Studi Eksperimental Kebisingan Menggunakan Metode Kendali Kebisingan Aktif Pada Knalpot Supra X 125D
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada masa sekarang ini industri permobilan terus meningkat. Peralatan
industri seperti knalpot sepeda motor, peniup / penghembus, kipas angin, dan trafo
menyebabkan suatu permasalahan kebisingan yang tampak nyata. banyak sumber
bising lain yang berasal dari lingkungan seperti bising kendaraan (lalu lintas),
bising mesin pabrik, dan bising suara riuh manusia yang sedang beraktifitas.
Disamping itu orang yang hidup dengan kebisingan lalu lintas cenderung
memiliki tekanan darah tinggi dibanding mereka yang tinggal di lingkungan yang
lebih tenang. Orang yang tinggal dilingkungan perkotaan dengan rata – rata
tingkat kebisingan malam hari sebesar 55 desibel atau lebih, memiliki resiko dua
kali lebih besar untuk dirawat karena tekanan darah tinggi dibanding mereka yang
tinggal dilingkungan dengan rata- rata tingkat kebisingan malam hari sebesar 50
desibel. Polusi suara meningkatkan tekanan darah dan karena itu memiliki
dampak kesehatan jangka panjang[1].
Kebisingan merupakan suara yang tidak dikehendaki, kebisingan yaitu
bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktu
tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan kenyamanan
lingkungan atau semua suara yang tidak dikehendaki yang bersumber dari alatalat proses produksi dan atau alat-alat kerja pada tingkat tertentu dapat
menimbulkan gangguan pendengaran[1].
Pada tabel 1.1 dibawah ini adalah sebagai acuan ambang batas kebisingan
untuk kawasan dan lingkungan kegiatan :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1Ambang batas kebisingan untuk kawasan dan lingkungan kegiatan[1].
Peruntukan Kawasan/Lingkungan
Tingkat
Kegiatan
Kebisingan (dB)
a. Peruntukan Kawasan
1. Perumahan dan Pemukiman
55
2. Perdagangan dan Jasa
70
3. Perkantoran dan Perdagangan
65
4. Ruangan Terbuka Hijau
50
5. Industri
70
6. Pemerintah dan Fasilitas Umum
60
7. Rekreasi
70
8. Khusus
Bandar Udara
Stasiun Kereta Api
Pelabuhan Laut
Cagar Budaya
70
60
b. Lingkungan Kegiatan
1. Rumah Sakit atau sejenisnya
55
2. Sekolah atau sejenisnya
55
3. Tempat Ibadah atau sejenisnya
55
Dengan dilandasi penjelasan diatas peneliti mengangkat suatu topik
tentang kebisingan yang dihasilkan knalpot, dimana tingkat kebisingan suara
knalpot ditentukan oleh berbagai macam faktor salah satunya yaitu Sinyal noise
yang dihasilkan oleh knalpot karena beberapa faktor seperti design material,
mesin yang kurang pemeliharaan (maintenance) dan masih banyak faktor pemicu
lainnya.
Masalah Noise salah satu problema bagi masyarakat khususnya
mereka yang hidup didup didaerah kebisingan lalu lintas, pabrik, bandara, dan lain
sebagainya maka banyak riset – riset tentang noise yang bermunculan bagi
kalangan akademik baik itu nasional maupun internasional ataupun seperti yang
diteliti Laboratorium Noise and Vibration Control Program Magister Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
Dari beberapa penelitian sebelumnya yang telah dilakukan, baik itu dari
Indonesia maupun dari luar negeri Maka dari itu, munculah sebuah ide dari
peneliti dalam mengatasi kebisingan dengan objek knalpot, Salah satu langkah
penanggulangannya dalam upaya perlindungan dari dampak buruk yang
dihasilkan bunyi adalah pembuatan sistem Kendali Bising Aktif (Active Noise
Control) untuk memberikan data sebagai acuan penentuan kebijakan pengurangan
dampak bising.
Mengingat pentingnya pengurangan tingkat kebisingan maka dilakukan
penelitian yang diangkat menjadi Skripsi yaitu Kendali kebisngan aktif (Active
Noise Control pada knalpot yang merupakan suatu teknologi yang berguna untuk
mereduksi sinyal bising yang tidak diinginkan. prinsip kerjanya adalah dengan
menghasilkan gelombangfrekuensi yang berkekuatan cukup untuk menetralkan
sinyal gelombang frekuensi dari sumber bising. Kendali kebisingan aktif dapat
diaplikasikan untuk lingkungan pekerjaan yang menggunakan teknologi dengan
prinsip mekanis, terutama di bidang industri, penyiaran, dan transportasi. terkait
dengan kesehatan dan keselamatan kerja, ANC berperan dalam meredam bising
tersebut sehingga lingkungan kerja tidak menimbulkan kerusakan, baik bagi
manusia maupun objek lainnya.
Berikut pada gambar 1.1 ditunjukansalah satu aplikasi Kendali
KebisinganAktif pada interior mobil :
Gambar 1.1 Konsep ANC pada mobil [2]
Pada gambar 1.1 diatas dapat dilihat dimana kendali kebisingan aktif di
aplikasikan pada interior mobil untuk mereduksi bising yang dihasilkan mesin
Universitas Sumatera Utara
sehingga pengemudi dan penumpang nyaman didalam mobil. Berdasarkan
gambar 1.1 muncul suatau ide dari peneliti untuk mengaplikasikan Kendali
Kebisingan Aktif sehingga dapat mereduksi kebisingan yang ditimbulkan mesin.
Dalam hal ini Active Noise Control (ANC) akan di aplikasikan pada
Knalpot yaitu Knalpot Supra X 125D Karena peneliti ingin membuktikan bahwa
kendali kebisingan aktif dapat diaplikasikan pada Knalpot sepeda motor .
Dari beberapa alasan tersebut menjadikan pembangunan sebuah perangkat
yang mampu meredam ataupun mengeliminasi noise menjadi sebuah kebutuhan.
Karena beberapa masalah tentang kebisingan munculah dua pendekatan dalam
mengurangi bising tersebut yaitu:
1. Pengendalian bising aktif (Active Noise Control)
Pada Active Noise Control dapat dilakukan dengan kontrol pada
sumber. Aktif Kendali Kebisingan adalah teknik dengan bising atau suara
dilawan suara. Teknik ini ditujukan untuk meredam kebisingan seminimal
mungkin atau bahkan dapat menghilangkan kebisingan tersebut jika
pelemahan sinyal bisa dilakukan dengan sempurna. Pada gambar 1.2
dicontohkan salah satu aplikasi kendali kebisingan aktif pada pesawat:
Gambar 1.2 Konsep ANC pada pesawat [3]
Pada gambar 1.2 diatas menunjukan aplikasi kendali kebisingan
aktif pada pesawat untuk mereduksi kebisingan yang dihasilkan propeller
sehingga gelombang bising yang dihasilkan dapat mereduksi getaran pada
kabin pesawat dan tidak mengganggu kenyamanan dalam pesawat.
Universitas Sumatera Utara
2. Pengendalian bising pasif (passive noise control)
Sedangkan pada Pasif pengontrolan kebisingan pada sumber dapat
dilakukan dengan modifikasi sumber, yaitu penggantian material dengan
material lain, atau mendesain ulang alat atau mesin supaya kebisingan yang
ditimbulkan bisa dikurangi. Misalnya mengurangi faktor gesekan,
kebocoran suara, memperkecil dan mengisolasi elemen getar, melengkapi
peredam pada mesin, serta pemeliharaan rutin terhadap mesin. Tetapi cara
ini memerlukan penelitian intensif dan umumnya juga butuh biaya yang
sangat tinggi.
Berikut salah satu contoh metode pengendalian kebisingan pasif pada
material knalpot komposit Laboratorium Noise and Vibration Control
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara :
Gambar 1.3 Kendali kebisingan pasif pada knalpot komposit [4]
Pada gambar 1.3 diatas bahwasanya Knalpot ini menggunakan serat
batang kelapa sawit dengan komposisi resin, epoxy dan komposisi lainnya
dituang dalam cetakan knalpot satria FU, sehingga terbentuk knalpot
komposit seperti gambar 1.3 diatas sebagai metode untuk peredam kebisingan
yang dihasilkan oleh mesin dan ini merupakan salah satu contoh metode
peredaman kebisingan secara pasif.
1.2. Perumusan Masalah
Salah satu langkah yang harus dilakukan dalam mengurangi kebisingan
pada knalpot adalah dengan membuat suatu metode kendali kebisingan aktif
Universitas Sumatera Utara
(Active Noise Control). dimana dalam bahasa awamnya suara dilawan suara
sehingga faktor kebisingan dapat di reduksi seminimal mungkin.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka penulis tertarik melakukan
penelitian tentang eksperimental kendali kebisingan aktif (Active Noise Control)
dengan objek penelitian Knalpot sepeda motor Supra X 125D dengan maksud
membuktikan kendali kebisingan aktif dapat mereduksi sinyal kebisinganpada
Knalpot.
1.3. Tujuan Penelitian
1. Melakukan kajian Eksperimental terhadap mesin menggunakan
metode Kendali Kebisingan Aktif (Active NoiseControl) pada
Knalpot Supra X 125D (Noise Silincer)
2. Melakukan pengujian kebisingan secara Eksperimental pada
knalpot yang tidak menggunakan alat kendali kebisingan aktif
(Active Noise Control) pada Knalpot Supra X 125D.
3. Melakukan pengujian kebisingan secara Eksperimental pada
knalpot yang menggunakan alat kendali kebisingan aktif (Active
Noise Control) pada Knalpot Supra X 125D Sehingga diperoleh
reduksi sinyal.
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Knalpot ini menggunakan mesin Supra X 125D (4 Stroke) berbahan bakar
premium.
2. Melakukan pengujian secara eksperimental kendali kebisingan aktif
(Active Noise Control) menggunakan sound level meter pada knalpot
Supra X 125D.
3. Pengujian dilakukan di laboratorium Noise and Vibration Control Program
Magister Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
1. Penelitian ini adalah salah satu upaya pihak perguruan tinggi, dalam
memberi informasi kepada dunia industri dan dunia pendidikan tentang
teknik untuk mengatasi kebisingan yang disebabkan mesin-mesin industri,
transportasi dan lain sebagainya sehingga dapat berguna untuk dunia
automotive, industri, bangunan (tata ruang), bidang kedokteran.
2. Kendali Kebisingan Aktif (Active Noise Control) pada Knalpot adalah
dengan mereduksi sinyal bising (noise reduction) yang dapat mengganggu
ketentraman masyarakat.
3. Kendali Kebisingan Aktif untuk meredam suara yang berfrekuensi rendah
yang jika dilakukan dengan metode Pengendalian Kebisingan Pasif akan
mengeluarkan biaya yang sangat mahal dibandingkan dengan metode
kendali kebisingan aktif (Active Noise Control). Metode aktif juga bisa
meredam
getaran
pada
mesin
industri,
dan
memelihara
dan
memperpanjang umur mesin.
1.6. Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini disajikan kedalam tulisan yang terdiri dari 5 bab. Bab.1
Pendahuluan Berisi gambaran tentang tugas akhir yang meliputi pembahasan
tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan. Bab 2
Tinjauan Pustaka yang berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan
pokok permasalahan. Bab 3 Metode Penelitian meliputi langkah – langkah
pengolahan dan analisa data.Bab 4 Hasil dan Pembahasan Merupakan hasil
pengolahan data yang diperoleh dari hasil penelitian kemudian dilakukan
pembahasan terhadap hasil pengerjaan. Bab 5 Kesimpulan dan Saran Merupakan
hasil tugas akhir,berisikan jawaban dari tujuan dari penelitian. Selanjutnya
merupakan daftar pustaka dan lampiran.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada masa sekarang ini industri permobilan terus meningkat. Peralatan
industri seperti knalpot sepeda motor, peniup / penghembus, kipas angin, dan trafo
menyebabkan suatu permasalahan kebisingan yang tampak nyata. banyak sumber
bising lain yang berasal dari lingkungan seperti bising kendaraan (lalu lintas),
bising mesin pabrik, dan bising suara riuh manusia yang sedang beraktifitas.
Disamping itu orang yang hidup dengan kebisingan lalu lintas cenderung
memiliki tekanan darah tinggi dibanding mereka yang tinggal di lingkungan yang
lebih tenang. Orang yang tinggal dilingkungan perkotaan dengan rata – rata
tingkat kebisingan malam hari sebesar 55 desibel atau lebih, memiliki resiko dua
kali lebih besar untuk dirawat karena tekanan darah tinggi dibanding mereka yang
tinggal dilingkungan dengan rata- rata tingkat kebisingan malam hari sebesar 50
desibel. Polusi suara meningkatkan tekanan darah dan karena itu memiliki
dampak kesehatan jangka panjang[1].
Kebisingan merupakan suara yang tidak dikehendaki, kebisingan yaitu
bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktu
tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan kenyamanan
lingkungan atau semua suara yang tidak dikehendaki yang bersumber dari alatalat proses produksi dan atau alat-alat kerja pada tingkat tertentu dapat
menimbulkan gangguan pendengaran[1].
Pada tabel 1.1 dibawah ini adalah sebagai acuan ambang batas kebisingan
untuk kawasan dan lingkungan kegiatan :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1Ambang batas kebisingan untuk kawasan dan lingkungan kegiatan[1].
Peruntukan Kawasan/Lingkungan
Tingkat
Kegiatan
Kebisingan (dB)
a. Peruntukan Kawasan
1. Perumahan dan Pemukiman
55
2. Perdagangan dan Jasa
70
3. Perkantoran dan Perdagangan
65
4. Ruangan Terbuka Hijau
50
5. Industri
70
6. Pemerintah dan Fasilitas Umum
60
7. Rekreasi
70
8. Khusus
Bandar Udara
Stasiun Kereta Api
Pelabuhan Laut
Cagar Budaya
70
60
b. Lingkungan Kegiatan
1. Rumah Sakit atau sejenisnya
55
2. Sekolah atau sejenisnya
55
3. Tempat Ibadah atau sejenisnya
55
Dengan dilandasi penjelasan diatas peneliti mengangkat suatu topik
tentang kebisingan yang dihasilkan knalpot, dimana tingkat kebisingan suara
knalpot ditentukan oleh berbagai macam faktor salah satunya yaitu Sinyal noise
yang dihasilkan oleh knalpot karena beberapa faktor seperti design material,
mesin yang kurang pemeliharaan (maintenance) dan masih banyak faktor pemicu
lainnya.
Masalah Noise salah satu problema bagi masyarakat khususnya
mereka yang hidup didup didaerah kebisingan lalu lintas, pabrik, bandara, dan lain
sebagainya maka banyak riset – riset tentang noise yang bermunculan bagi
kalangan akademik baik itu nasional maupun internasional ataupun seperti yang
diteliti Laboratorium Noise and Vibration Control Program Magister Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
Dari beberapa penelitian sebelumnya yang telah dilakukan, baik itu dari
Indonesia maupun dari luar negeri Maka dari itu, munculah sebuah ide dari
peneliti dalam mengatasi kebisingan dengan objek knalpot, Salah satu langkah
penanggulangannya dalam upaya perlindungan dari dampak buruk yang
dihasilkan bunyi adalah pembuatan sistem Kendali Bising Aktif (Active Noise
Control) untuk memberikan data sebagai acuan penentuan kebijakan pengurangan
dampak bising.
Mengingat pentingnya pengurangan tingkat kebisingan maka dilakukan
penelitian yang diangkat menjadi Skripsi yaitu Kendali kebisngan aktif (Active
Noise Control pada knalpot yang merupakan suatu teknologi yang berguna untuk
mereduksi sinyal bising yang tidak diinginkan. prinsip kerjanya adalah dengan
menghasilkan gelombangfrekuensi yang berkekuatan cukup untuk menetralkan
sinyal gelombang frekuensi dari sumber bising. Kendali kebisingan aktif dapat
diaplikasikan untuk lingkungan pekerjaan yang menggunakan teknologi dengan
prinsip mekanis, terutama di bidang industri, penyiaran, dan transportasi. terkait
dengan kesehatan dan keselamatan kerja, ANC berperan dalam meredam bising
tersebut sehingga lingkungan kerja tidak menimbulkan kerusakan, baik bagi
manusia maupun objek lainnya.
Berikut pada gambar 1.1 ditunjukansalah satu aplikasi Kendali
KebisinganAktif pada interior mobil :
Gambar 1.1 Konsep ANC pada mobil [2]
Pada gambar 1.1 diatas dapat dilihat dimana kendali kebisingan aktif di
aplikasikan pada interior mobil untuk mereduksi bising yang dihasilkan mesin
Universitas Sumatera Utara
sehingga pengemudi dan penumpang nyaman didalam mobil. Berdasarkan
gambar 1.1 muncul suatau ide dari peneliti untuk mengaplikasikan Kendali
Kebisingan Aktif sehingga dapat mereduksi kebisingan yang ditimbulkan mesin.
Dalam hal ini Active Noise Control (ANC) akan di aplikasikan pada
Knalpot yaitu Knalpot Supra X 125D Karena peneliti ingin membuktikan bahwa
kendali kebisingan aktif dapat diaplikasikan pada Knalpot sepeda motor .
Dari beberapa alasan tersebut menjadikan pembangunan sebuah perangkat
yang mampu meredam ataupun mengeliminasi noise menjadi sebuah kebutuhan.
Karena beberapa masalah tentang kebisingan munculah dua pendekatan dalam
mengurangi bising tersebut yaitu:
1. Pengendalian bising aktif (Active Noise Control)
Pada Active Noise Control dapat dilakukan dengan kontrol pada
sumber. Aktif Kendali Kebisingan adalah teknik dengan bising atau suara
dilawan suara. Teknik ini ditujukan untuk meredam kebisingan seminimal
mungkin atau bahkan dapat menghilangkan kebisingan tersebut jika
pelemahan sinyal bisa dilakukan dengan sempurna. Pada gambar 1.2
dicontohkan salah satu aplikasi kendali kebisingan aktif pada pesawat:
Gambar 1.2 Konsep ANC pada pesawat [3]
Pada gambar 1.2 diatas menunjukan aplikasi kendali kebisingan
aktif pada pesawat untuk mereduksi kebisingan yang dihasilkan propeller
sehingga gelombang bising yang dihasilkan dapat mereduksi getaran pada
kabin pesawat dan tidak mengganggu kenyamanan dalam pesawat.
Universitas Sumatera Utara
2. Pengendalian bising pasif (passive noise control)
Sedangkan pada Pasif pengontrolan kebisingan pada sumber dapat
dilakukan dengan modifikasi sumber, yaitu penggantian material dengan
material lain, atau mendesain ulang alat atau mesin supaya kebisingan yang
ditimbulkan bisa dikurangi. Misalnya mengurangi faktor gesekan,
kebocoran suara, memperkecil dan mengisolasi elemen getar, melengkapi
peredam pada mesin, serta pemeliharaan rutin terhadap mesin. Tetapi cara
ini memerlukan penelitian intensif dan umumnya juga butuh biaya yang
sangat tinggi.
Berikut salah satu contoh metode pengendalian kebisingan pasif pada
material knalpot komposit Laboratorium Noise and Vibration Control
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara :
Gambar 1.3 Kendali kebisingan pasif pada knalpot komposit [4]
Pada gambar 1.3 diatas bahwasanya Knalpot ini menggunakan serat
batang kelapa sawit dengan komposisi resin, epoxy dan komposisi lainnya
dituang dalam cetakan knalpot satria FU, sehingga terbentuk knalpot
komposit seperti gambar 1.3 diatas sebagai metode untuk peredam kebisingan
yang dihasilkan oleh mesin dan ini merupakan salah satu contoh metode
peredaman kebisingan secara pasif.
1.2. Perumusan Masalah
Salah satu langkah yang harus dilakukan dalam mengurangi kebisingan
pada knalpot adalah dengan membuat suatu metode kendali kebisingan aktif
Universitas Sumatera Utara
(Active Noise Control). dimana dalam bahasa awamnya suara dilawan suara
sehingga faktor kebisingan dapat di reduksi seminimal mungkin.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka penulis tertarik melakukan
penelitian tentang eksperimental kendali kebisingan aktif (Active Noise Control)
dengan objek penelitian Knalpot sepeda motor Supra X 125D dengan maksud
membuktikan kendali kebisingan aktif dapat mereduksi sinyal kebisinganpada
Knalpot.
1.3. Tujuan Penelitian
1. Melakukan kajian Eksperimental terhadap mesin menggunakan
metode Kendali Kebisingan Aktif (Active NoiseControl) pada
Knalpot Supra X 125D (Noise Silincer)
2. Melakukan pengujian kebisingan secara Eksperimental pada
knalpot yang tidak menggunakan alat kendali kebisingan aktif
(Active Noise Control) pada Knalpot Supra X 125D.
3. Melakukan pengujian kebisingan secara Eksperimental pada
knalpot yang menggunakan alat kendali kebisingan aktif (Active
Noise Control) pada Knalpot Supra X 125D Sehingga diperoleh
reduksi sinyal.
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Knalpot ini menggunakan mesin Supra X 125D (4 Stroke) berbahan bakar
premium.
2. Melakukan pengujian secara eksperimental kendali kebisingan aktif
(Active Noise Control) menggunakan sound level meter pada knalpot
Supra X 125D.
3. Pengujian dilakukan di laboratorium Noise and Vibration Control Program
Magister Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
1. Penelitian ini adalah salah satu upaya pihak perguruan tinggi, dalam
memberi informasi kepada dunia industri dan dunia pendidikan tentang
teknik untuk mengatasi kebisingan yang disebabkan mesin-mesin industri,
transportasi dan lain sebagainya sehingga dapat berguna untuk dunia
automotive, industri, bangunan (tata ruang), bidang kedokteran.
2. Kendali Kebisingan Aktif (Active Noise Control) pada Knalpot adalah
dengan mereduksi sinyal bising (noise reduction) yang dapat mengganggu
ketentraman masyarakat.
3. Kendali Kebisingan Aktif untuk meredam suara yang berfrekuensi rendah
yang jika dilakukan dengan metode Pengendalian Kebisingan Pasif akan
mengeluarkan biaya yang sangat mahal dibandingkan dengan metode
kendali kebisingan aktif (Active Noise Control). Metode aktif juga bisa
meredam
getaran
pada
mesin
industri,
dan
memelihara
dan
memperpanjang umur mesin.
1.6. Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini disajikan kedalam tulisan yang terdiri dari 5 bab. Bab.1
Pendahuluan Berisi gambaran tentang tugas akhir yang meliputi pembahasan
tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan. Bab 2
Tinjauan Pustaka yang berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan
pokok permasalahan. Bab 3 Metode Penelitian meliputi langkah – langkah
pengolahan dan analisa data.Bab 4 Hasil dan Pembahasan Merupakan hasil
pengolahan data yang diperoleh dari hasil penelitian kemudian dilakukan
pembahasan terhadap hasil pengerjaan. Bab 5 Kesimpulan dan Saran Merupakan
hasil tugas akhir,berisikan jawaban dari tujuan dari penelitian. Selanjutnya
merupakan daftar pustaka dan lampiran.
Universitas Sumatera Utara