LAPORAN RESMI PRAKTIKUM IFISIKA BANGUNANREVERBERATION TIME PADA RUANGAN

Disusun Oleh:Aviantara K P 2410100005Arifendy W 2410100032Melati Diyah Kumalasari 2410100054Eko Nur Wandria 2410100061Achmadi 2410100085

Asisten Praktikum :SYAMSUL HADI 2410 100 105

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM IFISIKA BANGUNANREVERBERATION TIME PADA RUANGAN

Disusun Oleh:Aviantara K P 2410100005Arifendy W 2410100032Melati Diyah Kumalasari 2410100054Eko Nur Wandria 2410100061Achmadi 2410100085

Asisten Praktikum :SYAMSUL HADI 2410 100 105

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM IFISIKA BANGUNANREVERBERATION TIME PADA RUANGAN

Disusun Oleh:

Aviantara K P 2410100005Arifendy W

2410100032Melati Diyah Kumalasari

2410100054Eko Nur Wandria

2410100061Achmadi 2410100085

Asisten Praktikum :

SYAMSUL HADI 2410100 105

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

ABSTRAK

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin, segalapuji syukur kehadirat Allah SWT yangtelah melimpahkan segala berkat, rahmatdan hidayahNya kepada kita semua,sehingga penulis dapat menyelesaikanLaporan Resmi yang berjudul “ReverberationTime Pada Ruangan”.

Sholawat serta salam senantiasatercurahkan kepada junjungan kita NabiMuhammad SAW beserta keluarga dansahabat. Tak lupa rasa terima kasih yangbegitu besar kepada pihak-pihak yangtelah membantu dalam pelaksanaanpraktikum. Sehingga penulis inginmengucapkan terima kasih kepada:1.Dr. Ir. Totok Soehartanto, DEA selaku

Ketua Jurusan Teknik Fisika.2.Seluruh Dosen Fisika Bnagunan.3.Syamsul Hadi selaku asisten P1.

Surabaya, 6 Januari 2014

Penulis

DAFTAR ISI

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangRuangan memiliki suatu karakteristik

yaitu akustik ruang. Akustik ruang adalahbentuk atau geometri ruangan yangmempengaruhi distribusi suara di dalamruangan tersebut. Setiap ruangan memilikikarakter akustik ruang yang berbeda,tergantung pada kegunaan ruangan tersebut.Untuk menyesuaikannya, suatu ruangan dapatdikondisikan dengan mengoptimalkan geometriruangan. Apabila masih kurang optimal,ruangan tersebut dapat ditambahkan material-material yang mempengaruhi distribusi suara.Ruang kelas merupakan tempat terjadinyatransfer ilmu antara pengajar dengan pesertakuliah.

Dalam mendesain suatu ruangan diperlukanperencanaan yang tepat agar aspek sipil,estetika, dan kenyamanan ruangan tersebuttercapai. Aspek kenyamanan tersebut meliputikenyamanan termal atau suhu ruangan maupunakustik atau perambatan suara yang terjadidi dalam ruangan tersebut. Dalam hal inikenyamanan akustik harus memenuhi kriteria-kriteria yang sudah sesuai standar. Salahsatu parameter akustik yang mempengaruhi

aspek kenyamanan tersebut adalah waktudengung (reverberation time).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas makarumusan permasalahan yang muncul padapraktikum reverberation time pada ruangan iniantara lain.a. Bagaimanakah menhitung reverberation time

pada suatu ruangan secara teori danpraktek?

b. Bagaimanakah perbandingan reverberation timesuatu ruangan dengan standar yangseharusnya dicapai?

1.3 TujuanTujuan dari praktikum reverberation time pada

ruangan antara lain.a. Mahasiswa mampu menghitung reverberation

time pada suatu ruangan secara teori danpraktek.

b. Membandingkan reverberation time suaturuangan dengan standar yang ada atau yangseharusnya dicapai

a.

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Reverberation Time

Reverberation Time atau dapat disebutsebagai waktu dengung adalah waktu yangdibutuhkan dari sumber bunyimengeluarkan suara sampai suara berhentisebanyak 60 dB. Pada abad 19, WallaceClements Sabine memulai uji cobanyauntuk menginvestigasi pengaruhpenyerapan pada waktu dengung. Diamenggunakan pipa organ, stopwatch dantelinganya untuk mengukur dari sumbersuara mengeluarkan bunyi sampai berhenti( +/- 60 dB ). Hasil dari uji cobanyadia menemukan bahwa waktu dengungsebanding dengan dimensi ruangan danberbanding terbalik dengan jumlahpenyerapan material.

Waktu dengung optimal pada ruangan yangdigunakan untuk memainkan musikbergantung pada ukuran ruangan dan

material yang ada didalam ruangantersebut. Ruangan yang digunakan untukkeperluan berbicara seperti pidato,khotbah / ceramah, ruang rapat dan lain- lain memiliki standar waktu dengungyang lebih pendek dibandingkan denganruangan yang memiliki fungsi untukbermusik. Jika memliki waktu dengungyang terlalu panjang, pembicaraan akansulit untuk dimengerti. Antara suku katayang satu ke suku kata yang lainnya akansaling tumpang tindih, kejadian sepertiini akan membuat kita tidak bisamendengar dengan baik apa yang dikatakanoleh orang yang sedang berbicara didepan. " Dik ", " Dip ", " Dit ", " Dic", " Dib " dan masih banyak lagi bunyiyang sama. Disatu sisi jika waktudengung terlalu pendek, akan merusakdari kekayaan suara ruangan tersebut.Efek dengung seringkali digunakan padastudio untuk mendapatkan kedalamansuara. Dengung suatu ruangan akanmengubah struktur harmonisasi nada namuntidak merubah pitchnya.

Faktor dasar yang mempenagruhi waktudengung ruangan adalah ukuran ruangandan material yang disekelilingnya untukmembangun atau dinding - dindingnya.Setiap objek yang ditempatkan didalamruangan juga memiliki pengaruh padawaktu dengung ruangan, termasuk orangyang dipakainya.

2.2 Parameter akustik ruang

Jika sebuah ruangan difungsikan untukruang percakapan, misalnya ruangkonferensi, ruang drama, ruang kelas danruang pengadilan, parameter akustikutama yang harus diperhatikan adalahtingkat kejelasan suara ucapan (speechintelligibility). Apabila tingkat kejelasansuara ucapan yang baik dapat dicapai,maka informasi yang disampaikan olehpembicara akan sampai dengan sempurnapada pendengar. Untuk mencapai kondisitersebut, hal-hal berikut harus

dipertimbangkan dalam desain akustikruang percakapan:

1. Berapa tingkat bising yangdiinginkan hadir dalam ruangan?

2. Berapa waktu dengung ruangan/Berapaukuran ruangan/berapa banyakpermukaan penyerap suara yang harusdipasang?

3. bagaimana geometri ruangan?(berkaitan dengan pantulan, flutterechoe, sound focusing dan difusisuara)

4. Apakah perlu dipasang sistem tatasuara (sound reinforcement system)?

 

Point pertama berkaitan dengan bedalevel energi suara yang ingindidengarkan dengan level bising latarbelakang, atau yang biasa disebut Signalto Noise Ratio (SNR). Bising latar

belakang yang mungkin terjadi padaumumnya berasal dari:

Sumber bising eksternal (trafficnoise, pesawat terbang, kereta api,dsb). Hal ini harus dikendalikandengan sistem insulasi padadinding, lantai dan langit-langit.

Sumber bising dari aktifitas dikoridor, foyer atau toilet

Sistem tata udara (AC) dan sistemmekanik lainnya (pompa misalnya)

Pada umumnya tingkat bising yangdiijinkan adalah antara 30-35 dB (25-30dB untuk ruang drama)

 

Point kedua berkaitan dengan berapa lamaenergi suara diharapkan bertahan dalamruangan. Karena besaran speechintelligibility pada dasarnya adalahmerupakan perbandingan antara energisuara yang datang ke pendengar pada awal

50-80 ms dengan energi totalyang dirasakan pendengar dalam ruangan,maka waktu dengung ruangan menjadisangat besar pengaruhnya. Waktu dengungyang disarankan berkisar antara 0.7 -  1detik, bergantung dari ukuran ruangan.Untuk mencapai waktu dengung ruang yangdisarankan inilah pemakaian bahanpenyerap energi suara diperlukan. Luasanpermukaan yang menyerap suara dan volumeruangan akan menentukan seberapa besardengung dalam ruangan.

 

Point ketiga berkaitan dengan perilakupemantulan suara dalam ruangan. Hal inidipengaruhi oleh bentuk ruang dan posisipemantul dan penyerap di dalam ruangan.Dinding dan langit-langit ruanganmerupakan bagian permukaan ruang yangdigunakan untuk mengendalikan polapemantulan. Beberapa hal berikut perludijadikan catatan:

Dinding samping dan langit-langitsebaiknya dibuat dari permukaanyang memantulkan suara, untukmengoptimumkan pantulan energisuara dari sumber sehinggamemperkuat suara langsung.

Bagian bidang pertemuan antaradinding dan langit-langit sebaiknyadibuat absorptive (menyerap suara).

Dinding belakang sebaiknya terbuatdari bahan penyerap suara ataupendifuse suara (diffusor), untukmenghindarkan terjadinya pantulandengan delay yang panjang (laterefelctions).

Jarak pembicara dan pendengardibuat sedekat mungkin (bentuklantai teater lebih baik dari padadatar)

Sebaiknya posisi pembicara lebihtinggi dari pendengar.

Berikan porsi pantulan awal (dalamrentang 50-80 ms) yang merata padaseluruh daerah pendengar. (sebagaiacuan praktis: beda jarak tempuhsuara langsung dan suara pantulan <17 m)

Perhatikan secara khusus permukaan-permukaan yang sejajar, karena bisamenimbulkan flutter echoe (pantulanberulang)

Hindari permukaan keras yang cekung(dome-like) karena akanmengakibatkan sound focusing.

 

Point keempat hanya boleh dilakukanapabila ruangan sudah ditreatmentakustik dengan baik (ruangan sudahdioptimasi secara akustik dengan baik,untuk menghasilkan suara yang natural).

BAB IIIMETODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan PercobaanDalam praktikum kali ini, alat-alat yang

digunakan adalah sebagai berikut.a. Meteran.b. Petasan.c. Microphone / Sound Level Meter.d. Laptop yang telah terinstal software

Realtime Analyzer.

3.2. Prosedur PercobaanBerikut adalah tahapan-tahapan sesuai

dengan praktikum yang dilakukan.a. Volum ruangan dan luas permukaan semua

material bahan yang ada di dalam ruangandiukur.

b. RT ruangan dihitung dengan menggunakanpersamaan Sabine.

c. Microphone/SLM disambungkan dengan laptopdan membuka program Realtime Analyzer.

d. Suara yang terdengar dalam ruangandirekam

e. Petasan diletuskan pada posisi tengah-tengah ruangan. Kemudian Langkah (c),(d), dan (e) diulang sebanyak 2 kali.

(halaman ini sengaja dikosongkan)

BAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa DataWaktu dengung dari ruangan Teater-A

dihitung menggunakan persamaan sabinedibawah ini.

RT60=0,161Vsα (4.1)

Desain dari Teater-A adalah sebagaiberikut :Tabel 4.1. Data Teater-A dengan menggunakan

SabineJenis

Permukaan Luas S. Jumlah S.

Lantai 274,7

0,01

2,747 1 2,747

TembokSampingKanan

118 0,02 2,36 1 2,36

TembokSampingKiri

118 0,02 2,36 1 2,36

TembokBelakang

143,8

0,02

2,876 1 2,876

TembokDepan

82,94

0,02

1,6588 1 1,658

8TanggaAudience

13,32

0,36

4,7952 11 52,74

72

JenisPermukaan Luas S. Jumlah S.LangitBangunanBelakang

3,57 0,05

0,1785 1 0,178

5

LantaiBangunanBelakang

7,14 0,01

0,0714 1 0,071

4

DindingSamping

Kiri-KananBangunanBelakang

12,6 0,02

0,252 2 0,504

DindingBidangDepan

BangunanBelakang

5,1 0,18

0,918 1 0,918

Ceiling Stage 104,2

0,05 5,21 1 5,21

CeilingAudience

177,5

0,05

8,875 1 8,875

Papan Tulis 6,27 0,06

0,3762 1 0,376

2Meja

Pembicara 1,94 0,1 0,194 1 0,194

ScreenProjector

11,56 0,1 1,15

6 1 1,156

KursiPembicara 0,48 0,5

60,2688 1 0,268

8

JenisPermukaan Luas S. Jumlah S.GagangPintu 0,06 0,0

60,0036 1 0,003

6

Pintu 5,24 0,1 0,524 2 1,048

Jumlah 811,72

83,5525

Dengan mengetahui bahwa volume ruangdari Teater-A adalah 1143 m3. Sehinggadengan memasukkan pada persamaan 4.1 akandidapatkan nilai waktu dengung untukpersamaan Sabine adalah 2,2023 detik.

Sementara dari hasil praktikum didapatkan hasil sebagi berikut.

Percobaan I

0.0000.6151.2221.8152.4073.0003.5930

50

100

150

Grafik TTB

Waktu (sekon)

TTB (dB)

Gambar 4.1 : Grafik TTB pada uji pertamaPada percobaan pertama ini didapatkan

nilai TTB tertinggi pada saat adalah 123,21dB pada saat 0,846 detik. Sehingga pada saatmeluruh sebesar 60 dB, yaitu pada TTB 63,21dB, berada pada waktu 3,48 detik. Sehinggawaktu dengungnya 2,634 detik.

Percobaan II

0.0000.6671.3332.0002.6673.3460

50

100

150

Garfik TTB

Waktu (sekon)

TTB (dB)

Gambar 4.2 : Grafik TTB pada uji keduaPada percobaan kedua ini didapatkan

nilai TTB tertinggi pada saat adalah 122,54dB pada saat 0,741 detik. Sehingga pada saatmeluruh sebesar 60 dB, yaitu pada TTB 62,54dB, berada pada waktu 3,346 detik. Sehinggawaktu dengungnya 2,605 detik.

Percobaan III

0.0000.6301.2691.9232.5563.1853.8150

50

100

150

Grafik TTB

Waktu (sekon)

TTB (dB)

Gambar 4.3 : Grafik TTB pada uji ketigaPada percobaan ketiga ini didapatkan

nilai TTB tertinggi pada saat adalah 123,98dB pada saat 0,556 detik. Sehingga pada saatmeluruh sebesar 60 dB, yaitu pada TTB 63,98dB, berada pada waktu 3,185 detik. Sehinggawaktu dengungnya 2,629 detik.

Pengujian juga dilakukan denganmenggunakan simulai software EASE. Dan didapathasil sebagai berikut :

Gambar 4.4 : Grafik TTB denganmenggunakan software EASE

Dari simulasi dengan menggunakansoftware EASE, didapat nilai waktu dengunguntuk beberapa frekuensi. Hasilnya bisadilihat pada Gambar 4.4.

4.2 PembahasanAviantara Kharisma Putra 2410100005

Dari persamaan Sabine dapat dilihat bahwawaktu dengung dari Teater-A, waktu dengungnya adalah 2,2 detik. Namun berdasarkanpercobaan dengan menggunakan sumber bunyipetasan dan software realtime analyzer dan SLMyang dilakukan pengambilan data sebanyakkali didapatkan bahwa dari sumber TTBtertinggi hingga meluruh 60 dB didapatkanrata-rata untuk percobaan didapatkan waktudengung sebesar 2,62 detik. Dimana terdapatperbedaan antara waktu dengung dari desaindengan keadaan pengukuran real. Hal inidikarenakan adanya background noise lain yangmempengaruhi nilai waktu dengung, misalnyaadalah bunyi AC maupun bunyi yang disebabkanoleh praktikan. Selain itu, dapat disebabkanjuga banyaknya benda yang telah berbedadengan keadaan desain awal Teater-A, alatyang digunakan belum dikalibrasi denganbenar. Selain itu, jumlah orang yang ada didalam ruang Teater-A juga belum masuk dalamperhitungan Sabine. Namun berdasarkan datarealtime, ruang Teater-A masih dalam keadaanbaik, dan waktu dengungnya masih tidakberbeda jauh dengan saat didesain padaawalnya.

Ariffendy Satrio W 2410100032Praktikum tentang Reverberation Time iniyaitu sebagai acuan awal untuk mendesain

akustik ruangan sesuai dengan fungsiruangan tersebut, dengan menunjukkanseberapa lama energy suara dapatbertahan dalam ruangan tersebut, dimanaruangan yang digunakan untuk praktikumkali ini yaitu teater A yang ada diJurusan Teknik Fisika ITS, dari hasilpraktikum yang dilakukan dapat di lihatDimana jika menggunakan persamaan sabinewaktu dengung yang terhitung adalah 2,2023detik hasilnya dimana prosesReverberation Time pada ruangan inilebih besar di bagian tengah ruangankemudian secara perlahan meluruh,berikut data yang di dapat sementara darihasil percobaan yang dilakukan sebanyak tigakali, didapatkan waktu dengung 2,634 detik,2,605 detik, dan 2,629 detik, waktu dengungyang dihasilkan nilainya lebih besardaripada jika menggunakan persamaan sabine.Perbedaan ini terjadi mungkin karena adanyabackground noise yang ada di dalam ruangTeater A atau pengaruh dari SLM yangmungkinperlu di kalibrasi lagi. Sehingganilai yang diambil dapat optimal sesuaidengan persamaan yang ada

Eko Nur Wandria 2410100061

Pada praktikum yang dilakukan terlihatbawah, waktu dengung yang dihasilkannilainya lebih besar daripada jikamenggunakan persamaan sabine. Dimana jikamenggunakan persamaan sabine waktu dengungyang terhitung adalah 2,2023 detik.Sementara dari hasil percobaan yangdilakukan sebanyak tiga kali, didapatkanwaktu dengung 2,634 detik, 2,605 detik, dan2,629 detik. Perbedaan ini terjadi mungkinkarena adanya background noise yang ada didalam ruang Teater A.

BAB VPENUTUP

5.1KesimpulanKesimpulan dari praktikum fisika bangunan

tentang reverberation time ini antara lain.a. Nilai waktu dengung dari ruang Teater A,

jika mengunakan persamaan Sabine adalah2,2023 detik. Sementara dari hasil tigakali percobaan yang dilakukan, didapatkannilai rata-rata dari waktu dengung ruangTeater A adalah 2,623 detik.

b. Nilai waktu dengung antara percobaan dandengan perhitungan memberikan hasil yangberbeda, hal ini dikarenakan selain nilaiketidakpastian dari alat, juga karenadalam perhitungan backgroundnoise dariruang tidak diperhitungkan, sementaradalam ruang tersebut ada sumber bunyilain, seperti suara AC.

5.2SaranSaran dari praktikum fisika bangunan

tentang reverberation time ini antara lain.a. Dalam pengukuran sebaiknya suara-suara

yang tidak diinginkan itu diminimalisir.Agar data yang diperoleh lebih valid.

b. Sebaiknya dalam penentuan waktu dengungsuatu ruang menggnakan banyak metode, baikdengan percobaan atau dengan persamaan(Sabine, Errying, dan Millington Sette)

dan juga menggunakan simulasi software EASE,sehingga bisa dapat dijadikan pembanding.