i

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

AKUSTIK – P2 NOISE BARRIER AND DIRECTIVITY FACTOR

Disusun oleh :

Addinul Hakim (2412 100 125)

Asisten Laboratorium :

Dwi Mardika Lestari (2413 100 065)

JURUSAN TEKNIK FISIKA

Fakultas Teknologi Industri

InstitutTeknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2015

ii

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

AKUSTIK – P2 NOISE BARRIER AND DIRECTIVITY FACTOR

Disusun oleh :

Addinul Hakim (2412 100 125)

Asisten Laboratorium :

Dwi Mardika Lestari (2413 100 065)

JURUSAN TEKNIK FISIKA

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2015

2015

iii

ABSTRAK

Kenyamanan sebuah lingkungan atau sebuah ruang sangat salah satunya bergantung pada tingkat kebisingan dari ruang atau lingkungan tersebut. Untuk mengurangi tingkat kebisingan yang diterima sebuah lingkungan yang dekat dengan sumber bising digunakan sebuah penghalang bising atau noise barrier.Pada laporan ini frekuensi yang digunakan adalah 250 Hz, 500 Hz,1000 Hz dan 2000 Hz dengan jarak pengukuran 1 m. Sedangkan frekuensi yang digunakan dalam praktikum keterarahan bunyi adalah 250 Hz dan 4000 Hz. Berdasarkan hasil percobaan, dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar nilai Fresnel Number maka semakin besar pula nilai atenuasinya. Sedangkan dalam percobaan keterarahan bunyi, kita dapat mengetahui faktor- faktor yang menyebabkan ketidak cocokan data seperti pengaruh angin, suara bising di lingkungan, volume sumber yang dibangkitkan tidak stabil,dan ketidaktelitian dalam

membaca SLM.

Kata kunci :Noise Barrier, Directivity factor, atenuasi,

grafik maekawa

iv

ABSTRACT

The comfort of a neighborhood aeraspacese one of them

depends on the noise level of the room of the environment. To

reduce the noise level receive dan environment that is close to the

noise source used a noise barrieror noise barriers.This report

used Frequency is 250 Hz, 500 Hz,1000 Hz and 2000 Hz with a

measurement distance of 1 m. While the frequency used in the

Directivity Factor experiment sound are 250 Hz and 4000 Hz.

Based on the experimental results, it can be concluded that the

greater the Fresnel Number value, the greater the attenuation

value. Whereasin Diectivity Factor experiments, we can know the

factors that causes a mismatch of data such as the effects of wind,

the noise in the environment, the source volume generated is not

stable, and the lack of reading carefully situations in SLM

Key word : Noise barrier, directivity factor, attenuation,

Maekawa chart

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

rahmat dan karunia-Nya sehingga Laporan Resmi Praktikum Akustik Noise Barrier and Directivity Factor ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya.

Dalam kesempatan kali ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Asisten laboratorium Akustik yang telah membimbing dalam pelaksanaan praktikum Noise Barrier and Directivity Factor.

2. Rekan-rekan yang telah membantu terlaksananya kegiatan praktikum ini. Penyusun menyadari bahwa banyak kekurangan dalam

pembuatan laporan ini baik dari segi materi maupun penyajian.Untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Akhir kata penyusun berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi penyusun sendiri khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surabaya, 8 Oktober 2015

Penyusun

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................ iii

ABSTRAK ............................................................................ v ABSTRACT ......................................................................... vii

KATAPENGANTAR ........................................................... ix

DAFTARISI ........................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR.......................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................... xv

BABIPENDAHULUAN ........................................................ 1 1.1 Latar Belakang ............................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................ 1 1.3 Tujuan Pratikum............................................................2 1.4 Sistematika Laporan ..................................................... 2

BAB II DASAR TEORI ........................................................ 3 2.1 Noise Barrier ............................................................... 3 2.2Directivity Factor...........................................................6

BAB III METODOLOGI PRATIKUM ................................ 7 3.1 Alat dan Bahan............................................................. 7 3.2 Prosedur Pratikum ........................................................ 7

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN................ 9 4.1 Analisis Data.................................................................9 4.2 Pembahasan ............................................................... 16

BAB V PENUTUP .............................................................. 19 5.1 Kesimpulan................................................................ 19 5.2 Saran .......................................................................... 19

DAFTAR PUSTAKA ........................................................... 21

vii

DAFTARGAMBAR

Gambar 2.1 Ilustrasi Penghalang Bising Tampak Samping ......... 4 Gambar 2.2 Perbedaaan TTB di ruang penerima tanpa a dan tanpa

partisi (b).............................................................. 5 Gambar 2.3 Metode Maekawa .................................................. 6 Gambar 2.4 Grafik Maekawa .................................................... 6 Gambar 3.1.Skema Pengukuran Keterarahan Bunyi ................... 8 Gambar 4.2 Titik Pengukuran dengan Frekuensi 250 Hz........... 13 Gambar 4.3.Titik Pengukuran dengan Frekuensi 4000 Hz......... 15

viii

DAFTARTABEL

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Noise Barrier dengan metode

Insertion Loss .........................................................9

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Noise Barrier dengan metode Noise

Reduction ............................................................. 10

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Dengan Metode Mekawa .............. 11

Tabel 4.4Hasil Pengukuran Directivity Factor pada

FrekuensiBunyi 250 Hz ......................................... 11

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Directivity Factor pada Frekuensi

Bunyi 4000 Hz...................................................... 13

ix

Tabel4. 1Tingkat Tekanan Bunyi Pada jarak 0,75 meter tanpa b 11 Tabel 4. 2 Tingkat Tekanan Bunyi Pada jarak 0,75 meter dengan barrier ................................................................................... 11 Tabel 4. 3 Tingkat Tekanan Bunyi Pada jarak 0,85 meter tanpa barrier .......................................................................................

Halaman ini sengaja dikosongkan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Suatu sumber bunyi titik adalah sumber bunyi ideal yang

mempunyai pola keterarahan seperti permukaan bola. Sumber bunyi yang mempunyai pola keterarahan seperti permukaan bola adalah sumber bunyi yang mempunyai intensitas sama pada jarak yang sama untuk arah (terhadap sumbu sumber bunyi) berbeda. Pada umumnya, setiap sumber bunyi mempunyai intensitas yang tidak sama pada jarak yang sama dan pada arah sudut yang berbeda.

Sumber bunyi yang mempunyai tingkat tekanan bunyi di atas rata-rata mengakibatkan bising yang mengganggu kenyamanan aktivitas. Banyak sekali sumber bising yang ada di kehidupan sehari-hari, misalnya bising karena banyaknya kendaraan yang berlalu-lalang di jalan raya yang akan mengurangi kenyamanan rumah disekitar jalan raya tersebut. Maka dari itu diperlukan sebuah noise barrier atau penghalang bising yang berguna untuk mereduksi tingkat kebisingan, sehingga lingkungan yang berada di dekat sumber bising tetap nyaman dan layak untuk ditempati.

1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada praktikum ini adalah sebagai

berikut : a. Bagaimana pengaruh noise barrier terhadap pengukuran

tingkat tekanan bunyi? b. Bagaimana perbandigan besar atenuasi bunyi pada grafik

maekawa dengan hasil pengukuran? c. Bagaimana pola keterarahan dari sumber bunyi speaker?

1.3 Tujuan Pratikum

Tujuan pada praktikum ini adalah sebagai berikut :

2

a. Mampu menganalisis pengaruh noise barrier terhadap pengukuran tingkat tekanan bunyi.

b. Mampu membandingkan besar atenuasi bunyi pada grafik maekawa dengan hasil pengukuran.

c. Mampu mengetahui pola keterarahan dari sumber bunyi speaker.

1.4 Sistematika Laporan Pada laporan praktikum ini berisi lima bab, yakni

pendahuluan, landasan teori, metodologi percobaan, analisis data dan pembahasan, dan penutup. Pendahuluan meliputi latar belakang, permasalahan, tujuan dan sistematika penulisan. Landasan Teori meliputi hal-hal yang berkaitan dengan noise barrier and directivity factor secara umum. Metodologi percobaanmeliputi peralatan yang dibutuhkan selama kegiatan praktikum serta bagaimana prosedur pelaksanaan praktikum.Analisis data dan pembahasan berisi resume masing-masing praktikan tentang praktikum yang dilakukan dan analisis tentang masalah-masalah yang ditemui selama praktikum. Bagian penutup berisi kesimpulan secara keseluruhan dan saran untuk praktikum kedepan.

3

Halaman ini sengaja dikosongkan

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 NoiseBarrier

Noise Barrier (penghalang dinding) merupakan suatu dinding atau partisi penghalang yang digunakan untuk mengendalikantingkat kebisingan yang diterima penerima dari suatu sumber bunyi yang dirambatkan melalui udara,dimana dinding ini letaknya antara sumber dan penerima. Fungsi dari penghalang bising ini yaitu untuk memberikan zona bayangan (shadow zone) atau daerah dengan kebisingan yang lebih rendah.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan Noise Barrier, diantaranya : a. Insertion loss

Insertion loss merupakan perbedaan antara tekanan bunyi (Sound Pressure Level) pada suatu titik tertentu dalam kondisi sebelum dan setelah barrier terpasang.

Gambar 2.1Ilustrasi Penghalang Bising Tampak Samping

5

hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

_______....................... ..(2.1)

Dengan SPLbefore:Selisih tingkat tekan bunyi sebelum ada barrier (dB) SPLafter : Selisih tingkat tekan bunyi setelah ada barrier (dB)

b. Noise Reduction Besaran berikutnya yang juga digunakan untuk

menyatakan daya isolasi bahan adalah reduksi bising (Noise Reduction). Reduksi bising merupakan selisih tingkat tekanan bunyi antara dalam ruang sumber bunyi dengan tingkat tekanan bunyi dalam ruang penerima secara matematis dinyatakan dalam persamaan berikut:

................ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .(2.2)

Dengan NR : reduksi bising (dB) SPL1 : tingkat tekanan bunyi dalam ruang sumber (dB) SPL2 :tingkat tekanan bunyi dalam ruang penerima (dB) c. Metode Maekawa

Secara teoritis, metode Maekawa merupakan metode yang praktis dan efektif untuk perancangan peredaman kebisingan dengan menggunakan noise barrier.Metode maekawa biasa mengunakan metode grafik (kurva). Dengan metode ini kita dapat menentukan nilai pengurangan tingkat tekanan bunyi ,tergantung dari jarak sumber ke penghalang dan frekuensi bunyi.

Gambar 2.2Perbedaaan TTB di ruang

penerima tanpa (a) dan dengan partisi (b)

6

Gambar 2.3Metode Maekawa

Untuk menentukan nilai atenuasi bunyi mengunakan persamaan:

)................ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .(2.3)

dengan B = beda tingkat kebisingan di penerima sebelum dan setelah adanya penghalang

= a + b – c

ƛ : panjang gelombang Selain dengan menggunakan persamaan, atenuasi juga dapat ditentukan dengan melihat grafik maekawa.Tapi ditentukan terlebih dahulu Fresnel Numbernya.

Fresnel Number (N) ................................ ... ... ... ..(2.8)

Gambar 2.4Grafik Maekawa

2

7

2.2 Directivity factor (Faktor Keterarahan sumber bunyi) Faktor keterarahan (Q) dari sebuah sumber bunyi

didefinisikan sebagai perbandingan antara intensitas bunyi pada suatu titik berjarak r dari sumber bunyi dengan intensitas bunyi pada titik tersebut yang dipancarkan oleh sumber titik dengan daya yang sama.

8

Halaman ini sengaja dikosongkan

9

BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

Pada bab ini menjelaskan tahapan yang dilakukan dalam

paktikum. Berikut ini penjelasan mengenai praktikum yang telah

dilakukan, antara lain :

3.1 Alat dan Bahan

Adapun peralatan yang digunakan dalam praktikum kali ini

adalah :

a. Sound Level Meter ( alat ukur tingkat tekanan bunyi )

b. Roll meter

c. Speaker aktif

d. Laptop

e. Meteran

f. Busur

g. Earplug

h. Software Real Time Analyzer

i. Barrier

3.2 Prosedur Praktikum

3.2.1Noise Barrier

Adapun langkah-langkah percobaan dalam praktikum

iniadalah sebagai berikut :

1. Posisi sumber suara dan penerima ditentukan, kemudian mengukur jaraknya (Penerima berupa SLM yang diletakkan 75 cm dari sumber suara)

2. Ketinggian sumber dan penerima diaturyaitu masing-masing 100 cm

3. Aplikasi Real Time Analyzer dijalankan 4. Sinyal suara dengan frekuensi 250 Hz dibangkitkan dan

ukur SPL di posisi penerima sebanyak 3 kali

7

10

5. Frekuensi sumber bunyi diubah menjadi 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, dan 2000 Hz, lalu diukur SPL di posisi penerima sebanyak 3 kali pada setiap frekuensi

6. Barrier diletakkan dengan jarak 35 cm dari sumber suara 7. Langkah 1 dan 6 diulangi

3.2.2Ketearahan Bunyi

Adapun langkah-langkah percobaan dalam praktikum

iniadalah sebagai berikut :

1. Skema pengukuran dibuat seperti gambar.

Gambar 3.1.Skema Pengukuran Keterarahan Bunyi

2. Speaker atau sumber bunyi diletakkan di tengah-tengah

area pengukuran.

3. Sinyal suara dibangkitkan pada frekuensi 250 Hz.

4. Tingkat tekanan bunyi diukur pada titik-titik di sekeliling

sumber bunyi pada jarak 3 meter dari sumber sebanyak 3

kali.

5. Tingkat tekanan bunyi hasil pengukuran dicatat dalam

tebel data hasil percobaan.

6. Langkah 4 dan 5 diulangi untuk titik-titik berjarak sama

setiap selisih sudut 100.

7. Langkah 3 hingga 6 diulangi untuk bunyi dengan frekuensi

4000 Hz.

11

Halaman ini sengaja dikosongkan

12

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Pada praktikum akustik P2 ini kami melakukan percobaan

Noise Barrier and Directivity Factor. Dari percobaan yang telah

kami lakukan didapatkan hasil sebagai berikut :

4.1.1 Hasil Percobaan Noise Barrier

Dari hasil percobaan Noise Barrier diperoleh hasil

percobaan seperti pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 berikut ini :

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Noise Barrier dengan metode Insertion Loss

f

(Hz)

SPLbefore

(dB)

Rata-

rata SPLbefore

(X)

SPLafter

(dB)

Rata-rata SPLafter

(Y)

Nilai IL

(X – Y)

250

95.6

95.50

86.1

85.70 9.80 95.4 86.1

95.5 84.9

500

99.1

99.27

84.8

85.23 14.03 99.6 84.9

99.1 86.2

1000

99.7

99.87

85.7

86.27 13.60 99.3 85.4

100.6 87.7

9

13

2000

99.6

98.97

85.1

84.97 14.00 98.7 85.7

98.6 84.1

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Noise Barrier dengan metode Noise Reduction

f

(Hz)

SPL1

(dB)

Rata-rata SPL1

(X)

SPL2

(dB)

Rata-rata SPL2

(Y)

Nilai NR

(X – Y)

250

104.3

104.43

95.6

95.50 18.73 104.3 95.4

104.5 95.5

500

104.3

104.17

99.1

99.27 18.93 104 99.6

104.2 99.1

1000

107.6

107.47

99.7

99.87 21.20 107.1 99.3

107.7 100.6

2000

93.7

94.20

99.6

98.97 9.23 94.3 98.7

94.6 98.6

14

Tabel 4.3Hasil Pengukuran Dengan Metode Mekawa

Gambar 4.1 Grafik Maekawa Hasil Percobaan

4.1.2 Hasil Percobaan Directivity Factor

Dari hasil percobaan Directivity Factor pada jarak yang

berbeda beda setiap frekuensi bunyi maka diperoleh hasil

percobaan seperti pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 berikut ini :

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

0,00 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 18,00 21,00 24,00

Ate

nu

asi

(B)

Fresnel Number (N)

f

(Hz) 250 500 1000 2000

A 1.27 1.27 1.27 1.27

b 1.46 1.46 1.46 1.46

d 0.80 0.80 0.80 0.80

δ 1.93 1.93 1.93 1.93

λ 1.36 0.68 0.34 0.17

N 2.84 5.68 11.35 22.71

B 17.76 20.66 23.62 26.60

15

Tabel 4.4Hasil Pengukuran Directivity Factor pada Frekuensi Bunyi 250 Hz

Θ0 Percobaan Ke- Rata-rata SPL

(dB) 1 2 3

0 85.3 85.6 85.7 85.5

10 82.3 84 83.8 83.05

20 86.7 87 87.2 86.95

30 86.6 86.7 86.2 86.4

40 82.6 82.7 82.2 82.4

50 73.3 80 79.6 76.45

60 79.5 77.9 76.8 78.15

70 79.9 80.1 80.8 80.35

80 81.3 77.7 78.1 79.7

90 82 79.4 79.3 80.65

100 79 79.2 79.4 79.2

110 78.8 78.9 80.9 79.85

120 82.7 83.2 82.8 82.75

130 82.1 80 81.5 81.8

140 80.7 73.3 73.1 76.9

150 76.7 76.5 76.1 76.4

160 78.9 77 74 76.45

170 77.4 75 76.5 76.95

180 79.5 82 84.1 81.8

190 81.9 79.4 82.8 82.35

16

200 82.3 85.9 86.7 84.5

210 82.1 81.8 81.2 81.65

220 74.1 74.8 76 75.05

230 70.9 71.4 73.3 72.1

240 75.6 75 74.9 75.25

250 82.1 83.1 83.2 82.65

260 82.3 81.3 82.1 82.2

270 76.8 82 82.1 79.45

280 80.5 81.7 82.7 81.6

290 79.5 77.7 77.3 78.4

300 76.9 78.2 78.1 77.5

310 83.4 85.1 84.3 83.85

320 80.3 82.5 83.1 81.7

330 76.2 74.4 75.9 76.05

340 86.1 86.2 86.2 86.15

350 87.5 87.2 87.1 87.3

360 89.4 88.7 88.6 89

17

Gambar 4.2Titik Pengukuran dengan Frekuensi 250 Hz

Tabel 4.5Hasil Pengukuran Directivity Factor pada Frekuensi Bunyi 4000 Hz

Θ0 Percobaan Ke- Rata-rata SPL

(dB) 1 2 3

0 79.2 87.2 87.3 83.25

10 72.6 64.7 67.9 70.25

20 70.6 69.7 69.1 69.85

30 74 75 76.7 75.35

40 76.9 77.9 78.1 77.5

50 76.5 84.4 82.7 79.6

60 73.6 84.8 84.8 79.2

70 85.2 85 87.1 86.15

80 79.3 83.1 83.9 81.6

90 81.9 86.6 86.1 84

18

100 83.7 84.5 86.3 85

110 84.7 84.2 84.1 84.4

120 73.4 85.4 81 77.2

130 81.3 88.5 88.1 84.7

140 76.8 79.5 79.6 78.2

150 72.3 76.9 70.8 71.55

160 70.2 76.8 71 70.6

170 70 76.4 76.8 73.4

180 63.4 61.8 64.4 63.9

190 65.8 67 70 67.9

200 64.3 70 86.3 75.3

210 70.7 78 83.7 77.2

220 74 83.4 82.7 78.35

230 76 80.4 82.6 79.3

240 75.9 80.9 87 81.45

250 77.6 77.7 77.2 77.4

260 67.6 67.8 71.7 69.65

270 79.3 82.9 86.1 82.7

280 79.2 89.5 87.7 83.45

290 82.4 87.1 82.5 82.45

300 78.2 84.1 81.3 79.75

310 78.9 84.5 82.5 80.7

320 80.9 82.8 86 83.45

330 77.6 83.1 82.2 79.9

19

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,001

2 34

56

7891011

1213

1415

16171819202122

2324

2526

2728293031

3233

3435

36 37

340 79.1 80.8 75.9 77.5

350 70.2 71 72.5 71.35

360 76.1 79.3 78.5 77.3

Gambar 4.3Titik Pengukuran dengan Frekuensi 4000 Hz

20

4.2 Pembahasan

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, yaitu

melakukan pengukuran atenuasi bunyi melalui percobaan, dengan

perhitungan insertion loss dan noise reduction didapatkan bahwa

pada tabel insertion loss frekuensi 250 Hz ke 500 Hz terjadi

kenaikan nilai IL namun pada frekuensi 500 Hz ke 2000 Hz nilai

IL cenderung tidak berubah. Hasil ini berbeda dengan teori bahwa

jika frekuensi semakin tinggi maka nilai IL nya meningkat juga

karena bunyi dengan frekunesi tinggi dipantulkan oleh barrier

sedangkan frekuensi rendah diteruskan. Pada noise reduction,

nilai NR yang berbanding terbalik dengan kenaikan frekuensi

menunjukkan bahwa penghalang yang digunakan pada sudut-

sudut tempat pengukuran kurang mampu mengurangi reduksi

pada frekuensi tinggi. Sementara itu pada metode maekawa

atenuasi bunyi meningkat berbanding lurus dengan kenaikan

frekuensi. Untuk frekuensi 250 Hz pola keterarahannya tidak

merata seperti pada sudut 220-240 derajat dan 340 derajat. Begitu

juga dengan frekuensi 4000 Hz pola keterarahannya tidak merata

pada sudut 190-200 derajat, 270 derajat, dan 360 derajat.

21

Halaman ini sengaja dikosongkan

22

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa dan interpretasi yang telah

dilakukan praktikum tentang Noise Barrier dan Faktor Keterarahan, maka dapat diperoleh :

a. Tingkat Tekanan Bunyi yang diterima oleh penerima akan berkurang jika ada pemasangan noise barrier.

b. Salah satu metode yang digunakan untuk mendesain penghalang akustik adalah metode maekawa. Karena metode Maekawa memperhitungkan jarak, tinggi sumber dan penerima dari penghalang, tinggi penghalang serta frekuensi sumber.

c. Pola keterarahan speaker berbntuk lingkaran dimana semakin kecil simpangan sudut titik penerima dengan arah speaker, maka tingkat tekanan bunyi yang di terima akan semakin tinggi.

d. Semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan speaker, maka pola keterarahannya akan semakin tidak teratur.

5.2 Saran Sebaiknya praktikum dilakukan waktu yang sunyi sehingga

tidak mengganggu ke akuratan sewaktu pengambilan data.

19

23

DAFTAR PUSTAKA

Modul Percobaan P-2 Noise Barrier.Surabaya. Laboratorium Akustik JTF-FTI-ITS