chapter ii 2

25
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Material Akustik Material akustik adalah material teknik yang fungsi utamanya adalah untuk menyerap suara/bising. Tiap-tiap material akustik memiliki nilai kemampuan penyerapan bunyi yang berbeda-beda, seperti pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Koefisien penyerapan bunyi dari material akustik. Sumber : (Doelle, Leslie L, 1993) Frekuensi (Hz) Material 150 250 500 1000 2000 4000 Gypsum board (13 mm) Kayu Gelas Tegel geocoustic (81 mm) Beton yang dituang Bata tidak dihaluskan Steel deck (150 mm) 0.29 0.15 0.18 0.13 0.01 0.03 0.58 0.10 0.11 0.06 0.74 0.01 0.03 0.64 0.05 0.10 0.04 2.35 0.02 0.03 0.71 0.04 0.07 0.03 2.53 0.02 0.04 0.63 0.07 0.06 0.02 2.03 0.02 0.05 0.47 0.09 0.07 0.02 1.73 0.03 0.07 0.40 2.2. Bunyi dan Kebisingan Bunyi, secara psikologis, didefinisikan sebagai hasil dari variasi-variasi tekanan disuatu medium baik udara maupun air yang berlaku pada permukaan telinga yang mengubah variasi tekanan menjadi sinyal-sinyal elektrik dan diterima otak sebagai bunyi. Bunyi juga dapat didefinisikan sebagai gangguan fisik dalam media Universitas Sumatera Utara

Upload: hery-andy

Post on 02-Jul-2015

120 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

ok

TRANSCRIPT

Page 1: Chapter ii 2

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Material Akustik

Material akustik adalah material teknik yang fungsi utamanya adalah untuk

menyerap suara/bising. Tiap-tiap material akustik memiliki nilai kemampuan

penyerapan bunyi yang berbeda-beda, seperti pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Koefisien penyerapan bunyi dari material akustik.

Sumber : (Doelle, Leslie L, 1993)

Frekuensi (Hz)

Material 150 250 500 1000 2000 4000

Gypsum board (13 mm)

Kayu

Gelas

Tegel geocoustic (81 mm)

Beton yang dituang

Bata tidak dihaluskan

Steel deck (150 mm)

0.29

0.15

0.18

0.13

0.01

0.03

0.58

0.10

0.11

0.06

0.74

0.01

0.03

0.64

0.05

0.10

0.04

2.35

0.02

0.03

0.71

0.04

0.07

0.03

2.53

0.02

0.04

0.63

0.07

0.06

0.02

2.03

0.02

0.05

0.47

0.09

0.07

0.02

1.73

0.03

0.07

0.40

2.2. Bunyi dan Kebisingan

Bunyi, secara psikologis, didefinisikan sebagai hasil dari variasi-variasi

tekanan disuatu medium baik udara maupun air yang berlaku pada permukaan telinga

yang mengubah variasi tekanan menjadi sinyal-sinyal elektrik dan diterima otak

sebagai bunyi. Bunyi juga dapat didefinisikan sebagai gangguan fisik dalam media

Universitas Sumatera Utara

Page 2: Chapter ii 2

yang memiliki tekanan dan sebagai medium pemindah gelombang bunyi. Medium ini

dapat berupa udara, gas dan benda padat.

Menteri Negara Lingkungan Hidup dalam sebuah kepuusannya (No. Kep 48

/MENLH/11/1996 ; tentang baku tingkat kebisingan) mengistilahkan “ Kebisingan

adalah bunyi yag tidak diinginkan dari usaha/kegiatan manusia dalam tingkat dan

waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan

kenyamanan lingkungan “. Tingkat kebisingan dari beberapa sumber dapat dilihat

pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Tingkat kebisingan rata-rata diukur pada beberapa jarak.

Sumber Kebisingan Tingkat Kebisingan, dB

Detik arloji Halaman tenang Kantor Pembicaraan normal, 1m Mobil di lalu lintas kota, 7m Industri Ruang teletype surat kabar Motor tempel 10 HP, 17m Jet lepas landas, 1100m Motor sport, 10m Mesin potong rumput, 3m Sirine, 50 HP, 30m Roket ruang angkasa

20 30 60 32 70 80 80 88 90 94 105 138 175

Sumber : (Hemond Jr, Conrad J, 1983)

2.2.1 Pengaruh Kebisingan

Kebisingan yang cukup tinggi, di atas 70 dB dapat menyebabkan

kegelisahan, kurang enak badan, kejenuhan mendengar, sakit lambung dan

masalah peredaran darah. Kebisingan di atas 85 dB dapat menyebabkan

Universitas Sumatera Utara

Page 3: Chapter ii 2

kemunduran serius pada kondisi kesehatan seseorang. Bila hal ini

berkepanjangan dapat merusak pendengaran yang bersifat sementara

maupun permanen. Tingkat kebisingan yang cukup tinggi untuk

menyebabkan ketulian sementara atau permanen terjadi di industri. Berbagai

kriteria telah ditetapkan dan menyatakan tingkat kebisingan maksimum yang

tidak boleh dilampaui. Bila tingkat kebisingan melampaui tingkat kebisingan

yang membahayakan maka harus diambil suatu tindakan pencegahan untuk

mereduksinya.

Tabel 2.3 memperlihatkan batasan tingkat kebisingan pada industri yang

dizinkan oleh Walsh-Healey Public Contracts, yang jika dilampaui harus dilakukan

tindakan proteksi terhadap pekerja.

Tabel 2.3. Tingkat kebisingan yang dizinkan oleh Walsh-Healey Public Contracts.

Durasi, perhari (Jam)

Tingkat Bunyi (dB)

8 6 4 3 2

1.5 1

0.5 0.25 atau kurang

90 92 95 97 100 102 105 110 115

Sumber : (Hemond Jr, Conrad J, 1983)

2.2.2. Teknik Pengendalian Kebisingan

Pengendalian kebisingan merupakan tindakan penurunan/pengurangan

kebisingan di sumber-sumber kebisingan, mengontrol jalannya kebisingan dan

perlindungan terhadap pendengar, jika tingkat kebisingan sudah melewati batas yang

Universitas Sumatera Utara

Page 4: Chapter ii 2

diizinkan. Penurunan kebisingan dengan metoda aplikasi akustik pada permesinan

sejak tahap desain merupakan hal yang paling efektif mengingat besarnya biaya yang

harus dikeluarkan dan persoalan pengendalian kebisingan bersifat multi

dimensi atau lintas ilmu.

Untuk mendapatkan suatu rancangan material akustik, komponen mesin

maupun ruangan yang bersifat low noise design, ada hal-hal tertentu yang harus

dilakukan, salah satunya adalah identifikasi. Source atau Noise Generation

Mechanism (NGM) harus diketahui, bersifat apakah NGM-nya, apakah air borne,

solid borne, ataupun fluid borne. Identifikasi ini mencakup sumber, propagasi dan

radiasi dan berdasarkan data-data kualitatif, eksperimen dan pengalaman.Dalam

mengidentifikasi sumber-sumber kebisingan suatu sistem haruslah diketahui

komponen-komponen mana saja yang bersifat aktif maupun pasif. Dalam arti mana

saja yang memiliki NGM dan yang tidak memiliki NGM. Indentifikasi propagasi atau

jalannya rambatan bunyi mencakup komponen mana saja yang berpotensial

meneruskan dan yang merefleksikan kembali dalam satu material. Dengan demikian,

dapat diketahui karakteristik atau perilaku rambatan. Identifikasi radiasi sangat

tergantung dari bentuk geometri dari stuktur mesin atau komponen. Bagian/area mana

saja yang berpotensial dan bersfat dominan. Radiasi juga dipengaruhi oleh situasi

sekitar objek yang menjadi permasalahan, seperti tipe medan bunyi, ruang terbuka

atau tertutup dan emisi dari mesin-mesin yang berdekatan. (Ikhwansyah, 2002).

2.3. Frekuensi

Universitas Sumatera Utara

Page 5: Chapter ii 2

Harga dari sebuah objek yang bergerak balik dan terus (back and forth)

dapat digunakan sebagai definisi dari frekuensinya, oleh karena itu frekuensi adalah

jumlah dari getaran-getaran yang terjadi dalam sebuah satuan waktu. Frekuensi juga

adalah jumlah dari waktu sebuah perulangan gelombang sempurna dengan waktu,

atau juga jumlah siklus yang terjadi dalam sebuah satuan waktu. Pada waktu lampau

satuan dari ukuran sebuah frekuensi didefinisikan sebagai banyaknya siklus perdetik

(cps). Sekarang, frekuensi ditentukan dalam satuan yang disebut Hertz (Hz). Satu

Hertz sama dengan satu siklus perdetik. Frekuensi yang dapat didengar oleh manusia

berkisar 20 sampai 20.000 Hz. Perbandingan terbalik dari frekuensi adalah waktu

untuk sebuah siklus getaran yang sempurna yang diukur dalam perbandingan dari

waktu seperdetik, dan dikenal sebagai periode. Karena itu sebuah frekuensi dari

20 Hz akan memiliki sebuah Periode 0,05 detik, dan dapat kita tulis dalam persamaan

berikut:

f = T

1 (Hz) (2.1)

Frekuensi dari sebuah gelombang suara menunjukan jumlah dari waktu

pembagian tekanan (compression portion) dari gelombang yang melalui suatu poin

dalam sebuah waktu, biasanya satu detik. Bagian tekanan dari gelombang diikuti

dengan penyertaan penipisan yang disebabkan ketika tekanan bunyi bergerak melalui

sebuah elastis medium dan menyebabkan partikel dari medium bergerak bersamaan

menjadi lebih rapat atau dekat, setelah melalui dari regangan dan rapatan (Pulse),

partikel dari medium berusaha mencari persamaan posisi mereka. Perilaku partikel

Universitas Sumatera Utara

Page 6: Chapter ii 2

adalah seperti sebuah massa yang digantungkan pada ujung pegas. Ketika massa

ditekan dari posisi diamnya, massa cenderung kepada gerak osilasi dengan sebuah

periodik atau gerak berulang hingga energi dari pegas mencapai sebuah kondisi yang

stabil. Beberapa batasan frekuensi yang dapat dihasilkan dari beberapa sumber dapat

dilihat pada tabel 2.4.

Tabel 2.4 Batasan dari frekuensi.

Sumber : (Hemond Jr, Conrad J, 1983)

2.4. Periode

Waktu yang dibutuhkan dalam menyelesaikan satu pergerakan gelombang

siklus adalah definisi dari periode. Hubungan frekuensi dengan periode adalah

kebalikan dari frekuensi dan dapat ditulis dengan persamaan berikut:

Tp = f

1 (s)

(2.2)

Universitas Sumatera Utara

Page 7: Chapter ii 2

2.5. Gera

dengan jenis-jenis yang berbeda, tergantung dari

gerak par

tegak lurus ke

arah dari gerak gelombang seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

n) dari

medium sebagai gelombang suara seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gelombang longitudinal

k Gelombang Bunyi

Perjalanan dari energi melalui sebuah medium menghasilkan sebuah gerak

gelombang yang mana berkembang

tikel dalam suatu medium.

Aliran listrik, panas, atau energi cahaya adalah karakteristik sebuah

gelombang transversal yang tercipta ketika partikel bergerak pindah

Gambar 2.1 Gelombang transversal

Gerak gelombang longitudinal adalah hasil gerak partikel yang berganti-

ganti dari perapatan dan perenggangan (alternate compression and rarefactio

Gambar 2.2

Universitas Sumatera Utara

Page 8: Chapter ii 2

2.6. Ke

itentukan dengan

penerapan persamaan hukum thermodinamika gas sebagai berikut:

=

cepatan Gelombang Bunyi

Kecepatan dari gelombang suara tergantung dari sifat-sifat fisik (physical

properties) dari medium yang dilalui oleh gelombang bunyi tersebut. Untuk udara dan

kebanyakan gas, kecepatan suara pada medium ini dapat d

c M

TG 0.. (2.3)

ana

γ = Rasio dari panas spesifik pada tekanan konstan kepada panas spesifik pada

317 m2 / s2 K

M =

u Metrik. Untuk Sistem U.K persamaan kecepatan gelombang

unyinya adalah:

c = 49.03

dim :

c = Kecepatan gelombang suara

volume konstan

G = Konstanta gas = 8

T = Temperatur 0K

Berat molekul gas

Untuk udara pada tekanan atmosfer, persamaan 2.3 dapat direduksi dari satu

kepada dua bentuk persamaan, tergantung pada pemilihan sistem pengukuran, yaitu

U.K (English) ata

b

0T (2.3.a)

ana

dim :

c = kecepatan gelombang bunyi (ft/s)

T = Temperatur dalam Rankine (0R)

Universitas Sumatera Utara

Page 9: Chapter ii 2

Untuk sistem Metrik persamaanya adalah:

c = 20,05 0T (2.3.b)

ana

c

t. kecepatan rambat gelombang pada media

padat dapat dinyatakan sebagai berikut:

c =

dim :

= kecepatan gelombang bunyi (m/s)

Untuk kecepatan rambat gelombang pada benda padat sangat tergantung dari

dimensi dan properties material tersebu

E

(m/s) (2.4)

man

)

patan rambat gelombang pada berbagai jenis material dapat

dilihat pada tabel 2.5.

Tabel 2.5 Kecepatan gelombang suara.

Sumber : (Hemond Jr, Conrad J, 1983)

Di a:

E = modulus young (MPa

ρ = massa jenis (Kg/m3)

Beberapa kece

Universitas Sumatera Utara

Page 10: Chapter ii 2

Hubungan karakteristik kecepatan suara terhadap frekuensi dari gelombang

serta panjang gelombang dapat ditunjukan melalui persamaan berikut:

c = f . λ (2.5)

dimana λ adalah panjang gelombang (m).

2.7. Intensitas Suara

Intensitas bunyi adalah aliran energi yang dibawa gelombang suara dalam suatu

daerah per satuan luas, intensitas bunyi sangat penting difahami untuk mengetahui

radiasi total dari suatu sumber bunyi dan juga tekanannya.

Untuk sebuah gelombang datar yang semakin menyebar (Plane Progrssive

Wave) dapat kita ketahui intensitasnya dengan persamaan berikut:

I = c

p

. (

2

sm

JJoule2

)() (2.6)

Umumnya refrensi intensitas bunyi menggunakan refrensi intensitas yang

berdasarkan tekanan bunyi 10-12 W/m2 atau 10-16 W/cm2. Illustrasi keadaan intensitas

bunyi dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Intensitas bunyi

Universitas Sumatera Utara

Page 11: Chapter ii 2

Analogi intensitas bunyi antara satuan W/m2 dengan dB dapat kita lihat

seperti gambar 2.4.

Gambar 2.4 Analogi thermometer dengan intensitas bunyi

Karena intensitas (I) adalah sebuah fungsi dari tekanan persegi (p2), kita dapat

mengembangkan sebuah persamaan untuk tingkat tekanan bunyi (Sound pressure

Level)/SPL sebagai berikut:

SPL = 10 Log 20

21

p

p (dB) (2.7)

atau :

SPL = 20 Log 0

1

p

p (dB) (2.8)

Dimana:

P0 = tekanan refrensi sebagai tekanan bunyi yang mampu didengar pada sebuah

frekuensi 1000 Hz. Untuk sistim Internasional (SI) Po 10-12 W/m2 atau 10-16

W/cm2.

P1 = tekanan kerja

Universitas Sumatera Utara

Page 12: Chapter ii 2

Selama daya bunyi (Sound Power Level)/PWL adalah sebuah ukuran total

radiasi energi suara dari sebuah sumber dan SPL adalah tekanan pada sebuah jarak

radial xr dari sumber suara, hubungan antara dua parameter ini dapat dilihat menjadi

suatu persamaan berikut:

PWL = SPL + 10 Log 2π xr2

L = SPL + 20 Log xr + 10 Log 2π (2.9.a)

tau da m pengukuran toleransi

PWL = SPL + 20 xr + 8 (metric)

i sifat material, frekuensi bunyi, dan

(2.9)

PW

a la :

(2.9.b)

2.8. Absorpsivitas dan Refleksitas Bunyi

Konsep dari penyerapan Bunyi (Acoustic Absorption) merujuk kepada

kehilangan energi yang terjadi ketika sebuah gelombang bunyi menabrak dan

dipantulkan dari suatu permukaan benda. Kata “Absorpsi” sering digunakan oleh

orang-orang dengan mengakaitkan aksi dari sebuah bunga karang ketika terendam air.

Proses pemindahan daya bunyi dari suatu ruang tertentu, dalam mengurangi

tingkat tekanan bunyi dalam volume tertentu, dikenal sebagai penyerapan bunyi.

Proses ini berkaitan dengan penurunan jumlah energi bunyi dari udara yang menjalar

hingga ia mengenai suatu media berpori atau fleksibel. Bagian energi terserap ketika

gelombang bunyi dipantulkan darinya disebut dengan koefisien serapan bunyi dari

material. Harga koefisien ini bergantung dar

Universitas Sumatera Utara

Page 13: Chapter ii 2

sudut gelombang bunyi ketika m aterial tersebut. Secara engenai permukaan m

matematis dapat ditulis seperti rumus berikut:

EnergyIncident

EnergyAbsorbed (2.10)

2

211

12

c (2.11) 12

11Z

cZR

yang mana: VelocityParticle

ForceAppliedcZ 222 (2.12)

ini,

oefisien serapan ditentukan langsung dari amplitudo tekanan dalam pola gelombang

tegak yang disusun di tabung. Tabung ini dapat digambarkan seperti gambar 2.5.

2.9. Metode tabung impedansi (Resonator)

Dalam mengukur koefisien serapan material salah satu metode standard yang

sering digunakan adalah metode tabung impedansi (resonator). Dengan metode

k

Keterangan : B = Tabung uta L = Troli untuk

ma mengatur jarak

er bunyi P = Probe tube G = Pengukur jarak sumber J = neck K = Mikropon

sumb

Universitas Sumatera Utara

Page 14: Chapter ii 2

Gambar 2.5. Tabung impedansi (resonator).(SNI-Resonator)

Cepat rambat bunyi dalam tabung ditentukan dengan persamaan:

fr2

176.0

cc 1' (2.13)

imana nyi dalam tabung

at bunyi diudara bebas

r = jari-jari tabung

f = frekuensi

koefisien serapan normal yang terjadi,

rkan loudspeaker yang menghasilkan gelombang, dan jika

sembarang waktu, mak

(2.14)

ikut:

(2.15)

A = amplitudo maksimum gelombang datang

d : c’ = cepat rambat bu

c = cepat ramb

Metode ini hanya mengukur

penggunaan metode ini untuk menunjukkan macam-macam sifat dari pada serapan

yangmana dimiliki oleh sebuah bahan.

Jika nada-nada murni yang dihasilkan oleh sebuah oscillator yang digunakan

untuk menggeta

perpindahan dari gelombang terjadi pada a dapat dinyatakan

sebagai berikut:

d1 = A sin (ωt – kx)

k = 2 π/λ

dan perpindahan gelombang pantulan dapat dinyatakan sebagai ber

d2 = A’ sin (ωt + kx)

Universitas Sumatera Utara

Page 15: Chapter ii 2

A’ = amplitudo maksimum dari gelombang pantulan

ai akibat perpindahan pada setiap titik seperti pada gambar 2.6,

d

1 – A) dan λ/4 terpisah, yang pertama menjadi 0, λ/2, 3 λ /2 dan

lain-lai

1992).

Jika nilai maksimum dan minimum dari

A2 maka:

Gambar 2.6 Dua gelombang yang merambat dengan arah berlawanan

d = 0

d1= A sin (ωt-kx) d2= A’ sin (ωt+kx)

Jadi sebag

besar d dapat diberikan dengan rumus:

= d1 + d2

= A sin (ωt – kx) + A’ sin (ωt + kx)

= A sin ωt cos kx – A cos ωt sin kx + A’ sin ωt cos kx + A’ cos ωt sin kx

= (A sin ωt cos kx + A’ sin ωt cos kx) + (A’ cos ωt sin kx – A cos ωt sin kx)

= A (1 + A) sin ωt cos kx + A (1 - A) cos ωt sin kx (2.16)

Dapat terlihat bahwa masing – masing nilai maksimum dan minimum adalah

A (1 + A) dan A (

n. Sedangkan yang kedua menjadi λ /4, 3 λ/4, 5 λ/4, 7 λ/4 dan sebagainya

(Rochmah,

amplitudo pada tabung adalah A1 dan

A)-(1

)A(1

A2

A1

A

A (2.17)

Universitas Sumatera Utara

Page 16: Chapter ii 2

atau:

A2)(A1

AmplitudoA

A2)(A1 (2.18)

R.T.Muehleisen dari Illinois Institute of Technology mengkonversikan energi

gelombang suara menjadi energi listrik melalui Condensor Microphone yang

diperkuat Amplifire dan mengout-putkannya pada Osciloscope yang mampu

menunjukkaan kepada kita bentuk dari sinyal listrik dengan menunjukkan grafik

tegangan terhadap waktu pada layarnya, tergambar oleh pancaran electron yang

enum

e) untuk mempercepat gerakannya, sehingga jatuh tertuju pada layar

tabung. Susunan ini disebut dengan electron gun. Sebuah tabung juga mempunyai

Elektron-elektron disebut pancaran sinar katoda sebab mereka dibangkitkan

eh ca

m buk lapisan phosphor dari layar menimbulkan pancaran cahaya, biasanya

berwarna hijau atau biru, ini sama dengan pengambaran pada layar Televisi.

Oscilloscope terdiri dari tabung vacum dengan sebuah Cathode (electrode

negative) pada satu sisi yang menghasilkan pancaran electron dan sebuah Anode

(electrode positiv

elektroda yang menyimpangkan pancaran elektron keatas/kebawah dan

kekiri/kekanan.

ol thode dan ini menyebabkan Oscilloscope disebut secara lengkap dengan

Cathode Ray Oscilloscope atau CRO.

Universitas Sumatera Utara

Page 17: Chapter ii 2

Dalam penerapan teori diatas dalam penelitian aAbsorpsivitas suara pada

tabung impedance Tube R.T.Muehleisen mengilustrasikan gambar gelombang sinus

dan Baseline sebagai pengukuran energi suara maksimal (tegangan maksimal) dan

energi suara minimal (tegangan minimal) yang terjadi di dalam tabung impedance

sebagai respon dari energi suara yang dipancarkan oleh Signal Generator pada

Speaker, energi maksimal (A1) yang terjadi di dalam tabung impedance tube adalah

tegangan maksimal pengukuran (A) ditambah tegangan minimal pengukuran (B) pada

tabung impedance sewaktu diberi energi suara dan energi minimal pada tabung

impedance tube (A2) adalah tegangan maksimal pengukuran (A) dikurang tegangan

inimal pengukuran (B). (www. Iit.com). Illustrasi tersebut dapat dilihat pada

ambar 2.7.

Gambar 2.7. Ilustrasi pengukuran gelombang

diingat bahwa gambar gelombang sinus seperti pada gambar

m

g

Sekali lagi perlu

2.7 bukanlah gelombang suara sesungguhnya, gelombang suara tidak dapat dilihat

oleh mata, tetapi energi gelombang suara dapat dikonversikan menjadi gelombang

Universitas Sumatera Utara

Page 18: Chapter ii 2

listrik dalam bentuk sinus, segitiga, dan segi empat yang menumbuk lapisan phospor

pada layar osciloscope.

mengillustrasikan batas Baseline pada gambar 2.7 adalah suatu teknik dalam

Pengukuran tegangan yang terjadi pada tabung impedance tube. Contoh aplikasi

terdapat pada Bab 3 sub Bab teknik pengambilan data.

t ditunjukan sebagai berbanding langsung terhadap

mplitudo kuadran yaitu:

Tetapi energi dapa

a

2

2

A2)(A1

A2)-(A1 A' Energi

(2.19)

A’= sebagian dari energi pantulan

α = koefisien serapan

- A’

=

= 1

2

2

A2)(A1

A2)-(A1 1

2

2

2

2

= A(A1 2)(A1

A2)-(A1

A2)

A2)-(A1

2

2222

A2)(A1

)A2212(A1 - )A2212(A1

xAAxAA

=

= 2

2222

A2)(A1

A2212A1 - A2212A1

xAAxAA

= 2A2)(A1

A22A1 A22A1 xx

Universitas Sumatera Utara

Page 19: Chapter ii 2

2A2)(A1

2212

AA

=

= 2A2)(A1

214

AxA

(2.20)

Jika perbandingan maksimum dan minimum, A1/A2 diukur maka rumus yang

sesuai dapat dituliskan sebagai berikut:

2A2)/A1 (1

)2/1(4

AA

2A2)A1(1A1

A24

=

)2

1

2

12(1

A1

A2

4

2

2

A

A

A

A

=

=

)12

21

21

212

A1

A2 2

(

4

2 xAA

xAA

xAA

xAxA

A2/A1)A2/A1(2

4

(2.21)

2.10. Penyerapan dan Pemantulan Akustik

Bila suatu gelombang bunyi datang pada suatu permukaan batas yang

emisa

1. Dipantulkan semua.

m hkan dua daerah dengan laju gelombang berbeda, maka kemungkinan yang

terjadi adalah:

Universitas Sumatera Utara

Page 20: Chapter ii 2

2. Ditransmisikan semua.

3. Sebagian gelom an dipa l a a gian lagi akan ditransmisikan.

ulan dan penyerapan bunyi pada suatu muka dataran dari dua media

akustik dapat dilihat pada gambar 2.8.

media akustik. (Doelle, Leslie L, 1993).

antar muka, setiap energi yang tersisa akan menjadi gelombang

pantul.

ini juga mengikuti

bang ak ntu k n d n seba

Pemant

Gambar 2.8 Pemantulan dan penyerapan bunyi pada suatu muka dataran dari dua

Misalkan dua media akustik dengan sifat impedansi ρ1c1 dan ρ2c2, dimana

datang gelombang dari arah kiri merambat tegak terhadap antar muka. Jika ρ1c1 lebih

kecil dari ρ2c2, kemudian energi dari gelombang datang tak dapat ditransmisikan

melewati dataran

Pemantulan bunyi adalah fenomena dimana gelombang bunyi dibalikkan dari

suatu permukaan yang memisahkan dua media. Pemantulan bunyi

Gelombang datang

Gelombang diserap/ditransmis

ikan

Gelombang pantul

Ge a g

lombangd tan

ρ1c1 ρ2c2

Gelombang pantul

Universitas Sumatera Utara

Page 21: Chapter ii 2

kaidah pemantu dengan sudut

di gypsum adalah mineral yang bahan utamanya terdiri dari

lan, dimana sudut datangnya bunyi selalu sama

pantulan bunyi.

Penyerapan gelombang bunyi sangat bervariasi dari setiap material,

kemampuan serap material sangat tegantung pada struktur dan massa jenis material

rsebut. Koefisien beberapa material dapat dilihat pada tabel 2.6.

Tabel 2.6 Koefisien absorpsi dari material akustik.

te

Sumber : (Hemond Jr, Conrad J, 1983)

2.11. Gypsum

Gypsum adalah sebuah mineral yang kebanyakan umumnya di temukan di

lapisan sediment yang mengendap dan bersatu dengan halite, anhydrite, sulfur,

calcite dan dolomite, ja

Universitas Sumatera Utara

Page 22: Chapter ii 2

hydra

kimia

an modern dengan gypsum sudah dimulai sejak dulu

dimana gypsum digunakan sebagai pengisi pencetakan gigi dalam bidang kedokteran.

yang

terdiri dari inti utama dengan kertas pada

p n untuk m biasa dipakai dinding partisi seperti skat

k ning wall (penutu k), hanya saja gypsum iaplikasikan

u terior, kolom dinding atau penahan beban. Rumus kimia gypsum adalah

aSO4·2(H2O), berat molekul = 172,17 gm dan komposisinya seperti tabel 2.7.

Tabel 2.7 Komposisi kimia gypsum.

Nam

ted calcium sulfate. Gypsum akan menjadi lebih kuat apabila mengalami

penekanan. (Gypsum Association, 2007). Gypsum terbuat dari kalsium sulfat (CaSO4

2 H2O). gypsum memiliki criteria antara lain untuk dibentuk memiliki kestabilan

dan fisik yang tinggi, memiliki kemampuan untuk menyerap air dengan baik,

mudah untuk didapat.

Material gypsum tidak membahayakan bagi kesehatan manusia, sebagai

faktanya banyak pengobat

Gypsum juga digunakan sebagai plafon dimana gypsum mempunyai kelendutan

paling minimal, fleksibel dan memiliki kemampuan konduktivitas suhu yang rendah.

Berdasarkan sifat diatas gypsum sebagai plafon dengan mudah dapat di modifikasi

sesuai dengan kebutuhan.

Papan gypsum adalah nama generik untuk keluarga produk lembaran

yang tidak terbakar dan dilapisi

ermukaannya. Selai plafon, gypsu

amar dan li p tembo tidak biasa d

ntuk eks

C

a Komposisi Persentasi Oxide Calcium Hydrogen Sulfur

23,28 % 2,34 % 18,62 %

32,57 % CaO 20,93 % H2O 46,50 % SO3

Universitas Sumatera Utara

Page 23: Chapter ii 2

Oxygen 55,76 % Total 100 % 100 %

2.11.1. Papan Gypsum

Papan gypsum adalah nama generik untuk keluarga produk lembaran yang

terdiri

i

dari inti utama yang tidak dapat terbakar dan dilapisi dengan kertas pada

permukaannya.(Gypsum A ifat tahan api, awet

dan b i rm . Salah satu penggunaan papan

gy tuk aian wah n tid alu b ngan an

gypsum dapat dilihat pada tabel 2.8, 2.9 dan

Sumb r : (www. Gypsum Association, 2007)

ssociation, 2007). Papan gypsum bers

tidak menim ulkan em si gas fo aldehida

psum cocok un pemak di ba atap da ak sel erhubu deng

kelembaban tinggi. Spesifikasi papan

2.10.

Tabel 2.8 Koefisien absorpsi gypsum.

Sumber : (Doelle, Leslie L, 1993)

Tabel 2.9 Kuat tekan papan gypsum.

Frekuensi 150 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

Koef. Serap Bunyi

0.29 0.10 0.05 0.04 0.07 0.09

e

Universitas Sumatera Utara

Page 24: Chapter ii 2

Tabel 2.10 Kuat impak papan gypsum.

mber : (www. Gypsu

2.12. Kelapa Sawit

Hasil penelitian mencatat volume batang kelapa sawit rata-rata 1,72

m3/pohon, apabila diambil 75% dari populasi akan diperoleh 128 pohon/ha, maka

akan tersedia volume batang kayu sebesar 165,12 m3/ha. Secara teknis setelah

mencapai umur tertentu (25 tahun), produktivitasnya menurun secara nyata, Karena

tuntutan persyaratan proses produksi, pengolahan dan pemasaran, infrastruktur harus

cukup mendukung, sehingga mempunyai kelayakan teknis dan ekonomis yang lebih

layak dibanding karet dan kelapa.

Karakteristik kayu kelapa sawit adalah sebagai berikut:

n aw

kompon

g me an rapuh.

Su m Association, 2007)

Kelapa sawit (Elaeis) adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak

masak, minyak industri, maupun bahan bakar (biodiesel).

1. Ta aman ke pa sla it han memiliki sedikit bagian kayu yang cukup keras.

e ki

ya

2. Batang kelapa sawit m mili en struktural dengan banyak poros

yan njadik

Universitas Sumatera Utara

Page 25: Chapter ii 2

Karakteristik detail sifat fisik dan mekanis batang kelapa sawit dapat dilihat

pada tabel 2.11.

Tabel 2.11. Karakteristik detail sifat fisik dan mekanis batang kelapa sawit.

umber : (Guritno, Purboyo & Basuki Wirjo Sentono, 2000)

Bagian Kerapatan (g/cm3)

Jumlah serat per cm2

Modulus patah (kg/cm2)

Modulus elastisitas (kg/cm2)

Kulit 0,53 67 217 15685 Tengah 0,42 52 194 9473

Inti 0,39 39 127 780 S

Universitas Sumatera Utara