Tugas 7 Fisbang Akustik Ruang

Embed Size (px)

Citation preview

PENGANTARPada dasarnya, manusia menginginkan adanya ketenangan dalam beraktivitas. Seiring dengan bervariasinya kebutuhan, ketenangan berdefinisi macam-macam bagi setiap orang, namun intinya adalah fokus. Pemusik tentu saja tidak akan berkarya jika tidak ada bunyi-bunyian, begitu juga dengan pandai besi, pembalap, penari, DJ, pekerja konstruksi, dll. Yang penting adalah dirasakannya kenyamanan audio. Kenyaman audio manusia ada batasannya . Ambang Batas

Dengar Manusia: Threshold of Hearing : 20 Pa dan Threshold of Pain : 200 Pa Pengukuran dengan menggunakan skala Pa pada tingkat tekanan suara dinilai sulit karena range pengukuran terlalu lebar.Telinga manusia merespon suara secara logaritmis. Oleh karena itu pengukuran tingkat tekanan suara diekspresikan dalam rasio logaritmis.

Untuk mencapai kenyamanan audio saat beraktivitas dalam lingkungan binaan, dapat dicapai dengan mempertimbangkan akustika ruangan maupun akustika lingkungan. Sebuah ruangan yang didesain untuk suatu fungsi tertentu,

baik yang mempertimbangkan aspek akustik maupun yang tidak, seringkali dihadapkan pada problem-problem berikut:

1. Focusing of Sound (Pemusatan Suara) Masalah ini biasanya terjadi apabila ada permukaan cekung (concave) yang bersifat reflektif, baik di daerah panggung, dinding belakang ruangan, maupun di langit-langit (kubah atau jejaring kubah). Bila anda mendesain ruangan dan aspek desain mengharuskan ada elemen cekung/kubah, ada baiknya anda melakukan treatment akustik pada bidang tersebut, bisa dengan cara membuat permukaannya absorptif (mis. menggunakan acoustics spray) atau membuat permukaannya bersifat diffuse. 2. Echoe (pantulan berulang dan kuat) Problem ini seringkali dibahasakan sebagai gema, yang menurut saya pribadi adalah terjemahan yang kurang tepat. Echoe disebabkan oleh permukaan datar yang sangat reflektif atau permukaan hyperbolic reflektif (terutama pada dinding yang terletak jauh dari sumber). Pantulan yang diakibatkan oleh permukaan-permukaan tersebut bersifat spekular dan memiliki energi yang masih besar, sehingga (bersama dengan delay time yang lama) akan mengganggu suara langsung. Problem akan menjadi lebih parah, apabila ada permukaan reflektif sejajar di hadapannya. Permukaan reflektif sejajar bisa menyebabkan pantulan yang berulang-ulang (flutter echoe) dan juga gelombang berdiri. Flutter echoe ini bisa terjadi pada arah horisontal (akibat dinding sejajar) maupun arah vertikal (lantai dan langitlangit sejajar dan keduanya reflektif). 3. Resonance (Resonansi) Seperti halnya echoe problem ini juga diakibatkan oleh dinding paralel, terutama pada ruangan yang berbentuk persegi panjang atau kotak. Contoh yang paling mudah bisa ditemukan di ruang kamar mandi yang dindingnya (sebagian besar atau seluruhnya) dilapisi keramik. 4. External Noise (Bising) Problem ini dihadapi oleh hampir seluruh ruangan yang ada di dunia ini, karena pada umumnya ruangan dibangun di sekitar sistem-sistem yang

lain. Misalnya, sebuah ruang konser berada pada bangunan yang berada di tepi jalan raya dan jalan kereta api atau ruang konser yang bersebelahan dengan ruang latihan atau ruangan kelas yang bersebelahan. Bising dapat menjalar menembus sistem dinding, langit-langit dan lantai, disamping menjalar langsung melewati hubungan udara dari luar ruangan ke dalam ruangan (lewat jendela, pintu, saluran AC, ventilasi, dsb). Konsep pengendaliannya berkaitan dengan desain insulasi (sistem kedap suara). Pada ruangan-ruangan yang critical fungsi akustiknya, biasanya secara struktur ruangan dipisahkan dari ruangan disekelilingnya, atau biasa disebut box within a box concept. 5. Doubled RT (Waktu dengung ganda) Problem ini biasanya terjadi pada ruangan yang memiliki koridor terbuka/ruang samping atau pada ruangan playback yang memiliki waktu dengung yang cukup panjang. Itulah beberapa problem yang umumnya muncul dalam ruangan yang memerlukan kinerja akustik. Kesemuanya dapat diminimumkan apabila sudah dipertimbangkan dengan seksama pada saat ruangan tersebut didesain. Apabila ruangan sudah telanjur jadi, maka solusi yang biasanya diambil adalah mengubah karakteristik permukaan dalam ruangan, misalnya dari yang semula reflektif menjadi absorptif ataupun difusif. Solusi tersebut biasanya melibatkan biaya yang tidak sedikit (karena ruangan sudah telanjur jadi). Oleh sebab itu, sangat disarankan untuk mempertimbangkan problem-problem tersebut pada tahap desain. Saat ini sudah banyak perangkat lunak yang dapat digunakan untuk memprediksi kinerja akustik suatu ruangan, meskipun ruangan tersebut belum dibangun, cukup dengan menginputkan geometri ruangan dan karakteristik permukaannya. Perangkat yang biasa digunakan para perancang akustik adalah ODEON, CATT Acoustics, RAMSETE, dan EASE (http://jokosarwono.wordpress.com/2009/04/06/problem-dalam-desainakustika-ruangan/).

DEFINISI DAN TEORIAplikasi akustik ada pada ruang dan bangunan. akustik bangunan dan ruang sangatlah kompleks (hal-hal yang menjadi pertimbangan menyangkut kesehatan (utama) dan kenikmatan / kenyamanan). Untuk bisa mengatasi bangunan dan ruang, yang menjadi intinya adalah : 1. Harus tahu keluhan bunyi yang menjadi masalah utama. Tidak semua bunyi keras atau gaduh dirasakan sebagai gangguan. Tergantung dari perasaan dan kebiasaan masing-masing. Antara lain tergantung dari taraf bunyi ambang. Bunyi ambang tidak sama dengan ambang pendengaran. Yang erat hubungannya dengan bunyi ambang ialah tingkat masalah akustik

gangguan suatu ruangan. Tingkat gangguan suatu ruangan adalah tingkatbunyi selama waktu cukup panjang dalam ruangan itu, juga bila dalam ruangan tidak ada orang 2. Seluk-beluk bunyi, rambatan, dan penghantarnya. Bunyi yang berupa gelombang merambat melalui penghantar-penghantar. Ada dua perjalanan bunyi yang harus kita perhatikan , yaitu melalui hawa udara (yang disebut bunyi udara), dan yang datang melalui benda-benda padat yang terkena pukulan, sentuhan, injakan, kegaduhan pada benda (dinding, lantai, dll) tersebut (bunyi kontak, bunyi pukulan, bunyi injak) Bunyi berupa gelombang getaran-getaran mekanis dalam udara atau benda padat yang masih bisa ditangkap oleh telinga manusia pada umumnya, pada range 16-20.000 Hz. Ada beberapa macam bunyi, yaitu: a. Bunyi udara , yaitu bunyi yang berjalan melalui hawa udara dalam ruangan b. Bunyi pukul, bunyi sentuh, bunyi kontak yaitu bunyi yang dihantarkan oleh benda padat karena suatu pukulan/sentuhan mekanis pada benda padat tersebut c. Bunyi gatra / bunyi benda, dalam arti umum : gelombang bunyi yang berjalan melalui benda/zat padat

d. Bunyi injak, yaitu bunyi kontak yang khusus digetarkan pada lantai karena injakan kaki, pukulan benda jatuh, pergeseran benda padanya dan sebagainya e. Bunyi gangguan/usikan, yaitu bunyi bising, riuh, gaduh, dan sebagainya yang merugikan kesehatan atau mengurangi kenikmatan pendengaran Bunyi merambat melalui penghantar bunyi dalam bentuk rapatanrenggangan. Jumlah getaran per sekon atau angka getaran. Dihitung dengan satuan Hz. Satu gelombang getaran dalam 1 sekon = 1 Hz. Riak gelombang : jarak antara dua titik dari gelombang yang berjalan dalam udara dan yang memiliki tekanan yang sama. Harga panjang gelombang adalah kebalikan dari harga frekuensi (1/Hz) Gelombang getaran bunyi (bunyi yang merambat menghasilkan getaran datangnya bunyi dalam banyak gelombang atau kloter yang berkesinambungan) menyebabkan tekanan getaran / P pada selaput telinga sehingga akan dilanjutkan merambat ke saraf pendengaran sehingga bunyi terdengar. Bunyi paling lemah yang masih bisa ditangkap manusia berfrekuensi 1000 Hz (patokan frekuensi yang disepakati guna diperoleh pengukuran yang tepat dalam menentukan DESIBEL / patokan AMBANG PENDENGARAN. Nantinya, DESIBEL ini penting untuk penilaian harga isolasi bunyi yang dimiliki dinding / pemisah ruangan (lantai, pintu, panil, dsb / unsur pembentuk ruang). Dengan frekuensi 1000 Hz tersebut, tekanan getaran / Pmin = 0,0002 dyn/cm2 (keadaan nyata). Catatan: pada frekuensi lain, ternyata Pmin berharga lain juga. Namun, sebagai patokan pengukuran digunakan frekuensi = 1000 Hz dan Pmin = 0,0002 dyn/cm2 , selanjutnya disebut bunyi ambang pendengaran / Po yang digunakan sebagai patokan tingkat bunyi (N) / patokan DESIBEL (db) / patokan AMBANG PENDENGARAN. Fakta: a. Kepekaan telinga terhadap bunyi ternyata ikut ditentukan oleh frekuensi bunyi

b. Perbandingan antara 2 tekanan bunyi P1 dan P2 dengan perbandingan2 tekanan bunyi yang lain P3 dan P4 selalu terdengar punya selisih peningkatan yang teratur . hanya saja keteraturan itu tidak berbamnding lurus, tetapi berbanding logaritmis N = 20 log P1/P2 . kenapa berbanding logaritmis? Hal ini karena telinga manusia

merespon suara secara logaritmis. Oleh karena itu pengukuran tingkat tekanan suara diekspresikan dalam rasio logaritmis. Perbandingan logaritmis tersebut disebut TINGKAT BUNYI (bukan patokan TINGKAT BUNYI) dan diukur dengan satuan decibel. Catatan : tingkat bunyi (N) yang diukur dengan db tidak sama dengan TINGGI bunyi (Nada) yang diukur dengan frekuensi dan tidak sama dengan keras/nyaringnya bunyi yang ditentukan oleh Amplitudo dari gelombang bunyi. Tiga hal tersebut di atas hanya punya hubungan / punya sangkut-paut, tapi bukan kata lain/sinonim. Tingkat bunyi N =20 log P1/P2 dimana P1 adalah tekanan bunyi yang jatuh pada

dinding, pemisah ruangan / unsur pembentuk ruang yang lain dan P2 merupakan tekanan getaran bunyi (P0 = 0,0002 dyn/cm2 atau P= tekanan bunyi (dyn/cm2) / frekuensi bunyi 1000 Hz) dalam satuan db menunjukkan harga isolasi suatu pembatas ruang. Harga isolasi dalam db ini tidak berubah bagi dinding itu, biarpun kenyaringan dalam ruang berubah-ubah. Selama dalam perhitungan, ada frekuensi / f yang sama, maka harga N = 20log P1/P2 konstan.

Kenyataannya, frekuensi dalam ruang tidak selalu sama, dan tidak selalu 1000 Hz. Ini berarti tinggi bunyi (nada) yang dipengaruhi frekuensi tidak sama di setiap tempat. Dan ternyata telinga manusia tidak sama peka pada semua nada. Telinga kita paling peka terhadap nada-nada antara 800 Hz s/d 6000 Hz. Untuk nada-nada yang lebih tinggi / lebih rendah dari range 800 Hz s/d 6000 Hz, Ambang pendengaran terletak pada skala lebih tinggi (ingat : 1000 Hz / patokan frekuensi dan P0 = 0,0002

dyn/cm2 / bunyi ambang pendengaran merupakan frekuensi dan tekanan bunyi minimum / paling lemah yang bisa didengar manusia sebagai patokan untuk memudahkan perhitungan harga isolasi. Sehingga bisa melemah dan meningkat lagi asalkan masih dalam range 16-20.000 Hz / gelombang getarangetaran mekanis dalam udara / benda padat yang masih bisa ditangkap oleh telingan manusia umumnya) Karena frekuensi (tinggi nada) dapat menguat dan melemah sesuai nadanya dan nyatanya ada nada yang lebih tinggi dan lebih rendah dari frekuensi 800 6000 Hz (misal: nada C = 131 Hz), ada kebutuhan subyektif akan suatu patokan/skala lain mengenai kemampuan auditif pendengaran manusia (kemampuan manusia untuk masih bisa mendengar tinggi nada yang dipengaruhi oleh frekuensi bunyi). Skala baru / patokan baru itu disebut NYARING bunyi dan diukur dengan satuan foon (nyaring bunyi dan tinggi nada ada kaitannya tapi

tidak sama). Yang membuat variasi frekuensi / nyaring bunyidapat diterima pendengaran manusia karena adanya foon. Dapat didefinisikan: Pada setiap nada dengan frekuensi

apapun, ambang pendengaran selalu nol foon atau dapat dikatakan pula bahwa pada ambang pendengaran , semua nada dari segala frekuensi diterima sama nyaringnya oleh telinga, yakni nol foon (Mangunwijaya, 1997: 166).Hubungan yang penting antara frekuensi, skala foon dan decibel adalah, skala foon dan sala decibel tidak sama. Dapat disepakatkan bahwa : hanya untuk nada yang berfrekuensi 1000 Hz harga foon dan decibel sama. Untuk nada dengan frekuensi 1000 Hz, ambang pendengaran ada pada nol foon dan batas sakit pada kira-kira 130 foon. Maka hubungan nilai antara foon dan decibel hanya identik pada nada dengan frekuensi ini. Satuan TINGKAT BUNYI Serba berubah KENYARINGAN Teratur

Foon

perubahannya Selisih peningkatan Decibel yang teratur. Keteraturannya berbanding logaritmis Hal ini disebabkan foon adalah satuan kenyaringan yang Harga decibel berubah-ubah

subyektif diterima oleh telinga manusia, jadi berdasarkan kemampuan biologis untuk menangkap bunyi. Sedangkan decibel adalah satuan yang punya dasar obyektif fisik yang berhubungan dengan kekuatan energy bunyi (Mangunwijaya, 1997 : 166)Selanjutnya, jika membicarakan bunyi dalam arti umum atau arti pendengaran, maka dipergunakan ukuran foon . tetapi dalam praktek, orang memakai juga ukuran tingkat bunyi dengan satuan decibel. Dari pengukuran praktis ternyata, bahwa : semakin tinggi tingkat bunyi, semakin manusia menghadapi pertambahan kenyaringan bunyi. 3. Cara mengendalikan gangguan yang datang dari bunyi-bunyi dalam bangunan. penanggulangan gangguan bunyi, dapat dibagi dalam 3 lokasi: a. Mengisolasi sesuatu yang tidak disukai (gangguan bunyi, sumber gangguan) agar tidak menjalar keluar, atau paling tidak meminimalisir efek negatifnya b. Melindungi benda-benda (misalnya: alat-alat pengukur yang sangat peka di dalam laboratorium) atau manusia (pasien yang sakit dalamruangan tidurnya) terhadap gelombang-gelombang bunyi gangguan dari sumber gangguan (isolasi pasif) c. Mempersukar jalan-jalan penjalaran gangguan bunyi agar tidak menjadi sumber gangguan bunyi juga (isolasi aktif)

Isolasi

berarti

pengurungan

atau

pemisahan

dari

yang

lain.

penanggulangan gangguan bunyi yang sasarannya 3 lokasi di atas, menyangkut persoalan : 1. Pencegahan atau pembatasan resonansi 2. Peningkatan penyerapan bunyi yang timbul atau datang 3. Penghalangan jalan-jalan bunyi oleh cara-cara berkonstruksi yang tepat. Suatu konstruksi dinding yang punya harga isolasi 40 db, 50 db, 60 db dan sebagainya berarti bahwa dari tekanan bunyi yang datang pada sisi yang satu hanya ada sejumlah 1/104, 1/105, 1/106 dan sebagainya yang diteruskan pada sisi lain 4. Pemilihan dan atau pengaturan daerah sekeliling secara betul 5. Perencanaan denah bangunan yang baik Akustik ruangan perlu dipertimbangkan dalam perancangan guna

memberantas bunyi-bunyi pengganggu yang timbul yang disebabkan bunyi lain pada bahan bangunan dan cara berkonstruksi unsur-unsur bangunan semenjak perencana dan pelaksana bangunan mendesain bangunan dan lingkungan binaan agar bangunan tempat manusia beraktivitas memiliki kualitas tentang perlindungan manusia penghuninya terhadap gangguangangguan bunyi. Sehingga, kualitas hidup manusia meningkat. Perlu diingat bahwa gangguan bunyi merupakan beban berat untuk jaringan saraf dan bisa

merusak hubungan baik antar manusia ( Mangunwijaya, 1997: 161)Untuk mendapatkan sebuah ruangan yang berkinerja baik secara akustik, ada beberapa kriteria akustik yang pada umumnya harus diperhatikan. Kriteria akustik tersebut secara ringkas adalah sebagai berikut:

1. Liveness : kriteria ini berkaitan dengan persepsi subjektif pengguna ruangan terhadap waktu dengung (reverberation time) yang dimiliki oleh ruangan. Ruangan yang live, biasanya berkaitan dengan waktu dengung yang panjang, dan ruangan yang death berkaitan dengan waktu dengung yang pendek. Panjang pendeknya waktu dengung yang diperlukan untuk sebuah ruangan, tentu saja akan bergantung

pada fungsi ruangan tersebut. Ruang untuk konser symphony misalnya, memerlukan waktu dengung 1.7 - 2.2 detik, sedangkan untuk ruang percakapan antara 0.7 - 1 detik. 2. Intimacy : Kriteria ini menunjukkan persepsi seberapa intim kita mendengar suara yang dibunyikan dalam ruangan tersebut. Secara objektif, kriteria ini berkaitan dengan waktu tunda (beda waktu) datangnya suara langsung dengan suara pantulan awal yang datang ke suatu posisi pendengar dalam ruangan. Makin pendek waktu tunda ini, makin intim medan suara didengar oleh pendengar. Beberapa penelitian menunjukkan harga waktu tunda yang disarankan adalah antara 15 - 35 ms. 3. Fullness vs Clarity: Kriteria ini menunjukkan jumlah refleksi suara (energi pantulan) dibandingkan dengan energi suara langsung yang dikandung dalam energi suara yang didengar oleh pendengar yang berada dalam ruangan tersebut. Kedua kriteria berkaitan satu sama lain. Bila perbandingan energi pantulan terhadap energi suara langsung besar, maka medan suara akan terdengar penuh (full). Akan tetapi, bila melewati rasio tertentu, maka kejernihan informasi yang dibawa suara tersebut akan terganggu. Dalam kasus ruangan digunakan untuk kegiatan bermusik, kriteria C80 menunjukkan hal ini. (D50 untuk speech). 4. Warmth vs Brilliance: Kedua kriteria ini ditunjukkan oleh spektrum waktu dengung ruangan. Apabila waktu dengung ruangan pada frekuensi-frekuensi rendah lebih besar daripada frekuensi mid-high, maka ruangan akan lebih terasa hangat (warmth). Waktu dengung yang lebih tinggi di daerah frekuensi rendah biasanya lebih disarankan untuk ruangan yang digunakan untuk kegiatan bermusik. Untuk ruangan yang digunakan untuk aktifitas speech, lebih disarankan waktu dengung yang flat untuk frekuensi rendah-mid-tinggi. 5. Texture: kriteria ini menunjukkan seberapa banyak pantulan yang diterima oleh pendengar dalam waktu-waktu awal (< 60 ms) menerima sinyal suara. Bila ada paling tidak 5 pantulan terkandung dalam impulse response di awal 60 ms, maka ruangan tersebut dikategorikan memiliki texture yang baik.

6. Blend dan Ensemble: Kriteria Blend menunjukkan bagaimana kondisi mendengar yang dirasakan di area pendengar. Bila seluruh sumber suara yang dibunyikan di ruangan tersebut tercampur dengan baik (dan dapat dinikmati tentunya), maka kondisi mendengar di ruangan tersebut dikatakan baik. Hal ini berkaitan dengan kriteria bagaimana suara di area panggung diramu (ensemble). Contoh, apabila ruangan digunakan untuk konser musik symphony, maka pemain di panggung harus bisa mendengar (ensemble) dan pendengar di area pendengar juga harus bisa mendengar (blend) keseluruhan (instruments) symphony yang dimainkan (http://dosen.tf.itb.ac.id/jsarwono/2009/04/06/karakteristik-akustikdalam-desain-akustika-ruangan/) Desain akustik ruangan tertutup pada intinya adalah

mengendalikan komponen suara langsung dan pantul ini, dengan cara menentukan karakteristik akustik permukaan dalam ruangan (lantai, dinding dan langit-langit) sesuai dengan fungsi ruangannya. Ada ruangan yang karena fungsinya memerlukan lebih banyak karakteristik serap (studio, Home Theater, dll) dan ada yang memerlukan gabungan antara serap dan pantul yang berimbang (auditorium, ruang kelas, dsb). Karakteristik akustik permukaan ruangan pada umumnya dibedakan atas:

Bahan Penyerap Suara (Absorber) yaitu permukaan yang terbuat dari material yang menyerap sebagian atau sebagian besar energi suara yang datang padanya. Misalnya glasswool, mineral wool, foam. Bisa berwujud sebagai material yang berdiri sendiri atau digabungkan menjadi sistem absorber (fabric covered absorber, panel absorber, grid absorber, resonator absorber, perforated panel absorber, acoustic tiles, dsb). Bahan Pemantul Suara (reflektor) yaitu permukaan yang terbuat dari material yang bersifat memantulkan sebagian besar energi suara yang datang kepadanya. Pantulan yang dihasilkan bersifat spekular (mengikuti kaidah Snelius: sudut datang = sudut pantul). Contoh bahan ini misalnya keramik, marmer, logam, aluminium, gypsum board, beton, dsb. Bahan pendifuse/penyebar suara (Diffusor) yaitu permukaan yang dibuat tidak merata secara akustik yang menyebarkan energi suara yang datang

kepadanya. Misalnya QRD diffuser, BAD panel, diffsorber dsb (check www.rpginc.com) . Permukaan ruang yang berbeda-beda akan menghasilkan kualitas audio yang berbeda-beda. Adanya kemungkinan=kemungkinan kualitas audio akan berkurang akibat adanya atenuasi. Atenuasi adalah pengurangan daya sebuah sinyal akibat fenomena transmisi, absorbsi dan refleksi. Besarnya atenuasi (pengurangan daya sebuah sinyal) bergantung pada koefisien atenuasi dari medium rambat gelombang suara . Atenuasi Dalam Ruang akibat: 1. Refleksi a.Tergantung pada pola permukaan pantul b. Pada permukaan rata, gelombang yang menumbuk, dipantulkan dengan profil terpusat. (Hal tersebut menunjukkan dimensi permukaan pantul jauh lebih besar dari panjang gelombang ) c. Pada bahan porus, suara tidak akan dipantulkan sedangkan pada permukaan yang tidak rata, gelombang akan dipantulkan ke segala arah.

2. Absorbsi

a. Peristiwa dimana gelombang suara diserap oleh sebuah material b. Properti dari materianyalah yang mengubah energi akustik menjadienergi lain

c. Material atau

permukaan yang mengabsorbsi suara, tidak

merefleksikan energi tersebut

d. Tingkat penyerapan pada frekuensi tertentu bergantung kepadaukuran, bentuk, tempat dan cara pemasangan dari material

3. Transmisi

a. Transmisi pelayangan Tekanan udara yang dipengaruhi sumbersuara menyebabkan getaran ditransmisikan ke ruang yang lain

b. Transmisi tumbukan Sumber suara berupa tumbukan antaraobjek dan permukaan rambat

c. Transmisi menyamping resultan dari getaran yang terjadiditransmisikan gedung. ke ruangan lainnya melalui elemen dari struktur

Dengan mengkombinasikan beberapa karakter permukaan ruangan, seorang desainer akustik dapat menciptakan berbagai macam kondisi mendengar sesuai

dengan fungsi ruangannya, yang diwujudkan dalam bentuk parameter akustik ruangan. Parameter akustik yang biasanya digunakan dalam ruangan tertutup secara garis besar dapat dibagi menjadi dua, yaitu parameter yang bersifat temporal

monoaural yang bisa dirasakan dengan menggunakan satu telinga saja (atau diukurdengan menggunakan single microphone) dan parameter yang bersifat spatial

binaural yang hanya bisa dideteksi dengan 2 telinga secara simultan (atau diukurmenggunakan 2 microphone secara simultan). Yang termasuk dalam parameter tipe temporal-monoaural diantaranya adalah:

Waktu dengung (T atau RT), yaitu waktu yang diperlukan energi suara untuk meluruh (sebesar 60 dB) sejak sumber suara dimatikan. Parameter ini merupakan parameter akustik yang paling awal digunakan dan masih merupakan parameter yang paling populer dalam desain ruangan tertutup. Waktu dengung yang digunakan dalam desain misalnya RT60, T20, T30 (subscript menunjukkan rentang decay yang digunakan untuk mengestimasi peluruhan energinya) dan EDT (yang berbasis pada peluruhan pada 10 dB awal). Parameter terakhir lebih sering digunakan karena mengandung informasi yang signifikan dari medan suara yang diamati. Harga parameter ini akan dipengaruhi oleh fungsi ruangan, volume dan luas permukaan ruangan serta berbeda-beda untuk setiap posisi pendengar. Misalkan untuk ruangan studio perlu < 0.3 s, ruang kelas 0.7 s, ruang konser 1.6 2.2 s, masjid 0.7 1.1 s, katedral 2 s dsb. Clarity, yaitu perbandingan logaritmik energi suara pada awal 50 atau 80 ms terhadap energi suara sesudahnya. Diwujudkan dalam parameter C80 untuk musik dan C50 untuk speech. Parameter ini berkaitan dengan tingkat kejernihan sinyal suara yang dipersepsi oleh pendengar dalam ruangan. (standard yang digunakan berharga -2 sd 8 dB) Intelligibility, yaitu perbandingan energi awal 50 ms terhadap energi totalnya. Biasa dinyatakan sebagai D50 dan lebih banyak digunakan untuk

menyatakan %Alcons).

kejelasan

suara

pengucapan

(speech).

Harga

yang

disarankan adalah > 55%. (parameter terkait adalah STI atau RASTI atau Intimacy, yang ditunjukkan dengan perbedaan waktu datang suara langsung dengan pantulan awal pada setiap titik pendengar. Dinyatakan dalam Initial Time Delay Gap (ITDG). Harga yang disarankan secara umum adalah < 35 ms (yang paling disukai 15-20 ms). Nilai tersebut masih dipengaruhi juga oleh cepat lambatnya (rhytm) sumber suaranya. Yang termasuk dalam parameter type spatial-binaural adalah LEF dan IACC. LEF didapatkan dengan membantingkan pengukuran Impulse Response ruangan menggunakan 2 buah microphone yang diletakkan secara berdekatan, satu microphone dengan patern omnidirectional dan yang lainnya berpola Figure of Eigth. Sedangkan IACC didapatkan dengan pengukuran impulse response menggunakan 2 microphone yang ditanamkan dalam 2 telinga manusia (atau kedua telinga tiruan kepala manusia, dummy head). Dari kedua parameter ini dapat diturunkan parameter envelopment dan lebar staging/sumber (apparent source width). Konsep diatas biasanya lebih banyak diterapkan dalam ruangan besar. Untuk ruangan kecil seperti studio, sebuah parameter lagi perlu diperhatikan yaitu distribusi modes (frekuensi resonansi) ruangan terutama pada frekuensi-frekuensi rendah . Desain akustika ruangan tidak akan optimal jika akustika luar ruangan tidak ditinjau pengaruhnya terhadap akustika ruangan. Berikut merupakan teori-teori akustika luar ruangan atau akustika ruang terbuka. Besaran Akustik Ruang Terbuka, Percentile Sound Pressure Level merupakan indikator statistik dari data pengukuran lapangan untuk tingkat bising yang berfluktuasi terhadap waktu. Kriteria ini dianggap sesuai untuk menentukan tanggapan manusia terhadap bising lalu lintas (traffic noise) atau bising lingkungan disuatu pemukiman yang dominan dipengaruhi oleh bising lalu lintas. Terdiri dari tiga parameter, L10, L50 dan L90.

L10 : tingkat bising yang mencapai 10% total waktu pengamatan. Secarastatistik, tingkat bising ini terjadi (frekuensi eksistensinya) 10% dari total

waktu pengamatan. Indikator ini disebut pula indikator puncak (peak levels) (peak levels)

L50 : tingkat bising yang mencapai 50% total waktu pengamatan. Secarastatistik tingkat bising ini terjadi (frekuensi eksistensinya) 50% ) dari total waktu pengamatan. (average levels) Indikator ini disebut juga tingkat bising rata-rata

L90 : tingkat bising yang mencapai 90% total waktu pengamatan. Secarastatistik, ,tingkat bising ini terjadi (frekuensi eksistensinya) 90% dari total waktu pengamatan. Indikator ini disebut juga bising latar belakang (background levels)

Noise / Bising adalah suara yang tidak diinginkan, atau bentuk suara apapun yang tidak terjadi secara alamiah, seperti suara yang bersumber dari pesawat terbang, industri, maupun jalan raya. Tipe Bising 1. Bising Tunak / Kontinu Bising jenis ini dihasilkan oleh mesin yang beroperasi tanpa interupsi pada jangka waktu tertentu, seperti blowers, pompa dan peralatan proses. Kriteria yang penting dalam mengkategorikan sebuah sumber bising tunak adalah ketika fluktuasi dari SPL bising tersebut tidak lebih dari 3 dB dalam sebuah jangka waktu yang telah ditentukan.

Selama bertahun-tahun banyak orang menyarankan rasio ukuran ruang yang baik untuk meminimalkan distorsi kondisi mendengar dalam ruang akibat modes (kondisi tunak) ruang pada frekuensi rendah. Rasio-rasio yang berkembang kemudian dikenal dengan nama Golden Ratio. Meskipun demikian, golden ratio tersebut tidak selalu merupakan dimensi terbaik yang bisa dipilih untuk sebuah ruangan. Pada frekuensi-frekuensi rendah, ruangan mengalami problem yang diakibatkan modes. Apapun bentuk ruangannya, akan tetap ada daerah frekuensi rendah dimana modes nya sparsely spaced , yang menyebabkan kualitas suara yang buruk, misalnya waktu dengung yang lama pada frekuensi tersebut akan menyebabkan suara terdengar lebih dominan dibandingkan pada frekuensi-frekuensi lain. Masalah tersebut tentu saja bisa diselesaikan dengan mereduksi energi suara pada frekuensi terkait, misalnya dengan memasang penyerap suara. Akan tetapi, akan lebih murah dan lebih mudah, apabila dimensi ruang sudah dipertimbangkan dengan baik.

Modes dalam ruang-ruang kecil biasanya akan menciptakan sound decay yang berlebih dan respons frekuensi yang tidaksempurna, yang biasa dikenal sebagai coloration. Problem yang terjadi pada frekuensi rendah biasanya karena jumlah modes yang sangat sedikit. Para desainer akustik biasanya menyelesaikan persoalan ini dengan memilih dimensi ruang yang cocok, atau menempatkan posisi pendengar dan titik-titik loudspeaker pada titik-titik yang benar atau menggunakan

bass

trap.

Penentuan posisi yang tepat untuk titik loudspeaker dan pendengar seringkali dilakukan dengan metode coba-coba. Sangat mungkin,

metode

ini

memberikan

hasil

yang baik. Saat sumber suara

(loudspeaker) atau titik pendengar dipindahkan, response frekuensi ruang akan berubah karena adanya variasi distribusi mode tekanan suara dalam ruang dan merubah tahanan radiasi suara dari sumber. Dengan memilih posisi-posisi yang benar dalam ruang, dimungkinkan untuk meminimalisasi pengaruh modes dalam ruang. Banyak rasio ruang optimum yang disarankan para ahli selama bertahun-tahun ini untuk mengatasi coloration. Pada dasarnya metodemetode tersebut dimaksudkan untuk mengendalikan modes ruangan, terutama untuk modes-modes frekuensi yang terkumpul dalam bandwidth yang sempit, dan juga untuk perubahan bandwidth akibat ketidakhadiran modes. Bolt [1] telah meneliti rata-rata jarak antar mode untuk mendapatkan jarak antar modes yang evenly spaced, walaupun dari sisi statistik pemakaian rata-rata suatu parameter tidaklah ideal, standard deviasi akan memberikan ukuran yang lebih baik. Rasio ruangan 2:3:5 dan 1: 21/3:41/3 (1:1.26:1.59 atau seringkali dibulatkan menjadi 1:1.25:1.6) diusulkan oleh Bolt, tetapi dia juga memberikan catatan bahwa masih banyak ukuran lain yang memenuhi kriteria jarak antar modes. Gilford [2] mendiskusikan metode yang lebih fleksibel dimana dilakukan penghitungan modes-

modes frekuensi dan dibuatkan list rasio ruangan yang memenuhistandard. Hasil list kemudian dikelompokkan dan diadjust serta dihitung ulang untuk mendapatkan distribusi modes yang merata dan memenuhi standard yang ada. Gilford juga menyatakan bahwa rasio 2:3:5 dari Bolt tidak populer lagi, dan modes axial harus lebih diperhatikan karena biasanya modes axial inilah yang menyebabkan banyak problem. Louden [3] menghitung distribusi mode untuk banyak rasio ruangan dan mempublikasikan sederet dimensi yang memenuhi kriteria berdasarkan standard deviasi dari jarak antar modes frekuensi yang memenuhi criteria

evenly

spaced

modes.

Metode

ini

menghasilkan

rasio

yang

banyak

dikenal

dan

dipakai

orang

1:1.4:1.9.Batasan cara perhitungan yang sudah dilakukan adalah:

Perhitungan dan rasio dimensi ruangan hanya berlaku untuk ruangan persegi panjang dengan permukaan dinding, langit-langit dan lantai yang rigid. Absorpsi/penyerapan energi suara oleh permukaan ruangan diabaikan. Semua tipe modes (axial, tangential, oblique) diperlakukan sama. 2. Bising Fluktuatif / Intermittent Bising ini biasa terjadi ketika sebuah kendaraan atau pesawat terbang berlalu, dimana tingkat kebisingan naik dan turun secara cepat. Kriteria yang penting dalam mengkategorikan sebuah sumber bising fluktuatif adalah ketika fluktuasi nilai SPL nya berkisar antara 3 sampai 10 dB dalam sebuah jangka waktu tertentu

3.

Bising Impulsif Bising jenis ini diakibatkan oleh sumber suara tumbukan atau ledakan seperti pile driver, punch press ataupun suara tembakan senapan. Suaranya sangat jelas terdengar, dimana efek ketika suara tersebut mulai berbunyi menyebabkan gangguan yang sangat nyata. Kriteria yang menyebabkan suatu kebisingan dapat dimasukan dalam kriteria bising impulsif adalah fluktuasi dari SPL nya yang melebihi 10 dB pada durasi waktu yang ditentukan.

4.

Bising Nada Tunggal Bising nada tunggal merupakan bising yang dominan pada sebuah frekuensi. Contoh sumber bising ini misal: motor pada mesin, gearbox, fan, dan pompa. Mesin yang sedang beroperasi kerap kali menimbulkan gesekan dan tumbukan antar permukaannya. Tumbukan yang berulang bisa terdengar sebagai bising nada tunggal akibat transmisi oleh udara dari permukaan yang terkena tumbukan.

5.

Bising Frekuensi Rendah Energi akustik untuk bising frekuensi rendah dominan pada rentang frekuensi 8 100 Hz. Bising tipe ini terdapat pada mesin-mesin diesel besar pada Kereta Api power plants. Perlu diperhatikan bising frekuensi rendah ini masih terdengar untuk jarak yang cukup jauh dan lebih mengganggu secara psikologis.

Besaran Fisis Akustik Hubungan Antara Intensitas Suara (kebisingan) Dengan Jarak Inverse

Square Law.disebut

Ketergantungan Intensitas Suara terhadap jarak atau yang sering

sebagai Inverse Square Law dinyatakan dalam persamaan berikut :

Faktor Arah

1. Sumber Titik Apabila dimensi dari sumber bising tersebut kecil dibandingkan dengan jarak sumber tersebut terhadap pendengar. Energi dari suara tersebut menyebar dengan arah persebaran spheris/lingkaran sehingga SPL pada titik-titik yang memiliki jarak

sama akan seragam, dimana energinya berkurang 6 dB setiap jarak meningkat dua kali.

2. Sumber Garis Sumber garis dapat disebut sebagai sumber garis apabila sumber bising tersebut terkonsentrasi pada celah sempit pada satu sisi, dan sisi yang lebar berada pada cakupan pendengaran. Energi suara dari sumber garis menyebar secara silinder, dimana SPL dari titik-titik yang berjarak sama dari garis tersebut akan seragam, dan berkurang 3 dB tiap jarak meningkat dua kali.

Jika atenuasi dalam ruangan dipengaruhi material dan sebagainya, atenuasi luar ruangan atau ruang terbuka dipengaruhi oleh hal-hal berikut:

1.

Atenuasi Akibat JarakPada perambatan suara di ruang terbuka, selain karena pengaruh jarak (inverse square law), atenuasi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti yang ada dalam hubungan ini:

Dimana Ae menyatakan : 1. Refraksi suara dan difraksi yang dipengaruhi oleh gradien suhu atau arah angin 2. Absorpsi suara oleh molekul udara

3. Refleksi dan defraksi gelombang suara akibat halangan atau barrier 4. Refleksi dan absorpsi gelombang suara oleh permukaan tanah 5. Hamburan dan penyerapan gelombang suara akibat butir-butir partikel di udara 6. Absorpsi suara oleh hujan, salju, dan kabut

2.

Pengaruh elemen permukaan tanah terhadap atenuasi

APLIKASI

UMAR ISMAIL HALL KONSEP AKUSTIK DUO KOMBINASI CINEMA DAN CONCERT HALLNovember 6, 2007 Setiap musisi tahu betul betapa pentingnya perlakuan akustik dalam sebuah ruangan yang difungsikan sebagai ruangan audio atau video. Tanpa penataan akustik yang benar dan tepat, tidak dapat tercipta keseimbangan frekuensi suara pada sebuah ruangan. Jenis frekuensi suara sendiri sebenarnya secara umum terdiri dari high, mid dan bass. Namun jika pengaturan tidak tepat, yang cenderung terjadi ialah suara rendah berlebihan dan tidak teratur ataupun dead room yang sangat melelahkan

bagi telinga. Agar memahami betul seperti apa penataan yang tepat untuk ruangan tersebut, desainer pun perlu tahu kegunaan ruang. Sebab ini akan mempengaruhi besaran ruang, bentuk ataupun seberapa akustik kritikal diperlukan agar tidak terjadi pemborosan. Seperti Cinema sebagai satu-satunya ruang pertunjukkan, sekaligus bagian yang terpenting di Gedung Pusat Perfilman Haji Usmar Ismail. Karenanya pengelola berusaha untuk meningkatkan kualitas agar mampu memenuhi standar ruang pertunjukkan internasional. Sejak 2005, kami berusaha melakukan renovasi terhadap ruangan tersebut, sekaligus menambah fungsi ruang tidak hanya sebagai cinema tetapi juga concert hall, jelas Elang Ananta, Property Manajer Gedung ini. Untuk memenuhi standar tersebut perancang mengutamakan akustik sebagai pendekatan dalam penataan interiornya. Ada kontras yang terjadi. Cinema membutuhkan ruang yang menyerap suara untuk performa maksimal, sementara concert hall justru membutuhkan ruang yang mampu memantulkan suara. Menurut Tabah Nugroho selaku koordinator arsitek gedung ini, masalah itulah yang harus dipecahkan oleh tim perancangnya. Bagi dia, akustik yang baik memiliki beberapa ketentuan, antara lain transmisi suara harus sampai secara langsung ke telinga penonton. Suara juga harus diatur agar kesannya sesuai dengan atmosfir sebuah pertunjukkan. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah masalah reverberation time (waktu gema), diffuse sound field (medan penyebaran suara), kejernihan suara, juga uniformity of sound pressure level (keseragaman tingkat tekanan udara pada suara). Adalah Prof. Dr. Ir. Soegijanto, yang bertanggung jawab dalam perhitungan akustik untuk memenuhi syarat-syarat di atas. Perhitungan yang cermat, ahli akustik dari Departemen Fisika bangunan Institut Teknologi Bandung ini menyimpulkan, bahwa kebutuhan waktu gema atara 1.3 detik 2 detik, dalam kasus ini ditetapkan nilai 1.6 detik untuk concert hall dan 1.1 detik untuk cinema. Sedangkan untuk Uniformity of sound pressure level yang dibutuhkan runagan ini kurang lebih adalah 6 DB (desibell) untuk seluruh area penonton.

Mengapa di angka ini? Menurut Prof Soegijanto, 6 desibel adalah angka ideal bagu kebuthan ruang konser dan cinema, ungkap Tabah. Di angka ini akan ditimbulkan suasana yang lebih hening dibanding ketika sebuah masjid sedang kosong. Sementara untuk keperluan medan diffuse, Tabah dan tim melakukan penataan khusus pada permukaan dengan material yang mampu mendistribusikan suara secara merata ke seluruh ruangan sekaligus menghasilkan suara optimal. Pemilihan detail material runagan, termasuk bentuk dan ukuran pun disesuaikan dengan kebutuhan akustik. Lantai kayu yang dikombinasikan dengan karpet untuk tangga adalah dengan tujuan akustik pula, karena sebenarnya tangga adalah ruang kosong yang bisa mengganggu akustik. Dinding ruangan ini didesain dengan prismaprisma yang menonjol untuk titik-titik pemantulan suara. Perancangan pun telah menyiapkan strategi ketika runagan difungsikan sebagai cinema yang membutuhkan penyerapan suara. Gorden-gorden dengan ketebalan dan berat khusus berwarna merah marun yang menutupi dinding-dinding prisma sisi samping ruangan tersebut. Pada dinding panggung dipilih bahan kombinasi antara kayu dan metal perforated, yang sekali lagi demi pencapaian akustik optimal. Begitu pula untuk bentuk langit-langit bergelombang, hadir sebagai hasil perhitungan akustik, sebagaimana bentuk lainnya. Bentuk ini juga diselaraskan dengan tonjolan prisma-prisma pada dinding. Konsep akustik memang diterapkan di seluruh lini oleh perancan. Termasuk juga dalam pemilihan kursi penonton, dan layer yang harus disesuaikan dengan syarat akustik. Ketelitian perhitungan akustik diharapkan mampu menghasilkan ruang yang dapat digunakan untuk menonton pertunjukkan baik konser ataupun film dengan kenyamanan maksimal. Bahkan pentas teater juga bisa digelar di ruangan ini. Tata akustik memudahkan permain teater beraksi tanpa harus menggunakan pengeras suara apapun.

Meskipun begitu detail dalam urusan akustik, tak membuat interior desainernya alpa dalam sentuhan estetika. Pilihan warna-warna tanah dengan sentuhan merah di kursi penonton dan gorden serta pengaturan cahaya memberi kesan harmonis, hangat, tanpa kehilangan unsure kontras. Sayangnya, layer di ruangan ini hanya ada satu, sehingga tidak sesuai ketika membutuhkan layer lebih dari satu untuk keperluan setting panggung. Luas lahan yang terbatas, membuat perancang dan pengelola tidak bisa menciptakan ruangan yang maksimal untuk kebutuhan teater. Itu juga memicu kekurangan lain ruangan ini yang hanya menyediakan 430 kursi, yang kurang separo dibandingkan kapasitas ruangan pertunjukkan lain di Jakarta, semisal Balai Sarbini, yang mampu menyediakan 1200 tempat duduk (penulis: Prillia Verawati)

Nama Proyek: Usmar Ismail Hall Lokasi: Gedung Pusat Perfilman H. Usmar Ismail; Kuningan Jakarta Selatan Pemberi Tugas: PT. Prodas Perdana bekerja sama dengan Yayasan Pusat Perfilman H. Usmar Ismail Jacob Soetojo; Presiden Direktur Elang Ananta, Property Manager Sufadli, Project Manager Arsitek: PT. Arkonin HA. Noerzaman, Presiden Direktur Tabah Nugroho, Arsitek Koordinator Tatok, Arsitek Ahli Akustik: Prof. Dr. Ir. Soegijanto (Departemen Fisika ITB) Interior Designer: Aditya (Oxide Design) Lighting Designer: Hadi Komara Manajemen Konstruksi: PT. ACT Maryanti L. Imamto, Presiden Direktur Pongky, Construction Manager Quantity Surveyor: PT. Jurukur Bangunan Indonesia (JBI) General Contractor: PT. Harjaguna Handry, Direktur Heru, Project Manager Kapasitas: 430 orang

PENUTUPBerbagai macam usaha untuk mewujudkan kenyamanan berbagai aspek , yang menjadi tujuan akhir adalah peningkatan kualitas hidup. Akustika ruangan menjadi tinjauan penting dalam merancang karena lagi-lagi ada pertimbangan kesehatan dan kenyaman beraktivitas bagi manusia yang menjadi titik fokus pemecahan masalah dalam desain. Akustik ruangan dan bangunan pada intinya adalah meminimalisir gangguan bunyi yang dampaknya negatif bagi pencapaian titik fokus pemecahan masalah dalam desain.

DAFTAR PUSTAKAMangunwijaya, Y.B. 1997. Pengantar Fisika Bangunan . Jakarta : Djambatan Sarwono,Joko .April 6, 2009 .Problem dalam Desain Akustika Ruangan. diunduh dari http://jokosarwono.wordpress.com/2009/04/06/problem-dalam-desainakustika-ruangan/ pada tanggal 26 Oktober 2009 pukul 13.41 WIB

Sarwono,Joko .April 6, 2009 . Kriteria Akustik dalam Desain Akustika Ruangan

.Diunduh

dari

http://dosen.tf.itb.ac.id/jsarwono/2009/04/06/karakteristik-akustik-

dalam-desain-akustika-ruangan/ pada tanggal 26 Oktober 2009 pukul 13.41 WIB Sarwono,Joko. 12 April 2008. Fenomena Akustik dalam Ruang Tertutup. Diunduh dari http://jokosarwono.wordpress.com/2008/04/12/fenomena-akustikdalam-ruang-tertutup/ pada tanggal 26 Oktober 2009 pukul 13.41 WIB Merthayasa, Komang. 18 Agustus 2008. Pengetahuan dasar Akustik. Diunduh dari http://merthayasa.wordpress.com/pengetahuan-dasar-akustik/#comment-128 pada tanggal 26 Oktober 2009 pada pukul 13.14 WIB Ismail, Usman. November 6, 2007. UMAR ISMAIL HALL KONSEP AKUSTIK

DUO

KOMBINASI

CINEMA

DAN

CONCERT HALL.

Diunduh

dari

http://www.usmarismailhall.com/pressRoom.php?pr=9 pada tanggal 26 Oktober 2009 pada pukul 13.14 WIB

Merthayasa,

Komang.

18

Agustus

2008

.pres-1-dasar-dasar-akustik-

gelombang-suara. Diunduh dari http://merthayasa.wordpress.com/pengetahuandasar-akustik/#comment-128 pada tanggal 25 Oktober 2009 pada pukul 17.36 WIB Merthayasa, Komang. 18 Agustus 2008 . pres-2-dasar-dasar-akustik-gejala-

propagasi.

Diunduh

dari

http://merthayasa.wordpress.com/pengetahuan-dasar-

akustik/#comment-128 pada tanggal 25 Oktober 2009 pada pukul 17.37 WIB Merthayasa, Komang. 18 Agustus 2008 . pres-3-dasar-dasar-akustik-bising. Diunduh dari http://merthayasa.wordpress.com/pengetahuan-dasarakustik/#comment-128 pada tanggal 25 Oktober 2009 pada pukul 17.38 WIB

Akustik RuangDisusun untuk memenuhi persyaratan mata kuliah Fisika Bangunan semester III

Disusun oleh NAMA NIM KELAS MATA KULIAH KODE MAT.KUL : IVANA LIDYANINGTYAS : 0810650053 : B : FISIKA BANGUNAN : TKA4123

JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG Oktober 2009