All Posts By

Ramadhan Akmal Putra

underwater acoustic

Akustik Bawah Air (Underwater Acoustics)

By | All, Articles, blog, News, Uncategorized | No Comments

Akustik bawah air (underwater acoustics) adalah salah satu topik yang menarik karena aplikasinya yang luas. Aplikasi akustik bawah air antara lain

  • Sonar yang umumnya digunakan untuk mengekstrak informasi terkait laut seperti kedalaman laut dan objek-objek yang berada di bawah laut
  • Komunikasi bawah air, baik dimanfaatkan oleh manusia untuk berkomunikasi antar perangkat di bawah air, atau bahkan digunakan oleh sebagian jenis paus untuk berkomunikasi memanfaatkan SOFAR channel (sound fixing and ranging channel).
  • Kebisingan bawah air yang mulai menjadi perhatian belakangan akibat pengaruhnya pada kelestarian bawah laut. Sumber-sumber kebisingan bawah laut antara lain konstruksi anjungan lepas pantai, kapal laut, dan pembangkit listrik tenaga bayu yang dibangun lepas pantai.

Lautan itu sendiri adalah waveguide akustik yang memiliki batas atas permukaan laut dan batas bawah dasar laut. Interaksi dengan permukaan laut yang bisa bervariasi, seperti gelombang pada permukaan dan adanya es, serta interaksi dengan dasar laut yang memiliki karakteristik berbeda-beda, menyebabkan semakin kompleksnya propagasi suara di dalam laut.

Salah satu yang menyebabkan propagasi akustik di bawah laut menjadi menarik karena adanya variasi kecepatan suara yang menyebabkan mungkinnya suara berbelok, mirip seperti efek refraksi pada cahaya dalam ilmu optik. Di lautan, kecepatan suara dipengaruhi tekanan statik, salinitas, dan temperatur. Secara sederhana, kecepatan suara dapat diekspresikan menggunakan persamaan empiris sebagai berikut:

c = 1449.2 + 4.6 T – 0.055 T2 + 0.00029 T3 + (1.34 – 0.01 T) (S – 35) + 0.016 z

dimana c adalah kecepatan suara, T adalah temperatur dalam derajat celcius, S adalah salinitas dalam part per thousand, dan z adalah kedalaman dalam meter. Pada kebanyakan kasus, persamaan diatas dapat digunakan. Pada permukaan laut, parameter-parameter yang mempengaruhi kecepatan suara diatas dapat berubah secara harian dan musiman, yang juga ditentukan oleh faktor geografis dari permukaan laut yang menjadi perhatian kita.

Beberapa opsi pemodelan propagasi suara di bawah laut yang sering ditemui antara lain

  • Normal modes: metode ini didasari dari persamaan Helmholtz (persamaan gelombang untuk sumber harmonik). Perlu diingat seperti sudah disinggung sebelumnya, bahwa lautan adalah sebuah waveguide dengan batas atas permukaan laut dan batas bawah dasar laut. Pada pemodelan dua dimensi (2D), hasil perhitungan akan bergantung pada frekuensi sumber suara (akan menentukan modeshape function pada waveguide), kedalaman sumber suara (menentukan interferensi sumber suara dan refleksi dari batas-batas waveguide) dan kedalaman lautan itu sendiri. Jika diinginkan pemodelan laut sebagai waveguide ideal (dasar laut dianggap rigid), kondisi batas yang digunakan adalah kondisi Dirichlet pada permukaan lautan dan kondisi Neumann pada dasar lautan. Jika dasar laut dimodelkan sebagai medium propagasi dengan densitas dan kecepatan suara tertentu, pemodelan ini disebut dengan Pekeris waveguide. Basis matematis yang sama juga melahirkan metoda lainnya yang disebut wavenumber integration atau di disiplin akustik bawah air juga dikenal sebagai FFP (Fast Field Program) yang tidak dibahas di artikel ini.
  • Parabolic equation (PE): metode yang juga dikenal sebagai paraxial model ini juga didasari dari persamaan Helmholtz. Akan tetapi, persamaan ini menyederhanakannya sehingga hanya memungkinkan gelombang untuk berjalan ke satu arah (forward-propagating). Berbagai opsi approksimasi dari square-root operator pada PE dalam mencari solusi persamaan ini menyebabkan sudut yang valid bervariasi tergantung dari pendekatan yang digunakan. Semakin besar sudutnya yang valid, tentu akan menghasilkan solusi yang lebih baik. Contoh pendekatan yang digunakan adalah Tappert (narrow-angle), Claerbout (Wide-angle) dan Padé (Wide-angle hingga very-wide-angle bergantung pada orde yang digunakan). Kondisi batas ideal waveguide dan pekeris waveguide dapat juga digunakan untuk model ini.
  • Finite difference (FDM) dan finite element (FEM): FDM dan FEM dapat diaplikasikan pada persamaan gelombang ataupun persamaan Helmholtz untuk memodelkan propagasi suara di bawah laut. FDM menjadi opsi pemodelan akustik bawah laut khususnya jika kondisi yang ingin dimodelkan memiliki dasar yang elastik, dengan kondisi geometri yang irreguler seperti kondisi batas yang tidak rata, atau dasar dengan properti yang bervariasi secara lateral. Aplikasi FDM untuk propagasi bawah laut misalnya pada propagasi suara di Arctic dengan bongkahan es besar yang terapung. Perbedaan FEM dan FDM pada dasarnya ada pada diskretisasi yang dilakukan: FDM melakukan diskretisasi pada persamaan, sedangkan FEM melakukan diskretisasi pada domain fisis dimana persamaan tersebut berlaku. FEM sendiri seringkali digunakan untuk mencari solusi untuk parabolic equation (PE) pada akustik bawah air.
  • Ray tracing: Metoda ini memodelkan suara sebagai sinar (“ray”) sehingga trajektori suara saat berpropagasi dapat dimodelkan. Ray tracing sudah lama dikembangkan dan digunakan pada pemodelan akustik bawah air. Saat ini, metoda ini tidak sepopuler dahulu di komunitas penelitian akustik bawah air karena pendekatan frekuensi tinggi yang digunakan pada metoda ini Interferensi antar gelombang tidak dapat dimodelkan dengan metoda ini, yang pada aplikasi dan frekuensi tertentu adalah fenomena yang cukup penting. Akan tetapi, metoda ini masih banyak digunakan jika kecepatan perhitungan menjadi prioritas. Fenomena penting seperti beloknya suara akibat perbedaan kecepatan suara (ray bending) pun dapat dimodelkan menggunakan metoda ini.
Parameter akustik dalam mendesain sistem public address

Parameter akustik dalam mendesain sistem public address

By | All, Articles, News, Uncategorized

Apabila berbicara tentang electro-acoustic, sistem public address (PA) atau biasa juga disebut dengan public announcer adalah hal yang umum dibicarakan dalam forum ataupun seminar di bidang akustik. Sistem PA adalah sistem audio di dalam proyek komersial seperti pusat pembelanjaan, bandar udaram stasiun kereta biasa difungsikan untuk pemberitahuan informasi (Public Announcement). Di bidang lain seperti industiru gas dan minyak sistem PA juga difungsikan sebagai sistem PAGA (Public Alert and General Alarm) saat keadaan darurat seperti kebakaran atau hal lainnya.

 

Oleh sebab itu kejelasan suara dari sistem PA adalah hal yang penting bahkan bisa dikatakan krusial karena fungsi dari sistem tersebut terkait dengan keselamatan manusia di area instalasi sistem tersebut. Bahkan di dalam ilmu akustik sistem PA mempunyai parameter akustik dan standarisasi tersendiri.

 

Parameter akustik yang biasa digunakan dalam mendesain dan mengukur kejelasan suara sistem PA adalah STIPA (Speech transmission index for public address). Beberapa standar internasional dan nasional yang mengatur bagaimana cara mengukur dan mendefinisikan STIPA dapat ditemukan dibeberapa dokumen sebagai berikut:

Sebagai rangkuman dari beberapa dokumen tersebut, parameter akustik STIPA adalah nilai objektif dan terukur dari kejelasan suara sistem PA, sehingga penilaian dari performa instalasi sistem PA di sebuah bangunan tidak dinilai secara subjektif lagi seperti “jelas” atau “tidak jelas” tetapi dengan angka 0 sampai dengan 1.


Nilai 0 sampai dengan 1 diekspresikan sesuai tabel dibawah:

Kualifikasi skala nilai STIPA dan beberapa contoh area tipikal fungsi ruangan dengan nilai tersebut dapat dilihat seperti tabel di bawah.

Bisa disimpulkan STIPA sebagai tolak ukur dalam menilai sistem PA merupakan parameter yang sudah sangat Established dan umum digunakan dibeberapa negara dan bidang konstruksi. Parameter apa saja yang mempengaruhi nilai STIPA? Apakah semakin tinggi level suara dari sistem PA akan semakin tinggi juga nilai STIPA? Hal tersebut akan kami bahas lebih detail di artikel selanjutnya.

LINGKUP KERJA KONSULTAN AKUSTIK ARSITEKTURAL

By | Uncategorized

Apa saja yang harus dikerjakan oleh perusahaan konsultasi akustik arsitektural? Pertanyaan tersebut sangat umum diajukan apabila seorang akustisi diminta untuk mengajukan proposal kerja untuk sebuah proyek. Pada artikel ini kami akan menjabarkan lingkup kerja konsultan akustik dengan referensi tipe proyek mixeduse highend building. Karena dalam tipe proyek tersebut konsultan akustik arsitektural dituntut untuk dapat menjabarkan semua lingkup kerjanya dalam satu proyek dengan kompleksitas yang tinggi.

Detail lingkup kerja konsultan akustik dalam proyek mixeduse highend building adalah sebagai berikut:

  1. Perumusan Kriteria

Di awal proyek, konsultan akustik harus merekomendasikan kriteria/target desain untuk bermacam-macam ruangan dan area di dalam bangunan seperti retail, unit apartemen baik untuk kamar tidur dan ruang keluarga, dan area komersil seperti meeting room, ruang multifungsi, spa, fitness, restaurant, club lounge, dll. Kriteria-kriteria tersebut ditetapkan berdasarkan studi dan rangkuman dari standar yang berlaku di negara tersebut, standar internasional, rekomendasi klien, dan operator gedung yang bersangkutan.

 

  1. Skematik

dengan banyaknya ruangan yang masuk ke dalam lingkup kerja konsultan akustik dengan tipe proyek seperti ini, sangat disarankan seorang akustisi memberikan desain skematik untuk beberapa ruangan penting untuk menjadi perhatian konsultan lainnya di tahap awal proyek. Contohnya adalah ruangan MEP, koneksi struktur bangunan, penempatan peralatan HVAC di atas ceiling, dan draft konfigurasi partisi dinding.

 

  1. Review Bising dari Lingkungan Sekitar Bangunan

Konsultan akustik harus melakukan review potensi sumber bising dari pesawat terbang, stasiun kereta, transportasi di jalan raya, peralatan MEP outdoor, dan semua hal di sekitar bangunan yang berpotensi mengganggu kenyamanan audial ke bagian dalam bangunan untuk memastikan kriteria akustik yang ditargetkan tercapai. Dalam tahap ini akustisi harus dapat menyampaikan hasil pemodelan dan simulasi untuk beberapa titik di sekitar bangunan dalam bentuk gambar yang dapat dimengerti klien dan konsultan lainnya. Pada tahap ini dapat direkomendasikan konfigurasi façade bangunan yang telah mempertimbangkan bising dari area sekitar bangunan.

 

  1. Bising HVAC (ductborne)

Pembahasan dan peninjauan bising dari seluruh HVAC baik itu dari air handling unit (AHU), axial dan centrifugal fans, fan coil unit (FCU), dll. Ducting system tersebut akan dianalisa untuk menentukan level bising di ruangan kritis dari outlet diffuser ducting system terdekat. Dari analisa tersebut keperluan akan silencer, lagging atau duct lining akan direkomendasikan demi tercapainya kriteria akustik yang telah ditentukan. Analisa tersebut akan dilakukan pada semua sistem HVAC tidak terkecuali, dengan atensi terbesar pada area tempat tinggal, spa, hotel, dll.

 

  1. Rambatan Suara Pada Struktur Bangunan (StructureBorne)

Semua hal yang berhubungan dengan rambatan atau getaran suara via struktur bangunan baik itu karena langkah kaki manusia di lantai atas atau getaran dari instalasi mesin-mesin MEP di atas ceiling ataupun lantai. Konsultan akustik harus mampu melakukan evaluasi sesuai frekuensi alami struktur bangunan dan memberikan rekomendasi terhadap elemen pelat lantai untuk memenuhi standar operator dan klien yang diaplikasikan.

 

  1. Kontrol Vibrasi Pada Mesin

Konsultan akustik harus melakukan pembahasan mendalam pada isolator vibrasi untuk mesin-mesin yang terpasang. Hal ini dilakukan dengan memperhatikan defleksi pelat lantai dan hubungannya dengan beban statis dan dinamis mesin tersebut (contoh: chiller, pompa, cooling tower, AHU, dll). Selain itu, memastikan isolator tersebut efisien untuk menahan getaran ke struktur bangunan.

 

  1. Isolasi Ruangan

Pembahasan tentang isolasi ruangan-ruangan tertentu dengan menyediakan perhitungan teknis baik itu dengan metode “ruangan dalam ruangan” dan “floating floor” agar suara dan getaran tidak merambat ke seluruh elemen bangunan terutama ruangan di sekitar area yang diisolasi.

 

  1. Interior Akustik

Peninjauan dan perhitungan parameter akustik ruangan pada elemen desain interior dari ruangan-ruangan komersil seperti ballroom, meeting room, dan area lainnya dimana kejelasan suara percakapan atau musik adalah hal yang krusial.

 

  1. Gambar Detail

Konsultan akustik harus menyediakan atau merekomendasikan spesifikasi elemen kulit bangunan seperti façade, dinding, dan pelat lantai dalam format CAD secara potongan atau denah. Hal ini akan memudahkan konsultan terkait mengaplikasikan spesifikasi tersebut di gambar konstruksi mereka.

 

  1. Isolasi Kebisingan Akibat Benturan

Benturan pada area fitness baik itu karena aktifitas aerobik atau angkat beban menjadi perhatian tersendiri dari konsultan akustik. Selain bentuk treatment akustik yang berbeda, rentang waktu aktivitas tersebut juga harus masuk dalam perhitungan teknis secara detail, dan tentunya terukur.

 

  1. Peninjauan Kembali Gambar Konsultan Terkait

Setelah seluruh treatment akustik diadaptasi ke gambar kontruksi oleh konsultan terkait, akustisi harus meninjau kembali seluruh gambar tersebut demi memastikan semua treatment sudah digambarkan dengan tepat, sebelum masuk ke fase lelang (tender).

 

  1. Koordinasi dengan Kontraktor Terpilih

Konsultan akustik harus mengalokasikan waktu untuk mengkoordinasikan desain dan menjawab pertanyaan-pertanyaan dari kontraktor terpilih serta menandatangani semua formulir yang berhubungan dengan persetujuan material apabila sudah sesuai dengan intensi akustisi tersebut.

 

  1. Penilaian akhir

Sebelum serah terima proyek ke pihak selanjutnya, konsultan akustik harus melakukan penilaian akhir dari elemen bangunan yang didesain oleh konsultan tersebut. Selanjutnya, membandingkan nilai ukur tersebut ke target desain dan kriteria yang sudah ditentukan sebelumnya.

KONSULTAN AKUSTIK ARSITEKTURAL (SEJARAH DAN GARIS BESAR)

By | All, Articles, Uncategorized | No Comments

Profesi konsultan akustik arsitektural di indonesia mulai berkembang pada tahun 1990an walaupun fakta sebenarnya di negara lain, sudah dikenal sejak tahun 1950an bertepatan dengan selesainya perang dunia ke II. Pada awalnya profesi ini mulai dikenal saat arsitek dan pemerintah memerlukan individu atau perusahaan untuk meneliti dan mempelajari solusi akustik yang praktis (applicable) di bidang bising transportasi, perumahan, dan elektronik.


Sekarang konsultan akustik arsitektural secara garis besar bisa dibilang sudah mulai dewasa dalam bisnis konstruksi bangunan, namun masih terus tumbuh dengan bertambahnya populasi manusia di dunia dan orang-orang mulai sensitif dan menjadi pemilih untuk dapat menempati ruangan dan bangunan dengan kualitas akustik yang baik.


Ilmu tentang akustik arsitektural mencakup analisa dan desain akustik pada bangunan yang akan dibangun ataupun sudah terbangun. Jasa konsultasi akustik arsitektural dapat dikategorikan kedalam beberapa kelompok kerja yaitu:


1. Pengetesan performa akustik dari sebuah produk atau material
2. Pengendalian bising terkait sistem transportasi
3. Pengendalian bising dari peralatan mekanik di dalam dan di luar bangunan
4. Pengendalian bising lingkungan di sekitar bangunan
5. Pengendalian getaran/seismik bangunan
6. Pengelolaan pantulan suara di dalam ruangan untuk mencegah gaung panjang dan gema


Artikel tentang profesi konsultan akustik akan kami bagi menjadi 3 bagian untuk mempermudah pembaca dalam mencerna tentang apa yang kami lakukan sebagai konsultan akustik di bidang arsitektural. Secara garis besar rangkumannya adalah sebagai berikut:
I. Kebutuhan dari Klien (Mengapa dan kapan klien membutuhkan konsultasi akustik)
– Untuk dapat mencapai kualitas akustik yang tepat pada ruangan di dalam bangunan
– Untuk dapat menentukan ruangan mana yang akan dilakukan evalusi akustik, karena tidak semua ruangan membutuhkan evaluasi akustik. (budget saving?)
– Untuk mengendalikan bising dari fasilitas bangunan yang berdekatan dengan sumber suara
– untuk memperbaiki masalah suara di fasilitas yang sudah terbangun (renovasi akustik)
– Untuk mengikut sertakan informasi dalam dokumen tentang dampak akustik dari bangunan tersebut terhadap lingkungan sekitar atau sebaliknya.

II. Keahlian (Apa ilmu dan pengetahuan yang dibutuhkan dari seorang/perusahaan konsultasi akustik arsitektural)
– Pemahaman mendasar tentang teori dan prilaku gelombang suara di dalam dan luar lingkungan
– Latar belakang Science, Matematika, dan Engineering
– Pengetahuan tentang arsitektur, musik, desain interior, dan teknik konstruksi
– Pemahaman tentang sistem peralatan mekanikal gedung
– Kemampuan mengoprasikan alat ukur suara beserta metode pengukurannya
– Kemampuan untuk dapat menjelaskan informasi dan teknikal akustik ke orang yang awam tentang akustik (The most important part!)

III. Ruang lingkup kerja (Apa saja yang harus dikerjakan oleh seorang/perusahaan konsultasi akustik arsitektural)
– Menentukan target/kriteria akustik dan merumuskan masalah yang sudah ada ataupun yang akan terjadi nantinya
– Mengembangkan rekomendasi treatment akustik untuk mencapai targetnya
– Menyajikan gambar detail dari rekomendasi akustik
– Mereferensikan dan memastikan jika material dari treatment akustik tersebut dapat diaplikasikan dan tersedia di pasar
– Memastikan kesesuaian treatment akustik yang terpasang dengan gambar detail perencanaan
– Melakukan pengukuran akustik untuk mengkuantifikasikan treatment tersebut sesuai dengan apa yang sebelumnya direncakan
Setiap bagian di atas akan kami coba jelaskan secara detail dalam artikel selanjutnya, dengan harapan klien atau calon klien kami mengetahui pekerjaan konsultan akustik yang sebenarnya dan dapat memilih konsultan akustik yang tepat untuk proyek mereka. see you soon! 😊