PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN … · kata sempurna, karena itu kritik ... Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA). Vol. 10,Nmr. 1, ... Gambar 2.4 Pemantulan yang terjadi pada bidang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI

STRUKTUR PERMUKAAN

Disusun oleh :

ERNA YUNITA DEVITASARI

M0209022

SKRIPSI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Desember, 2013


commit to user

PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI

STRUKTUR PERMUKAAN

Disusun oleh :


M0209022

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Desember, 2013


commit to user iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul

“PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR

PERMUKAAN” adalah karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan

untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi ataupun

dipublikasikan oleh orang lain, kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi

ini.

Surakarta, Desember 2013



commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul : PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI STRUKTUR PERMUKAAN

Yang ditulis oleh:NAMA : ERNA YUNITA DEVITASARINIM : M0209022

Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji padaHari : SeninTanggal : 16 Desember 2013

Anggota Tim Penguji :1. Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si ...........................

NIP. 19690826 199903 1 001

2. Dr. Eng. Risa Suryana, S.Si., M.Si ...........................NIP. 19710831 200003 1 005

3. Drs. Iwan Yahya, M.Si ...........................NIP. 19670730 199302 1 001

4. Drs. Harjana, M.Si., Ph.D ...........................NIP. 19590725 198601 1 001

Disahkan olehKetua Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sebelas Maret Surakarta

Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.DNIP. 19680508 199702 1 001


commit to user

vi

MOTTO

Usaha, Kerja keras, Kesabaran, Kesungguhan, Keuletan, Kepercayaan, Doa serta

Tawakal maka sesuatu yang dinginkan akan tercapai dan pasti menjadi kenyataan.

“Tuntunlah ilmu pengetahuan itu mulai dari buaian sampai keliang lahat”

( Hadits)

“Bantinglah otak untuk mencari ilmu sebanyak-banyaknya guna mencari rahasia

besar yang terkandung di dalam benda besar yang bernama dunia ini, tetapi

pasanglah pelita dalam hati sanubari yaitu pelita Kehidupan”

(Al Ghazali)

“Ilmu pengetahuan tanpa agama lumpuh, agama tanpa ilmu pengetahuan buta”

( Albert Einstein)

“Orang tidak mungkin mencapai tingkat muttaqien, apabila tidak berilmu dan apa

guna ilmu apabila tidak dibuktikan dalam perbuatan” (Abu Darda)

“Niscaya Allah akan meninggikan beberapa derajat orang-orang yang beriman

diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat”

(Qur’an Al Mujadalah 11)


commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Atas rahmat dan karunia-NYA, karya kecil ini saya persembahkan kepada :

Bapak (Wiyono) dan Ibu (Nursiswati) tercinta dengan segala kekuatan

pengorbananmu yang tak henti-hentinya menyemangatiku, kesabaranmu yang tak

ada batasnya, kasih sayangmu yang tiada tandingannya, serta doa yang kau

panjatkan terus menerus tanpa lelah untuk putrimu ini….

Kakak (Etik Fitria R.) dan Adik-adikku tersayang ( Febby Bella S. S dan

Fahad Damar F.) Thanks so much atas doa-doanya dan memberi semangat aku

terus sampai detik ini.

Dosen-dosenku terima kasih telah memberi saya ilmu yang sangat berguna ini

terutama Pak Iwan Yahya dan Pak Harjana terima kasih atas bimbingannya

selama ini serta kesabaran anda untuk menuntun saya menjadi yang lebih baik.

Sahabatku Arifatul Chorida, Eki Muqowi, dan Nining Haryanti, Mb Restu,

Nina, Mb Dian, Mb zulfa sahabat seperjuanganku di lab iARG terima kasih atas

motivasimu, dan senyuman kalian yang menguatkan aku sampai detik ini.Love

you so much…

Eka Budiyanto terima kasih sudah menyemangatiku secara terus menerus dan

selalu memberiku motivasi.

Teman-temanku Fisika 2009 terima kasih telah meyemangatiku dan menjadi

teman serta sahabat yang tak ada duanya.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat,

hidayah, inayah, serta karunia-Nya yang tak terhingga berupa kemudahan kepada

penulis, sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian dan menulis skripsi

dengan judul, “PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN VARIASI

STRUKTUR PERMUKAAN” ini dengan lancar.

Penelitian ini merupakan bagian dari kajian yang diorientasikan pada

pengembangan Sound Diffuser yang merupakan bagian dari skema penelitian di

iARG. Pembiayaan penelitian ini didukung dari skema unggulan perguruan tinggi

dengan No Kontrak 159a/UN27.11/PN/2013

Dalam penyelesaiaan skripsi ini penulis sampaikan rasa terima kasih

kepada:

1. Bapak Drs. Iwan Yahya, M.Si selaku dosen pembimbing satu yang telah

memberikan pengarahan dan masukan untuk terselesaikannya skripsi ini.

2. Bapak Drs. Harjana, M.Si., Ph.D selaku dosen pembimbing dua yang

selalu mendukung untuk menyelesaikan skripsi ini.

3. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu baik

langsung maupun tidak langsung yang telah banyak membantu penulis

dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari

kata sempurna, karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat

penulis harapkan.

Besar harapan penulis, semoga skripsi ini bermanfaat bagi siapa saja yang

membacanya dan bagi dunia ilmu pengetahuan khususnya Fisika Sains dalam

bidang akustik. Amin

Mohon maaf apabila dalam penulisan skripsi ini terdapat kata-kata yang

kurang berkenan dihati pembaca.

Surakarta, Desember 2013

Erna Yunita Devitasari


commit to user

ix


commit to user

ix

PUBLIKASI

Devitasari, Y, E., Chorida A., Muqowi E., Haryanti N., Harjana., dan Yahya I. 2014.

Pengaruh Sisipan Resonator Celah Sempit terhadap Serapan dan Respon Spasial

Quadratic Residue Diffuser. Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA). Vol. 10,Nmr. 1,

Edisi Januari 2014


commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .......................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................. iii

HALAMAN ABSTRAK ..................................................................... iv

HALAMAN ABSTRACT ................................................................... v

HALAMAN MOTTO ......................................................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................ viii

PUBLIKASI ....................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................... x

DAFTAR TABEL .............................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ................................................................. 1

1.2. Batasan Masalah ............................................................... 2

1.3. Perumusan Masalah .......................................................... 2

1.4. Tujuan Penelitian .............................................................. 3

1.5. Manfaat ............................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................... 4

2.1. Gelombang Bunyi ............................................................. 4

2.2. Difusi Bunyi ..................................................................... 8

2.3. Diffuser ............................................................................. 9

2.4. Macam-macam Diffuser Schroeder ................................... 10

2.4.1. Maximum Length Diffuser (MLD) ........................... 10

2.4.2. Quadratic Residue Diffuser (QRD) ......................... 11

2.5. Koefisien Refleksi ............................................................. 13

2.6. Koefisien Serapan ............................................................. 16

2.7. Koefisien Hamburan (Scattering) ...................................... 17


commit to user

xi

2.8. Koefisien Difusi ................................................................ 18

2.9. Material Penyerap Bunyi ................................................ 18

2.10. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon ...................... 19

2.11. Software AFMG ............................................................ 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................. 23

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ......................................... 23

3.2. Alat dan Bahan ............................................................... 23

3.3. Metode Penelitian ........................................................... 25

3.3.1. Persiapan Alat dan Bahan ..................................... 27

3.3.2. Pembuatan Sampel ................................................ 27

3.3.2.1. Pembuatan Elemen Diffuser....................... 27

3.3.2.2. Pembuatan Sintetik Diffuser....................... 28

3.3.3. Set up Alat ............................................................ 29

3.3.4. Pengujian Sampel ................................................. 30

3.3.5. Record Data Digital dan Display Grafik ................ 31

3.3.5.1. Pengujian Menggunakan Tabung Impedansi

2 mikrofon................................................. 31

3.3.5.2. Data yang didapatkan dari simulasi AFMG

dan display grafik ...................................... 32

3.3.6. Analisa ................................................................. 32

3.3.6.1. Hasil dari pengujian menggunakan Tabung

Impedansi 2 Mikrofon............................... 33

3.3.6.2. Hasil dari pemodelan sintetik menggunakan

software AFMG ........................................ 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................. 33

4.1. Struktur manual Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator

celah sempit terbuka dan tertutup .................................... 33

4.1.1. Struktur Elemen Diffuser dengan modifikasi resonator

celah sempit terbuka pada n:0 ............................... 34


celah sempit terbuka pada n:2 ............................... 36


commit to user

xii


celah sempit terbuka pada n:4 ................................ 38

4.2. Struktur elemen Diffuser dengan variasi permukaan

flexible ............................................................................ 39

4.3. Hasil dari Simulasi dengan menggunakan software

AFMG Reflex versi 10.4.290 RCB .................................. 40

4.3.1. Hasil Model sintetik diffuser dengan kedalaman

4632364 ................................................................ 41

4.3.2. Hamburan energi bunyi Elemen Diffuser standar,

Modifikasi resonator celah sempit asimetri

dan simetri. ............................................................ 42

4.3.3. Plot Koefisien scattering dan difusi normal

terhadap frekuensi ................................................ 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................... 51

5.1. Kesimpulan .................................................................... 51

5.2. Saran ............................................................................. 51

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 51


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kedalaman Quadratic Residue

Diffuser ............................................................................... 12


commit to user

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Sifat bunyi yang mengenai bidang ................................ 4

Gambar 2.2 Sifat bunyi yang mengenai bidang bercelah .................. 4

Gambar 2.3 Peristiwa pantulan spekular dan hamburan ................... 5

Gambar 2.4 Pemantulan yang terjadi pada bidang batas cembung,

dan cekung ................................................................... 6

Gambar 2.5 Hubungan antara sudut datang dan pantul ..................... 8

Gambar 2.6 Struktur permukaan diffuser ......................................... 10

Gambar 2.7 Maximum Length Diffuser (MLD) 1 D dan 2 D ............ 11

Gambar 2.8 Quadratic Residue Diffuser (QRD) 1D dan 2D ............. 11

Gambar 2.9 Perambatan gelombang melalui bidang batas dua

Medium ....................................................................... 14

Gambar 2.10 Peristiwa terhamburnya gelombang .............................. 17

Gambar 2.11 Skema tabung impedansi dua mikropon

saat nguji sampel ......................................................... 20

Gambar 2.11 Hubungan sinyal masukan dan keluaran ....................... 21

Gambar 3.1 Prosedur penelitian ....................................................... 25

Gambar 3.2 Diagram alur penelitian ................................................ 26

Gambar 3.3 Set up tabung impedansi dua mikrofon ......................... 29

Gambar 3.4 Sampel diffuser ............................................................ 30

Gambar 4.1 Koefisien serapan bunyi pada sampel diffuser

standar dengan diffuser modifikasi resonator celah

sempit tertutup dan terbuka pada n:0 ............................. 34

Gambar 4.2 Koefisien serapan bunyi pada diffuser


sempit tertutup dan terbuka di n:2 ................................. 36

Gambar 4.3 Koefisien serapan bunyi pada diffuser



commit to user

xv

sempit tertutup dan terbuka di n:4 ................................. 38

Gambar 4.4 Perbandingan koefisien serapan bunyi pada

DFB_Standart, DFB_Open 8cm, DFB_Open 4cm ....... 39

Gambar 4.5 Output model sintetik diffuser ....................................... 41

Gambar 4.6 Hasil plot respon spasial dari elemen diffuser

standar, modifikasi resonator celah sempit asimetri,

dan simetri ................................................................... 42

Gambar 4.7 Grafik hubungan antara nilai koefisien scattering

dan koefisien difusi normal terhadap frekuensi dari

software AFMG Reflex ................................................ 46


commit to user

xvi

Documents

PEMODELAN SINTETIK DIFFUSER DENGAN … · kata sempurna, karena itu kritik ... Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA). Vol. 10,Nmr. 1, ... Gambar 2.4 Pemantulan yang terjadi pada bidang