Reverberation Chamber
-
Upload
gofindo-saputra -
Category
Documents
-
view
295 -
download
4
description
Transcript of Reverberation Chamber
REVERBERATION CHAMBER
Ruang dengung adalah ruangan yang didesain dengan menutup seluruh dinding, lantai
dan langit-langit dengan bahan yang sangat keras dan nyaris tak berpori sehingga semua energi
suara yang datang dapat dipantulkan seluruhnya kembali, bahkan dipantulkan berulang-ulang.
Pada ruangan yang seluruh permukaannya bersifat sangat memantulkan energi suara (nilai
koefisien serapan = 0), maka komponen suara pantul akan jauh lebih dominan dibandingkan
komponen langsungnya. Dengan demikian, suara akan berjalan ke segala arah dengan kuantitas
dan probabilitas yang sama. Dengan kondisi ini maka ruang reverberasi diasumsikan sebagai
medan diffus.
http://www.ets-lindgren.com/assets/images/ReverbChambers.jpg
Metode yang digunakan untuk menentukan tingkat daya suara suatu sumber suara adalah
dengan metode medan dengung. Metode ini dilakukan di dalam ruang yang didesain memiliki
dinding yang reflektif dengan koefisien absorbsi suara lebih kecil dari 0,06. Dalam ruang
dengung, energi suara akan terdifusi seluruhnya ke ruangan sehingga tingkat tekanan suara pada
segala titik di ruangan tersebut idealnya sama. Penentuan tingkat daya suara dengan metode
ruang dengung dilakukan dengan pengukuran-pengukuran waktu dengung dan tingkat tekanan
suara dalam ruang dengung. Pengukuran koefisien dengan metode ini dilakukan di dalam ruang
dengung (reverberation room).
Referensi http://jurnal.usu.ac.id/index.php/jddtm/article/view/72
Penggunaan sebuah ruang untuk lebih dari satu fungsi akustik sudah menjadi kebiasaan
dewasa ini seperti Auditorium, Hall, bahkan di Indonesia muncul penamaan “ruang serba guna”
untuk ruang dengan fungsi yang sangat luas. Keanekaragaman fungsi dari suatu ruang menuntut
perlakuan akustikal yang berbeda. Ini dikarenakan standar kebutuhan kualitas dan kuantitas
bunyi yang berbeda-beda yang sebaiknya diterima oleh pendengar. Standar tersebut tidak
terbatas hanya pada kekuatan bunyi tetapi juga, waktu dengung, kejelasan bunyi, kejelasan lafal,
perbandingan bunyi frekuensi tinggi dan rendah. Untuk ruang dengan fungsi akustik yang
beragam dapat dilakukan penyesuaian pada penggunaan elemen interior yang dapat ditata sesuai
kebutuhan dan pemilihan sistem sumber bunyi elektronik, namun aspek desain fisik ruang selalu
menjadi pertimbangan pertama (Barron, 2010). Secanggih dan semahal apapun peralatan tata
bunyi elektronik yang dipasang di suatu bangunan, bila akustik bangunan tersebut buruk maka
hal itu akan menjadikan kualitas bunyi dalam bangunan itu buruk juga (Satwiko, 2009). Variabel
sistem akustik dalam bentuk fisik memiliki keunggulan tersendiri karena tidak membutuhkan
tenaga ahli untuk mengontrol dan merawat sistem tersebut. Variabel fisik juga menghasilkan
bunyi yang lebih natural yang tidak mampu dihasilkan dari sumber bunyi elektronik. Banyak
penyaji acara yang masih belum puas dengan penggunaan akustik buatan, sehingga solusi untuk
masalah akustik ruang multi fungsi tetap menjadi bahasan yang paling menarik kedepannya
(Barron, 2010). Opsi untuk memberikan keragaman dalam kemampuan akustika sebuah ruang
dapat dilakukan dengan cara ruang dengung (reverberant chamber).
Penggunaan variabel reverberant chamber bertujuan agar pendengar mengalami impresi
ruang yang lebih besar dari yang dapat diamatinya secara visual. Efek tersebut dapat dirasakan
saat terdapat jeda yang cukup panjang antara dua bunyi yang beriringan. Pada teknik ini
penurunan dengung bunyi yang linear akan “dirusak” oleh suara yang masuk ke ruang utama
setelah melewati reverberant chamber (Gambar 1). Namun penggunaan teknik ini masih
dianggap tidak sebanding dengan biaya yang dibutuhkan untuk menyediakan ruang yang
dibutuhkan dan potensinya mungkin hanya terbatas pada beberapa jenis music (Barron, 2010).
Gambar 1: Penurunan dengung bunyi normal dalam ruang (a) dan penurunan yang di pengaruhi
oleh reverberant chamber (b) (Barron, 2010).
Reverberation chamber mempunyai parameter waktu dengung (RT 60) yang seringkali
dijadikan acuan awal dalam mendesain akustika ruangan dengung. Waktu dengung menunjukkan
seberapa lama energi suara dapat bertahan di dalam ruangan, yang dihitung dengan cara
mengukur waktu peluruhan energi suara dalam ruangan. Semakin lama peluruhan energi suara,
semakin panjang juga waktu dengung yang terjadi. Waktu dengung pada umumnya dipengaruhi
oleh jumlah energi pantulan yang terjadi dalam ruangan. Semakin banyak energi pantulan, maka
semakin panjang waktu dengung ruangan, dan sebaliknya. Energi pantulan dalam ruangan sangat
berkaitan dengan karakteristik bahan material yang digunakan untuk permukaan dinding. Jika
permukaan dinding menggunakan bahan yang dapat memantulkan suara, maka waktu dengung
yang dihasilkan akan semakin panjang, dan begitu juga sebaliknya. Ruangan yang keseluruhan
permukaan dalamnya bersifat menyerap energi suara (RT sangat pendek) disebut ruang anti
dengung (anechoic chamber), sedangkan ruangan yang keseluruhan permukaan dalamnya
bersifat memantulkan suara (RT sangat panjang) disebut ruang dengung (reverberation
chamber).Waktu dengung terlalu pendek akan menyebabkan ruangan ‘mati’, sebaliknya waktu
dengung yang panjang akan memberikan suasana hidup pada ruangan.
Menentukan rentang waktu dengung yang tepat untuk berbagai fungsi dapat dilakukan
sebagai langkah awal dalam dalam mendesain akustika ruangan dengung. Waktu dengung ruang
dapat diprediksi dengan menggunakan formulasi sabine yakni
RT 60=0.161 V
S α
Dimana :
RT60 : Waktu dengung
V : Volume ruang
S : Luasan area permukaan ruang
α : Rata-rata koefisien serap ruang
Sα : Total penyerapan ruang dalam “Sabine”.
Dari formulasi sabine dapat dilihat bahwa volume ruang dengung (reverberation
chamber) memiliki pengaruh dalam menentukan waktu dengung suatu ruangan. Waktu dengung
optimum untuk berbagai fungsi akustika berdasarkan volume ruang dapat digambarkan dalam
bentuk grafik seperti berikut :
Architectural Acoustics: Principles and Design Mehta, 1999
Reverberation chamber juga mempunyai parameter lain berupa material penyusun dari
ruangan tersebut. Pada umumnya ruang dengung tersusun dari material pemantul suara
(reflektor) yang berbahan keras. Pantulan yang dihasilkan bersifat spekular. Contoh bahan ini
misalnya keramik, marmer, logam, aluminium, gypsum board, beton dan sebagainya. Parameter
variabel reflektor bunyi umumnya digunakan pada langit-langit ruang untuk mengarahkan bunyi
pada pendengar sehingga ruang dengung dapat berfungsi secara maksimal.
Gypsum Board Marmer
http://chinagypsumboard.com/uploadfile/20110725202433905.jpg
https://galleryfurniturecibubur.files.wordpress.com/2011/10/marmer_files.jpg
Secara fisis yang terjadi ketika sebuah sumber bunyi dihasilkan di dalam ruang dengung
dapat di ilustrasikan melalui gambar berikut
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/385/jbptunikompp-gdl-yeffryhand-19235-3-bab3.pdf
Dalam sebuah ruangan tertutup, jalur perambatan energi akustik adalah ruangan itu
sendiri. Dari sketsa tersebut, dapat dilihat bahwa pada setiap titik pengamatan atau titik dimana
orang menikmati suara (D) akan dipengaruhi oleh 2 komponen suara, yaitu komponen suara
langsung (L) dan komponen suara pantul (P). Komponen suara langsung adalah komponen suara
yang sampai ke telinga pendengar langsung dari sumber. Besarnya energi suara yang sampai ke
telinga dari komponen suara ini dipengaruhi oleh jarak pendengar ke sumber suara dan pengaruh
penyerapan energi oleh udara. Komponen suara pantul merupakan komponen suara yang sampai
ke telinga pendengar setelah suara berinteraksi dengan permukaan ruangan disekitar pendengar
(dinding, lantai dan langit-langit). Total energi suara yang sampai ke telinga pendengar dan
persepsi pendengar terhadap suara yang didengarnya tentu saja akan dipengaruhi kedua
komponen ini. Itu sebabnya komponen suara pantul akan sangat berperan dalam pembentukan
persepsi mendengar atau biasa juga disebutkan karakteristik akustik permukaan dalam ruangan
akan sangat mempengaruhi kondisi dan persepsi mendengar yang dialami oleh pendengar.
Referensi : http://blog.unnes.ac.id/ruddi/fenomena-akustik-ruang-tertutup/
Pengaruh interaksi antara bunyi yang dekat dengan sumber, bunyi langsung dan bidang
reverberant pada kekuatan bunyi di dalam ruang dengan beragam material penyerap bunyi dapat
diamati pada gambar dibawah
Bunyi yang keluar dari sumber (near field) dan bunyi langsung (direct field) tidak
dipengaruhi oleh banyak tidaknya tingkat serapan ruang tetapi pada penurunan level bidang
reverberant sangat terlihat dampaknya. Pada ruang yang sangat besar dengan tingkat serapan
bunyi yang tinggi, bidang reverberant tidak akan seragam atau beraturan, tetapi akan berkurang
seiring jarak dari sumber bunyi (Templeton, 1987).
Ruang dengung/reverberation chamber banyak dimanfaatkan dalam melakukan pengujian akustik antara lain
1. The absorption coefficients of materials
Ruang dengung digunakan karena gelombang akan terpantul secara hampir sempurna.
Jika pada ruang dengung terdapat material yang akan dicari koefisien absorpsinya, maka akan
terlihat perbandingan antara daya yang diterima oleh detektor sehingga kita dapat mengetahui
koefisien absorpsinya. Untuk lebih memahaminya studi kasusnya adalah uji koefisien absorpsi
suara dengan metode ruang dengung menggunakan material 100% serat kelapa. Pengujian
koefisien penyerapan ini menggunakan metode ruang gema termasuk dalam pengukuran
menggunakan metode tak langsung mengacu pada ISO 354 dan ISO 11650. Alat yang
digunakan:
Omni directional Loudspeaker, B&K
½” Condenser Microphones (B&K 4191)
Pre Amplifiers (B&K 2669)
Sound Level Calibrator (B&K 4230)
Sound Power Source (Pink Noise
FFT Analyzer, B&K 2144
Power Amplifier, B&K
Rangkaian set up alat uji digambarkan dalam bagan dibawah ini :
Pengujian dilaksanakan berdasarkan ISO 354, didalam ISO 354 terdapat 18 Frekuensi
yang akan didapatkan waktu dengung tiap frekuensinya. Pengambilan data spesimen berjumlah
12 kali dengan 6 titik pengambilan, masing – masing titik dua kali pengambilan data. Berikut
adalah hasil pengujian keseluruhan waktu dengung ruang kosong, waktu dengung ruang
berspesimen, dan nilai koefisien absorpsi dengan bantuan software Microsoft Excel.
Nilai Koefisien Absorpsi Suara
Setelah didapatkan waktu dengung ruang kosong dan waktu dengung ruang berspesimen,
dapatlah dihitung nilai koefisien absorpsinya berdasarkan rumus dibawah ini. Berikut akan
dilakukan perhitungan pada frekuensi 100 Hz dan selanjutnya menggunakan Software Microsoft
Excel untuk mendapatkan nilai koefisien absorpsi keseluruhannya yang dapat dilihat pada
gambar koefisien absorpsi serat kelapa dengan ketebalan 7 cm.
α=55,3 V
c S ( 1T 2
−1
T 1 )¿ 55,3× 221,45
346,9× 10,8 ( 17− 1
15,56 ) ¿0,26
http://blog.trisakti.ac.id/semnasmesinusakti/files/2014/03/KM07.pdf
Dari hasil dapat disimpulkan bahwa metode ruang dengung dapat digunakan sebagai
pengukur koefisien absorpsi bunyi.
2. The sound power of a source
Ruang dengung digunakan untuk mengukur kekuatan bunyi dari suatu sumber bunyi
karena kita harus melakukan pengukuran di tempat yang sama dan ideal untuk melakukan
pengukuran yaitu di ruang dengung di mana semua karakteristik semua ruang dengung hampir
sama. Cara mengetahui kekuatan bunyi dari suatu sumber bunyi adalah dengan meletakkan
detektor melingkupi sumber bunyi.
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/385/jbptunikompp-gdl-yeffryhand-19235-3-bab3.pdf