BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu penelitian ini direncanakan selama lima bulan yang dimulai dari bulan November sampai dengan Maret 2012. Tempat dilaksanakannya penelitian
ini adalah di Laboratorium NoiseVibration Research Center, Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Adapun peralatan yang di pergunakan selama penelitian ini adalah:
1. Laptop
Digunakan untuk menyimpan dan mengolah sinyal digital dari Labjack dengan bantuan software DAQFctory. Selain itu laptop juga
digunakan sebagai tone generator dengan bantuan software ToneGen untuk membangkitkan bunyi pure tone. Laptop yang digunakan dalam penelitian
ini ditunjukkan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Laptop.
Universitas Sumatera Utara
Dengan spesifikasi : Processor
: IntelR Core i5 2.3 GHz Memory
: 4 GB RAM Harddisk
: 640 GB Operating System
: Windows 7 Ultimate Edition
2. LabJack U3-LV
Digunakan untuk merubah data sinyal analog bunyi yang dibangkitkan dalam percobaan menjadi sinyal digital. Alat ini ditunjukkan pada gambar
3.2.
Gambar 3.2 LabJack U3-LV. Dengan spesifikasi:
a. 16 Fleksibel IO Input Digital, Digital Output, atau InputAnalog.
b. Sampai 2 Timers Pulse Timing, PWM Output, Input Quadrature.
c. Hingga 2 Counters 32-Bit Tiap.
d. 4 Tambahan Digital IO.
e. Sampai 16 12-bit Input Analog 0-2,4 V atau 0-3,6 V.
f. 2 Analog Output 10-Bit, 0-5volt.
g. Mendukung SPI, I2 C, dan Protokol Serial Asynchronous.
Universitas Sumatera Utara
3. Amplifier
Alat ini digunakan sebagai penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang bertujuan untuk menggerakkan pengeras suara loudspeaker.
Amplifier yang digunakan ditunjukkan pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Amplifier. Dengan spesifikasi:
a. 250 Watt Stereo
b. Type AV-299
4. Speaker
Digunakan untuk mengeluarkan bunyi berupa pure tone yang diatur oleh software ToneGen. Speaker yang digunakan ditunjukkan pada gambar
3.4.
Gambar 3.4 Speaker. Dengan spesifikasi:
Universitas Sumatera Utara
a. Audax 4” Woofer Midrange.
b. Nominal Impedance 8 Ohm.
c. Nominal Power RMS 60W.
d. Sensitivity 90 dB.
5. Mikropon
Digunakan sebagai sensor untuk menangkap sinyal bunyi yang berinterferensi didalam tabung impedansi. Mikropon yang digunakan dapat
dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Mikropon. Dengan spesifikasi:
a. Frekuensi respon 50 – 15,000 Hz.
b. Out put Impedance 300 Ohm.
6. Tabung Impedansi
Digunakan sebagai alat uji untuk mendapatkan nilai transmission loss dari sampel berdasarkan ASTM E2611-09. Tabung impedansi dapat dilihat
pada gambar 3.6.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Tabung impedansi. Tabel 3.1 Spesifikasi tabung impedansi
No Tabung Impedansi
1 Pengujian
Koefisien serap bunyi α dan Transmission Loss TL
2 Standar
ISO 10543-2:1998, ASTM E-1050 3
Frekuensi uji Hz 114 - 2000
4 Diameter dalam tabung
100 mm 5
Loudspeaker Audax Woofer midrange 8 ohm
6 Mikropon
Shure 50 – 15000 Hz
7 Data akuisisi
Labjack U3-LV 8
Amplifier 250W stereo type AV- 299
9 Software
DaqFactory Sumber: Hasil riset Asade, Felix, 2013
3.2.2 Bahan
Adapun bahan spesimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aluminium-Magnesium Al-Mg dengan ketebalan 10 mm. Dimensi spesimen
dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Dimensi spesimen Al-Mg.
Universitas Sumatera Utara
Variasi spesimen yang digunakan didalam penelitian ditunjukkan pada gambar 3.8.
1 2
3 Gambar 3.8 Spesimen Al-Mg 1 Paduan Al 98-Mg 2 2 Paduan Al
96-Mg 4 3 Paduan Al 94-Mg 6.
Ketiga spesimen tersebut telah diuji sifat mekanis nya. Sifat mekanis dari spesimen dapat dilihat pada tabel 3.2
Tabel 3.2 Sifat mekanis spesimen aluminium-magnesium. Kadar
Tensile Strength
MPa
Modulus Elasticity E
Mpa Brinell Hardness
Number BHN Al 98 -
Mg 2 165.511
4.208 4443.614
59.435 Al 96 -
Mg 4 158.814
3.802 4646.040
62.284 Al 94 -
Mg 6 116.638
3.338 3564.087
64.529 Sumber: Hasil riset Reza Nst, 2012 dan Henryandus,2012
Uji foto mikro pada ketiga spesimen Aluminium-Magnesium Al-Mg dapat dilihat pada gambar 3.9.
Universitas Sumatera Utara
1 2
3 Gambar 3.9 Foto mikro 200× pembesaran 1Paduan Al 98-Mg 2
2Paduan Al 96-Mg 4 3Paduan Al 94-Mg 6. Sumber : Hasil riset Reza Nst, 2012
3.3 Experimental Set Up
Pengujian transmission loss dilakukan dengan menggunakan 4 buah mikropon, berbeda dengan pengujian koefisien serap bunyi yang hanya
menggunakan 2 mikropon. Skematis dan set up alat untuk pengujian transmission loss ditunjukkan pada gambar 3.10 dan 3.11.
Gambar 3.10 Skema alat uji tabung impedansi.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.11 Set Up peralatan pengujian.
3.4 Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1.
Siapkan semua peralatan uji dengan diatur sesuai gambar set up peralatan pengujian.
2. Masukkan spesimen uji dalam tabung impedansi, yaitu ditengah ruang uji
dengan posisi tegak lurus terhadap arah ruang tabung seperti terlihat pada gambar 3.12.
Gambar 3.12 Posisi spesimen uji dalam tabung impedansi.
Universitas Sumatera Utara
3. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz,
1500Hz, dan 2000 Hz. 4.
Hubungkan mikropon 1, 2, 3, dan 4 pada pre-amp mic channel 1, 2, 3, dan 4 seperti terlihat pada gambar 3.13.
Gambar 3.13 Susunan channel pada Pre-Amp Mic. 5.
Hubungkan output chanel pre-amp mic ke chanel 1, 2, 3, dan 4 pada labjack seperti terlihat pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Susunan channel pada LabJack. 6.
Hubungkan Labjack ke port USB pada Laptop lalu buka Software DAQFaqtory untuk menganalisis sinyal.
7. Pada DAQFaqtory buka program Sound Recorder 4ch.
Universitas Sumatera Utara
8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang
dikeluarkan berupa pure tone. 9.
Atur frekuensi pada ToneGen lalu buka kembali DAQFaqtory untuk melihat grafik tegangan suara pada masing-masing mikropon.
10. Klik StartStop Save untuk Logging data. Data grafik akan otomatis
tersimpan dalam drive D: pada laptop. 11.
Ambil nilai tegangan rata-rata pada masing-masing mikropon 1, 2, 3, dan 4 untuk dihitung nilai transmission loss nya dengan bantuan MATLAB.
12. Hitung tekanan suara pada masing-masing mikropon dengan rum
13. Hitung rasio tekanan bunyi antara mikropon dengan rumus:
14. Hitung nilai Transmission Loss dengan rumus:
TL = 20 Log
| | –
20 Log |
| 15.
Ulangi prosedur diatas untuk frekuensi dan sampel yang berbeda. 16.
Masukkan data yang telah dihitung ke dalam tabel dan di plot ke dalam bentuk grafik agar dapat melihat perbandingan transmission loss pada
frekuensi yang berbeda dan pada masing-masing sampel.
Universitas Sumatera Utara
3.5 Teknik Pengukuran, Pengolahan dan Analisa Data
Kategori