penyerapan bunyi dan waktu dengung

PENYERAPAN BUNYI DAN WAKTU DENGUNG

Penyerapan

Bunyi yang tidak dipantulkan akan diserap oleh permukaan atau benda-benda dalam ruang. Sebagian energi yang diserap masih akan ditransmisikan/ diteruskan, sehingga yang benar-benar diserap dan diubah menjadi energi panas hanyalah sebagian dari energi yang tak dipantulkan tersebut.

Gambar energi gelombang bunyi yang tiba di suatu

permukaan.

Penyerapan

Seperti yang telah kita tahu bahwa setiap bahan memiliki daya serap bunyi yang berbeda-beda. Besaran yang menggambarkan banyak atau sedikitnya bunyi yang diserap oleh bahan biasanya dinyatakan dalam koefisien penyerapan. Dimana koefisien penyerapan dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dengan demikian benda dengan koefisien penyerapan α besar memiliki kemampuan menyerap bunyi dengan baik, begitu pula sebaliknya.

Penyerapan

Bahan menyerap bunyi dengan cara yang berbeda pada frekuensi yang berbeda pula. Terdapat bahan yang menyerap bunyi dengan baik pada frekuensi tinggi, sementara ada bahan lain pula yang menyerap dengan baik pada frekuensi rendah. Pola penyerapan yang berbeda untuk frekuensi yang berbeda sepenuhnya tergantung pada pada molekul bahan-bahan tersebut dan merupakan karakter bahan yang bersangkuta.

Penyerapan

Dari tabel disamping terlihat bahwa nilai koefisien penyerapan berubah, bila bahan mengalami perubahan. Misalnya bila ketebalannya diubah, atau bila bahan dilapisi bahan tertentu, bahkan bila diletakkan dengan cara yang berbeda.

Waktu Dengung

Dalam ilmu akustik dikenal dua ruang, yaitu “ruang hidup” dan “ruang mati”. Hidup atau matinya ruang bergantung pada banyak atau sedikitnya bahan penyerap yang ada dalam ruang tersebut. Ruang dengan banyak bahan penyerap akan menjadi ruang mati begitupula sebaliknya.

Grafik peluruhan bunyi di ruang yang mati dan di ruang yang hidup.

Waktu Dengung

Waktu dengung adalah waktu yang dibutuhkan bunyi untuk meluruh sebanyak 60 dB sejak bunyi dimatikan. Dimana oleh Sabine dirumuskan sebagai berikut:

Grafik peluruhan bunyi yang dikaitkan dengan pengertian waktu dengung.

Dimana:T : Waktu dengung (sekon)V : Volume ruang ( meter kubik)A : Penyerapan total ruang (meter kuadrat sabine)

Waktu Dengung

Untuk ruang yang besar rumus Sabine sebelumnya harus dimodifikasi. Hal ini disebabkan karena penyerapan bunyi yang berfrekuensi diatas 1000Hz yang dilakukan oleh udara pada ruang tersebut.

Dimana x adalah koefisien penyerapan udara per volume (sabine / meter kubik).

Waktu Dengung

Eyring juga memberikan rumusan dengan mengasumsikan bahwa ruang benar-benar difus atau dengan kata lain disetiap titik dalam ruang level intensitas bunyi adalah sama dan energi dirambatkan ke segala arah dengan cara yang sama. Selain itu penyerapan bunyi dalam ruang diasumsikan cukup uniform sehingga dapat dirumuskan koefisien rata-rata nya adalah:

Dengan S1,S2,….., Sn luas permukaan bahan yang koefisien penyerapannya masing-masing α1, α2, … αn.

Waktu Dengung

Bila sebuah ruang memiliki volume V dan luas permukaannya adalah S, maka secara statistik didapatkan bahwa jarak antara dua pemantulan berturut-turut adalah :

Dengan cepat rambat bunyi adalah c, maka jumlah pemantulan yang terjadi selama kurun waktu 1 sekon adalah :

Waktu Dengung

Dengan intensitas bunyi mula-mula yang tiba pada suatu permukaan adalah Io maka intensitas bunyi setelah n pemantulan dapat dirumuskan sbb:

Dan dengan jumlah pemantulan dalam T sekon adalah:

Waktu Dengung

Dengan memasukkan nilai c = 340 m/s, maka didapatkan persamaan untuk waktu dengung T adalah

Dan untuk nilai α kecil (< 0.2) persamaan Eyring kembali ke rumus Sabine yaitu: