Category

News

Akustik dari Studio Kecil

By | All, Articles, News, Uncategorized, Vibration

Studio kecil sekarang banyak digunakan di industri rekaman karena kelayakannya yang tinggi dan ramah secara ekonomi, yang memungkinkan mereka yang bekerja di industri rekaman/musik dapat bekerja dari jarak jauh tanpa perlu terlalu jauh bepergian ke studio besar. Dengan penerapan perawatan akustik yang baik, musik yang direkam di studio kecil masih dapat menghasilkan kualitas suara yang tinggi, bahkan terkadang cocok untuk rilis komersial.

Jadi, apa yang membuat studio rekaman bagus?

Dalam artikel hari ini, kita akan melihat akustik studio rekaman kecil, di mana musik ditampilkan sebagai rekaman (Everest & Pohlmann, 2015).

Kondisi sekitar

Lingkungan yang tenang adalah suatu keharusan agar studio dapat bermanfaat, yang terkadang cukup sulit untuk dicapai. Pertama, lokasi yang bising harus dihindari karena banyak masalah kebisingan dan getaran tidak akan muncul hanya dengan memilih lokasi di lokasi yang tenang untuk studio Anda. Hindari tempat di dekat area bising seperti rel kereta api, persimpangan jalan yang ramai, atau bahkan bandara. Ide utamanya adalah untuk mengurangi spektrum kebisingan eksternal, kemudian menjaga kebisingan latar belakang dalam tujuan kriteria dengan menerapkan insulasi suara di dalam gedung. Namun, biaya konstruksi elemen insulasi yang efektif seperti lantai mengambang atau dinding/jendela/pintu khusus yang diberi perlakuan akustik mungkin sangat mahal. Oleh karena itu, cara terbaik, yang lebih hemat biaya, adalah memilih tempat yang tenang sejak awal, daripada mengisolasi studio yang terletak di tempat yang bising.

Sistem HVAC, yang meliputi sistem pemanas, ventilasi, dan pendingin udara harus dirancang sedemikian rupa sehingga akustik memenuhi kriteria kebisingan yang disyaratkan. Kebisingan dan getaran yang berasal dari motor, saluran kipas, diffuser, dll. harus diminimalkan sehingga tingkat kebisingan sekitar yang rendah dapat dicapai.

Kebisingan

Serupa dengan ruangan tenang lainnya, studio kecil harus mematuhi aturan dan standar isolasi akustik. Penting untuk membangun elemen bangunan dengan kehilangan transmisi tinggi dan dipisahkan dari sumber kebisingan dan getaran eksternal untuk memastikan bahwa tingkat kebisingan sekitar cukup rendah untuk kualitas perekaman yang baik. Tidak hanya itu, konstruksi ini juga akan bertindak sebagai isolasi yang mencegah tingkat kebisingan (musik) di studio memengaruhi ruang di sekitarnya.

Karakteristik akustik studio

Di dalam studio, jenis suara yang ada, dan dapat ditangkap oleh mikrofon, adalah suara langsung dan tidak langsung. Suara langsung pada dasarnya adalah suara yang berasal dari sumbernya (sebelum menyentuh permukaan). Suara tidak langsung mengikuti tepat setelah suara langsung, yang disebabkan oleh berbagai karakteristik efek medan tidak bebas dari area tertutup. Singkatnya, segala sesuatu yang bukan suara langsung dianggap sebagai suara tidak langsung atau pantulan.

Diketahui bahwa tingkat tekanan suara dalam ruang tertutup akan bervariasi sesuai dengan jarak dari sumber, selain itu juga dipengaruhi oleh daya serap ruangan atau ruang. Jika semua permukaan dalam sebuah ruangan sepenuhnya memantulkan cahaya, itu berarti ruangan tersebut sepenuhnya bergema (seperti ruang dengung), oleh karena itu tingkat tekanan suara akan sama (seperti suara dari sumbernya) di mana-mana di ruangan itu karena tidak ada energi suara diserap. Dapat juga diasumsikan bahwa relatif tidak ada suara langsung karena sebagian besar suara dipantulkan, maka tidak langsung. Komponen lain yang menyebabkan suara tidak langsung berasal dari resonansi dalam suatu ruangan, yang juga merupakan hasil dari suara yang dipantulkan.

Suara tidak langsung juga tergantung pada bahan yang digunakan untuk konstruksi ruangan (misalnya, pintu, dinding, jendela, lantai, langit-langit, dll). Unsur-unsur ini juga dapat mengalami eksitasi oleh getaran suara dari sumbernya, sehingga dapat meluruh dengan kecepatannya sendiri ketika eksitasi dihilangkan.

Waktu Gema

Efek gabungan dari semua jenis suara tidak langsung adalah gema. Banyak yang akan mengatakan bahwa waktu dengung adalah indikator kualitas akustik ruangan, tetapi pada kenyataannya, mengukur waktu dengung tidak secara langsung mengungkapkan sifat masing-masing komponen dengung, memberikan kelemahan kecil dari waktu dengung menjadi indikator. Oleh karena itu, waktu dengung seringkali bukan satu-satunya indikator kondisi akustik.

Waktu dengung adalah, menurut definisi, ukuran tingkat peluruhan, dan biasanya dikenal sebagai T60. Misalnya, T60 dari 1 detik menyatakan bahwa peluruhan 60 dB membutuhkan waktu 1 detik untuk menyelesaikannya. Beberapa orang mungkin mengatakan bahwa tidak tepat menerapkan konsep waktu dengung pada ruangan kecil, karena medan dengung asli mungkin tidak ada di ruangan kecil. Namun, masih praktis untuk menggunakan persamaan Sabine (untuk gema) dalam desain ruangan kecil untuk membuat estimasi kebutuhan penyerapan pada frekuensi yang berbeda, asalkan batasan proses diperhitungkan selama estimasi.

Tidak baik jika terlalu panjang atau terlalu pendek. Hal ini karena untuk ruangan dengan waktu dengung yang terlalu lama, suku kata ucapan dan frasa musik akan tertutup sehingga menyebabkan kejelasan suara dan kualitas musik yang memburuk. Sebaliknya, jika waktu dengung terlalu pendek, ucapan dan musik akan kehilangan karakter sehingga kualitasnya menurun, di mana musik biasanya akan lebih menderita. Meskipun demikian, tidak ada nilai optimal spesifik untuk waktu dengung yang dapat diterapkan untuk setiap ruangan, karena terlalu banyak faktor yang terlibat selain dengung. Hal-hal seperti jenis sumber suara (suara perempuan/laki-laki, kecepatan bicara, jenis bahasa, dll) semuanya akan mempengaruhi hasil akustik ruangan. Namun, untuk alasan praktis, ada perkiraan yang tersedia untuk referensi akustik, di mana sejumlah kompromi telah diterapkan untuk membuatnya dapat digunakan di banyak jenis aplikasi perekaman.

Difusi

Ruang difusi yang tinggi memberikan perasaan lapang karena banyaknya pantulan ruang secara spasial, dan juga merupakan solusi yang baik untuk mengontrol efek resonansi. Untuk menciptakan efek penyebaran yang signifikan, penerapan dinding yang melebar dan tonjolan geometris bekerja dengan baik. Cara lain adalah dengan mendistribusikan bahan penyerap di dalam ruangan, yang juga meningkatkan efisiensi penyerapan ruangan selain dari difusi. Biasanya, elemen difusi kisi difraksi modular (misalnya unit 2 x 4 kaki) dapat memberikan difusi dan penyerapan pita lebar, dan dapat dengan mudah dipasang di studio kecil. Namun, dalam praktiknya, tidak akan ada banyak difusi di ruang studio.

Contoh perawatan akustik

Jadi, elemen perawatan akustik apa yang dapat Anda gunakan untuk menyempurnakan studio Anda? Item di bawah ini dapat dipertimbangkan (Studio, 2021):

  1. Perangkap Bass

Ini adalah salah satu alat yang paling penting untuk dimiliki di studio. Perangkap bass biasanya digunakan untuk menyerap frekuensi rendah, juga dikenal sebagai frekuensi bass, tetapi sebenarnya mereka adalah penyerap broadband. Ini berarti bahwa mereka juga pandai menyerap frekuensi menengah hingga tinggi.

 

  1. Panel Akustik

Panel akustik bekerja sama seperti perangkap bass, tetapi tidak efektif dalam menyerap frekuensi bass. Satu hal yang baik tentang panel akustik dibandingkan dengan perangkap bass adalah karena mereka jauh lebih tipis, mereka menawarkan lebih banyak area permukaan dengan lebih sedikit bahan. Oleh karena itu, panel akustik mampu memberikan cakupan dinding yang lebih besar dengan biaya lebih murah dibandingkan dengan perangkap bass.

 

  1. Diffuser

Diffuser mungkin tidak seefektif dibandingkan dengan bass trap dan panel akustik jika digunakan di studio kecil. Jadi, ini sangat tergantung pada pengguna, apakah mereka menganggap diffuser berguna untuk aplikasi mereka.

Sekarang, di mana sebaiknya produk perawatan akustik ditempatkan?

Ada tiga area utama ruangan yang akan ditentukan dalam kasus ini:

– Sudut segitiga

– Sudut dihedral

– Dinding

Prioritas untuk cakupan pergi dari sudut trihedral, sudut dihedral ke dinding. Ini karena perawatan akustik idealnya ditempatkan di area yang memiliki dampak terbesar. Di sudut trihedral, misalnya, tiga set dinding paralel bertemu, jadi jika ada bahan penyerap yang terletak di sini, ia menangkap mode ruangan dari ketiga dimensi, memberikan tiga kali efektivitas awal. Konsep yang sama berlaku untuk sudut dan dinding dihedral, tetapi masing-masing dengan dua dimensi dan satu dimensi.

Referensi

Everest, F. A., & Pohlmann, K. C. (2015). Acoustics of Small Recording Studios. In F. A. Everest, & K. C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics (6th Edition ed.). McGraw-Hill Education – Access Engineering. doi:ISBN: 9780071841047

Studio, E.-H. R. (2021). CHAPTER 3: The Ultimate Guide to Acoustic Treatment for Home Studios. Retrieved from E-Home Recording Studio: https://ehomerecordingstudio.com/acoustic-treatment-101/

 

Penghalang Kebisingan

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

Penghalang kebisingan dirancang untuk menahan gelombang suara di jalur propagasi dari sumber ke penerima. Secara umum, semakin dekat penghalang dengan sumbernya, semakin efektif penghalang itu. Untuk penghalang bidang sederhana, tinggi dan panjang adalah faktor terpenting yang menentukan tingkat penyaringan yang dicapai dan aturan desain sederhana telah dikembangkan untuk menentukan pengurangan tingkat kebisingan secara keseluruhan. Ini didasarkan pada perbedaan jalur antara jalur langsung dari sumber ke penerima melalui penghalang dan jalur terpendek yang melewati bagian atas penghalang. Semakin besar perbedaan jalur ini semakin besar penyaringan. Zona bayangan penghalang adalah wilayah di mana penerima tidak dapat melihat sumbernya dan di sini pengurangan tingkat kebisingan terbesar dicatat. Beberapa suara akan selalu terdifraksi di atas dan di sekitar tepi penghalang ke dalam zona bayangan sehingga tidak mungkin untuk menghilangkan semua kebisingan dari sumbernya. Namun, penghalang tipikal setinggi beberapa meter dapat mencapai pengurangan kebisingan yang berharga hingga 10 dB(A). Ini sesuai dengan mengurangi separuh kenyaringan subjektif suara.
Untuk hambatan yang lebih kompleks, metode sederhana tidak tepat dan metode numerik seperti Metode Elemen Batas (BEM) telah digunakan untuk menghasilkan solusi yang akurat.
Berbagai jenis penghalang telah dipasang menggunakan berbagai macam bahan termasuk kayu, baja, aluminium, beton dan lembaran akrilik. Beberapa dari desain ini memiliki permukaan penyerap di sisi lalu lintas yang mengurangi suara yang dipantulkan. Penghalang dengan ketinggian lebih dari 8 m telah digunakan untuk beberapa aplikasi dan hambatan tertutup baru dan hambatan miring telah diuji.
Hambatan yang mungkin menawarkan peningkatan kinerja di atas penghalang bidang sederhana dapat dikelompokkan di bawah judul umum berikut.

Gambar (a)

Gambar (b)

Gambar (a) di atas menunjukkan jalur utama perambatan suara dari sumber ke tepi penghalang untuk dinding suara dengan atau tanpa penyerapan sisi sumber. Gambar (b) menunjukkan konstruksi bahan serapan.

Jika kendaraan yang lebih kecil melewati penghalang, pantulan dari kendaraan itu tidak banyak berperan. Refleksi ganda hanya dapat terjadi jika penghalang kebisingan dibangun di sepanjang kedua sisi jalan raya atau rel kereta api.

Dalam kasus penghasil kebisingan yang besar, penerapan penghalang kebisingan penyerap sisi sumber dapat mencegah apa yang disebut efek zigzag.

  1. Hambatan serap—yaitu, penghalang yang menggabungkan elemen pada muka lalu lintas yang menyerap sebagian besar suara yang datang dan karenanya mengurangi suara yang dipantulkan yang dapat berkontribusi pada tingkat kebisingan secara keseluruhan di sekitarnya.
  2. Penghalang bersudut—yaitu, penghalang yang dimiringkan atau memiliki permukaan berkontur miring untuk menyebarkan kebisingan, tujuannya adalah untuk mencegah pantulan suara yang signifikan ke area yang memerlukan penyaringan.

HAMBATAN PENYERAPAN

Dimana penghalang vertikal bidang didirikan di satu sisi jalan maka pantulan suara ke sisi yang berlawanan terjadi seperti yang diilustrasikan pada gambar 1 (a). Selain itu, pantulan antara kendaraan dan penghalang dapat menyebabkan hilangnya kinerja penyaringan seperti yang ditunjukkan pada gambar (b). Jika penghalang vertikal bidang ada di kedua sisi jalan, seperti yang ditunjukkan pada gambar (c), mereka biasanya sejajar satu sama lain dan, dalam situasi ini, suara dipantulkan bolak-balik antara penghalang lagi yang menyebabkan hilangnya kinerja. Panel penyerap yang terletak di sisi penghalang yang menghadap lalu lintas dapat mengurangi kontribusi yang dipantulkan ini dengan menyerap energi suara dari gelombang datang.

HAMBATAN SUDUT

Alternatif untuk menggunakan penghalang penyerap suara adalah dengan memiringkan penghalang atau bagian penghalang dari jalan sedemikian rupa sehingga gelombang yang dipantulkan dari muka lalu lintas penghalang dibelokkan ke atas, sehingga mengurangi kontribusi kebisingan pada posisi reseptor yang relatif dekat dengan tanah. Kinerja penghalang tersebut telah diukur dalam skala penuh di Fasilitas Uji Penghalang Kebisingan (NBTF) TRL yang unik. Sumber kebisingan yang digunakan terdiri dari pengeras suara 800 W yang dapat diposisikan di depan penghalang uji pada jalur aspal canai panas yang diletakkan secara khusus, sehingga mewakili sumber lalu lintas di jalan raya dan jalan raya ganda serba guna. Mikrofon dapat diposisikan untuk mengukur tingkat kebisingan di zona bayangan penghalang uji di titik mana pun di area padang rumput datar yang luas yang bebas dari objek pemantulan. Untuk mengukur kinerja akustik penghalang, kebisingan yang direkam dalam rentang frekuensi yang luas disiarkan dan tingkat kebisingan diukur di lokasi standar di belakang penghalang. Koreksi dapat dilakukan untuk variasi output speaker dan kecepatan serta arah angin. Dengan cara ini kinerja penyaringan penghalang untuk sumber kebisingan lalu lintas yang khas dapat dievaluasi.

Gambar diatas menunjukkan Hambatan kebisingan yang bersudut

Cara Mounting Akselerometer

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

Mounting (penempelan) akselerometer: pertimbangan dalam pemilihan

Salah satu tantangan yang dihadapi dalam melakukan pengukuran vibrasi menggunakan akselerometer adalah cara menempelkan akselerometer pada permukaan atau objek yang hendak diukur. Pemilihan teknik mounting yang tepat sangat berpengaruh baik pada hasil pengukuran maupun dari sudut pandang kemudahan menempelkan di lapangan.

Cara mounting akselerometer dapat mempengaruhi hasil pengukuran karena pengaruhnya terhadap frekuensi resonan akselerometer. Akselerometer memiliki faktor amplifikasi yang signifikan pada frekuensi resonan, sehingga dalam pengukuran menggunakan akselerometer, penting untuk memilih metoda mounting yang tidak menggeser frekuensi resonan sehingga masuk ke frekuensi yang ingin kita ukur.

Secara umum, terdapat empat teknik mounting akselerometer yang dapat dipilih yaitu:

  1. Stud mounting: teknik ini digunakan dengan cara menempelkan akselerometer menggunakan mur dan baut. Teknik ini adalah sering dianggap sebagai teknik mounting yang menghasilkan hasil pengukuran yang terbaik dibandingkan dengan opsi lainnya. Stud mounting menghasilkan frekuensi resonan yang tinggi sehingga cukup jauh dari frekuensi yang umumnya ingin kita ukur. Untuk meningkatkan performa dengan metoda ini, diperlukan apa yang biasa disebut dengan coupling fluid seperti oli, petroleum jelly atau beeswax.

Kekurangan dari stud mounting adalah, tidak semua objek memiliki lokasi yang memungkinkan untuk dibaut pada permukannya. Jika tidak ada, maka diperlukan modifikasi pada permukaan objek sehingga dapat meninggalkan bekas setelah pengukuran selesai dilakukan.

  1. Adhesive: terdapat beberapa adhesif yang dapat dipilih untuk menempelkan akselerometer seperti epoxy (biasanya dipilih untuk mounting permanen), wax, lem dan double sided tape. Penggunaan adhesif memiliki frekuensi resonan yang lebih rendah dari stud mounting, tetapi pada kebanyakan kasus masih cukup tinggi sehingga tidak mempengaruhi hasil pengukuran pada frekuensi yang ingin diukur. Tentunya pengaruh pada respon frekuensi ini tergantung pada jenis adhesif yang digunakan juga.

Kekurangan dari penggunaan adhesif, terutama untuk mounting sementara adalah sulitnya membersihkan adhesif setelah digunakan baik pada akselerometer ataupun permukaan objek yang ingin kita ukur.

Salah satu opsi lain terkait adhesif adalah dengan menggunakan adhesive mounting pad, yaitu dengan menempelkan sebuah pad pada permukaan objek menggunakan adhesif, kemudian akselerometer dimounting menggunakan sekrup pada pad tersebut. Hal ini memungkinkan kita untuk memindahkan satu akselerometer ke beberapa lokasi dengan lebih mudah. Pada aplikasinya, adhesive mounting pad memudahkan pengguna jika membutuhkan pengukuran berulang pada objek yang sama, dan juga menghindari kontak langsung antara akselerometer dan adhesif sehingga tidak perlu dibersihkan.

  1. Magnet: Untuk objek atau permukaan dengan bahan metal, salah satu opsi yang mudah dan tidak meninggalkan bekas adalah dengan menggunakan magnetic mounting base pada akselerometer sehingga akselerometer dapat menempel pada permukaan metal.

Kekurangannya, resonan frekuensi jika menggunakan magnet dapat turun sehingga dapat mempengaruhi hasil pengukuran jikalau frekuensi pengukuran yang ingin kita lakukan cukup tinggi (diatas 1 kHz). Untuk pengukuran jangka pendek dan tidak berulang, penggunaan magnet adalah salah satu opsi yang sering digunakan.

  1. Handheld: Pada beberapa kasus, permukaan yang hendak diukur tidak memungkinkan kita untuk menempelkan akselerometer dengan tiga opsi lainnya diatas, sehingga opsi yang tersisa adalah dengan memegang akselerometer pada permukaan. Pada kasus seperti ini, probe tip dapat digunakan sehingga kita dapat memberikan tekanan pada permukaan dengan lebih mudah dengan tangan.

Kekurangannya, rentang frekuensi yang dapat diukur menjadi jauh lebih sempit, umumnya dibawah sekitar 100 Hz. Karena tangan manusia juga tidak dapat diam dengan sempurna, maka frekuensi di bawah 10 Hz juga menjadi tidak akurat.

Structure Borne Noise: The Correlation Between Mass, Stiffness and Damping In Vibration Transmission.

By | All, Articles, Environmental Noise, Kebisingan, News, Uncategorized, Vibration | No Comments

Pada pembahasan sebelumnya, kita telah membahas bagaimana suara ari merambat ke struktur hingga menimbulkan kebisingan ke ruang penerima dan bagaimana tahapan untuk mengurangi kebisingan tersebut. Terdapat 3 cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi kebisingan ke area penerima, yaitu penanganan pada bagian sumber, pada jalur transmisi dan terakhir pada ruang penerima. Umumnya, pada kondisi eksisting, penanganan dilakukan pada jalur transmisi dimana kita akan mengubah konfigurasi dari bangunan atau elemen yang dilalui oleh getaran yang merambat dari sumber. Penanganan pada jalur transmisi biasanya dilakukan dengan meminimalkan transmisi getaran dengan menambahkan springs atau inertia block. Salah satu desain spesial yang bisa dilakukan adalah dengan menggunakan spring dan juga inertia block seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini

Pemasangan isolator dan inertia block ini harus diperhitungkan dengan tepat untuk memastikan noise tereduksi dengan maksimal. Sebelum membahas perhitungan untuk memperoleh nilai dari parameter isolator dan inertia block mari kita bahas free block diagram pada Gambar 2 di bawah ini. Gambar ini menunjukkan sebuah sistem dengan free undamped vibration. Permasalahan dasar dari sebuah getaran umumnya berada massa dan stiffness.

Jika sebuah massa (m) diberikan gaya (F) maka akan ada resisting force atau gaya yang menahan dari arah berlawanan dengan perpindahan tertentu. Gaya ini disebut dengan stiffness ( ). Stiffness adalah sejauh mana suatu benda dapat menahan deformasi sebagai respons terhadap gaya yang diberikan ( ). X adalah besarnya perpindahan yang terjadi dari respon gaya yang diberikan. Gaya resisting ini menimbulkan sejumlah getaran pada massa yang memiliki percepatan ( ) atau perpindahan. Hal ini dapat dituliskan dalam bentuk persamaan

Solusi dari persamaan diferensial parsial ini adalah

Karena gerakan getaran dari sistem ini bergerak secara sinusoidal atau gerakan harmonik sederhana, suku akar dalam eksponen didefinisikan sebagai circular natural frequency.  Suku akar pada eksponen adalah circular natural frequency

Frekuensi alami dari mesin adalah

Jika frekuensi operasi dengan frekuensi natural diplot pada sebuah grafik maka akan terlihat seperti gambar di bawah ini

Ketika frekuensi operasi sama dengan natural frekuensinya maka akan terjadi resonansi. Pada keadaan ini amplitudonya akan tinggi dan menyebabkan getaran dan perambatan suara yang lebih tinggi pula. Kondisi resonan ini adalah keadaan dimana transmisi suara pada struktur sangat tinggi dan hal ini adalah hal yang paling tidak diinginkan. Untuk menghindari hal ini seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini maka target kita adalah membuat kombinasi frekuensi dan frekuensi operasi berada pada area yang berwarna merah. Solusi yang dapat dilakukan adalah bisa dengan menambahkan massa atau mengurangi stiffness-nya.

Selanjutnya kita akan membahas hubungan antara massa, stiffness dan damping pada transmisi getaran. Gambar di bawah ini adalah sebuah system yang bergetar dengan natural frekuensinya. Akan tetapi, sistem ini memiliki damping dashpot yang memiliki layer yang berperan sebagai isolator getaran dan juga mengabsorbsi energi mekanik.

Mari kita bahas free body diagram dari system di atas

F adalah external force atau gaya yang diberikan dalam mengoperasikan suatu mesin atau sistem. Gaya ini akan memberikan gaya yang berlawanan atau gaya yang resistable dari sistem stiffness. Gaya resistable ini dilambangkan dengan  dan gaya lainnya yang menahan (damper) yang dinotasikan dengan , yaitu kecepatan dari gerakan tertentu. Dengan gaya ini maka massa akan mengalami percepatan yang dinotasikan dengan .

Persamaan Free Damped Vibration (SDOF)

Solusi dari persamaan diferensial parsial di atas adalah:

dimana,

Nilai critical damping didefinisikan sedemikian rupa sehingga suku di dalam akar sama dengan 0

Critical damping adalah seberapa besar damping yang bisa dihasilkan, dimana jumlah redaman yang mungkin diperlukan mesin tertentu. Akan tetapi, kita dapat memberikan nilai redaman yang lebih atau di bawah nilai redamannya. Redaman yang diberikan dapat berupa spring atau flexible padding. Rasio antara actual damping (redaman yang akan ditambahkan) dengan critical damping disebut denggan damping factor.

ccri            : parameter yang bergantung dari suatu massa dan sistem stiffness yang bergetar

c          : redaman yang diberikan pada sebuah sistem

Di antara 3 jenis damping factor di atas, manakah yang lebih baik digunakan?

Coba kita lihat pada system di atas dimana terdapat impressed Force ( ) karena operasi mesin dan Transmitted Force ( ) dan karna terdapat mekanisme pada mesin maka ada gaya yang ditransmisikan. Perbandingan antara Fo dengan FT disebut transmissibility Ratio.

Nilai TR harus minimum dengan membuat nilai FT yang minimum juga agar transmisi dari getaran mesin tersebut juga minimum dan propagasi suaranya juga akan minimum. Jadi faktor apa saja yang mempengaruhi TR?

Faktor pertama adalah frekuensi natural dari mesin (  seperti yang dijelaskan sebelumnya system tertentu memiliki frekuensi alaminya berdasarkan massa dan stiffnes. Faktor kedua adalah frekuensi operasi pada mesin ( . Frekuensi operasi mungkin tidak selalu tetap karena kemungkinan ada fluktuasi dari tegangannya, terdapat masalah mekanis atau masalah pada gir sehingga frekuensi operasi mungkin berubah. Faktor terakhir adalah damping factor (ξ) di mana 3 jenis damping factor yang disebutkan di atas akan mengubah Transmitted force (FT). Berdasarkan 3 faktor utama yang dijelaskan tersebut makan persamaan dari Transmissibilitu Ratio adalah sebagai berikut

Dimana

Dimana R adalah rasio frekuensi maka persamaannya dapat disederhanakan sebagai berikut

Jika kita masukkan nilai damping ratio dan frequency ratio maka nilai TR-nya ditunjukkan pada tabel di bawah ini dan diplot pada grafik Gambar 5

Dengan perhitungan di atas kita dapat menentukan beberapa jenis peredam di mesin tertentu di bawah mesin untuk mengurangi perambatan suaranya. Akan tetapi, ada hal yang perlu diperhatikan berdasarkan grafik di bawah ini. Penggunaan damper dibagi ke dalam 3 zona berdasarkan frequency Ratio (R). Zona pertama adalah zona yang berwarna biru, di mana 0<R<0.5. Pada bagian ini perbedaan jika diberikan damper atau tidak semuanya akan naik dari 1 secara bertahap, dalam hal ini perbedaannya tidak terlalu significant. Dalam hal ini damper dapat diberikan namun akan memakan biaya yang cukup besar dan perubahannya pun hanya sedikit. Zona kedua adalah zona yang berwarna hijau, di mana 0.5<R<1,414. Dapat dilihat apabila tidak diberikan damper maka TR akan meningkat sangat tinggi hingga tak terhingga. Pada zona ini damper sangat perlu untuk digunakan agar getaran dan suara tidak berpropagasi. Terakhir adalah pada zona berwarna merah, dimana R>1,414. Perlu diperhatikan pada zona ini, apabila diberikan full damping ketika rasio frekuensinya besar maka TR akan semakin mengecil dan perbedaannya antara ketiga jenis damping factor tidak terlalu signifikan. Dengan demikian pada zona ini pemberikan damper sebaiknya tidak dilakukan.

By : Adetia | Geonoise Indonesia

Treatment Akustik di Sekolah

By | Articles, blog, Environmental Noise, News, Uncategorized, Vibration | No Comments

By Nichada Klombunchong

Beberapa generasi siswa dan guru telah mengalami masalah yang disebabkan oleh kebisingan dan desain akustik yang buruk dalam lingkungan pendidikan. Meskipun masalah telah dikenali selama lebih dari 100 tahun, akustik di ruang kelas tetap kurang diperhatikan di gedung-gedung lama, bahkan banyak sekolah-sekolah baru. Sebuah studi yang dirilis tahun 2012 ““Essex Study-Optimal classroom acoustics for all” mendefinisikan kebutuhan dan manfaat dari ruang kelas yang mempertimbangkan kualitas akustik. Studi tersebut mengamati dampak pengurangan waktu dengung (RT) di lingkungan ruang kelas. Kesimpulan yang diambil setelah dilakukan pengukuran akustik dan juga survei adalah adanya manfaat yang jelas jika kualitas akustik di ruang belajar ditingkatkan. Sederhananya, waktu dengung yang berlebih di ruang kelas memiliki efek negatif pada kesehatan dan performa, baik untuk siswa maupun guru.

Gaung disebabkan pantulan suara dari permukaan keras ke permukaan keras lainnya yang menyebabkan suara terdengar menumpuk sehingga dipersepsikan sebagai suara yang membingungkan dan sulit dipahami. Permukaan keras seperti jendela, papan tulis, balok beton, dan dinding gipsum yang ditemukan di sebagian besar ruang kelas tidak menyerap energi suara dan akibatnya, suara tersebut dipantulkan kembali ke dalam ruangan, sampai ke telinga berkali-kali dalam interval yang berjarak hanya dalam orde milidetik. Hal ini menyebabkan suara yang terdengar bergaung sehingga otak manusia mengalami kesulitan membedakan informasi primer dan membedakannya dari gaung. Masalah ini diperburuk ketika alat bantu dengar dan implan koklea digunakan. Gema berlebih juga memengaruhi siswa dengan masalah pemrosesan pendengaran, ADHD, dan tantangan belajar lainnya. Faktanya, semua siswa mendapat manfaat dengan menurunkan gaung dan meningkatkan kejelasan.

Dengung diukur dalam hubungannya dengan waktu. Waktu dengung (RT60) adalah waktu yang dibutuhkan suara untuk meluruh hingga 60dB di ruang tertentu. Semakin besar waktu dengung, semakin banyak gaung di sebuah ruangan, dan semakin sulit seseorang untuk mendengarkan informasi verbal. Waktu dengung suatu ruangan akan bergantung pada variabel seperti volume ruang kelas dan material yang digunakan di dalam ruang kelas, apakah merefleksikan atau menyerap suara.

Pengaruhnya terhadap Siswa dan Guru

Kebanyakan kegiatan belajar terjadi melalui komunikasi verbal. Secara tradisional, ruang kelas belum dirancang dengan memperhatikan bagaimana ruangan bersuara atau bagaimana hal itu dapat memengaruhi siswa dan guru yang menggunakannya. Diketahui bahwa jika siswa berada dekat dengan guru, siswa cenderung memiliki keterlibatan dan pemahaman materi yang lebih baik. Karena sebagian besar kelas memiliki 30 siswa atau lebih, sulit untuk membuat setiap siswa berada dekat dengan guru. Untuk siswa di bagian belakang kelas, tingkat suara yang mencapai siswa akan berkurang sebanyak 20dB dibandingkan sumbernya. Otak kemudian harus membedakan apakah suara yang diterima adalah sumber yang ingin didengar atau suara yang memantul dari dinding. Ketika salah satu faktor dalam gema alami di dalam ruangan, keterlambatan suara mencapai telinga, bersama dengan gangguan seperti kebisingan HVAC, suara tingkat dasar kelas dan kebisingan yang berasal dari luar pintu dan jendela, tidaklah mengherankan untuk menemukan bahwa banyak siswa yang tidak mendengarkan materi yang diajarkan kepada mereka.

Dan ini baru permulaan. Saat tingkat suara sekitar di kelas meningkat, guru secara alami meningkatkan tingkat suaranya. ‘Obrolan di kelas’ secara alami meningkat untuk mengimbangi dan masalah memperburuk ke titik di mana guru dan siswa mulai kehilangan konsentrasi.

Anak-anak Tidak Mendengar layaknya Orang Dewasa

Saat Anda mempertimbangkan masalah akustik yang dijelaskan, penelitian menunjukkan bahwa sebanyak 30% siswa mungkin benar-benar kesulitan dalam memahami pesan guru mereka. Kejelasan yang buruk karena jaraknya dengan guru, dengung yang berlebihan dan suara bising mengakibatkan pemahaman materi yang diajarkan kurang.

Kebanyakan orang dewasa tidak mengalami kesulitan ini karena orang dewasa sudah memiliki kemampuan untuk menebak kata-kata apa yang disampaikan oleh pembicara walaupun tidak terdengar dengan jelas.

Solusinya adalah mendesain ruang kelas secara akustik

Sejak awal siaran radio, para penyiar sampai pada kesimpulan bahwa jika sumber siarannya tidak jelas dan ringkas, pesannya akan hilang. Untuk mengatasi masalah ini, panel akustik penyerap dipasang pada permukaan dinding studio siaran untuk mengurangi pantulan dan meningkatkan kejelasan bagi pendengar. Praktik ini berlanjut hingga hari ini dan praktik yang sama dilakukan baik jika Anda mengajar di ruang kelas, menyampaikan pesan di rumah ibadah atau menyiarkan kelas pembelajaran jarak jauh melalui internet.

 

Solusi populer adalah menggunakan panel akustik di langit-langit. Manfaat tambahan dari jarak antara panel dan beton jika panel digantung meningkatkan performa absorpsi panel. Contohnya, hal ini sangat efektif di kafetaria yang bising. Untuk ruang kelas dengan langit-langit T-bar, dapat digunakan panel akustik sebagai pengganti bahan langit-langit biasa seperti fiber tile yang memantulkan suara. Penempatan panel sebenarnya tidak sepenting yang dibayangkan. Hal yang lebih penting adalah menggunakan ruang yang tersedia untuk peningkatan performa terbaik Anda dengan mendistribusikan panel secara merata di sekitar ruangan.

Ruang kelas yang bebas dari gema dan kebisingan yang berlebihan jauh lebih kondusif untuk pembelajaran dan sangat berkontribusi pada keberhasilan siswa yang lebih baik – baik jika siswa tersebut memiliki masalah belajar ataupun tidak. Mengurangi tingkat suara di ruang belajar juga mempermudah pengajaran, mengurangi stres dan kelelahan guru, serta secara signifikan mengurangi kelelahan mendengarkan bagi siswa dan guru. Ketika Anda mempertimbangkan manfaat untuk guru dan siswa, dan biaya yang relatif rendah untuk pemasangan dan perawatan akustik, solusi praktis untuk sekolah dan institusi pasca sekolah yang peduli untuk mencapai hasil maksimal dari siswa mereka sebetulnya telah tersedia di pasaran.

 

Credit : James Wright, Business development executive at Primacoustic