LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM TEKNIK FISIKA IV

TF-3206

MODUL 1

FENOMENA TRANSMISI SUARA

LABORATORIUM FISIKA BANGUNAN TEKNIK FISIKA ITB

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

1. Mempelajari fenomena transmisi suara oleh suatu bahan

2. Mempelajari cara pengukuran transmisi suara oleh suatu bahan

3. Mengukur nilai transmission loss suatu bahan

4. Menentukan harga STC(Sound Transmission Class) suatu bahan

1. Noise generator

2. SLM „Rion‟ tipe NL-31

3. FFT Analyzer

4. Loudspeaker

5. Tripod

6. Bahan yang akan diuji (triplek dan beton)

Rugi transmisi suatu bahan didefinisikan sebagai rasio antara daya suara (W2)

yang ditransmisikan dari sisi dinding ketika daya suara (W1) mengenai sisi dinding

yang lain. TL (dalam desibel) dirumuskan sebagai :

dimana τ = W2/W1 = koefisien transmisi suara

Oleh karena daya suara yang ditransmisikan ke dalam ruang penerima per detik harus

sama dengan yang diserap oleh ruangan (dengan koefisien absorbsi suara rata-rata α),

maka dari hubungan energi dapat diperoleh:

W2 = W1α

Besarnya rugi transmisi dari dinding tidak sama dengan selisih tingkat tekanan

suara antara ruang penerima dengan ruang sumber, tetapi masih dipengaruhi oleh

absorbsi suara dinding, sehingga persamaan yang umum digunakan dalam

pengukuran di laboratorium adalah:

Atau :

dengan :

NR = Noise Reduction

L1 = Tingkat tekanan suara dalam ruang sumber [dB]

L2 = Tingkat tekanan suara dalam ruang penerima [dB]

S = Luas sampel uji/partisi [m2]

Arec = Total penyerapan suara dalam ruang penerima [m2 sabine]

V = Volume ruang penerima [m3]

T60 = waktu dengung ruang penerima

Skema ruang dan alat praktikum :

Sifat operasi perhitungan persamaan TL adalah linear, bukan logaritmik.

Pengukuran rugi transmisi suatu bahan membutuhkan dua ruang dengung yang salah

satu sisinya berimpit. Pengukuran dilakukan dalam rentang frekuensi 125~4000 Hz

dengan filter 1/3 oktaf. Harga TL dari setiap bahan merupakan fungsi frekuensi

dimana harga TL pada umumnya akan bertambah besar seiring dengan meningkatnya

massa jenis bahan (setiap jenis bahan mempunyai property absorbs yang unik

terhadap frekuensi).

Untuk memudahkan dalam menentukan besamya penyekatan suara maka

didefinisikan suatu besaran angka tunggal Sound Transmission Class (STC) yang

dilakukan dari pengukuran TL dengan filter 1/3 oktaf pada rentang frekuensi 125 ~

4000 Hz. Nilai STC ditetapkan berdasarkan baku mutu yang dikeluarkan oleh

American Society for Testing and Materials (ASTM). Untuk menentukan harga STC

dari suatu bahan, grafik hasil pengukuran TL dibandingkan dengan kurva-kurva STC

standar, kemudian dicari kurva STC yang terdekat. Kurva STC standar terdiri dari

nilai-nilai TL referensi untuk setiap frekuensi yang nilainya tergantung dari nilai TL

referensi pada frekuensi 500 Hz.

Dalam menentukan STC dari suatu partisi dari suatu pengukuran rugi transmisi

suara diusahakan agar grafik hasil-hasil pengukuran berimpit dengan kontur STC

standar yang ditetapkan oleh ASTM, dengan syarat:

1. Selisih dari data TL pada setiap frekuensi terhadap nilai STC di frekuensi

tersebut tidak boleh lebih kecil dari –8 dB (TLf – STCf harus > –8 dB).

2. Total dari selisih data TL terhadap nilai STC yang bernilai negatif tidak boleh

lebih kecil dari –32 dB.

Suatu bahan diharapkan memiliki nilai STC yang setinggi-tingginya, sehingga nilai

STC dari suatu bahan dapat terus dinaikkan (secara coba-coba) selama masih

memenuhi kedua syarat di atas.

1. Pasang sampel uji pada tempat yang telah ditentukan.

2. Rakit peralatan dengan skema pengukuran yang telah diberikan.

3. Setelah menentuka letak titik-titik ukur, ukur tingkat tekanan suara pada setiap

titik ukur dalam ruang sumber (L1) dan ruang penerima (L2) untuk kondisi sumber

yang sama, dalam rentang frekuensi 125~4000 Hz dengan filter 1/3 oktaf.

4. Ukur waktu dengung (T20) pada setiap titik ukur dalam ruang penerima, dalam

rentang frekuensi 125~4000 Hz dengan filter 1/3 oktaf.

5. Ulangi langkah percobaan 1-4 untuk jenis partikel bahan yang berbeda.

Pada praktikum fenomena transmisi suara kami akan menghitung nilai

transmission loss dan nilai sound transmission class (STC) dari dua buah bahan. Yang

selanjutnya nilai dari transmission loss dan STC dari kedua bahan tersebut akan

dibandingkan untuk membuktikan landasan teori yang kita gunakan dalam praktikum

ini. Melihat persamaan perhitungan transmission loss dan STC yang akan kami

gunakan untuk melakukan perhitungan, maka pada praktikum ini kami akan

melakukan pengukuran terhadap tingkat tekanan suara dalam ruang sumber L1,

tingkat tekanan suara dalam ruang penerima L2, dan nilai waktu dengung ruang

penerima T20. Pada praktikum ini kami menggunakan waktu dengung T20 dikarenakan

ukuran dari Reverberation Chamber yang kami gunakan ukurannya lebih kecil dari

Reverberation Chamber dari T60. Bahan yang kami pilih sebagai pembatas ruang

(bahan yang nilai transmission loss dan STC nya akan diukur) untuk praktikum ini

adalah Triplek dan Beton. Hal pertama yang dilakukan sebelum melakukan

pengukuran adalah meletakan bahan uji pada tempat yang telah ditentukan. Setelah

bahan uji diletakan, bagian sisi dari bahan uji dan lubang-lubang kabel yang ada pada

reverberation chamber ditutup dengan plastisin. Hal ini bertujuan agar suara dari

ruang penerima tidak merambat melalui lubang-lubang tersebut ke penerima atau

keluar reverberation chamber. Sehingga diharapkan suara yang dihasilkan sumber

suara hanya merambat melalui bahan uji ke ruang penerima. Mic yang digunakan

dalam praktikum ini juga perlu dikalibrasi terlebih dahulu. Tujuan dari kalibrasi ini

adalah untuk menyesuaikan standar dari mic agar berada pada rentang 0~140 dB.

Selanjutnya untuk pengukuran tingkat tekanan suara ruangan, mic diletakan di empat

titik berbeda pada ruang sumber suara, dan pada ruang penerima mic diletakan saling

bercerminan dengan letak mic di ruang sumber suara. Untuk pengukuran waktu

dengung, letak mic di ruang penerima dipindah ke empat titik berbeda sedangkan

letak mic di ruang sumber suara dibiarkan tetap pada satu titik. Untuk memulai

praktikum ini kami juga perlu mematikan lampu dari reverberation chamber, karena

suara dari lampu tersebut juga dapat mempengaruhi nilai tingkat tekanan suara

ruangan dan waktu dengung dari ruangan yang kami ukur.

Data dan grafik hasil pengukuran tingkat tekanan suara dalam ruang sumber L1,

tingkat tekanan suara dalam ruang penerima L2, dan waktu dengung ruang penerima

T20, serta hasil perhitungan transmission loss dan sound transmission class (STC) dari

kedua bahan terlampir pada bagian “Data & Pengolahan Data”. Kami juga

melampirkan proses perhitungan yang kami lakukan pada file Microsoft Excel.

Pada bahan uji pertama yaitu triplek. Nilai transmission loss terkecil yang kami

peroleh adalah 8,988932 dB dengan STC 6 dB. Nilai transmission loss terbesar yang

kami peroleh adalah 26,27382 dB dengan STC 26 dB. Hasil perhitungan menunjukan

bahwa selisih setiap nilai transmission loss dengan STC yang kami peroleh pada

rentang frekuensi 125~4000 Hz tidak ada yang kurang dari -8 dB. Total dari selisih

antara transmission loss dan STC di setiap frekuensi juga tidak kurang dari -32 dB.

Total selisih transmission loss dan STC untuk bahan uji pertama ini adalah -19,7246

dB.

Pada bahan uji kedua yaitu beton. Nilai transmission loss terkecil yang kami

peroleh adalah 11,87117 dB dengan STC 8 dB. Nilai transmission loss terbesar yang

kami peroleh adalah 28,76603 dB dengan STC 28 dB. Hasil perhitungan menunjukan

bahwa selisih setiap nilai transmission loss dengan STC yang kami peroleh pada

rentang frekuensi 125~4000 Hz tidak ada yang kurang dari -8 dB. Total dari selisih

antara transmission loss dan STC di setiap frekuensi juga tidak kurang dari -32 dB.

Total selisih transmission loss dan STC untuk bahan uji kedua ini adalah – 23,3539

dB.

Jika dibandingkan nilai transmission loss dan STC yang kami peroleh dari kedua

bahan tentunya berbeda. Nilai transmission loss dari triplek lebih kecil dari nilai

transmission loss dari beton pada setiap nilai frekuensi yang sama. Hal ini sesuai

dengan landasan teori yang kami gunakan dalam praktikum ini. Dimana nilai

transmission loss dari suatu bahan akan meningkat seiring meningkatnya nilai massa

jenis bahan tersebut. Massa jenis dari beton lebih besar dari massa jenis dari triplek.

Dari internet diperoleh nilai massa jenis beton adalah sekitar 2200 kg/m3 dan nilai

massa jenis triplek adalah sekitar 1000 kg/m3.

Nilai transmission loss dan STC dari suatu bahan merupakan salah satu hal yang

diperhatikan dalam pemilihan bahan untuk membuat sebuah ruang dengan parameter

akustik yang baik. Karena dengan nilai transmission loss dan STC yang tidak sesuai

dapat menyebabkan cacat akustik pada suatu ruangan tersebut.

1. Fenomena transmisi suara pada suatu bahan adalah fenomena dimana intensitas

suara yang diterima oleh receiver kurang dari intensitas suara yang ditransmisikan

oleh sumber suara dikarenakan oleh adanya absorbsi.

2. Untuk melakukan pengukuran nilai transmisi suara digunakan reverberation

chamber serta beberapa alat lainnya seperti mic, sound card, bahan uji, laptop

yang berisi software. Hal yang pertama dilakukan adalah pengukuran nilai tingkat

tekanan suara ruang sumber suara dan pendengar serta nilai waktu dengung ruang

penerima. Yang selanjutnya nilai-nilai besaran tersebut yang akan digunakan

untuk menghitung nilai transmisi suara,

3. Nilai transmission loss bahan yang kami gunakan adalah :

TL Triplek : frekuensi terendah(125 Hz) = 8,988932 dB

frekuensi tertinggi(4000 Hz = 26,27382 dB

TL Beton : frekuensi terendah(125 Hz) = 11,87117 dB

frekuensi tertinggi(4000 Hz = 28,76603 dB

4. Nilai sound transmission class dari bahan yang kami gunakan adalah :

STC Triplek : frekuensi terendah(125 Hz) = 6 dB

frekuensi tertinggi(4000 Hz = 26 dB

STC Beton : frekuensi terendah(125 Hz) = 8dB

frekuensi tertinggi(4000 Hz = 28 dB

5. Semakin besar nilai massa jenis dari suatu bahan maka nilai transmission lossnya

akan semakin besar, begitu juga sebaliknya.

1. Modul 1 Fenomena Transmisi Suara

2. http://gambarteknik.blogspot.com/2010/03/berat-jenis-material-bangunan.html

3. Acoustic and Psychoacoustic fourth edition, David M. Howard, Jamie A.S. Angus