Istilah-istilah Dalam Akustika Akustika

3.4 Akustika

4 Akustika adalah ilmu tentang bunyi. Akustika dibagi menjadi akustika ruang room accoustis yang menangani bunyi-bunyi yang dikehendaki dan kontrol kebisingan noise control yang menangani bunyi-bunyi yang tidak dikehendaki. Bunyi yang dapat didengar oleh manusia itu sendiri berada pada interval 20 – 20.000 Hz, dimana dibawah rentang tersebut disebut bunyi infrasonik dan diatas intervel tersebut disebut bunyi ultrasonik yang keduanya tidak lagi dapat didengar oleh manusia. Bunyi itu sendiri tidak sepenuhnya berasal dari manusia. Ada yang dinamakan bunyi udara airbone sound yang merambat melalui udara dan bunyi struktur structural sound yang merambat melalui struktur bangunan.

3.4.1. Istilah-istilah Dalam Akustika

Gangguan bunyi hingga tingkat tertentu dapat diadaptasi oleh fisik, namun syaraf dapat terganggu. Ambang bunyi threshold of audibility adalah intensitas bunyi yang sangat lemah yang masih dapat didengar oleh telinga manusia, berenergi 10 -12 Wm 2 . Ambang bunyi ini sidepakati mempunyai tingkat bunyi 0 dB. Ambang sakit threshold of pain adalah kekuatan bunyi yang dapat menyebabkan sakit pada telinga manusia, berenergi 1 Wm 2 . Adapun grafik yang menunjukkan kombinasi antara skala sumber bunyi dan rentang frekuensinya dapat dilihat pada Gambar 3.1. Kriteria kebisingan Noise Criterion : NC disebut juga bunyi latar yang diperkenankan agar aktivitas 4 Satwiko, Prasasto.2008. Fisika Bangunan. Yogyakarta. Penerbit Andi. Universitas Sumatera Utara tidak terganggu merupakan tingkat kebisingan terendah yang dipersyaratkan untuk ruang tertentu menurut fungsi utamanya. Pengurangan kebisingan Noise Reduction; NR merupakan kekuatan bunyi yang diukur dalam desibel dB. Kriteria pengurangan kebisingan Noise Reduction Criteria; NRC merupakan perhitungan rata-rata dibulatkan ke bilangan terdekat 0,05 antara 250, 500, 1000, 2000 125 dan 4000 tidak ikut dihitung. Informasi NRC biasanya menyertai papan akustik. Adapun perbandingan antara tingkat bunyi beberapa sumber dapat dilihat pada Gambar 3.2. Selain hal diatas ada yang dikenal dengan sebutan A,B, C weighted decibels yang merupakan koreksi terhadap tingkat bunyi nyata untuk menyesuaikan dengan perasaan manusia. A sangat mengurangi kepekaan pada bunyi frekuensi rendah, B sedikit mengadakan penyesuaian, C tidak mengubah ukuran. Tingkat kebisingan yang diperbolehkan acceptable noise level adalah tingkat kebisingan yang diperkenankan terjadi di suatu ruangan agar aktifitas tidak terganggu. Ruang tidur di rumah pribadi misalnya jika pada malam hari tingkat kebisingannya melebihi 25 dBA tentu akan menyebabkan gangguan. Kehilangan transmisi transmission loss ;Tl adalah daya media untuk menghambat bunyi diukur dengan dB yang berbeda untuk setiap frekuensi. Pori-pori dapat mengurangi TL hingga 15 dB. Kekerasan suara loudness adalah kekuatan bunyi yang dirasakan oleh telinga manusia diukur dengan foon atau dBA weighted decibel. Kekerasan bunyi dibedakan dengan tingkat bunyi sound level. Dengan kesepakatan grafik kekerasan bunyi bertemu dengan grafik tingkat bunyi pada frekuensi 1000 Hz. Jdi 100 dB 100 Hz kurang menyakitkan dibanding 100 dB Universitas Sumatera Utara 3200 Hz. Tetapi 100 dBA atau foon 100 Hz sama menyakitkannya dengan 100 dBA 3200 Hz. Bunyi Ambien ambient sound adalah bunyi total di suatu ruangan diukur dengan dB. Bunyi ambien ini sangat mempengaruhi tingkat kebisingan. Adapun data yang menunjukkan tingkat kebisingan yang diperbolehkan dapat dilihat pada Tabel 3.5. Bunyi dengung reverberation sound adalah bunyi yang terpantul- pantul. Ruangan yang khusus untuk berceramah misalnya tidak begitu membutuhkan dengung dibanding ruangan untuk paduan suara. Sebaliknya bila tanpa dengung sama sekali ruangan tentu kurang menarik bagi paduan suara. Waktu dengung reverberation time; TR adalah waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk berkurang 60 dB dihitung dalam detik. Setiap ruangan membutuhkan waktu dengung berbeda-beda tergantung pada penggunaannya. Waktu dengung yang terlalu pendek menyebabkan ruangan ‘mati’ dan waktu dengung yang panjang memberikan suasana ‘hidup’ pada ruangan. Serapan absorbtion adalah perbandingan antara energi yang tidak dipantulkan kembali dan energi bunyi keseluruhan yang datang, diukur dengan Sabine. Sabine adalah derajat serap yang merupakan perbandingan antara energi yang tidak dipantulkan kembali dengan energi bunyi keseluruhan yang datang. Nilai 1 m 2 Sabine diartikan sebagai nilai serapan bunyi yang setara dengan 1m 2 jendela terbuka, sedangkan 1ft 2 Sabine setara dengan serapan 1ft 2 jendela terbuka. Serapan bahan akan menentukan lama waktu dengung. Universitas Sumatera Utara Penyerapan bunyi sound-absorbsing adalah kemampuan suatu bahan untuk meredam suatu bunyi yang datang dihitung dalam persen atau pecahan bernilai 0 ≤ α ≤ 1. Nilai 0 berarti tidak ada peredaman bunyi seluruh bunyi yang datang dipantulkan secara sempurna sedangkan nilai 1 berarti bunyi yang datang diserap seluruhnya. Jendela yang terbuka dianggap memiliki nilai α = 1 karena seluruh bunyi tidak dipantulkan. Kekedapan bunyi sound-proofing adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan bunyi atau mengurangi intensitas bunyi yang datang dari satu sisi ke sisi lain yang dihitung dalam dB. Selain data NRC noise reduction criteria data laboratorium harus menyertakan konstruksinya karena akan mempengaruhi nilai α-nya. Intensitas bunyi sound intensity adalah banyaknya energi bunyi per unit luasan diukur dengan watt m 2 . Sementara itu data yang menunjukkan sumber- sumber bunyi dengan intensitasnya dpat dilihat pada Tabel 3.6. Tingkat bunyi sound level adalah perbandingan logaritmis energi siatu sumber bunyi dengan alasan sumber bunyi acuan diukur dalam dB. Universitas Sumatera Utara PIANO UCAPAN HURUF HIDUP UCAPAN HURUF MATI STEREO HIGH FIDELITY TES LABORATORIUM AKUSTIK RENTANG PENDENGARAN ORANG TUA RENTANG PENDENGARAN ORANG MUDA C TENGAH SKALA PANJANG GELOMBANG 44 m 22 m 11 m 5,5 m 2,8 m 1,4 m 0,7 m 0,34 m 0,17 m 0,086 m 0,043 m 0,021 m 0,001 m FREKUENSI Hz 8 16 20 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 20000 32000 Gambar 3.1. Grafik yang Menunjukkan Kombinasi Antara Sumber Bunyi dan Rentang Frekuensinya Sumber : Fisika Bangunan: Satwiko, Prasasto Universitas Sumatera Utara DECIBELS 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 AMBANG BATAS SAKIT AMBANG BATAS PERASAAN AMBANG BATAS KETULIAN DALAM JANGKA PANJANG PERCAKAPAN AMBANG BATAS PENDENGARAN TIDAK LAGI TERDENGAR MESIN JET JARAK 25 M PESAWAT JET SAAT TINGGAL LANDAS JARAK 100 M BAND HARD-ROCK 9DENGAN PENGERAS ELKTRONIK, GUNTUR SEPEDA MOTOR YANG DIGAS PADA JARAK 1 METER KLAKSON MOBIL PADA JARAK 3 M, SUARA GADUH PADA PETRANDINGAN SEPAK BOLA MESIN PERCETAKAN, PEMECAH BALON DENGAN TEKANAN, RUANG PERALATAN KOMPUTER KAFETARIA DENGAN DINDING PEMANTUL BUNYI KANIB PESAWAT B-757 PADA SAAT TERBANG, BUNYI PLASTIK PEMBUNGKUS MAKANAN PADA JARAK 0,5 M DEKAT LALU LINTAS JALAN RAYA 55 dB BUNYI LALU LINTAS JALAN RAYA DAN KERETA API KEGIATAN KANTOR MUSIK LEMBUT DAN PERALATAN STEREO DI RUMAH TINGGAL RUMAH TINGGAL TANPA BUNYI STEREO DI MALAM HARI BISIKAN, RUANG PENGUJIAN AUDIOMETRIK BUNYI DAUN TERKENA ANGIN LEMBUT, NAFAS MANUSIA PENILAIAN SUBJEKTIF MENYAKITKAN DPT BERBAHAYA MEMEKAKKAN SANGAT KERAS KERAS SEDANG LEMAH SANGAT LEMAH Gambar 3.2. Perbandingan Antara Tingkat Bunyi Beberapa Sumber Sumber : Fisika Bangunan: Satwiko, Prasasto Universitas Sumatera Utara Tabel 3.5. Tingkat Kebisingan yang Diperbolehkan Bangunan Ruangan dBA Rumah tinggal Ruang tidur, rumah pribadi Ruang tidur, flat Ruang tidur, hotel Ruang keluarga 25 30 35 40 Komersial Kantor pribadi Bank Ruang konferensi Kantor umum, toko Restoran Kafetaria 35-45 40-50 40-45 40-55 40-60 50-60 Industri Bengkel presisi Bengkel berat Laboratorium 40-60 60-90 40-50 Pendidikan Ruang kuliah, ruang kelas Ruang belajar privat Perpustakaan 30-40 20-35 35-45 Kesehatan Rumah sakit, ruang inap umum Rumah sakir, ruang inap privat Ruang operasi 25-35 20-25 25-30 Auditorium Hall konser Gereja Ruang sidang, ruang konferensi Studio rekaman Studio radio Teater drama 25-35 35-40 40-45 20-25 20-30 30-40 Sumber : Fisika Bangunan: Satwiko, Prasasto Energi acuan itu adalah energi sumber bunyi terendah yang masih dapat didengar oleh telinga manusia yaitu 10 -12 W m 2 . Setiap penggandaan jarak tingkat bunyi berkurang 6 dB. Setiap penggandaan sumber bunyi tingkat bunyi akan bertambah 3 dB. Setiap penggandaan masa dinding tingkat bunyi akan berkurang 5 dB. Setiap penggandaan luas bidang peredam tingkat bunyi akan berkurang 3 dB. Universitas Sumatera Utara Tabel 3.6. Sumber Bunyi dan Intensitas Bunyi Sumber bunyi Intensitas Wm 2 Tingkat Intensitas dB Roket ruang angkasa 10 7 190 Pesawat jet 10 4 160 Orkess brass besar 10 130 Mesin besar 10 120 Orkess lengkap 10 -2 100 Mobil penumpang di jalan raya 10 -2 100 Percakapan normal 10 -5 70 Bisikan lembut 10 -9 30 Sumber : Fisika Bangunan: Satwiko, Prasasto Adapun gambar yang mengilustrasikan pengurangan tingkat bunyi akibat jarak dapat dilihat pada Gambar 3.3. 2 m 90 dB 4 m 84 dB 8 m 72 dB 16 m 66 dB 32m 60 dB Sumber bunyi jarak Gambar 3.3. Pengurangan Tingkat Bunyi Akibat Jarak Sumber : Fisika Bangunan: Satwiko, Prasasto Lebih detail lagi untuk pengukuran kebisingan di tempat kerja, kombinasi tingkat suara dari alat-alat yang menjadi sumber kebisingan seperti permesinan Universitas Sumatera Utara maupun alat pemindah bahan ukuran kebisingannya dapat dilihat pada Gambar 3.4. Gambar 3.4. Ukuran Kebisingan Berbagai Mesin dan Percakapan Sumber :Enviromenmental Noise Control ATCO Structures and Logistics

3.4.2. Rumus-Rumus Matematis Dalam Akustika