Annisa

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

ii

ii

ABSTRAK

Praktikum reverberation time pada ruangan ini bertujuan untuk membuat praktikan mampu menghitung reverberation time pada suatu ruangan secara teori dan praktek, kemudian membandingkan reverberation time suatu ruangan dengan standar yang ada atau harus dicapai. Praktikum ini dimulai dengan mengukur volume ruangan. Sound Level meter dihubungkan dengan laptop yang sudah terinstall program Realtime Analyzer dan program Realtime Analyzer dibuka. Petasan disiapkan untuk diletuskan pada tempat yang telah ditentukan. Kemudian petasan diletuskan dan pada saat yang bersamaan suara yang terdengar direkam oleh Realtime Analyzer, rekaman dihentikan setelah lima detik petasan tersebut meletus dan percobaan ini dilakukan sebanyak tiga kali. Hasil pengukuran adalah tidak mengalami peluruhan sebesar 60 dB meskipun suara petasan tak terdengar lagi. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu bentuk ruangan dan gangguan eksternal. Kemudian untuk waktu peluruhan diukur menggunakan metode sabine dan didapatkan RT60 sebesar 3.49 detik.

Kata kunci : Reverberation Time, Sound Level Meter, Realtime Analyzer, Teori Sabine

i

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK.............................................................................i

DAFTAR ISI.........................................................................ii

DAFTAR TABEL...............................................................iii

DAFTAR GAMBAR...........................................................iv

PENDAHULUAN................................................................1

1.1 Latar Belakang.......................................................1

1.2 Rumusan Masalah..................................................1

2.2 Parameter Akustik..................................................4

2.3 Kriteria Akustik......................................................5

BAB III.................................................................................7

METODOLOGI....................................................................7

3.1 Peralatan......................................................................7

3.2 Prosedur......................................................................7

ANALISA DAN PEMBAHASAN.......................................9

4.1 Analisa Data................................................................9

4.2 Pembahasan...............................................................12

BAB V.................................................................................17

PENUTUP...........................................................................17

5.1 Kesimpulan...........................................................17

5.2 Saran.....................................................................17

ii

DAFTAR PUSTAKA.........................................................19

iii

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Perhitungan masing-masing komponen untuk mencari RT60 dengan sabine..............................................13

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Reverberation Time Pada Ruang......................5Gambar 2.2 Reaksi Permukaan terhadap Gelombang Suara 7Gambar 4.1 Percobaan Pertama..........................................10Gambar 4.2 Percobaan Kedua.............................................11Gambar 4.3 Percobaan Ketiga............................................11

v

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSuatu ruangan memiliki karakter akustik ruang yang

berbeda-beda, tergantung pada kegunaan ruangan tersebut. Untuk menyesuaikannya, suatu ruangan dikondisikan dengan mengoptimalkan geometri ruangan tersebut. Apabila hasilnya belum optimal dapat ditambahkan material-material yang memepengaruhi distribusi suara . dalam mendesain sutau ruangan diperlukan perencanaan agar ruangan tersebut memenuhi aspek kenyamanan. Aspek kenyamanan ruangan meliputi kenyamanan termal mapupun akustik.

Dalam hal ini kenyamanan akustik memenuhi kriteria-kriteria yang sudah sesuai dengan standar. Untuk memenuhi kriteria-kriteria tersebut dibutuhkan paramter akustik salah satunya yaitu waktu dengung (reverberation time).

1.2 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah yang ingin dibahas didalam

praktikum kali ini adalah sebagai berikut :a. Bagaimana membandingkan hasil pengukuran

reverberation time dengan standar yang ada ? b. Bagaimana melakukan perbaikan hasil pengukuran

melalui simulasi ?

1.3 TujuanAdapun tujuan yang ingin dicapai dalam praktikum kali ini

adalah sebagai berikut :a. Praktikan mampu membandingkan hasil pengukuran

reverberation time dengan standar yang adab. Praktikan mampu melakukan perbaikan hasil pengukuran

melalui simulasi.

1

2

Halaman ini sengaja dikosongkan

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Waktu Dengung (Reverberation Time)Waktu dengung yaitu waktu yang diperlukan oleh

tekanan suara dalam ruang untuk meluruh sebesar 1/1000 dari tekanan suara mula-mula, atau tingkat tekanan suaranya berkurang sebesar 60 dB sejak sumber suara dihentikan hingga tidak terdengar lagi. Jika volume ruangan semakin besar, maka waktu dengungnya juga semakin besar. Dan jika bahan material dari bangunan itu memiliki koefisien dan luasan yang lebih besar, maka waktu dengung yang didapat semakin kecil. Parameter waktu dengung (RT) auditorium berbeda-beda tergantung penggunaannya. RT yang terlalu pendek akan menyebabkan ruangan terasa mati, sebaliknya RT yang panjang akan memberi suasana hidup pada ruangan.

RT untuk jenis speech auditorium disarankan berada pada 0.60-1.20 detik sedangkan untuk auditorium musik disarankan berada pada 1.00-1.70 detik (Egan, 1976:154). Ruangan yang keseluruhan permukaan dalamnya bersifat menyerap energi suara (RT sangat pendek) disebut ruang anti dengung sedangkan ruang yang keseluruhan permukaan dalamnya bersifat memantulkan suara (RT sangat panjang) disebut ruang dengung (reverberation chamber).

Gambar 2.1 Reverberation Time Pada Ruang

3

4

Untuk menghitung waktu dengung dengan menggunakan metode Sabine yang ditunjukkan pada persamaan berikut, dimana V adalah volume ruang, S adalah luas permukaan tertutup, dan α adalah koefisien absorbsi dari material penutup.

RT 60=0.161 VA

RT 60=0.161 VSα

Metode respon impuls dilakukan untuk mengetahui respon ruangan setelah diberi sumber suara impuls. Sumber suara yang dipakai untuk membangkitkan sebuah ruang haruslah memiliki energi yang cukup di sepanjang spektrum suara hingga levelnya di atas noise untuk memberikan akurasi yang dibutuhkan. Contoh dari sumber bunyi impuls adalah lecutan api listrik yang kuat, suara pistol, dan suara balon meletus.

2.2 Parameter AkustikParameter yang biasa digunakan dalam ruang

tertutup secara garis besar dapat dibagi menjadi dua, yaitu parameter yang bersifat temporal monoaural yang bisa dirasakan dengan menggunakan satu telinga saja (atau diukur dengan menggunakan single microphone) dan parameter yang bersifat binaural yang hanya bisa dideteksi dengan dua telinga secara simultan (atau diukur menggunakan dua microphone secara simultan).

Waktu dengung (Reverberation Time) merupakan parameter akustik yang paling awal digunakan dan masih

5

merupakan parameter yang paling populer dalam desain ruangan tertutup. Parameter lainnya yang digunakan dalam desain akustik ruang yaitu SPL (distribusi tingkat tekanan suara), D50 (kejelasan suara ucapan), C80 (kejernihan suara musik), G (kekuatan sumber suara), EDT (Early Decay Time), Tx (waktu dengung ruangan), ITDG (waktu tunda pantulan awal, intimacy), IACC (Inter-Aural Cross Correlation), dan LEF (Lateral Energy Fraction). Clarity (C80) merupakan parameter untuk mengukur tingkat kejernihan suara yang dipersepsi oleh pendengar dalam ruangan. C80 biasanya digunakan untuk musik sedangkan untuk speech digunakan parameter C50 atau intelligebility. Parameter ini merupakan parameter pengukuran tingkat kejernihan pada ruang konferensi atau ruang kelas. Intimacy merupakan parameter yang ditunjukkan dengan perbedaan waktu datang suara langsung dengan pantulan awal pada setiap titik pendengar dan dinyatakan dalam Initial Time Delay Gap (ITDG).

Gambar 2.2 Reaksi Permukaan terhadap Gelombang Suara

2.3 Kriteria AkustikUntuk mendapatkan ruangan yang baik secara akustik, ada beberapa kriteria akustikyang harus diperhatikan. Kriteria akustik tersebut meliputi:• Liveness: Kriteria ini berkaitan dengan persepsi subjektif pengguna ruangan terhadap waktu dengung (Reverberation Time)

6

yang dimiliki oleh ruangan. Panjang pendeknya waktu dengung yang diperlukan untuk sebuah ruangan, tentu saja akan bergantung pada fungsi ruangan tersebut. Ruang untuk konser symphony misalnya, memerlukan waktu dengung 1.7-2.2 detik, sedangkan untuk ruang percakapan antara 0.7-1 detik.• Intimacy: Kriteria ini menunjukkan persepsi seberapa intim kita mendengar suara yang dibunyikan dalam ruangan tersebut. Kriteria ini berkaitan dengan waktu tunda (beda waktu) datangnya suara langsung dengan suara pantulan awal yang datang ke suatu posisi pendengar dalam ruangan. Makin pendek waktu tunda ini, makin intim medan suara didengar oleh pendengar. Beberapa penelitian menunjukkan harga waktu tunda yang disarankan adalah antara 15-35 ms.• Fullness vs Clarity: Kriteria ini menunjukkan jumlah refleksi suara (energi pantulan) dibandingkan dengan energi suara langsung yang dikandung dalam energi suara yang didengar oleh pendengar yang berada dalam ruangan tersebut. Kedua kriteria bersangkutan satu sama lain. Bila perbandingan energi pantulan terhadap energi suara langsung besar, maka medan suara akan terdengar penuh (full). Akan tetapi, bila melewati rasio tertentu, maka kejernihan informasi yang dibawa suara tersebut akan terganggu. • Warmth vs Brilliance: Kedua kriteria ini ditunjukkan oleh spektrum waktu dengung ruangan. Apabila waktu dengung ruangan pada frekuensi-frekuensi rendah lebih besar daripada frekuensi mid-high, maka ruangan akan lebih terasa hangat (warmth). • Texture: Kriteria ini menunjukkan seberapa banyak pantulan yang diterima oleh pendengar dalam waktu-waktu awal (<60 ms) menerima sinyal suara. Bila ada paling tidak 5 (lima) pantulan terkandung dalam impuls respon di awal 60 ms, maka ruangan tersebut dikategorikan memiliki tekstur yang baik.• Blend and ensemble: Kriteria Blend menunjukkan bagaimana kondisi mendengar yang dirasakan di area pendengar. Bila seluruh sumber suara yang dibunyikan di ruangan tersebut

7

tercampur dengan baik (dan dapat dinikmati tentunya), maka kondisi mendengar di ruangan tersebut dikatakan baik.

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 PeralatanPeralatan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut :

1. Meteran2. Petasan3. Microphone/Sound Level Meter4. Laptop yang sudah terinstal RealTime Analyzer

3.2 ProsedurLangkah-langkah untuk menjalankan praktikum kali ini adalah sebagai berikut :

1. Laptop yang sudah terinstall Realtime Analyzer disambungkan pada SLM

2. Petasan diletakkan ditengah ruangan pada ketinggian 1,5 meter dari tanah

3. Petasan diletupkan, dan data direcord secara bersama4. Data record disave5. Langkah 4 sampai 5 diulangi sampai 3 kali

8

9

Halaman ini sengaja dikosongkan

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa DataPada percobaan ketiga akustik ini membahas tentang

reverberation time pada ruangan. Percobaan ini dilakukan di ruang kelas P104 dengan sumber bunyi berupa petasan. Setiap sumber bunyi diambil data sebanyak tiga kali. Pada percobaan dengan sumber bunyi berupa petasan, data diambil dengan cara meletakkan petasan di ruangan dengan ketinggian sekitar 1,5 meter dari tanah. Dalam hal ini menggunakan kursi untuk tempat peletakkan petasan. Kemudian petasan diletupkan dan merecord data dengan Realtime Analyzer dan Sound Level Meter secara bersamaan. Dari data yang diperoleh diolah menggunakan excel dan kemudian di plot pada grafik. Frekuensi yang diambil untuk peluruhan dB ini adalah 0, 500, 1000 Hz. Hasil data yang diperoleh sebagai berikut :

1 22 43 64 85 1061271481691902110

20406080

100120

ALL

ALL

10

11

Gambar 4.1 Percobaan Pertama

1 41 81 1211612012412813213614014410

20406080

100120

ALL

ALL

Gambar 4.2 Percobaan Kedua

1 21 41 61 81 1011211411611812010

20406080

100120

ALL

ALL

Gambar 4.3 Percobaan Ketiga

Rumus perhitungan RT60 adalah sebagai berikut :

12

RT 60=0.161 VαS

V = volume ruangan (m3)S = luas permukan material (m2)α = koefisien absorbsi permukaan material (m/s)Total SxA = α1 · S1 + α2 · S2 + α3 · S3 + ..α = koefisien absorbsi tiap material

Bahan penyusun ruangan :

1. tembok depan, belakang, samping kanan dan kiri : bata dengan plester, permukaan halus dan dicat (tembok)

2. lantai : keramik3. ceiling(langit – langit ) : gypsum4. kaca, kaca atas, jendela kaca : kaca5. pintu : kayu

Tabel 4.1 Perhitungan masing-masing komponen untuk mencari RT60 dengan sabine

Volume Ruang (m3) Obyek

Luas Permukaan

S(m2)

Koefisien Serap Bahan(α)

Sxα masing-masing bahan

α500 α1000 Sxα 500 Sxα 1000

2,033,262tembok depan 32.274 0.02 0.03

0.6454 0.96822

 Tembok belakang 32.274 0.02 0.03

0.6454 0.96822

  tembok 16.338 0.02 0.03 0.32676 0.49014

13

kanan

 tembok

kiri 11.628 0.02 0.030.23256 0.34884

  lantai 62.37 0.01 0.01 0.6237 0.6237

  Ceiling 62.37 0.05 0.04 3.1185 2.4948

  pintu 2.9725 0.1 0.07 0.29725 0.208075

  kaca 0.63 0.18 0.12 0.1134 0.0756

  Kaca atas 4.2 0.18 0.12 0.756 0.504

 Jendela

kaca 8.91 0.18 0.121.6038 1.0692

 60 buah

kursi   0.22 0.390 0

  Total       8.36277 7.750795

  RT60       3.91443 4.2235

4.2 PembahasanWitjaksono Adi Suwito (2414106001)

Pada praktikum p3 akustik kali ini membahas tentang Reverberation Time pada ruangan. Praktikum ini dilakukan sebanyak tiga kali dengan sumber suaranya yaitu ledakan dari petasan.

14

Pada percobaan pertama, didapat nilai TTB yang tertinggi yaitu 108,61 dB saat petasan meledak. Percobaan kedua dilakukan sehingga didapat nilai tertinggi yaitu 108,69 dB. Kemudian pada percobaan ketiga, didapat nilai TTB tertinggi yaitu 108,64 dB.

Pada saat suara menghilang, seharusnya nilai TTB pada ruangan sekitar 48 dB karena pada teori tingkat tekanan suaranya berkurang sebesar 60 dB sejak sumber suara dihentikan hingga tidak terdengar lagi tetapi pada kenyataan nya yang terjadi hanya sekitar 58 dB itu dikarenakan bentuk ruang yang dipakai kemudian suara-suara dari luar ruangan.

Bramantyo Krisdito Adi ( 2414106016)Pada praktikum P3 kali ini adalah membahas tentang

Reverberation time atau waktu dengung pada suatu ruangan. Percobaan dilakukan dengan mengukur TTB saat sesaat sebelum petasan meledak hingga petasan meledak dan tak qda suara lagi yang terdengar.

Untuk data percobaan pertama, nilai TTB tertinggi sebesar 108,61 dB, sedangkan untuk percobaan kedua nilai TTB tertinggi adalah sebesar 108,69 dB dan nilai TTB tertinggi pada percobaan ketiga adalah sebesar 108,64 dB. Pada dasar teori telah disebutkan bahwa pada saat suara menghilang terjadi pengurangan TTB sebesar 60 dB. Namun pada data pengukuran, pengurangan nilai TTB saat suara petasan tak terdengar lagi hanya sekitar 58 dB. Hal tersebut dikarenakan adanya faktor noise dari luar ruangan yang tembus ke dalam ruangan atau bisa juga faktor bentuk ruangan itu

Najihah Khoirunnisa (2414 105 019)Dari percobaan didapatkan nilai TTB tertinggi dari

mercon yang diledakkan sebesar berada di sekitar 110 dB

15

seperti terlihat pada Gambar 4.1-Gambar 4.3. sehingga dari ketiga data yang didapat dapat diketahui bahwa besar penurunan TTB harus mencapai titik tersendah di sekitar 50 dB. Karena reverberation time (RT60) merupakan peluruhan TTB sebesar 60 dB. Namun dari hasil percobaan dihasilkan besar TTB terendah hanya mencapai titik 60 dB, berebda selisih sebesar 10 dB dari RT60 ideal pada ruangan yang dilakukan. Perbedaan nilai tersebut disebabkan oleh beberpa hal. Beberapa faktor penyebabnya adalah bentuk ruangan serta gangguan darilingkungan. Nilai TTB sebesar 60 dB juga menunjukkan bahwa ruangan merupakan speech auditorium yang baik karena memiliki waktu peluruhan sebesar xxx detik. Di mana ruangan tidak masuk ruang anti dengung ataupun ruang dengung.

Indra Prasetiyo 2414105044Pada percobaan waktu dengung kali ini, praktikan

mencoba untuk menentukan waktu dengung pada teater A, dengan menggunakan persamaan sabine dan hasil pengamatan menggunakan Sound Level Meter dan software Realtime Analyzer. Reverberation Time merupakan waktu yang menunjukkan waktu yang diperlukan agar tingkat tekanan bunyi (TTB) meluruh sebanyak 60 dB sesaat setelah sumber bunyi dimatikan.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan di ruang Teater A dengan metode impuls dengan meledakkan petasan didapatkan hasil waktu dengung untuk hasil didapat nilai TTB yang tertinggi yaitu 108,61 dB saat petasan meledak. Percobaan kedua dilakukan sehingga didapat nilai tertinggi yaitu 108,69 dB. Kemudian pada percobaan ketiga, didapat nilai TTB tertinggi yaitu 108,64 dB. Parameter ini menunjukkan bahwa ruang P 104 tidak layak pada kondisi akustiknya. Sedangkan menurut standar untuk ruang kuliah sebagai ruang multifungsi seharusnya memiliki waktu

16

dengung sekitar 0,85 hingga 1,3 detik. Jadi, ruang P 104 tersebut tidak memenuhi standar sebagai ruang multifungsi yang ideal. Untuk menurunkan waktu dengung pada ruangan tersebut dapat direkomendasikan penambahan absorber dan reflektor pada elemen interior.

Terlihat juga bahwa perbandingan hasil hitungan dengan kondisi hasil pengamatan, waktu dengung tidak berbeda jauh, hal ini menunjukkan bahwa persamaan sabine dapat mempresentasikan waktu dengung yang real pada suatu ruangan

Naindar Afdanny (2414105048)

Praktikum P3 akustik Reverberation Time 60 dB pada ruangan. Pengambilan data ini dilakukan sebanyak tiga kali dengan sumber suara dari petasan yang diukur dengan SLM.

Pada percobaan pertama, didapat nilai TTB yang tertinggi yaitu 108,61 dB. Percobaan kedua dilakukan sehingga didapat nilai tertinggi yaitu 108,69 dB. Kemudian pada percobaan ketiga, didapat nilai TTB tertinggi yaitu 108,64 dB. Dan rata-rata nilai TTB dari ketiga data tersebut sebesar 108,66 dB.

Pada saat suara selesai meluruh, nilai TTB pada ruangan sekitar 48 dB, nilai-nilai dari hasil pengukuran ini belum tentu merupakan suatu nilai yang mutlak, karena pada saat pengambilan data, kondisi diluar ruangan terdapat beberapa sumber suara lain.

17

Halaman ini sengaja dikosongkan

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanDari praktikum kali dapat ditarik kesimpulan :1. Sedangkan menurut standar untuk ruang kuliah

sebagai ruang multifungsi seharusnya memiliki waktu dengung sekitar 0,85 hingga 1,3 detik. Jadi, ruang P 104 tersebut tidak memenuhi standar sebagai ruang multifungsi yang ideal.

2. Pengurangan TTB setelah petasan meledak tidak berkurang sebesar 60 db disebabkan beberapa faktor antara lain bentuk ruangan dan gangguan noise disekitar ruangan.

3. Bentuk ruangan memengaruhi reverberation time.

5.2 SaranAdapun saran yang dapat digunakan untuk praktikum selanjutnya :1. Saat praktikum dilakukan dalam kondisi yang sepi

agar noise dari luar ruangan tidak memengaruhi pengukuran TTB.

18

19

Halaman ini sengaja dikosongkan

20

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Tim Asisten Akustik. Modul Praktikum Akustik 2015. Laboratorium akustik Teknik Fisika ITS.