LAPORAN RESMIPRAKTIKUM AKUSTIK– P5

NOISE BARRIER

Disusun Oleh :

DIONISIUS ANDY KRISTANTO NRP. 2412 100 106

Asisten : SENA SUKMANANDA SUPRAPTO NRP. 2410 100 015

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2014

i

LAPORAN RESMIPRAKTIKUM AKUSTIK– P5

NOISE BARRIER

Disusun Oleh :

DIONISIUS ANDY KRISTANTO NRP. 2412 100 106

Asisten : SENA SUKMANANDA SUPRAPTO NRP. 2410 100 015

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2014

ii

ABSTRAK

Kenyamanan sebuah lingkungan atau sebuah ruang

sangat salah satunya bergantung pada tingkat kebisingan dari

ruang atau lingkungan tersebut. Untuk mengurangi tingkat

kebisingat yang diterima sebuah lingkungan yang dekat

dengan sumber bising digunakan sebuah penghalang bising

atau noise barrier. Pada laporan ini akan dibahas analisa noise

barrier dengan menggunkan metode maekawa, sehingga

didapatkan kesimpulan tentang faktor-faktor yang

mempengaruhi atenuasi pada noise barrier metode maekawa

antara lain, jarak serta ketinggian sumber dan penerima bunyi

dengan barrier serta frekwensi sumber

Kata Kunci: Bising, Penghalang Bising, Metode Maekawa

iii

ABSTRACT

The comfort of aneighborhoodoraspacesoone of

themdependsonthe noiselevelofthe roomortheenvironment.

Toreduce thelevelkebisingatreceivedanenvironmentthat isclose

to thenoise sourceusedanoisebarrierornoise barriers. Inthis

reportthe analysis ofnoise barrierswill be addressedby using

themethod ofMaekawa, to obtainconclusions aboutthe

factorsthataffectthenoiseattenuationbarriermethodsMaekawa,

among others, the distanceandheight ofthe sourceandrecipient

ofthebarrierand the frequency ofthe soundsource

Keywords: Noise, NoiseBarriers, MaekawaMethods

KATA PENGANTAR

iv

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat dan karunia-Nya sehingga Laporan Resmi Praktikum

Akustik dan getaran ini dapat terselesaikan tepat pada

waktunya.

Dalam kesempatan kali ini penyusun mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. JerrySusatio, MT selaku dosen pengajar mata

kuliah Akustik dan getaran.

2. Saudara asisten yang telah membimbing dalam

pelaksanaan praktikum Akustik dan getaran.

3. Rekan-rekan yang telah membantu terlaksananya

kegiatan praktikum Akustik dan getaran.

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, 23April 2014

Penulis

v

DAFTAR ISI

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

ABSTRAK ..................................................................ii

ABSTRACT ................................................................iii

KATA PENGANTAR .................................................iv

DAFTAR ISI ...............................................................v

DAFTAR GAMBAR ...................................................vi DAFTAR TABEL .......................................................vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ........................................................1 1.2 Perumusan Masalah .................................................1 1.3 Tujuan.....................................................................1 1.4 Sistematika Laporan ................................................2

BAB II DASAR TEORI 2.1Noise Barrier ...........................................................3 2.2Insertion Loss ..........................................................6 2.3Noise Reduction .......................................................7 2.4 Metode Maekawa ....................................................7

BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1 Alat dan Bahan ........................................................11 3.2 Prosedur Percobaan .................................................11

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Data ...........................................................13 4.2 Pembahasan ............................................................18

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

DAFTAR PUSTAKA

vi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Ilustrasi Penghalang Bising ..........................3 Gambar 2.2 Posisi Barrier ............................................4 Gambar 2.3Noise Barrier dengan memperhitungkan estetika.....................................................................................5 Gambar 2.4 Perbedaan TTB di Ruang Penerima tanpa (a) dan dengan Partisi (b)...........................................................6 Gambar 2.5 Penghalang akustik di antara sumber bunyi (S) dan penerima (P)…………………………………………..8 Gambar 2.6Grafik Maekawa.........................................9

vii

DAFTAR TABEL Tabel 4.1Pengukuran TTB menggunakan Barrier ............13 Tabel 4.2Pengukuran TTB menggunakan Tanpa Barrier ..13 Tabel 4.3 Nilai Insertion Loss ........................................14 Tabel 4.4Nilai Fresnel Number ......................................14 Tabel 4.5 Nilai Fresnel Numb Nilai Atenuasi Bunyi Dari Grafik Maekawaer .........................................................14 Tabel 4.6Nilai Atenuasi Bunyi Percobaan .......................15 Tabel 4.7 Nilai Atenuasi Bunyi Dari Grafik Maekawa .....16

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Tingkat kebisingan mempengaruhi kenyamanan

sebuah lingkungan atau ruang, dimana jika tingkat kebisingan semakin tinggi maka lingkungan ataupun ruang tersebut tidak akan lagi nyaman.banyak sekali sumber bising yang ada, misalnya bising karena kendaraan yang berlalu-lalang di jalan raya yang akan mengurangi kenyamanan lingkungan di sekitar jalan raya tersebut yang terdapat perumahan. 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 di tinggali, untuk itu pengetahuan tentang noise barrier sangatlah diperlukan.

1.2 Perumusan Masalah Sesuai dengan latar belakang diatas, maka rumusan

masalah pada praktikum akustik dan getaran tentang noise barrier kali ini adalah sebagai berikut.

a. Bagaimana menganalisa pengaruh noise barrier terhadap pengukuran tingkat tekanan bunyi?

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

1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan dari

praktikum akustik dan getaran tentang noise barrier kali ini adalah sebagai berikut.

a. Praktikan mengetahui caramenganalisa pengaruh

noise barrier terhadap pengukuran tingkat tekanan

bunyi.

2

b. Praktikan mengetahui caramembandingkan besar

atenuasi bunyi pada grafik maekawa dengan hasil

pengukuran.

1.4 Sistematika Laporan

Laporan resmi praktikum akustik dan getaran tentang

noise barrier, ini terdiri dari 5 bab, yaitu pertama bab 1,

adalah pendahuluan, yang berisi latarbelakang, rumusan

masalah, tujuan praktikum serta sistematika laporan. Bab

2 yaitu dasar teori yang berisi tentang teori dasar yang

menunjang praktikum ini.Bab 3 yaitu metodologi dimana

berisi tentang, alat alat yang dugunkan dalam praktikum

serta langkah langkah dalam praktikum.Bab 4 yaitu

analisa data dan pembahasan, dimana berisi tentang

analisa data-data yang didapatkan dalam percobaan serta

pembahasan terhadap analisa data tersebut.Bab 5 yaitu

penutup berisi tantang kesimpulan dan saran.Sedangkan

yang terakhir yaitu lampiran yang berisi tugas khusus yang

diberikan.

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Noise Barrier Noise Barrier (Soundwall, Tanggul suara, penghalang

suara, atau penghalang akustik) adalah struktur eksterior yang dirancang untuk meredam polusi suara (bising). Noise Barrier merupakan metode yang paling efektif mengurangi jalan, kereta api, dan sumber kebisingan industri tanpa penghentian aktivitas penggunaan kontrol sumber. Fungsi dari Penghalang Bising ini untuk memberikan zona bayangan (shadow zone) atau daerah dimana mempunyai bising yang lebih senyap pada penerima.

Gambar 2.1 Ilustrasi Penghalang Bising

faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam perencanaan penghalang buatan diantaranya adalah,

4

a. Posisi/Peletakan

Posisi yang dimaksud adalah jarak penghalang dengan bangunan. Pada tempat yang lapang, jarak bisa dengan mudah diatur. Namun ketika dihadapkan dengan lahan yang sempit, harus dipikirkan secara lebih matang. Misalkan, perlunya pagar keliling depan bangunan yang menghadap jalan raya. Kemudian peletakan posisi pintu gerbang sebaiknya menghadap bagian bangunan yang kosong, atau lapang, dan tidak memerlukan ketenangan yang leih dari ruangan lain.

Gambar 2.2 Posisi Barrier

b. Dimensi

Dimensi yang dimaksud disini mempunyai dua unsur, yakni ketebalan dan ketinggian. Pada kondisi dimana bangunan sejajar dengan ketinggian jalan, maka jarak antara bangunan dan penghalang buatan lebih gampang diatur. Namun ketika bangunan lebih tinggi konturnya daripada jalan, maka ketinggian penghalang menjadi faktor yang utama. Perlu diketahui, gelombang bunyi bisa berdefraksi ketika melewati penghalang. Jadi untuk mendapatkan barrier yang maksimal, barrier sebaiknya lebih tinggi daripada

5

dinding bangunan terdekat. Selain itu bisa diakali dengan memberikan ruang lapang dibelakang barrier, sehingga defraksi bunyi jatuh ke ruang lapang tersebut, tidak langsung menabrak dinding bangunan.

c. Estetika

Faktor estetika dalam analisis barrier tidak begitu diperhatikan. Namun secara arsitektural menjadi sangat penting, karena biasanya posisi barrier ada di bagian depan bangunan. Untuk itu, meskipun sudah terpenuhi antara posisi, dimensi dan materialnya, namun ketika berbentuk kurang bagus, akan sangat menurunkan nilai komersial bangunan. Saat ini beragamkrea tifitas untuk mempercantik barrier/penghalang bising sudah banyak dikembangkan.

Gambar 2.3Noise Barrier dengan memperhitungkan estetika

6

d. Material

Peletakan dan dimensi saja tidak cukup untuk mendapatkan barrier yang maksimal. Kita tahu bunyi akan memantul atau terserap tergantung permukaan penghalang yang ditabrak. Bunyi dapat menembus celah-celah yang sangat kecil sekalipun, sehingga, penggunaan penghalang yang kokoh, rigid, dan permanen sangatlah disarankan.

Kinerja Akustik dari Penghalang dapat dinyatakan dalam NR (Noise Reduction) atau IL (Insertion Loss).

2.2 Insertion Loss Insertion Loss merupakan perbedaan antara

tekanan bunyi (SPL) pada suatu titik tertentu dalam kondisi sebelum dan setelah barrier (atau enclosure)

terpasang. : Gambar 2.4 Perbedaan TTB di Ruang Penerima

tanpa (a) dan dengan Partisi (b) Dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

………..………….. 2.1

IL memberikan petunjuk langsung dari perbaikan yang diberikan oleh “penyisipan” barrier antara sumber bising dan penerima.

7

2.3 Noise Reduction Besaran berikutnya yang juga digunakan untuk

menyatakan daya isolasi bahan adalah reduksi bising (Noise Reduction). Reduksi bising terjadi antara ruang sumber bunyi dengan ruang penerima bunyi. Reduksi bising merupakan selisih tingkat tekanan bunyi dalam ruang sumber bunyi dengan tingkat tekanan bunyi dalam ruang penerima. Secara matematis, reduksi bising dinyatakandalam:

………..………….2.2

dengan, NR: reduksi bising (dB) SPL1: tingkat tekanan bunyi dalam ruang sumber (dB) SPL2: tingkat tekanan bunyi dalam ruang penerima (dB)

2.4 Metode Maekawa Secara teoritis, metoda Maekawa merupakan

metoda yang praktis dan efektif untuk perancangan peredaman kebisingan dengan menggunakan penghalang akustik. Sehingga memberikan kemudahan dan kepastian kepada para perancang untuk mengendalikan kebisingan.

Di Indonesia tidak banyak yang menggunakan metoda ini untuk mengurangi kebisingan, kebanyakan para perancang melakukan penghalangan kebisingan tanpa perhitungan yang tepat dan praktis, bahkan seringkali hanya dengan perasaan saja. Sehingga bila telah banyak orang atau perancang peredam akustik dengan menggunakan metoda ini, maka berarti ilmu pengetahuan tentang Metoda Maekawa telah memberikan kontribusi yang nyata dan bermanfaat.

Menurut metoda Maekawa, nilai pengurangan tingkat tekanan bunyi (tingkat kebisingan), tergantung pada jarak dari sumber ke penghalang, jarak dari

8

penghalang ke penerima, dimensi penghalang, dan tergantung pada frekuensi bunyi. Hal ini sesuai dengan sifat gelombang bunyi yang dapat dipantulkan, diserap, diteruskan, didifraksikan oleh dinding penghalang.

Dengan memperhitungkan jarak antara penghalang akustik dengan sumber bunyi dan penerima, serta dimensi dinding penghalang, maka dapat diestimasikan besar pengurangan tingkat tekanan bunyi yang optimal untuk berbagai frekuensi bunyi.

Gambar 2.5 Penghalang akustik di antara sumber

bunyi (S) dan penerima (P) Untuk menentukan besarnya nilai pengurangan bunyi oleh penghalang Maekawa menggunakan hubungan :

………..………….2.3

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

………..…...2.4

selain dengan menggunkan persamaan tersebut, perhitungan pengurangan kebisingan juga dapat digunakan metode grafik. Metode ini efektif bila dimensi dari penghalang sangat lebih besar dari panjang gelombang bunyi.

9

Untuk metode grafik ditentukan dulu Fresnel number dengan persamaan 2.5.

………..………….2.5 Setelah itu dimasukkan pada grafik Maekawa seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.6 Grafik Maekawa Dengan menarik garis lurus ke atas dimulai dari harga Fresnel Number, yang diketahui, sampai memotong grafik, kemudian ditarik lurus ke kiri memotong sumbu ordinat, maka diperoleh nilai atenuasi bunyi oleh penghalang.

10

Halaman ini sengaja dikosongkan

11

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Peralatan dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam melaksanakan percobaan

ini adalah sebagai berikut. 1. Laptop 2. Meteran 3. Speaker 4. Barrier dengan tinggi dan lebar masing-masing

2,4cm. 5. Software Real Time Analyzer 6. Sound level meter 1 buah

3.2 Prosedur Percobaan Prosedur yang dilakukan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut.

1. Barrierdipasang. 2. Letak speaker dan sound level meter ditentukan

dengan jarak 50cm dari barrier. 3. Aplikasi Real Time Analyze dibuka. 4. Sinyal suara dibangkitkan dengan frekuensi 125Hz. 5. Sound Pressure Level diukur dengan menggunakan

sound level meter. 6. Langkah nomor 4 dan 5 diulangi namun frekuensinya

diubah menjadi 250Hz, 500Hz, 1000Hz dan 2000Hz. 7. Langkah nomor 4 sampai dengan nomor 6 diulangi

sebanyak 5 kali. 8. Nilai IL dan Fresnel Number dicari.

12

Halaman ini sengaja dikosongkan

13

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data Dari percobaan yang dilakukan didapaykan data-data

atenuasi bunyi dengan mneggunakan barrier dan tidak menggunakan barrier, yaitu sebagai berikut.

Tabel 4.1 Pengukuran TTB menggunakan Barrier Frekwensi

(Hz) TTB (dB)

I II III IV V 125 75.0 75.0 75.4 75.7 75.4

250 77.7 77.1 77.0 76.6 76.1 500 80.1 78.7 76.0 77.1 76.8

1000 76.5 79.2 77.5 77.9 78.8 2000 82.6 80.5 80.7 79.9 81.3

Tabel 4.2 Pengukuran TTB menggunakan Tanpa Barrier Frekwensi

(Hz) TTB (dB)

I II III IV V 125 81.1 80.8 80.1 80.9 81.0

250 87.5 87.0 87.1 87.1 87.6 500 90.7 90.4 91.3 91.6 91.2

1000 93.9 94.1 96.0 93.6 96.5 2000 99.0 100.8 101.4 100.2 99.9

Dari data hasil percobaan tersebut, dicari nilai IL dengan menggunakan persamaan 2.1. sehingga didapatkan data IL seperti pada tabel dibawah ini.

18

Tabel 4.3 Nilai Insertion Loss

Sumber (Hz)

Penerima (dB)

I II III IV V 125 5,6 5,8 4,7 5,2 5,6

250 9,8 9,9 10,1 10,5 11,5 500 10,6 11,7 15,3 14,2 14,4

1000 17,4 14,9 18,5 15,7 17,7 2000 16,4 20,3 20,7 20,3 18,6

Kemudian dicari nilai Fresnel Number dengan persamaan

2.5, kemudian atenuasi dicari dengan menggunakan

grafik maekawa.

Tabel 4.4 Nilai Fresnel Number

Dengan menggunakan metode grafik maekawa maka

dapat dicari nilai atenuasi dari informasi nili Fresnel

number dari tebel 4.4. sehingga nilai atenuasi dari

perhitungan menggunkan grafik maekawa adalah sebagai

berikut.

Tabel 4.5 Nilai Atenuasi Bunyi Dari Grafik Maekawa

Frekuensi Hz

125 250 500 1000 2000

Atenuasi (dB) 10 11,5 14 17 19,8

Frekuensi

125 250 500 1000 2000

Fresnel Number (N)

0,30 0,61 1,21 2,43 4,87

14

17

Selain menggunakan grafik Maekawa nilai atenuasi juga kita dapatkan dari percobaan, yaitu merupakan rata-rata dari kelima data hasil percobaan, untuk kemudian dibandingkan dengan atenuasi dari perhitungan grafik maekawa.

Tabel 4.6 Nilai Atenuasi Bunyi Percobaan

Jika dibuat grafik antara atenuasi bunyi dari hasil

percobaan dengan hasil grafik maekawa, maka akan

menjadi seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.6 Grafik perbandingan atenuasi

Selisih antara atenuasi hasil percobaan dengan atenuasi

hasil perhitungan dengan grafik maekawa adalah sebagai

berikut,

Frekuensi Hz

125 250 500 1000 2000

Atenuasi (dB) 5.38 10.36 13.24 16.84 19.26

15

18

Tabel 4.7 Nilai Atenuasi Bunyi Dari Grafik Maekawa

No Frekuensi

125 250 500 1000 2000

Selisih -4.62 -1.14 -0.76 -0.16 -0.54

4.2 Pembahasan

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, yaitu melakukan pengukuran atenuasi bunyi melalui percobaan, dengan perhitungan atenuasi bunti dengan mengunakan metode maekawa, dan setelah itu data-data atenuasi bunyi dengan dua metode yang berbeda itu di plot dalam satu grafik antara Fresnel number dan atenuasi, dari grafik tersebut, terlihat bahwa kenaikan Fresnel number, berbanding lurus dengan kenaikan atenuasi. Itu berarti semakin besar Fresnel number. Pada persamaan Fresnel number terdapat juga frekwensi. Dimana juga berbanding lurus dengan Fresnel number. Sehingga dari grafik tersebut dapat pula ditarik kesimpulan bahwa semakin besar semakin besar frekwensi atenuasi bunyi juga akan semakin membesar. Hal tersebut dikarenakan semakin besar frekwensi yang dihasilkan oleh sebuah sumber bunyi atau sumber bising maka, jika mengenai sebuah benda yang dalam percobaan ini adalah sebuah barrier akan mudah terpantulkan, sedangkan jika frekwensi rendah jika mengenai benda atau penghalang, akan mudah diteruskan. Makadari itu, semakin besar frekwensi nya atenuasi bunyi yang diukur pada daerah dibelakang sebuah penhalang juga akan semakin besar, karena frekwensi yang besar akan mudah mengalami refleksi atau dipantulkan ke berbagai arah, sehingga atenuasi bunyi juga besar.

16

17

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan Dari praktikum akustik dan getaran entang boise

barrier ini diperoleh kesimpulan antara lain, a. Pengurangan bising dapat dilakukan dengan

memasang penghalang bising atau noise barrier.

b. Untuk menganalisa kinerja dari noise barrier,

digunakan metode IL (insertion loss). Karena IL

memberikan petunjuk langsung dari perbaikan yang

diberikan oleh “penyisipan” barrier antara sumber

bising dan penerima. Dan tidak menggunkan metode

NR (noise reduction), karena metode NR digunakan

untuk penghalang dimana sisi kanan, kiri atas dan

bawah dari terselubungi oleh sebuah ruang, misalnya,

penghalang tembok, antara 2 ruang.

c. Salah satu metode yang digunakan untuk mendesain

penghalang akustik adalah metode maekawa. Dimana

factor factor yang diperhitungkan antara lain, jarak

dan tinggi sumber dan penerima dari penghalang,

tinggi pengalang serta frekwensi sumber.

d. Sumber bunyi dengan frekwensi yang tinggi akan

memiliki atenuasi yang tinggi pula karena frekwensi

yang tinggi akan mudah dipantulkan jika mengenai

sebuah penghalang.

5.2 Saran Saran untuk praktikum akustik dan getaran tentang

noise barrier kali ini adalah, pada saat praktikum mengunakan sepeaker yang mengeluarkan frekwensi tinggi, sebaiknya tidak dibawa oleh praktikan, melainkan

18

disediakan sebuah trimpot untuk meletakkan speaker tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonim. Modul Percobaan P-5Noisse Barrier. Surabaya. LaboratoriumAkustik JTF-FTI-ITS

[2] Parkin, P.H., H.R. Humpeys & J.R. Cowell. 1979. Acoustics, Noise and Buildings. Faber&Faber, London