Pengaruh variasi jenis bahan terhadap pola hamburan pada ... · • Pengukuran pola hamburan difuser dilakukan pada frekuensi 1 pita oktaf : 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000

PENGARUH VARIASI JENIS

BAHAN TERHADAP POLA

HAMBURAN PADA DIFUSER QRD

DAN MLS

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Instititut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2013

Oleh :

Fajar Kurniawan

1108 100 048

Dosen Pembimbing :

Lila Yuawana M.Si

Gontjang Prajitno M.Si

Latar Belakang

Waktu

dengung Reflektor

Gema

Difuser Auditorium

Tujuan

• Merancang dan membuat difuser MLS dan QRD pada frekuensi yang telah ditentukan

• Mengetahui pola hamburan difuser jenis kaca dan kayu baik pada difuser MLS dan QRD

• Mengetahui hubungan antara pola hamburan difuser dilapisi kaca dan tanpa dilapisi kaca pada frekuensi desain baik pada difuser MLS dan QRD

BATASAN MASALAH

• Difuser yang digunakan adalah Difuser Maximum Length Sequences 101010101010101 dengan frekuensi desain 4250 Hz dan Quadratic Residue Diffuser N=7 dengan frekuensi desain 2000 Hz.

• Metode yang digunakan adalah metode ruang bebas medan bunyi.

• Ruang uji yang digunakan adalah ruang laboraturium akustik Jurusan Fisika FMIPA ITS.

• Pengukuran pola hamburan difuser dilakukan pada frekuensi 1 pita oktaf : 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz, 8000 Hz.

• Sudut dan jarak pengukuran yang digunakan adalah pada jarak 0,7 m antara bahan uji

dengan Mikrofon dan mikrofon dengan sumber bunyi dari sudut 00-1800 dengan kelipatan 100.

Dasar Teori

Interaksi Gelombang dengan permukaan

Gambar Perilaku bunyi yang berinteraksi dengan permukaan

Hamburan(Scattering) bunyi

Gambar pemantulan hamburan Gambar pemantulan spekuler

DiFUSER

w = λmin

2

Gambar Difuser MLS satu dimensi Gambar difuser QRD satu dimensi

Gambar pola hamburan pada suatu permukaan dengan perbedaan

koefisien apsorbsi yang berbeda

Metodologi

Peralatan yang diperlukan

SLM NL-14 Amplifier Tripod

Speaker

Speaker Personal

Computer Tripod

mikrofon

Pistonphon

Bahan Uji

Difuser QRD tanpa kaca Difuser QRD dilapisi kaca

Difuser MLS tanpa kaca Difuser MLS dilapisi kaca

Ruang Uji

Acoustic Laboratory – Department Of Physics – Sepuluh Nopemeber Institut Of Technology Surabaya

Pengambilan Data

Pengolah Data

(Microsoft

Excel)

Pengambilan

Data

Laptop

Hasil

Hasil Pengukuran

Hasil Pengukuran Bising Sekitar

Frekuensi Tingkat bising sekitar (dB)

125 50,5 250 41,7 500 37,4

1000 25 2000 15,7 4000 13,2 8000 14

Perhitungan splsc

𝑆𝑃𝐿𝑠𝑐 = 𝑆𝑃𝐿𝑑 − 𝑆𝑃𝐿𝑇𝐷

𝑆𝑃𝐿𝑑 = 10 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑑𝑃𝑠𝑐

2

𝑆𝑃𝐿𝑇𝐷 = 10 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑇𝐷𝑃𝑠𝑐

2

Contoh perhitungan

Perbandingan Pola

Hamburan difuser MLS

tanpa dan dilapisi kaca

Pola hamburanFrekuensi 125 Hz Pola hamburanFrekuensi 8000 Hz

Pola hamburanFrekuensi 4000 Hz

0

20

40

60

800

10 2030

4050

60

70

80

90

100

110

120

130140

150160

170180190200210

220230

240

250

260

270

280

290

300

310

320330

340350360

SPL SC Kayu SPL Kaca

0

20

40

60

800

10 2030

4050

6070

80

90

100

110

120130

140150

160170180190200210220

230240

250

260

270

280

290

300310

320330

340350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

0

20

40

60

800

10 2030

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140150

160170180190200

210220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330340

350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

0

20

40

60

800

10 2030

4050

60

70

80

90

100

110

120

130

140150

160170180190200

210220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320330

340350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

Gambar Pola hamburan MLS Frekuensi 250 Hz Gambar Pola hamburan MLS Frekuensi 500 Hz

Gambar Pola hamburan MLS Frekuensi 1000 Hz Gambar Pola hamburan MLS Frekuensi 2000 Hz

0

10

20

30

40

50

60

70

800

1020

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160170180190200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340350

360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

0

10

20

30

40

50

60

70

800

1020

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160170180190200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340350

360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

0

10

20

30

40

50

60

700

1020

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160170180190200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340350

360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

Perbandingan Pola

Hamburan difuser QRD

tanpa dan dilapisi kaca

Pola hamburanFrekuensi 125 Hz Pola hamburanFrekuensi 8000 Hz

Pola hamburanFrekuensi 2000 Hz

010203040506070

010 20

3040

5060

70

80

90

100

110

120130

140150

160170180190200210220

230240

250

260

270

280

290

300

310320

330340

350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

010203040506070

010 20

3040

5060

70

80

90

100

110

120130

140150

160170180190200210220

230240

250

260

270

280

290

300

310320

330340

350360

SPL SC Kayu SPL Kaca

010203040506070

010 20

3040

5060

70

80

90

100

110

120130

140150

160170180190200210220

230240

250

260

270

280

290

300310

320330

340350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

010203040506070

010 20

3040

5060

70

80

90

100

110

120130

140150

160170180190200210220

230240

250

260

270

280

290

300

310320

330340

350360

SPL SC Kayu SPL SC Kaca

Gambar Pola hamburan QRD Frekuensi 250 Hz Gambar Pola hamburan QRD Frekuensi 500 Hz

Gambar Pola hamburan QRD Frekuensi 1000 Hz Gambar Pola hamburan MLS Frekuensi 4000 Hz

Kesimpulan

• Pemberian lapisan kaca menunjukan nilai SPL yang ditangkap mikrofon lebih besar daripada difuser MLS dan QRD yang tidak dilapisi kaca.

• Difuser yang dibuat dapat menghamburkan bunyi lebih merata pada frekuensi desainya, yaitu difuser MLS dengan lebar 4 cm tanpa dan dengan dilpisi kaca pada frekuensi 4000 Hz dan difuser QRD N=7 tanpa dan dengan dilapisi kaca pada frekuensi 2000 Hz.

• Dengan pemberian kaca maupun tidak pada kedua jenis difuser tidak mempengaruhi pola hamburannya.

Terima kasih

Sudut

Frekuensi

4000

D stdev TD stdev Sc

0 76.16 0.20 75.03 0.34 57.89

10 76.00 0.12 74.71 0.20 58.80

20 77.20 0.27 75.28 0.17 63.15

30 77.60 0.24 75.97 0.20 62.27

40 78.47 0.12 76.58 0.25 64.30

50 79.76 0.23 78.82 0.19 59.98

60 81.26 0.21 79.60 0.13 66.07

70 82.21 0.11 80.59 0.14 66.83

80 83.79 0.23 82.29 0.22 67.80

90 84.53 0.15 83.32 0.17 66.81

100 83.51 0.16 81.69 0.10 69.04

110 81.15 0.14 79.97 0.18 63.23

120 79.78 0.18 78.96 0.15 58.87

130 79.20 0.12 78.22 0.17 59.76

140 78.23 0.28 76.98 0.25 60.77

150 77.39 0.13 76.01 0.28 60.73

160 76.58 0.13 75.03 0.21 60.85

170 76.02 0.25 74.76 0.20 58.63

180 75.88 0.23 75.06 0.24 54.97

Tabel Data untuk frekuensi 4000 Hz pada difuser MLS tanpa dilapisi kaca dan tanpa difuser

Sebagai contoh diambil perhitungan SPL untuk difuser yang memiliki lebar 4 cm pada frekuensi 4000 Hz, pada sudut 00. Data-data yang tercatat adalah sebagai berikut : SPL ketika tanpa difuser (SPLtd) = 75.03 SPL ketika menggunakan difuser (SPLd) = 76.16 Sehingga nilai SPLscattering(SPLsc) :

𝑆𝑃𝐿𝑠𝑐 = 𝑆𝑃𝐿𝑑 − 𝑆𝑃𝐿𝑇𝐷

76.16 = 10 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑑

2𝑥10−5

2

75.03 = 10 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑇𝐷

2𝑥10−5

2

Pd2 = (2𝑥10−5)2 . 1076.16 10

Pd2 = 0,129

Ptd2 = (2𝑥10−5)2 . 1075.03 10

Ptd2 = 0,113

𝑃𝑠𝑐2 = 𝑃𝑑

2 − 𝑃𝑇𝐷2

= 0,129 − 0,113 = 0,017

𝑆𝑃𝐿𝑠𝑐 = 10 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑠𝑐𝑃𝑎𝑐

2

𝑆𝑃𝐿𝑠𝑐 = 10 𝐿𝑜𝑔 0,017

2𝑥10−5

2

= 57,89 dB

Back