MODUL PRAKTIKUM AKUSTIK

P-3 REVERBERATION TIME PADA RUANGAN

LABORA TORIUM VIBRASI DAN AKUSTI K

J URUSAN TEKNIK FISIKA

FAKU LTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH

NOPEMBER SURABAYA

2016

PERCOBAAN P-3 REVERBERATION TIME PADA RUANGAN

1.1 Latar Belakang

Ruangan memiliki karakteristik yaitu akustik ruang. Akustik ruang adalah bentuk atau geometri ruangan yang mempengaruhi distribusi suara di dalam ruangan tersebut. Setiap

ruangan memiliki karakter akustik ruang yang berbeda, tergantung pada kegunaan ruangan

tersebut. Untuk menyesuaikannya, suatu ruangan dapat dikondisikan dengan

mengoptimalkan geometri ruangan. Apabila masih kurang optimal, ruangan tersebut dapat

ditambahkan material-material yang mempengaruhi distribusi suara.

Dalam mendesain suatu ruangan diperlukan perencanaan yang tepat agar aspek sipil,

estetika, dan kenyamanan ruangan tersebut tercapai. Aspek kenyamanan tersebut meliputi

kenyamanan termal/suhu ruangan maupun akustik atau perambatan suara yang terjadi di

dalam ruangan tersebut. Dalam hal ini kenyamanan akustik harus memenuhi kriteria-kriteria

yang sudah sesuai standar. Salah satu parameter akustik yang mempengaruhi aspek

kenyamanan tersebut adalah Waktu Dengung (Reverberation Time).

1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum Reverberation Time pada ruangan adalah:

a. Mahasiswa mampu membandingkan hasil pengukuran reverberation time dengan

standar yang ada b. Mahasiswa mampu melakukan perbaikan hasil pengukuran melalui simulasi

1.3 Teori A. 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 Reverberation Time pada ruang

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.

RT60 = 0.161V/Sα

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.

B. Parameter Akustik Parameter 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 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 Reaksi permukaan terhadap gelombang suara

C. Kriteria Akustik Untuk mendapatkan ruangan yang baik secara akustik, ada beberapa kriteria akustik

yang harus diperhatikan. Kriteria akustik tersebut meliputi:

Liveness: Kriteria ini berkaitan dengan persepsi subjektif pengguna ruangan

terhadap waktu dengung (Reverberation Time) yang dimiliki oleh ruangan.

Ruangan yang live, biasanya berkaitan dengan waktu dengung yang panjang, dan

ruangan yang death berkaitan dengan waktu dengung yang pendek. 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. secara objektif, 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. Dalam kasus ruangan digunakan untuk

kegiatan bermusik, kriteria C80 menunjukkan hal ini. (D50 untuk speeh).

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). Waktu dengung yang lebih tinggi di daerah frekuensi rendah

biasanya lebih disarankan untuk ruangan yang digunakan untuk kegiatan bermusik.

Untuk ruangan yang digunakan untuk aktivitas speech, lebih disarankan waktu

dengung yang flat untuk frekuensi rendah-mid-tinggi.

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 tercampur dengan baik (dan dapat dinikmati tentunya), maka

kondisi mendengar di ruangan tersebut dikatakan baik. Hal ini berkaitan dengan

kriteria bagaimana suara di area panggung diramu (ensemble). Contoh, apabila

ruangan digunakan untuk konser musi symphony, maka pemain di panggung harus

bisa mendengar (ensemble) dan pendengar di area pendengar juga harus bisa

mendengar (blend) keseluruhan (instrumen) symphony yang dimainkan.

ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN Dalam praktikum kali ini, alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut:

a. Meteran b. Petasan c. Microphone/Sound Level Meter d. Laptop yang sudah terinstall Software Realtime Analyzer

PROSEDUR PERCOBAAN Langkah-langkah untuk melakukan praktikum ialah sebagai berikut : 1. Langkah pengambilan data

1. Sambungkan SLM ke laptop yang sudah terinstall Realtime Analyzer 2. Letakkan petasan di tengah ruangan pada ketinggian 1,5 m dari tanah 3. Sound Lever Meter diarahkan sejajar petasan dengan jarak 2 m dari petasan 4. Record pada saat petasan akan meledak hingga selesai meledak 5. Selanjutnya save file data 6. Ulangi langkah 4 sampai 5 sebanyak 3 kali

2. Langkah simulasi 1. Buka software sketchUp

2. Pilih shape sesuai yang diingkan lalu drag ke bidang gambar

3. Untuk membuat bidang 3-D maka Pilih lalu drag pada objek yang sudah

digambar 4. Pilih windows layer lalu tambahkan material sesuai yang diinginkan 5. Klik pada permukaan yang akan diberi material, dan pilih material yang telah

ditentukan. Ulangi langkah tersebut hingga seluruh permukaan 6. Setelah itu save, dengan save as type “SketchUp Version 7(*.skp) 7. Buka software ease 8. Pilih file import/eksport

9. Maka akan muncul lembar kerja EASEMIX tools import DXF/SKP yes

10. Setelah muncul dialog seperti berikut,buka file dengan format SKP yang telah disimpan,OK

11. Muncul EASEMIX untuk memilih material, klik layer pilih material yang sesuai

assign for list, begitu seterusnya hingha semua layer OK 12. Save file dalamt format (*.frd), dan buka lagi file tersebut dari ease dengan klik file

open project maka akan tampil gambar sebagai berikut :

13. Pilih edit Room RT recompute, RoomRT sabine recompute apply ok

14. Untuk melihat hasil RT maka view Room RT 15. Analisa hasil RT yang didapatkan dari simulasinya

Tugas Lapres

1. Data pengukuran diolah dan diplot pada grafik untuk mengetahui hasil peluruhan

pada ruangan dan dibandingkan dengan standart 2. Perbaikan design ruangan yang baik dilakukan dengan menggunakan simulasi pada

software