Hendi Marshinto Siburian's Undergraduate Theses

8/19/2019 Hendi Marshinto Siburian's Undergraduate Theses

1/177

KAJI EKSPERIMEN PENGUKURAN KOEFISIEN

SERAP SUARA SERAT KELAPA SAWIT DENGAN

METODE RUANG GEMA

TUGAS AKHIRDiajukan untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

HENDI MARSHINTO SIBURIAN

2006 – 41 – 070

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIKA ATMA JAYA

JAKARTA

2011


2/177


3/177


4/177


5/177


6/177


7/177

vii

ABSTRAK

Pengujian koefisien serapan suara merupakan pengujian yang dilakukan pada suatumaterial (spesimen) apakah dapat menyerap suara dan menentukan besar dari

serapan suara dari spesimen yang dibuat. Pada pengujian ini spesimen yang

digunakan memiliki dua tipe penyusunan yakni tipe 450

dan tipe 900 dengan dimensi

spesimen 300 mm x 300 mm x 20 mm. Mekanisme pengujian serap suara yang

terlebih dahulu dilakukan yaitu menentukan ruangan yang memiliki waktu gemaapakah dapat digunakan untuk pengujian atau tidak. Hal ini penting karena tahap

awal pengujian koefisien serapan suara yaitu menentukan waktu gema. Pengujianawal yang dilakukan yakni mengukur besar waktu gema pada ruang kosong

kemudian dilanjutkan dengan pengukuran waktu gema ruangan yang diisi spesimen

serat kelapa sawit. Setelah mendapatkan waktu gema dengan kedua pengondisian

tersebut, maka didapatkan waktu gema. Setelah mendapatkan waktu gema, maka

besar koefisien serapan suara dapat dihitung.

Kata kunci : koefisien serapan suara, waktu gema, serat kelapa sawit


8/177

viii

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

segala berkat dan rahmat yang selalu diberikan, sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Kaji Eksperimen Pengukuran

Koefisien Serap Suara Pada Kelapa Sawit Dengan Metode ruang Gema” .

Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan

dan dukungan baik dalam hal moril maupun materil. Oleh karena itu, penulis

ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Noor Eddy, MSME sebagai dosen pembimbing yang senantiasa

memberikan waktu, bimbingan, dukungan, pengalaman, motivasi dan

teladan bagi penulis.

2. Bapak Andre Yohanes, ST. sebagai mentor di UPT LAGG-BPPT (Unit

Pelaksana Teknis Laboratorium Aero Gasdinamika dan Getaran Badan

Pengkajian dan Penerapan Teknologi) PUSPITEK yang senantiasa

meluangkan waktu, tenaga, pikiran, diskusi, dan pengalamannya serta

penggunaan perangkat pengujian AeroAkustik.

3. Bapak Harjadi Gunawan, S.T., M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Katolik Atma Jaya.

4. Bapak Prof. Dr. Ir. Wegie Ruslan.,M.S sebagai pembimbing akademik

yang senantiasa meluangkan waktu dalam membimbing dalam bidang

perkuliahan.


9/177

ix

5. Orang tua dan keluarga besar Siburian yang selalu memberikan semangat,

materi dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6.

Rian Hernando dan Donny George Hutagalung sebagai rekan kerja dalam

tugas akhir yang selalu membantu dan memberikan masukan, semangat,

motivasi pada penulis.

7. Bapak DR. Ir. Erwinsyah di kepala bagian Pusat Peneilitian Kelapa Sawit

Medan yang telah membantu penulis dalam pengadaan serat tandan

kosong kelapa sawit.

8. Segenap keluarga besar Teknik Mesin Unika Atma Jaya angkatan 2006

yang selalu memberikan bantuan, semangat dan motivasi pada penulis

dalam menyelesaikan tugas akhir.

Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu

dengan segala kerendahan hati, penulis bersedia menerima kritik dan saran yang

konstruktif. Semoga Tugas Akhir ini membawa manfaat bagi dunia pendidikan

dan kemajuan bangsa Indonesia.

Jakarta, 22 Juli 2011

Hendi Marshinto Siburian


10/177

x

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR iii

LEMBAR PERNYATAAN PEMBIMBING TUGAS AKHIR iv

LEMBAR PERNYATAAN TANDA SELESAI TUGAS AKHIR v

LEMBAR PERNYATAAN JUDUL TUGAS AKHIR vi

ABSTRAK vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR NOTASI xiv

DAFTAR GAMBAR xv

DAFTAR TABEL xviii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan dan manfaat 3

1.4 Batasan Masalah 3

1.5

Metode penelitian 4


11/177

xi

1.6 Sistematika penulisan 4

BAB II TEORI DASAR 6

2.1 Gelombang bunyi 6

2.1.1 Frekuensi bunyi 6

2.1.2 Analisa frekuensi 7

2.1.3 Tingkat tekanan bunyi / Sound Pressure Level 8

2.2 Komposit 8

2.3 Material akustik 9

2.3.1 Penyebab material serat dapat menyerap suara 10

2.3.2 Penyerapan suara 11

2.3.3 Reaksi pantulan 13

2.3.4 Reaksi sebar 15

2.4 Waktu gema (reverberation time =RT) 15

2.5 Pengukuran penyerapan suara 17

2.5.1

Impedance (Standing Wave Tube) 17

2.5.2 Two-microphone free field 18

2.5.3 Reverberation Chamber 19

2.6 Standarisasi pengujian 20


12/177

xii

2.6.1 ASTM:C423-09a 21

2.6.2 ISO:354-2003 22

2.7 Perangkat lunak matlab 23

BAB III PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN 24

3.1 Pengujian Waktu Gema 25

3.2 Pengaturan perangkat peengujian 33

3.2.1 Pengaturan function generator 34

3.2.2 Pengaturan loudspeaker 34

3.2.3 Pengaturan microphone dan microphone power supply 34

3.2.4 Pengaturan Digital Signal Analyzer (DSA) 35

3.3 Prosedur pengujian 36

3.4 Program matlab 37

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 38

4.1 Waktu Gema 38

4.1.1 Penentuan Waktu Gema Pengujian 38

4.1.2

Analisis Data Waktu Gema (RT) 39

4.1.2.1 Waktu gema ruangan kosong dan ruangan dengan

spesimen 450 39


13/177

xiii

4.1.2.2 Waktu gema ruangan kosong dan ruangan dengan

spesimen 900 45

4.2 Koefisien serapan suara 51

4.2.1 Koefisien serapan suara dengan spesimen serat kelapa

sawit tipe 450 51

4.2.2 Koefisien serapan suara dengan spesimen serat kelapa sawit

tipe 900 52

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 60

5.1 Kesimpulan 60

5.2 Saran 60

DAFTAR PUSTAKA 62

LAMPIRAN DATA HASIL PENGUJIAN WAKTU GEMA 63


14/177

xiv

DAFTAR NOTASI

RT20 : Waktu gema dengan peluruhan 20 dB (s)


t1 : Waktu pada saat kurva tepat akan meluruh (s)

t2 : Waktu pada saat kurva telah meluruh 20 dB (s)

A : Daerah absorpsi suara (m2)

c : Kecepatan suara di udara dalam (m/s)

V : Volume ruang gema dalam (m3)

RT1 : Waktu gema pada ruang gema tanpa spesimen dalam (s)

RT2 : Waktu gema pada ruang gema dengan spesimen dalam (s)

t : temperatur udara (C)

S : Luas spesimen yang digunakan (m2)

: Koefisien serapan suara


15/177

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Penyusunan Serat 9

Gambar 2.2 Penyebaran Suara 10

Gambar 2.3 Garis suara langsung dan pantulan yang di dengar 14

Gambar 2.4 Definisi waktu Gema 16

Gambar 2.5 Tube Impedance Methode 18

Gambar 2.6 Two Microphone Free Field 19

Gambar 3.1 Diagram alir pengujian 24

Gambar 3.2 set up alat pengujian di dalam ruangan kosong 25

Gambar 3.3 set up alat pengujian di dalam ruangan dengan spesimen 26

Gambar 3.4 Digital Signal Analyzer 27

Gambar 3.5 Microphone Power Supply Bruel & Kjaer tipe 1135 28

Gambar 3.6 Mounting microphone 28

Gambar 3.7 Microphone 29

Gambar 3.8 Sound level calibrator 29

Gambar 3.9 Function Generator (PHILIPS PM 5132) 30

Gambar 3.10 Loudspeaker Bruel & Kjaer Tipe 4224 30

Gambar 3. 11 Kabel penghubung 31


16/177

xvi

Gambar 3. 12 Sound level meter 31

Gambar 3.13 lapisan dalam 1 spesimen 32

Gambar 3.14 spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 900 dan sudut 450 32

Gambar 3.15 ruangan pengujian 33

Gambar 3.16 Tampilan Menu Utama DEWEsoft 6.6 35

Gambar 3.17 Tampilan Menu Hardware Setup 35

Gambar 3.18 Tampilan Channel Setup 35

Gambar 3.19 Tampilan Pengaturan Keluaran Grafik 36

Gambar 3.20 Tampilan Program Matlab 37

Gambar 4.1 Grafik waktu peluruhan 39

Gambar 4.2 Grafik Waktu Gema Ruangan Kosong (RT1) 41

Gambar 4.3 Grafik Waktu Gema Ruangan Dengan Spesimen tipe 450 (RT2) 43

Gambar 4.4 Grafik waktu gema ruang kosong dan dengan spesimen 450

45

Gambar 4.5 Grafik Waktu Gema Ruangan Kosong 47

Gambar 4.6 Grafik Waktu Gema Dengan Spesimen tipt 900

49

Gambar 4.7 Grafik waktu gema ruang kosong dan dengan spesimen 900

50

Gambar 4.8 Grafik koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450 52

Gambar 4.9 Grafik koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 900 53


17/177

xvii

Gambar 4.10 Koefisien serapan suara spesimen tipe 450 dan 90

0 55

Gambar 4.11 Perbandingan serapan suara kelapa sawit dan kelapa tipe 450 57

Gambar 4. 12 Perbandingan serapan suara kelapa sawit dan kelapa tipe 900 58

Gambar 4.13 Perbandingan serapan suara kelapa sawit dan kelapa tipe 450 dan tipe 900 59


18/177

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Waktu gema ruangan kosong (RT1) 40

Tabel 4.2 Waktu gema ruangan dengan spesimen tipe 450 (RT2) 42

Tabel 4.3 Waktu gema ruang kosong (RT1) dan dengan spesimen 450(RT2) 44

Tabel 4.4 Waktu gema ruangan ruangan kosong (RT1) 45

Tabel 4.5 Waktu gema ruangan dengan spesimen tipe 900 (RT2) 47

Tabel 4.6 Waktu gema ruang kosong (RT1) dan dengan spesimen 900 (RT2) 49

Tabel 4.7 Koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450 51

Tabel 4.8 Koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 900 53

Tabel 4.9 Koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450 dan 900 54

Tabel 4.10 Koefisien serap suara kelapa sawit dan kelapa dengan tipe 450 dan tipe 900 56


19/177


20/177

2

dibakar. Dari hasil pembakaran tersebut akan menghasilkan asap yang dapat berdampak

negatif bagi lingkungan, yang dapat menyebabkan penipisan lapisan ozon.

Selain dari dampak perusakan lapisan ozon tersebut, di zaman sekarang ini

perkembangan teknologi sangatlah berkembang pesat. Hal ini tampak bahwa dari segi

kendaraan yang semakin lama semakin banyak dengan aneka jenis variasi dan

modifikasi yang beraneka ragam. Tidak hanya pada bidang kendaraan, banyak

peralatan-peralatan teknologi lainnya yang digunakan oleh manusia di sekelilingnya.

Dari berbagai jenis peralatan teknologi (elektronik) yang kerap digunakan didalam

kehidupan sehari-hari, banyak yang menimbulkan suara berisik yang menyebabkan

kebisingan. Disamping kebisingan yang ditimbulkan peralatan-peralatan tersebut, saat

ini perumahan penduduk telah dibangun dengan jarak yang sangatlah berdekatan dan

bahkan saling berdempetan. Berdasarkan hal ini, dapat diperhitungkan betapa besarnya

jumlah volume suara atau kebisingan yang ada di saat ini.

Berdasarkan hal tersebut, dengan tingkat kebisingan suara yang ada disekitar

lingkungan kehidupan kita dan jumlah sampah organik dari tandan kosong kelapa sawit

dalam jumlah yang sangat besar sehingga dapat merusak likungan, maka penulis

memiliki suatu pemikiran untuk memanfaatkan tandan kosong kelapa sawit menjadi

peredam akustik baik di dalam ruangan atau pada bagian suspensi mesin.

I.2. Rumusan Masalah

Bagaimana cara menentukan besar koefisien serap suara serat kelapa sawit?

Berapakah besar koefisien serap suara dari spesimen serat kelapa sawit?


21/177

3

Berapakah besar perbedaan koefisien serap suara antara spesimen serat kelapa

sawit dengan sudut 900, 45

0, 0

0dan sudut 90

0, 0

0dengan spesimen serabut kelapa

dengan sudut 900, 45

0, 0

0dan sudut 90

0, 0

0?

I. 3. Tujuan dan Manfaat

Tujuan :

Mengetahui cara atau metode pegujian koefisien serapan suara.

Mengetahui apakah serat tandan kosong kelapa sawit dapat meyerap

suara.

Mengetahui besar konstanta koefisien serapan suara yang dihasilkan dari

serat tandan kosong kelapa sawit.

Manfaat :

Mengurangi tingkat polusi udara atau perusakan lingkungan akibat

pembakaran sampah organik tandan kosong kelapa sawit dalam jumlah

yang sangat besar.

Menanbah nilai jual dari sampah organik tandan kosong kelapa sawit,

yang semula hanya dibuang sia-sia diubah menjadi peredam suara.

I. 4. Batasan Masalah

Koefisien serapan suara dari spesimen serabut kelapa sawit dihitung dengan

menggunakan standard ISO : 354-2003 Acoustics – Measurement of Sound

Absorption in a Reverberation Room


22/177

4

Besar koefisien serapan suara serat kelapa sawit di analisa dengan menggunakan

Digital Signal Analyzer (DSA) buatan DEWETRON dengan model DEWE-41-

T-DSA.

I. 5. Metode Penelitian

Metode-metode yang digunakan dalam penulisan ini yaitu:

1. Membaca dan memahami literatur penyerapan bunyi, bahan-bahan penyerap

bunyi dan cara untuk mengetahui waktu gema dan menentukan nilai koefisien

serap bunyi.

2. Menentukan tempat pengujian ruang gema.

3. Melakukan pengaturan dan kalibrasi perangkat pengujian yang diperlukan dalam

pengujian.

4. Melakukan pengujian ruang gema pada saat ruangan tanpa spesimen dan dengan

spesimen serta kelapa sawit.

5. Melakukan pengolahan data.

6. Mencatat, menganalisa, membandingkan dan menyimpulkan data hasil

pengolahan.

7. Penulisan laporan tugas akhir.

I.6. Sistematika Penulisan

Pembahasan dalam Tugas Akhir ini diuraikan ke dalam 5 bab, yang disebutkan

sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN


23/177

5

Bab ini terdiri dari: latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian,

batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini membahas mengenai teori – teori dasar yang berhubungan dengan

topik dari tugas akhir, antara lain : bunyi, akustik dalam ruang tertutup, bahan

penyerap bunyi, waktu gema, ruang gema, koefisisien serap bunyi, metode pengujian

absorbsi suara, serat komposit.

BAB III. PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN

Pada bab ini membahas beberapa hal yang berhubungan dengan peralatan dan

prosedur pengujian, diantaranya: skema pengujian, spesifikasi spesimenPerangkat

pengujian, pengaturan perangkat pengujian, prosedur pengujian, pengolahan data

dengan software Dewesoft 6.6 dan Matlab 7.1.

BAB IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menjelaskan tentang hasil penelitian dan analisis dari hasil yang

diperoleh.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini membahas mengenai kesimpulan berdasarkan penelitian yang telah

dilakukan dan saran – saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya.


24/177

6 BAB II. Teori Dasar

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Gelombang Bunyi

Kata bunyi mempunyai dua definisi, yaitu: (1) secara fisis, bunyi adalah

penyimpangan tekanan, pergeseran partikel dalam medium elastik seperti udara dan (2)

secara fisiologis, bunyi adalah sensasi pendengaran yang disebabkan penyimpangan fisis

(Doelle, 1993).

Banyak jenis-jenis bunyi, seperti pembicaraan, musik, bising terdiri dari banyak

frekuensi, yaitu komponen-komponen frekuensi rendah, tengah dan medium. Karena itu

amatlah penting untuk memeriksa masalah-masalah akustik meliputi spectrum frekuensi

yang dapat didengar. Frekuensi standar yang dipilih secara bebas sebagai wakil yang

penting dalam akustik lingkungan adalah 125, 250, 500, 1000, 2000 dan 4000 Hz atau

128, 256, 512, 1024, 2048, dan 4096 Hz[2]

.

2.1.1 Frekuensi Bunyi

Frekuensi Bunyi adalah jumlah siklus gelombang bunyi per satuan waktu. Dalam

satuan SI, satuan frekuensi adalah Hertz (Hz), dinamakan berdasarkan seorang fisikawan

Jerman Heinrich Hertz. 1 Hz berarti bahwa suatu peristiwa berulang kali per detik.

Sebuah nama sebelumnya untuk unit ini adalah siklus per detik. Telinga normal tanggap

terhadap bunyi di antara jangkauan (range) frekuensi audio sekitar 20 Hz sampai 20.000

Hz.


25/177


Kebanyakan bunyi merupakan gabungan dari berbagai sinyal, tetapi bunyi murni

secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan frekuensi yang di ukur dalam hertz

(Hz) dan ampitude atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran desibel. Suara diatas 20

kHz disebut ultrasonic dan dibawah 20Hz disebut infrasonic.

2.1.2 Analisa Frekuensi

Bunyi yang kita dengar dalam kehidupan sehari-hari, seperti musik,

pembicaraan, termasuk bunyi yang terdiri dari banyak frekuensi. Oleh karena itu,

diperlukan analisis frekuensi sehingga dapat dilihat distribusi tekanan bunyi dalam

rentang frekuensi tertentu. Untuk melakukan analisis frekuensi diperlukan filter

frekuensi yang disebut band filter .

Dalam pengukuran akustik dikenal banyak filter yang masing-masing mempunyai deret

frekuensi tengah yang berbeda-beda. Jenis filter yang umum digunakan adalah filter 1/1

oktaf dan 1/3 oktaf. Filter yang sering digunakan dalam pengujian adalah filter 1/3

oktaf. Filter 1/3 oktaf memiliki keuntungan memiliki pita frekuensi yang lebar.

Jumlah frekuensi tengah untuk filter 1/1 oktaf lebih sedikit dibandingkan dengan 1/3

oktaf, sehingga analisis frekuensi suara menggunakan filter 1/3 akan lebih terperinci

dibandingkan dengan 1/1 oktaf.

Frekuensi tengah filter 1/1 oktaf (Hz) : 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000,

4000, 8000, 16000.

Frekuensi tengah filter 1/3 oktaf (Hz) : 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125,

160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500,

3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000.


26/177


2.1.3 Tingkat Tekanan Bunyi / Sound Pressure Level

Satuan tekanan suara sebagai satuan tingkat suara atau kebisingan kurang

tepat karena daerah pendengaran manusia memiliki jangkauan yang sangat lebar

(2×105

Pa sampai 200 Pa) dan respon telinga manusia tidak linier tehadap tekanan

suara, tetapi bersifat logaritma. Berdasarkan alasan ini maka ukuran tingkat

kebisingan biasanya dinyatakan dalam skala tingkat tekanan suara (sound pressure

level=SPL) dengan satuan decibel (dB).

2.2 Komposit

Komposit adalah kombinasi antara dua material atau lebih yang berbeda bentuk,

komposisi kimia dan tidak saling melarutkan dimana material yang satu berperan

sebagai penguat dan lainnya sebagai pengikat (Gibson, 1994). Secara sederhana dapat

didefinisikan sebagai dua material bentuk dan perbedaannya dapat dilihat secara

makroskopis. Komposit disusun dari dua komponen, yaitu: matriks atau resin, dan

reinforcement atau penguat atau ada juga yang menyebut filler. Filler ini nantinya akan

berfungsi sebagai penguat dimana distribusi tegangan yang diterima oleh komposit akan

diteruskan ke filler juga. Filler ini dapat berupa partikel atau serat. Serat dapat berupa

serat alam dan serat sintetis. Material komposit memiliki beberapa keuntungan,

diantaranya (Schwartz, 1997):

1. Bobot ringan

2. Mempunyai kekuatan dan kekakuan yang baik

3. Biaya produksi murah

4. Tahan korosi


27/177


Secara garis besar komposit dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis ( Jones, 1999),

yaitu:

1. Fibrous composites materials

Terdiri dari dua komponen penyusun yaitu matriks dan serat. Skema penyusunan dapat

dibagi menjadi 3.

Gambar 2.1 Skema Penyusunan Serat. (a) Continous Fibres, (b) Discontinuous Fibres, (c)

Random Discontinuous Fibres

2. Laminated composites materials

Terdiri sekurang – kurangnya 2 lapis material yang berbeda dan digabungkan secara

bersama – sama. Laminated composite dibentuk dari berbagai lapisan – lapisan dengan

berbagai macam arah penyusunan serat yang ditentukan yang disebut laminat.

3. Particulate composite material

Terdiri dari satu atau lebih partikel yang tersuspensi di dalam matriks dari matriks

lainnya. Partikel logam dan non logam dapat digunakan sebagai matriks.

2.3 Material Akustik


28/177


Menurut Lewis dan Douglas (1993) material akustik dapat dibagi ke dalam tiga

kategori dasar, yaitu:

1. Material penyerap (absorbing material)

2. Material penghalang (barrier material)

3. Material peredam (damping material)

Nilai absorpsitivitas Bahan yaitu kemampuan suatu bahan dalam menyerap energi

suara yang datang, atau tidak dipantulkan oleh permukaan. Nilai absorptivitas bahan

dinyatakan dengan koefisien absorpsi atau .

Gambar 2.2 Penyebaran Suara (Beberapa reaksi permukaan terhadap gelombang suara)

2.3.1 Penyebab Material Serat Dapat Menyerap Suara

Molekul udara (dengan tambahan gerak termal acak) berosilasi pada celah dari

material porous dengan frekuensi pemberian gelombang suara karena adanya tindakan

tekanan suara. Osilasi menghasilkan kerugian gesek, berubah dalam arah aliran dan

perluasan dan kontraksi dari aliran melewati proses yang tidak biasa, menghasilkan


29/177


kerugian momentum dalam arah gelombang propagasi[1]. Dua nilai fenomena ini

merupakan banyak kerugian energi pada frekuensi tinggi.

Pada frekuensi rendah konduksi panas merupakn sumber lain kerugian energi. Udara

dalam pori-pori mengalami kompresi periodik dan dekompresi dan disertai perubahan

temperature karena pemberian suara. Akibat waktu yang lama selama setengah periode

osilasi, rasio luas permukaan volume dan konduksi panas relatif tinggi dari serat.

Efisiensi pertukaran panas berarti kompresi pada dasarnya isothermal. Pada frekuensi

tinggi proses kompresi menjadi adiabatic. Pada frekuensi antara isothermal dan

kompresi adiabatic, proses pertukaran panas menghasilkan kerugain energi suara lebih

lanjut. Pada material serat kerugian ini tinggi khususnya jika propagasi suara sejajar

pada bidang serat dan dapat dinilai di atas 40% pelemahan suara (kerugian energi per

propagasi).

2.3.2 Penyerapan Suara

Penyerapan suara adalah perubahan energi suara menjadi bentuk lain, biasanya

panas, ketika melewati suatu bahan atau ketika menumbuk suatu permukaan. Jumlah

panas yang dihasilkan pada perubahan energi ini sangat kecil sedangkan kecepatan

rambat suara tidak dipengaruhi oleh penyerapan[3].

Dalam akustik lingkungan dengan unsur-unsur berikut dapat menunjang

penyerapan suara:

a Lapisan permukaan dinding, lantai dan atap


30/177


b Isi ruangan seperti penonton, bahan tirai, tempat duduk dengan lapisan bahan lunak

dan karpet.

c Udara dalam ruangan

Efisiensi penyerapan suara suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu dinyatakan

oleh koefisien penyerapan suara. Koefisien penyerapan suara suatu permukaan ()

adalah bagian energi suara datang yang diserap atau tidak dipantulkan oleh permukaan.

Nilai dapat berada antara 0 dan 1, misalnya pada 500 Hz bila bahan akustik menyerap

65% dari energi suara datang dan memantulkan 35% dari padanya, maka koefisien

penyerapan suara ini adalah 0.65. Permukaan interior yang keras, yang tak dapat

ditembus (kedap), seperti bata, bahan bangunan (masory), batu dan beton, menyerap

energi gelombang datang kurang dari 5% dan memantulkan 95% atau lebih dan

koefisien penyerapan bahan-bahan ini kurang dari 0.05. Lapisan tebal menyerap lebih

dari 80% energi gelombang suara yang datang, dalam hal ini koefisien penyerapan

adalah di atas 0.8. Koefisien penyerapan suara berubah dengan sudut datang gelombang

suara pada bahan dan dengan frekuensi.

Penyerapan suara suatu permukaan (penyerapan permukaan) diukur dalam

Sabine, sebelumnya disebut satuan jendela terbuka (open window units). Satu Sabine

menyatakan suatu permukaan seluas 1 ft2 (atau 1 m2) yang mempunyai koefisien

penyerapan, sebesar 1.0. Penyerapan permukaan diperoleh dengan mengalikan luas

permukaan, dalam ft2 (atau m

2) dengan koefisien penyerapan suaranya.

Reaksi serap terjadi akibat turut bergetarnya material terhadap gelombang suara

yang sampai pada permukaan material tersebut. Getaran suara yang sampai dipermukaan


31/177


turut menggetarkan partikel dan pori – pori udara pada material tersebut. Sebagian dari

getaran tersebut terpantul kembali ke ruangan, sebagian berubah menjadi panas dan

sebagian lagi di teruskan ke bidang lain dari material tersebut. Penyerapan suara adalah

terjadinya perubahan energi akustik menjadi energi dalam bentuk lain (kalor konduksi,

vibrasi, dan gerakkan molekuler medium dll).

Secara teknis, terdapat jenis-jenis penyerapan suara. Diantaranya yaitu :

a.

Bahan Porus, yaitu bahan yang memiliki penyerapan energi suara secara

mikroskopis disebabkan oleh perubahan energi suara tersebut menjadi energi lain

seperti getaran, kalor ataupun perubahan momentum.

b. Membran penyerap, yaitu lembaran bahan solid (tidak Porus) yang dipasang

dengan lapisan udara pada bagian belakangnya (air space backing). Bergetarnya

panel ketika menerima energi suara serta transfer energi getaran tersebut ke

lapisan udara menyebabkan terjadinya efek penyerapan suara.

c. Rongga Penyerap, yaitu rongga udara dengan volume tertentu yang dapat

dirancang berdasarkan efek resonantor Helmholtz. Efek osilasi udara pada

bagian leher (neck ) yang terhubung dengan volume udara dalam rongga ketika

menerima energi suara menghasilkan efek penyerapan suara.

2.3.3 Reaksi pantulan

Hampir semua permasalahan ruang dengar adalah minimnya panel akustik pada

permukaan dinding, lantai, plafon ruang tersebut. Jika permukaan dinding, lantai dan


32/177


plafon memantulkan kembali sebagian dari energi suara maka akan mendengar suara

pantulan.

Gambar 2.3 Garis suara langsung dan pantulan yang di dengar

Pada gambar 2.3 terlihat speaker yang ditempatkan di ruang dekat dinding dan lantai.

Dengan demikian akan mendengar suara langsung dari speaker plus suara pantulan

dinding, lantai, dan plafon. Suara pantulan tersebut terdengar sedikit lebih lambat dari

suara langsung plus warna suara yang berbeda, dan fase suara yang berbeda pula.

Gabungan semua suara pantulan dan suara langsung mengakibatkan penurunan kualitas

suara yang didengar.

Fenomena ini dinamakan “comb filtering”, dimana dua buah gelombang suara

dengan selisih fase pada puncak dan lembah gelombang yang saling meniadakan atau

saling memperkuat frekuensi tertentu. Hal ini menyebabkan kolorasi suara yang

didengar.


33/177


2.3.4 Reaksi sebar

Salah satu solusi akustik yang terbaik adalah meletakan panel serap dan sebar

(difusi) pada bidang pantul pararel. Pantulan suara dari lantai mudah untuk diatasi

dengan meletakan karpet atau permadani. Frekuensi rendah, biasanya, tidak terserap

oleh karpet atau rug, menghasilkan fase negativ pada frekuensi midbass yang saling

meniadakan, akibat interfensi suara langsung dan suara pantulan, sering disebut dengan

“Allison Affect”, diambil dari nama designer loudspeaker Roy Allison, yaitu orang

pertama mempublikasikan fenomena ini.

Perlu di ingat, jenis karpet berhubungan pula dengan kualitas suara. Sebagai contoh

karpet wool memilki suara yang lebih alami dibandingkan dengan karpet sintetik.

Karena serabut padan karpet wool memiliki panjang dan ketebalan yang tidak sama,

sehingga masing – masing serabut menyerap frekuensi yang berbeda. Karpet sintetik,

sebaliknya, terbuat dari serabut dengan panjang dan ketebalan yang persis sama

sehingga masing – masing serabut menyerap frekuensi yang sama.

2.4 Waktu Gema ( Reverberation Time = RT)

Gema (reverberation) merupakan ciri akustik yang terjadi di dalam suatu ruang

tertutup. Misalnya suatu sumber suara diradiasi di dalam suatu ruangan besar tertutup

kemudian secara tiba-tiba sumber suara tersebut dihentikan maka suara di dalam ruang

tersebut tidak secara langsung menghilang tetapi masih dapat terdengar untuk sementara

waktu dan secara perlahan kekasaran suaranya menurun hingga akhirnya menghilang

sama sekali. Hal ini terjadi karena disebabkan adanya pantulan suara yang terjadi pada

dinding yang terdapat di dalam ruang itu dan terjadi perlambatan suara yang sampai di


34/177


telinga setelah sumber suara dihentikan. Hal ini berarti adanya penurunan energi akustik

secara temporer.

Namun selang waktu proses penurunan energi ini dalam akustik tidak dicirikan oleh

konstanta damping tetapi dicirikan dengan apa yang disebut waktu gema ( Reverberation

Time = RT ). Waktu gema ( RT ) menurut definisi Sabine adalah selang waktu yang

diperlukan oleh suara menurun tingkat tekanan (level) suara sebesar 60dB dari sejak

suara itu dimatikan. Untuk lebih jelasnya definisi RT tersebut dapat diiliustrasikan oleh

kurva peluruhan (penurunan) energi sebagai berikut:

Gambar 2.4 Definisi waktu Gema ( Reverberation Timen = RT )

Pada Gambar 2.4 di atas menunjukkan bahwa tingkat tekanan suara awal berada

pada nilai 100 dB, dan kemudian dari tingkat tekanan suara tertinggi dilakukan

pengurangan sebesar 60 dB. Waktu yang dihitung selama penurunan 60 dB tersebutlah

yang merupakan waktu Gema ( Reverberation Timen = RT ).


35/177


Ketelitian nilai RT masih bisa didapat dengan mendapatkan kurva peluruhan

energi dengan dynamic range yang dapat mencapai minimum 20 dB atau 30 dB

kemudian nilai RT dapat dilihat lamanya waktu saat penurunan sebesar 20 dB dan 30 dB

dari tingkat tekanan suara yang tertinggi, dan setelah mendapatkan waktunya maka

dikalikan 3 dan 2 guna mencapai angka penurunan 60 dB.[4]

RT20 = t2 – t1 (2.1)

RT60 = 3 x RT20 (2.2)

Keterangan :



t1 : Waktu pada saat kurva tepat akan meluruh (s)

t2 : Waktu pada saat kurva telah meluruh 20 dB (s)

2.5 Pengukuran Penyerapan Suara

2.5.1 Impedance (Standing Wave Tube)

Metode ini memberikan kedua kejadian normal koefisien absorpsi dan

impedance permukaan untuk diukur. Metode ini sangat berguna bila membiarkan

koefisien absorpsi dan impedance diukur dalam definisi dan kondisi terkontrol dengan

baik. Oleh karena itu, metode ini biasa digunakan untuk memvalidasi prediksi model

material porus. Metode ini memiliki keuntungan yaitu hanya memerlukan sedikit


36/177


material dan ideal bagi para perancang material, sebagai alternatif pengembangan contoh

besar untuk uji ruang gema, dimana membutuhkan biaya yang tinggi dan juga lebih

susah. Kunci kelebihan metode ini dapat berlangsung dengan aparatus yang sederhana

dalam ruang normal dan tidak memerlukan ruang khusus. Permasalahan pada metode ini

berkembang saat penyerapan dari contoh yang kecil tidak dapat mewakilkan kebiasaan

pada contoh yang besar, sama seperti yang terjadi pada beberapa penyerap resonan[2]

.

Gambar 2.5 Tube Impedance Methode

2.5.2 Two-microphone free field

Kerugian dari tabung impedansi yaitu tidak dapat menyertakan kejadian yang tak

langsung (miring) pada pengukurannya. Secara jelas metode Two-microphone free field

dapat membiarkan kejadian yang tak langsung terjadi. Secara alami, metode ini

memerlukan spesimen yang besar yang susah untuk dihasilkan dan juga membutuhkan

ruangan anechoic atau hemi-anechoic dalam pengukuran. Metode ini, seperti tabung

impedansi, banyak digunakan oleh para perancang penyerap porus.


37/177


Gambar 2.6 Two Microphone Free Field

2.5.3 Reverberation Chamber

Suara akan terjadi pada material penyerap dari banyak sudut kejadian seketika.

Secara laboratorium, hal ini tidak efisien sebab pengukuran koefisien absorpsi untuk

setiap sudut kejadian dalam medan bebas dan pembangunan ulang ini ke dalam kejadian

acak koefisien penyerapan. Oleh karena itu, metode yang lebih cepat diperlukan.

Kejadian acak absorpsi suara merupakan parameter yang banyak digunakan pada

pembuatan ruang untuk menjelaskan kinerja penyerapan material. Kejadian acak

absorpsi terkenal sangat susah untuk diprediksi. Untuk sementara kejadian acak

koefisien absorpsi diperlukan untuk memungkinkan.

Koefisien absorpsi suara didapatkan dengan mengukur waktu peluruhan

kerapatan energi suara pada ruang gema yang telah disetujui dengan dan tanpa spesimen

yang dibaringkan pada lantai[8]. Persamaan daerah absorpsi suara, A dalam meter

persegi, dari spesimen uji dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

12

113,55

RT RT c

V A (2.3)


38/177


Keterangan :

c : Kecepatan suara di udara dalam m/s

V : Volume ruang gema dalam m3

T1 : Waktu gema pada ruang gema tanpa spesimen dalam s

T2 : Waktu gema pada ruang gema dengan spesimen dalam s

Untuk temperatur berkisar 15-30 C, kecepatan suara di udara, c, dalam m/s,

dapat dikalkulasikan dengan persamaan:

c 331 0,6t (2.4)

dengan t adalah temperatur udara dalam derajat Celsius.

Koefisien absorpsi dari spesimen datar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

S

A (2.5)

Keterangan :

: koefisien serapan suara

S : Luas spesimen yang digunakan (m2

)

2.6 Standarisasi Pengujian

Standarisasi pengujian yang digunakan untuk melakukan pengujian penentuan

koefisien absorpsi suara diantaranya yaitu ASTM:C423-09a dan AS PER IS:8225-1987 /

ISO:354-1985, 2003


39/177


2.6.1 ASTM:C423-09a Standard Test Method for Sound Absorption and Sound

Absorption Coefficients by the Reverberation Room Method

Absorpsi suara dari permukaan adalah property dari suatu material terdiri dari

permukaan atau objek. Dengan ideal didefinisikan sebagai fraksi dari kekuatan suara

yang terjadi secara acak yang diserap oleh permukaan. Pada metode ASTM C423

absorpsi suara didefinisikan dengan persamaan Sabine sebagai berikut[9]

:

A = 0,921 Vd/c (2.6)

Keterangan :

A : absorpsi ruangan dalam metric Sabine

V : volume ruangan dalam m3 atau ft

3

d : laju peluruhan tingkat tekanan suara dalam dB/s

c : kecepatan suara pada medium dalam m/s atau ft/s

Kecepatan suara adalah fungsi temperatur dan dapat ditentukan dengan persamaan:

c 20,047 273,15 T (2.7)

Keterangan :

c : kecepatan suara, dalam m/s

T : temperatur ruangan dalam C

Jika objek diletakkan didalam ruangan jauh dari segala permukaan tertutup yang

menyumbangkan absorpsi suara dalam ruangan, dinamakan penyerap ruang. Untuk


40/177


menghitung absorpsi suara yang disumbangkan oleh objek, ini ditentukan dari perbedaan

pada ruang absorpsi “A” (2.5) pada ruang uji dengan objek ataupun tanpa objek. Saat

perbedaan dibagi dengan area objek maka didapatkan koefisien absorpsi suara, yang

persamaannya sebagai berikut:

( A2 A1) /S (2.8)

Keterangan :

: koefisien absorpsi spesimen

A1 : absorpsi pada ruang gema kosong dalam sabins

A2 : absorpsi pada ruang gema dengan spesimen dalam sabins

S : daerah spesimen uji dalam m2

2.6.2

ISO : 354-2003 Acoustics – Measurement of Sound Absorption in a

Reverberation Room

Rata-rata waktu gema pada ruang gema diukur dengan atau tanpa material uji

dalam keadaan terpasang. Dari waktu gema ini, setara luas absorpsi suara pada material

uji, AT, dihitung dengan persamaan Sabine[5]:

AT A2 A1 55,3V 1

c2T 2

1

c1T 1

4V (m2 m1) (2.9)

Dimana, V adalah volume, dari daerah kosong ruang gema (m3), c1 , c2 merupakan

kecepatan propagasi suara pada udara, pada ruang gema kosong dan tanpa spesimen

(m/s), T1, T2 adalah waktu gema pada ruang gema yang kosong dan dengan specimen


41/177


(s) dan m1, m2 adalah koefisien kekuatan pelemahan, dalam timbal-balik meter, dihitung

berasarkan ISO 9613-1 menggunakan kondisi iklim pada ruang gema kosong selam

pengukuran. Nilai m dapat dihitung dari koefisien pelemahan, , dimana digunakan

dalam ISO 9613-1 menurut rumus

m

10lg(e) (2.10)

Untuk temperatur jarak antara 150C dan 30

0C, c dapat dihitung dari rumus

c (331 0,6t /C )m /s (2.11)

dimana t adalah temperatur udara, dalam derajat Celsius.

2.7 Perangkat Lunak Matlab

Matlab merupakan suatu perangkat lunak yang digunakan untuk memecahkan

berbagai masalah matematis yang kerap ditemui dalam bidang teknis. Matlab juga

dimanfaatkan untuk menemukan solusi dari berbagai masalah numerik secara cepat,

hingga dalam bentuk yang kompleks. Matlab mampu untuk menggambarkan berbagai

jenis grafik, sehingga dapat memvisualisaskikan data dan fungsi yang kompleks.


42/177

24

BAB III

PERALATAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN

Tahapan yang dilakukan dalam proses pengujian koefisien serap suara dengan

menggunakan spesimen serat kelapa sawit dan hingga menghasilkan nilai serapannya

dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.1 Diagram alir pengujian

Persiapan peralatan

pengujian dan

spesimen

Pengujian Ruang Gema

Data pengujian

Pengolahan Data

den an software

Waktu

Analisa

Selesai

Kesimpulan

Mulai


43/177

25

3.1 Pengujian Waktu Gema

Pengujian waktu gema dilakukan untuk menentukan koefisien absorpsi pada

spesimen yang digunakan pada berbagai frekuensi. Perhitungan logaritma dynamic

range yang digunakan sebesar 20 dB. Waktu gema yang didapat akan digunakan untuk

menghitung berapa besar koefisien serapan dari spesimen.

Gambar 3.2 set up alat pengujian di dalam ruangan kosong tanpa spesimen


44/177

26

Gambar 3.3 set up alat pengujian di dalam ruangan dengan spesimen

Keterangan gambar :

1. Digital Signal Analyzer (DSA)

2. Mounting microphone dan Microphone

3. Komputer

4. Microphone Power Supply

5. Function Generator

6. Loudspeaker

7. Spesimen serat kelapa sawit.


45/177

27

Berikut ini adalah penjelasan dari alat – alat yang digunakan dalam pengujian, serta

kegunaan dari masing – masing alat pengujian :

1. Digital Signal Analyzer (DSA) buatan DEWETRON dengan model DEWE-41-

T-DSA yang berfungsi untuk membaca dan menganalisa data pengujian dari

suara yang ditangkap oleh mikropon yang akan menangkap dalam berbagai

bentuk kurva, diantaranya kurva antara waktu dan frekuensi, waktu dan tingkat

tekanan suara. Akan tetapi data dalam bentuk kurva perlu di export kedalam

bentuk txt diubah kedalam exel dan kemudian data dimasukan kedalam program

matlab. Hal ini disebabkan data yang dihasilkan oleh DSA yang sangat banyak

sehingga dibutuhkan program matlab untuk membaca data dan mengubah kedala

bentuk grafik, sehingga dari grafik akan dapat ditentukan besar waktu gema

(waktu peluruhan).

Gambar 3.4 Digital Signal Analyzer

2. Microphone Power Supply buatan Bruel & Kjaer tipe 1135 yang berfungsi untuk

memberikan power kepada microphone dan sebagai penyambung antara

microphone dan DSA.


46/177

28

Gambar 3.5 Microphone Power Supply Bruel & Kjaer tipe 1135

3. Komputer digunakan sebagai media yang memberikan perintah program pada

DSA yang disambung ke komputer dan sebagai pembaca data yang di analisa

oleh DSA serta sebagai media penyimpanan data pengujian.

4. Mounting microphone yang dipakai adalah Tipe Bruel & Kjaer 4166 dan 2639

yang berfungsi untuk tempat melekatnya microphone yang dihubungkan dengan

Microphone Power Supply.

Gambar 3.6 Mounting microphone


47/177

29

5. Microphone yang digunakan adalah Tipe Bruel & Kjaer 4166 yang memiliki

nilai sensitivity 49.5 mV/Pa yang berfungsi sebagai penangkap suara yang

dipancarkan oleh loudspeaker yang kemudian dikirim menuju DSA dalam

bentuk kurva data pengujian.

Gambar 3.7 Microphone

6. Sound level calibrator Tipe Bruel & Kjaer 4230, 94dB – 1000 Hz yang

digunakan sebagai alat kalibrasi microphone sebelum melakukan pengujian.

Gambar 3.8 Sound level calibrator


48/177

30

7. Function Generator buatan Philips PM 5132 yang akan disambungkan dengan

loadspeaker yang memiliki fungsi sebagai media yang memberikan frekuensi

suara yang akan di keluarkan oleh loudspeaker .

Gambar 3.9 Function Generator (PHILIPS PM 5132)

8. Loudspeaker buatan Bruel & Kjaer Tipe 4224 yang berfungsi sebagai alat yang

memancarkankan keseluruh ruangan.

Gambar 3.10 Loudspeaker Bruel & Kjaer Tipe 4224


49/177

31

9. Kabel penghubung memiki fungsi sebagai penghubung antara alat satu dengan

alat lainya. Beberapa alat yang menggunakan kabel ini sebagai penghubung

yaitu; DSA dengan Microphone Power Supply, loudspeaker dengan function

generator.

Gambar 3. 11 Kabel penghubung

10. Sound level meter buatan Bruel & Kjaer memiliki fungsi sebagai penganalisa

besar tingkat tekanan didalam suatu ruangan. Alat ini digunakan saatmenentukan ruangan yang layak untuk digunakan dalam pengujian.

Gambar 3. 12 Sound level meter


50/177

32

11. Spesimen Pengujian

Spesimen serat kelapa sawit yang digunakan memiliki dimensi 300 mm x

300 mm x 20 mm, dengan dua tipe yaitu spesimen dengan sudut 900 dan

spesimen dengan sudut 450. Proses pengolahan spesimen dilakukan secara

manual dengan merekatkan 4 lapisan untuk 1 spesimen dan perekat yang

digunakan adalah pati kanji.

Gambar 3.13 lapisan dalam 1 spesimen

a b

Gambar 3.14 (a) spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 900 dan (b) spesimen serta

kelapa sawit dengan sudut 450


51/177

33

12. Ruangan

Ruangan yang digunakan dalam pengujian diharapkan ruangan yang

benar – benar kosong tanpa ada barang didalamnya dan tanpa adanya celah udara

dari luar. Hal ini agar ruangan memiliki penggemaan yang maksimal sehingga

dapat menghasilkan waktu gema yang besar.

Ruangan yang digunakan dalam pengujian ini yaitu memiliki dimensi

panjang = 7.9 m, lebar = 3.43 m, dan tinggi = 4 m. Sehingga volume ruangan

yang digunakan dalam pengujian ini yaitu 108.338 m3.

Gambar 3.15 ruangan pengujian

3.2 Pengaturan Perangkat Pengujian

Sebelum melakukan proses pengujian, akan dilakukan pengaturan

perangkat pengujian pada alat-alat yang digunakan. Seperti halnya mengatur

terlebih dahulu program DSA, loudspeaker , dan juga function generator . Hal ini

dilakukan agar data yang dihasilkan dalam pengujian akan lebih akuran dan

sesuai dengan standard pegujian.


52/177

34

3.2.1 Pengaturan Function Generator

Pemasangan kabel yang menghubungkan loudspeaker dengan function generator

yang dimaksudkan untuk memberikan frekuensi dengan spektrum sinyal kontinyu yang

telah ditentukan kepada loudspeaker . Pengaturan function generator sebagai berikut:

a. Atur attenuation sebesar 20 dB pada function generator sebelum dinyalakan.

b. Atur frekuensi yang akan diberikan antara lain: 100 Hz, 125 Hz, 160 Hz, 200 Hz,

250 Hz, 315 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 630 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz, 1600 Hz,

2000 Hz, 2500 Hz, dan 3150 Hz.

3.2.2 Pengaturan Loudspeaker

Berikut merupakan langkah-langkah prosedur pengaturan loudspeaker setelah

pemasangan kabel sound generator ke bagian External Generate Input pada

loudspeaker , antara lain:

a. Atur signal selector pada pilihan “ Ext. Generator ”.

b. Atur level dari loadspeaker pada 4,5 dan attenuation 20 dB.

3.2.3

Pengaturan Microphone dan Microphone Power Supply

Microphone dihubungkan dengan microphone power supply agar microphone

dapat berfungsi untuk menerima suara. Kemudian dari microphone power supply

dihubungkan dengan DSA.


53/177

35

3.2.4 Pengaturan Digital Signal Analyzer (DSA)

Pengaturan DSA dilakukan pada notebook yang dipakai dengan menggunakan

software DEWEsoft. Hal-hal yang perlu dilakukan untuk mengatur DSA pada

program DEWEsoft agar dapat mengukur level tekanan suara, sebagai berikut:

Gambar 3.16 Tampilan Menu Utama DEWEsoft 6.6

a.

Pilih menu system > hardware setup > Analog > analog device > Data translation >

OK

Gambar 3.17 Tampilan Menu Hardware Setup

b. Pilih menu Setup > analog > Set.Ch 0

Gambar 3.18 Tampilan Channel Setup


54/177

36

Pada menu general ubah unit dalam Pa, kemudian pada menu scaling tentukan nilai

sensitivity 0,0495. Kemudian OK.

c. Pada menu setup ubah sampel rate menjadi 10 KHz, kemudian pilih sound level.

Klik tanda “ + “ untuk memunculkan input ch 0. Kemudian atur output sesuai

keinginan.

Gambar 3.19 Tampilan Pengaturan Keluaran Grafik

d. Pilih menu Display > FFT untuk menampilkan kurva logaritma. Kemudian pilih

Design > Recorder.

e. Untuk memulai menyimpan data pilih Store, dan untuk mengakhirinya tekan Stop.

3.3 Prosedur Pengujian

Pengujian waktu gema pada ruangan dilakukan baik tanpa menggunakan

spesimen maupun menggunakan spesimen di dalam ruangan antara lain:


55/177

37

a. Susun perangkat pengujian seperti yang terlihat pada Gambar 3.2. dan Gambar

3.3

b. Atur program Dewesoft yang akan digunakan untuk mengolah dan

menampilkan data pengujian.

c. Atur function generator dan loudspeaker yang kemudian memberikan berbagai

frekuensi yang sesuai dengan standard pengujian.

d.

Perekaman dan simpan data pengujian.

e. Pengujian dilakukan secara berulang kali guna mendapat data yang akurat.

3.4 Program Matlab

Format data-data yang dihasilkan pada program Dewesoft akan diubah kedalam

format textfile yang kemudian data tersebut akan dipindahkan kedalam word exel, dan

setelah itu akan dipindahkan kedalam program matlab yang akan mengubah data – data

tersebut menjadi sebuah grafik.

Gambar 3.20 Tampilan Program Matlab


56/177

38

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Waktu Gema

4.1.1 Penentuan Waktu Gema Pengujian

Dalam menentukan koefisien serap suara, yang pertama diketahui dari hasil

pengujian yang dilakukan yaitu waktu gema (reverberation time). Waktu gema yang

pertama kali diukur dengan situasi ruangan kosong yaitu sebagai waktu gema (RT1) dan

kemudian dilakukan pengujian dengan ruangan yang telah diisi spesimen serat kelapa

sawit, maka di dihasilkan waktu gema (RT2).

Waktu gema (RT) dapat dihitung dengan melakukan menghitung lamanya waktu

dalam pengurangan tingkat tekanan suara dB yang tertinggi dikurangin sebesar 20 dB.

Setelah mendapatkan waktu gema (RT) dari hasil pengurangan kemudian dikalikan 3

agar sesuai dengan standard reverberation time yaitu 60 dB.

a


57/177

39

b

Gambar 4.1 (a) grafik waktu peluruhan dengan frekuensi 125 a pada ruangan

kosong dan (b) grafik waktu peluruhan dengan frekuensi 125 a dengan spesimen serat

kelapa sawit 450.

Pada gambar 4.1 (a) dapat dilihat bahwa tingkat tekanan suara dB yang tertinggi

adalah 93.39 dB yaitu terdapat pada sumbu Y yang berada di waktu 1.179s yaitu yang

terdapat pada sumbu X maka dilakukan pengurangan sebanyak 20 dB, sehingga

dihasilkan tingkat tekanan suara sebesar 73.39 dB dan waktu sebesar 1.046. Setelah itu,

nilai waktu gema (RT) akan dapat ditentukan dengan persamaan (2.1) dan persamaan

(2.2) yaitu :

RT20 = (1.179 - 1.046) = 0.673 s

RT60 = 0.779 x 3 = 2.019 s

4.1.2 Analisi data waktu gema (RT)

4.1.2.1 Waktu gema ruangan kosong dan ruangan dengan spesimen 450


58/177

40

Pengukuran waktu gema yang pertama adalah waktu gema dengan ruangan

kosong (RT1). Berikut ini adalah tabel dan grafik nilai dari waktu gema (RT1) dengan

pemberian beberapa nilai frekuensi :

Tabel 4.1 Waktu gema ruangan kosong (RT1)

Frekuensi

(Hz) T1 (s) T2 (s)

RT2

20 (s)

RT2

60 (s)

Rata-rata

RT2 60

(s)

100

1.407 2.233 0.826 2.478

2.4681.236 2.059 0.823 2.4691.471 2.29 0.819 2.457

125

1.046 1.719 0.673 2.019

2.0091.225 1.895 0.67 2.01

1.113 1.779 0.666 1.998

160

0.9811 1.746 0.7649 2.2947

2.29891.214 1.98 0.766 2.298

1.004 1.772 0.768 2.304

200

1.226 2.012 0.786 2.358

2.40961.201 2.004 0.803 2.409

0.9754 1.796 0.8206 2.4618

2501.53 2.259 0.729 2.187

2.2441.194 1.956 0.762 2.286

1.8 2.553 0.753 2.259

315

1.424 2.055 0.631 1.893

1.9051.584 2.22 0.636 1.908

1.729 2.367 0.638 1.914

400

1.98 2.723 0.743 2.229

2.2391.116 1.861 0.745 2.235

1.431 2.182 0.751 2.253

500

1.324 2 0.676 2.028

2.0191.151 1.821 0.67 2.01

1.727 2.4 0.673 2.019

630

0.9476 1.712 0.7644 2.2932

2.27141.038 1.776 0.738 2.214

1.119 1.888 0.769 2.307

800

1.003 1.775 0.772 2.316

2.44920.9888 1.838 0.8492 2.5476

1.455 2.283 0.828 2.484

1000

1.491 2.568 1.077 3.231

3.01371.2553 2.305 1.0497 3.1491

1.833 2.72 0.887 2.661


59/177

41

1250

1.273 1.958 0.685 2.055

2.0781.297 2.008 0.711 2.133

1.339 2.021 0.682 2.046

1600

1.427 2.216 0.789 2.367

2.2831.208 2.009 0.801 2.403

1.326 2.019 0.693 2.079

2000

1.638 2.377 0.739 2.217

2.2371.315 2.056 0.741 2.223

1.763 2.52 0.757 2.271

2500

1.399 2.071 0.672 2.016

2.3121.136 1.91 0.774 2.322

1.401 2.267 0.866 2.598

3150

1.216 1.928 0.712 2.136

2.0661.307 1.993 0.686 2.0581.355 2.023 0.668 2.004

Gambar 4.2 Grafik Waktu Gema Ruangan Kosong (RT1)

Setelah melakukan pengujian dan penghitungan waktu gema (RT1) pada ruangan

kosong, maka dilakukan pengujian dan penghitungan waktu gema (RT2) pada ruangan

yang telah diisi dengan spesimen. Spesimen serat kelapa sawit yang digunakan dalam

pengujian adalah 2 tipe, yaitu spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 450 dan

spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 900. Berikut ini adalah tabel dan grafik nilai

1,51,7

1,92,12,32,52,72,93,13,33,5

w a k t u ( s )

Frekuensi (Hz)


60/177

42

dari waktu gema (RT2) pada ruangan yang telah diisi spesimen serat kelapa sawit

dengan sudut 450 dengan pemberian beberapa nilai frekuensi :

Tabel 4.2 Waktu gema ruangan dengan spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 450

(RT2)

Frekuensi

(Hz) T1 (s) T2 (s)

RT2

20 (s)

RT2

60 (s)

Rata-rata

RT2 60

(s)

100

1.458 2.163 0.705 2.115

2.1631.421 2.146 0.725 2.1751.587 2.32 0.733 2.199

125

1.161 1.813 0.652 1.956

1.9711.247 1.905 0.658 1.974

1.289 1.95 0.661 1.983

160

1.118 1.864 0.746 2.238

2.2391.311 2.063 0.752 2.256

1.081 1.822 0.741 2.223

200

1.144 1.881 0.737 2.211

2.2151.323 2.062 0.739 2.217

1.344 2.083 0.739 2.217

250

1.346 2.003 0.657 1.971

2.141.368 2.11 0.742 2.226

1.632 2.373 0.741 2.223

315

1.447 2.087 0.64 1.92

1.9032.747 3.38 0.633 1.899

1.305 1.935 0.63 1.89

400

1.562 2.232 0.67 2.01

1.941.81 2.406 0.596 1.788

1.551 2.225 0.674 2.022

500

1.777 2.428 0.651 1.953

1.9521.5 2.139 0.639 1.917

1.885 2.547 0.662 1.986

630

1.599 2.295 0.696 2.088

2.121.704 2.409 0.705 2.115

1.527 2.246 0.719 2.157

8001.451 2.053 0.602 1.806

1.8261.125 1.733 0.608 1.824


61/177

43

1.547 2.163 0.616 1.848

1000

1.537 2.221 0.684 2.052

2.0181.661 2.32 0.659 1.9771.847 2.522 0.675 2.025

1250

1.792 2.468 0.676 2.028

2.0381.466 2.116 0.65 1.95

1.528 2.24 0.712 2.136

1600

1.392 2.085 0.693 2.079

2.02291.345 1.96 0.615 1.845

0.9241 1.639 0.7149 2.1447

2000

1.416 2.06 0.644 1.932

1.9441.531 2.195 0.664 1.992

1.847 2.483 0.636 1.908

2500

1.428 2.051 0.623 1.869

1.9921.673 2.359 0.686 2.058

1.59 2.273 0.683 2.049

3150

1.563 2.244 0.681 2.043

1.9911.53 2.191 0.661 1.983

1.916 2.565 0.649 1.947

Gambar 4.3 Grafik Waktu Gema Ruangan Dengan Spesimen serat kelapa sawit dengan

sudut 450 (RT2)

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

w a k t u ( s )

Frekuensi (Hz)


62/177

44

Pada tabel 4.1 dan gambar 4.2 dapat dilihat waktu gema (RT1) yang tertinggi

terdapat pada frekuensi 1000 Hz dengan waktu gema (RT1) yaitu 3.0137 s dan waktu

gema (RT1) yang terendah terdapat pada frekuensi 315 Hz dengan waktu gema (RT1)

1.905 s. Sedangkan pada Pada tabel 4.2 dan gambar 4.3 dapat dilihat pada frekuensi

1000 Hz memiliki waktu gema (RT2) 2.018 s dan pada frekuensi 315 Hz memiliki

waktu gema (RT2) sebesar 1.903 s. Berdasarkan waktu gema (RT) terjadi pengurangan

dari pengujian dengan ruang kosong dan pengujian yang telah berisis spesimen.

Tabel 4.3 waktu gema ruang kosong (RT1) dan waktu gema dengan spesimen

450 (RT2)

Frekuensi RT (detik)

(Hz) Tanpa Spesimen Serat Kelapa sawit 450

100 2.468 2.163

125 2.009 1.971

160 2.2989 2.239

200 2.4096 2.215

250 2.244 2.14

315 1.905 1.903

400 2.239 1.94

500 2.019 1.952

630 2.2714 2.12800 2.4492 1.826

1000 3.0137 2.018

1250 2.078 2.038

1600 2.283 2.0229

2000 2.237 1.944

2500 2.312 1.992

3150 2.066 1.991


63/177

45

Gambar 4.4 grafik waktu gema ruang kosong (RT1) dan waktu gema dengan

spesimen 450 (RT2)

4.1.2.2 Waktu gema ruangan kosong dan ruangan dengan spesimen 900

Berikut ini adalah tabel dan grafik nilai dari waktu gema (RT1) dengan

pemberian beberapa nilai frekuensi pada ruangan kosong:

Tabel 4.4 Waktu gema ruangan ruangan kosong (RT1)

Frekuensi

(Hz) T1 (s) T2 (s)

RT2

20 (s)

RT2

60 (s)

Rata-rata

RT2 60 (s)

1000.8806 1.689 0.8084 2.4252

2.39141.002 1.797 0.795 2.385

1.811 2.599 0.788 2.364

125

1.531 2.418 0.887 2.661

2.69341.138 2.047 0.909 2.727

0.9696 1.867 0.8974 2.6922

160

1.022 1.702 0.68 2.04

2.03681.004 1.682 0.678 2.034

0.8902 1.569 0.6788 2.0364

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

3,1

1 0

1 2

1 6

2 0

2 5

3 1

4 0

5 0

6 3

8 0

1 0 0

1 2 5

1 6 0

2 0 0

2 5

0

3 1 5

W a k t u g e m a ( s )

Frekuensi (Hz)

WAKTU GEMA

WAKTU GEMA (RT1)

WAKTU GEMA (RT2)


64/177

46

200

1.041 1.86 0.819 2.457

2.4631.147 1.971 0.824 2.472

1.159 1.979 0.82 2.46

250

2.36 3.103 0.743 2.229

2.2292.412 3.15 0.738 2.214

2.668 3.416 0.748 2.244

315

1.737 2.656 0.919 2.757

2.2892.363 3.045 0.682 2.046

2.74 3.428 0.688 2.064

400

2.496 3.273 0.777 2.331

2.2822.305 3.086 0.781 2.343

2.102 2.826 0.724 2.172

500

2.033 2.965 0.932 2.796

2.82490.9231 1.862 0.9389 2.8167

1.597 2.551 0.954 2.862

630

1.394 2.228 0.834 2.502

2.6041.322 2.186 0.864 2.592

1.501 2.407 0.906 2.718

800

0.9051 1.534 0.6289 1.8867

2.02591.468 2.147 0.679 2.037

1.25 1.968 0.718 2.154

10001.119 1.841 0.722 2.166

2.1711.654 2.416 0.762 2.286

1.754 2.441 0.687 2.061

1250

1.489 2.167 0.678 2.034

2.241.824 2.58 0.756 2.268

1.251 2.057 0.806 2.418

1600

1.596 2.326 0.73 2.19

2.15320.9658 1.68 0.7142 2.1426

1.173 1.882 0.709 2.127

2000

0.9844 1.766 0.7816 2.3448

2.18261.147 1.807 0.66 1.98

1.026 1.767 0.741 2.223

2500

1.463 2.266 0.803 2.409

2.4221.74 2.571 0.831 2.493

1.327 2.115 0.788 2.364

3150

1.812 2.483 0.671 2.013

2.0221.235 1.926 0.691 2.073

1.513 2.173 0.66 1.98


65/177

47

Gambar 4.5 Grafik Waktu Gema Ruangan Kosong (RT1)

Berikut ini adalah tabel dan grafik nilai dari waktu gema (RT2) pada ruangan

yang telah diisi spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 900 dengan pemberian

beberapa nilai frekuensi :

Tabel 4.5 Waktu gema ruangan dengan spesimen serat kelapa sawit dengan sudut 90

0

(RT2)

Frekuensi

(Hz) T1 (s) T2 (s)

RT2

20 (s)

RT2

60 (s)

Rata-rata

RT2 60

(s)

100

1.127 1.849 0.722 2.166

2.18231.128 1.843 0.715 2.145

0.9807 1.726 0.7453 2.2359

1251.608 2.387 0.779 2.337

2.3591.197 1.982 0.785 2.355

1.359 2.154 0.795 2.385

160

1.086 1.734 0.648 1.944

1.911.037 1.662 0.625 1.875

1.113 1.75 0.637 1.911

200

1.053 1.833 0.78 2.34

2.35080.8752 1.662 0.7868 2.3604

1.119 1.903 0.784 2.352

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

w a k t u ( s )

Frekuensi (Hz)


66/177

48

250

1.252 1.947 0.695 2.085

2.1231.513 2.212 0.699 2.097

1.604 2.333 0.729 2.187

315

1.839 2.507 0.668 2.004

2.0131.98 2.652 0.672 2.016

2.082 2.755 0.673 2.019

400

1.387 2.115 0.728 2.184

2.21380.9564 1.723 0.7666 2.2998

0.9698 1.689 0.7192 2.1576

500

1.681 2.483 0.802 2.406

2.5231.902 2.784 0.882 2.646

1.189 2.028 0.839 2.517

630

1.168 1.87 0.702 2.106

2.1261.035 1.748 0.713 2.139

1.051 1.762 0.711 2.133

800

1.057 1.722 0.665 1.995

1.9491.512 2.164 0.652 1.956

1.343 1.975 0.632 1.896

1000

1.469 2.096 0.627 1.881

1.8861.216 1.843 0.627 1.881

1.476 2.108 0.632 1.896

12501.719 2.355 0.636 1.908

1.8281.535 2.133 0.598 1.794

1.49 2.084 0.594 1.782

1600

1.641 2.347 0.706 2.118

2.0461.556 2.234 0.678 2.034

1.06 1.722 0.662 1.986

2000

1.304 2.058 0.754 2.262

2.0932.02 2.657 0.637 1.911

1.31 2.012 0.702 2.106

2500

1.694 2.289 0.595 1.785

1.8371.499 2.103 0.604 1.812

1.29 1.928 0.638 1.914

3150

0.8983 1.557 0.6587 1.9761

1.93871.42 2.045 0.625 1.875

1.557 2.212 0.655 1.965


67/177

49

Gambar 4.6 Grafik Waktu Gema Ruangan Dengan Spesimen serat kelapa sawit dengan

sudut 900 (RT2)

Pada tabel 4.4 dan gambar 4.5 dapat dilihat waktu gema (RT1) yang tertinggi

terdapat pada frekuensi 500 Hz dengan waktu gema (RT1) yaitu 2.8249 s dan waktu

gema (RT1) yang terendah terdapat pada frekuensi 3150 Hz dengan waktu gema (RT1)

2.022 s. Sedangkan pada Pada tabel 4.5 dan gambar 4.6 dapat dilihat pada frekuensi 500

Hz memiliki waktu gema (RT2) 2.523 s dan pada frekuensi 3150 Hz memiliki waktu

gema (RT2) sebesar 1.9387 s. Berdasarkan waktu gema (RT) terjadi pengurangan dari

pengujian dengan ruang kosong dan pengujian yang telah berisis spesimen.

Tabel 4.6 waktu gema ruang kosong (RT1) dan waktu gema dengan spesimen

900(RT2)

Frekuensi RT (detik)

(Hz) Tanpa Spesimen Serat Kelapa sawit 900

100 2.3914 2.1823

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150

w a k t u ( s )

Frekuensi (Hz)


68/177


69/177

51

4.2 Koefisien Serapan Suara

4.2.1 Koefisien serapan suara dengan spesimen serat kelapa sawit tipe 450

.

Koefisien serapan suara dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.3 dan

juga persamaan 2.5. Tahap pertama sebelum melakukan penghitungan koefisien serapan

suara yaitu menentukan nilai A (daerah serapan suara) terlebih dahulu. Berikut ini

adalah salah satu contoh perhitungan koefisien serapan suara pada frekuensi 125 Hz,

dengan volume ruangan 108.338 m

3

, dengan luas spesimen (S) 4,32 m

2

kemudian

mengahasilkan waktu gema ruang kosong (RT1) sebesar 2.009 s dan waktu gema

ruangan dengan spesimen serat kelapa sawit tipe 450 sebesar 1.971 s. Kemudian

dilakukan penghitungan, yaitu :

2

12

125 167621.0971.1

1

009.2

1

)343(

)338.108(3,55113,55m

RT RT c

V A

maka ;

038801.032.4

167621.0

S

A

Tabel 4.7 koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 45 0

Frekuensi

(Hz) RT1 (s) RT2 (s) A (m2)

100 2.468 2.163 0.99795 0.23101

125 2.009 1.971 0.16762 0.038801

160 2.2989 2.239 0.20327 0.04705

200 2.4096 2.215 0.63685 0.14742

250 2.244 2.14 0.37828 0.08756

315 1.905 1.903 0.00964 0.00223

400 2.239 1.94 1.20234 0.27832

500 2.019 1.952 0.29694 0.06874


70/177

52

630 2.2714 2.12 0.54917 0.12712

800 2.4492 1.826 2.43396 0.56342

1000 3.0137 2.018 2.85969 0.661971250 2.078 2.038 0.16498 0.03819

1600 2.283 2.0229 0.98372 0.22771

2000 2.237 1.944 1.17684 0.27242

2500 2.312 1.992 1.21363 0.28093

3150 2.066 1.991 0.31847 0.07372

Gambar 4.8 grafik koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450.

Pada tabel 4.7 dan gambar 4.8 dapat dilihat besar koefisien serapan suara dengan

menggunakan spesimen serat kelapa sawit 450. Koefisien serapan suara yang tertinggi

terdapat pada frekuensi 1000 Hz yaitu sebesar 0.66197, sedangkan koefisien serapan

suara yang terndah terdapat pada frekuensi 315 Hz yaitu sebesar 0.00223.

4.2.2 Koefisien serapan suara dengan spesimen serat kelapa sawit tipe 900.

Berikut ini adalah hasil koefisien serapan suara pada ruang gema dengan

menggunakan spesimen serat kelapa sawit tipe 900 :

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2 000 2500 3150

K o e f i s i e n S e r a p S u a r a ( )

Frekuensi (Hz)


71/177

53

Tabel 4.8 koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 90 0

Frekuensi(Hz) RT1 (s) RT2 (s) A (m

2)

100 2.3914 2.1823 0.699841 0.162

125 2.6934 2.359 0.919283 0.212797

160 2.0368 1.91 0.569311 0.131785

200 2.463 2.3508 0.338473 0.07835

250 2.229 2.123 0.391253 0.090568

315 2.289 2.013 1.04624 0.242185

400 2.282 2.2138 0.235799 0.054583

500 2.8249 2.523 0.739869 0.171266

630 2.604 2.126 1.508119 0.349102

800 2.0259 1.949 0.34018 0.078745

1000 2.171 1.886 1.21578 0.281431

1250 2.24 1.828 1.757458 0.406819

1600 2.1532 2.046 0.425027 0.098386

2000 2.1826 2.093 0.342591 0.079304

2500 2.422 1.837 2.296595 0.531619

3150 2.022 1.9387 0.371163 0.085917

Gambar 4.9 grafik koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 900.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2 000 2500 3150


Frekuensi (Hz)


72/177

54

Pada tabel 4.8 dan gambar 4.9 dapat dilihat besar koefisien serapan suara dengan

menggunakan spesimen serat kelapa sawit 900. Koefisien serapan suara yang tertinggi

terdapat pada frekuensi 2500 Hz yaitu sebesar 0.531619, sedangkan koefisien serapan

suara yang terndah terdapat pada frekuensi 400 Hz yaitu sebesar 0.054583.

4.2.3 Perbandingan koefisien serap suara spesimen tipe 450 dan tipe 90

0

Setelah menghitung besar koefisien serapan suara yang menggunakan spesimen

serat kelapa sawit tipe 45

0

dan spesimen serat kelapa sawit tipe 90

0

, maka berikut adalah

perbedaan hasil koefisien serapan dari kedua tipe spesimen serat kelapa sawit :

Tabel 4.9 koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450 dan 90

0

Frekuensi

(Hz) Spesimen tipe 45 Spesimen tipe 90

100 0.23101 0.162

1250.0388 0.212797

1600.04705 0.131785

200 0.14742 0.07835

250 0.08756 0.090568

3150.00223 0.242185

4000.27832 0.054583

500 0.06874 0.171266

630 0.12712 0.349102

800 0.56342 0.078745

1000 0.66197 0.281431


73/177

55

1250 0.03819 0.406819

16000.22771 0.098386

20000.27242 0.079304

2500 0.28093 0.531619

3150 0.07372 0.085917

Gambar 4.10 koefisien serapan suara spesimen serat kelapa sawit tipe 450 dan 90

0

4.2.4 Perbandingan koefisien serap suara spesimen kelapa sawit dan kelapa

Dalam proses pengujian koefisien serapan suara pada spesimen serat kelapa

sawit, terdapat juga pengujian koefisien serapan suara dengan menggunakan spesimen

serat kelapa. Proses pengujian yang dilakukan pada kedua jenis spesimen ini

mendapatkan perlakuan yang sama, yaitu dari segi cara pembuatan spesimen dengan

cara manual dan juag dengan menggunakan metode yang sama.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1 0

1 2

1 6

2 0

2 5

3 1 0

5 0

6 3

8 0

1 0 0

1 2 5

1 6 0

2 0 0

2 5

0

3 1 5

K o e f i s i e n S e r a p S u a r a

( )

Frekuensi (Hz)

serapan suara 90

serapan suara 45


74/177

56

Spesimen serat kelapa sawit dan kelapa sama-sama meiliki dua jenis tipe

spesimen, yaitu tipe 450 dan tipe 900. Berikut ini adalah hasil dari koefisien serapan

suara spesimen kelapa sawit dan kelapa dengan tipe 450 dan tipe 90

0:

Tabel 4.10 koefisien serap suara kelapa sawit dan kelapa dengan tipe 450 dan tipe 90

0

Frekuensi (Hz)

kelapa sawit kelapa

45o

90o

45o

90o

100 0.231007587 0.1620001 0.271914 0.126946

125 0.038801196 0.21279702 0.00647 0.152076

160 0.047052286 0.13178488 0.145901 0.243924

200 0.147418582 0.07835033 0.083021 0.086445

250 0.087563839 0.09056781 0.170912 0.254227

315 0.002230613 0.2421852 0.118095 0.445458

400 0.278319377 0.05458313 0.065552 0.196386

500 0.068736395 0.17126588 0.004236 0.52575

630 0.127123099 0.34910152 0.304078 0.585444

800 0.563417716 0.07874529 0.527627 0.034984

1000 0.661965576 0.28143067 0.425187 0.230388

1250 0.038189005 0.40681887 0.216377 0.187314

1600 0.227713147 0.0983859 0.415695 0.308934

2000 0.272416528 0.07930356 0.346657 0.322465

2500 0.280931794 0.53161919 0.242937 0.128413

3150 0.073720414 0.08591744 0.25965 0.134011


75/177


76/177

58

Gambar 4. 12 perbandingan serapan suara spesimen kelapa sawit dan kelapa tipe 900

Berdasarkan tabel 4.10 dan gambar 4.12, terlihat perbedaan koefisien serapan

suara antara spesimen kelapa sawit dan kelapa dengan tipe 900. Pada spesimen kelapa

sawit koefisien suara yang tertinggi berada pada frekuensi 2500 Hz dengan koefisien

serapan suara () sebesar 0.53161919 dan koefisien serapan suara terendah berada pada

frekuensi 400 Hz dengan koefisien serapan suara sebesar 0.05458313. Sedangkan pada

spesimen kelapa, koefisien serapan suara yang tertinggi berada pada frekuensi 630 Hz

dengan koefisien serapan suara sebesar 0.585444 dan koefisien serapan suara terendah

berada pada frekuensi 800 Hz dengan koefisien serapan sebesar 0.034984.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1 0 0

1 2 5

1 6 0

2 0 0

2 5

0

3 1 5

4 0 0

5 0 0

6 3 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 5

0

1 6 0 0

2 0 0 0

2 5

0 0

3 1 5

0


Frekuensi (Hz)

koefisien serapan kelapa

koefisien serapan sawit


77/177

59

Gambar 4.13 perbandingan serapan suara spesimen serat kelapa sawit dan kelapa dengan

tipe 450 dan tipe 900

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1

0

1

2

1

6

2

0

2

5

3

1

4

0

5

0

6

3

8

0

1 0

0

1 2

5

1 6

0

2 0

0

2 5

0

3 1

5


Frekuensi (Hz)

serapan suara 45 kelapa

serapan suara 45 sawit

serap suara 90 sawit

serap suara 90 kelapa


78/177

60

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukannya pengujian koefisien serapan suara pada spesimen kelapa

sawit, dapat disimpulkan bahwa :

1.

Pengujian koefisien serapan suara dapat dilakukan dengan menggunakan metode

ruang gema.

2. Berdasarkan hasil pengujian akan didapatkan waktu gema, dan waktu gema yang

diperoleh pada saat ruang kosong lebih tinggi dibandingkan dengan ruangan

yang telah diisi dengan spesimen kelapa sawit baik yang bertipe 450 dan 900.

3. Spesimen kelapa sawit dapat digunakan sebagai peredam suara.

4. Besar konstanta serapan suara dari spesimen kelapa sawit mencapai

0.661965576 pada spesimen tipe 450dan 0.53161919 pada spesimen tipe 90

0.

5. Koefisen serapan suara spesimen kelapa sawit memiliki nilai yang berbeda-beda

pada tiap frekuensi.

5.2 Saran

Beberapa saran untuk penelitian koefisien serapan suara agar kedepannya jauh

lebih baik yaitu :


79/177

61

1. Ruangan yang digunakan sesuai standard pengujian akustik.

2. Spesimen yang digunakan dibuat dengan proses machining guna mendapatkan

dimensi dan ketebalan yang seragam antara spesimen satu dan lainnya.


80/177

62

DAFTAR PUSTAKA

1. Beranek, Leo L and Istval L Ver, “ Noise and Vibration Control Engineering : Principal and

Application”, McGraw- Hill Inc. USA.

2. Cox, Trevor J & Peter D’Antonio. Acoustic Absorbers and Diffusers. 2009. USA:Taylor &

Francis.

3. Doelle, Leslie L.,” Akustika Lingkungan”, Erlangga, Jakarta, 1972.

4.

Everest, Alton F and Pohlman C ken, “ Master Handbook of Acoustic”. McGraw- Hill Inc.

USA.

5. ISO 354 : 2003 “Measurement of Sound Absorpstion In A Reverberation Room”.

6. http://foragri.wordpress.com/2011/03/02/mengolah-sawit-jadi-cpo/ diakses pada tanggal 14

Juni 2011 pada pukul 14.30.

7. http://isroi.wordpress.com/2008/12/11/pemanfaatan-tkks-untuk-kompospupuk-organik-di-kebun-

sawit/ diakses pada tanggal 14 Juni 2011 pada pukul 14.50.

8. http://www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/wr292074.pdf diakses pada tanggal 20 April

2010 pada pukul 20.50 – 21.00.

9. www.monoglass.com/sonoglass/DOC/SonoglassASTM_C423.pdf.


81/177

63

LAMPIRAN

DATA HASIL PENGUJIAN WAKTU GEMA

Berikut ini merupakan data waktu gema dari hasil pengujian yang dilakukan dengan

melakukan tiga kali pengambilan data untuk pemberian tiap frekuensi :

I. Pada ruangan kosong sebelum diisi dengan spesimen kelapa sawit 450

Gambar data hasil pengujian waktu gema pada frekuensi 100 Hz (a)


82/177

64

Gambar data hasil pengujian waktu gema pada frekuensi 100 Hz (b)

Gambar data hasil pengujian waktu gema pada frekuensi 100 Hz (c)


83/177

65




84/177

66




85/177

67




86/177

68




87/177

69




88/177

70




89/177

71




90/177

72




91/177

73




92/177

74




93/177

75




94/177

76




95/177

77




96/177

78




97/177


98/177

80




99/177


100/177

82




101/177

83


Gambar d

Documents

Hendi Marshinto Siburian's Undergraduate Theses