MENGENAL KEBISINGAN (NOISE) Oleh : A. Gunandi

Sebagai pegawai yang bekerja di lingkungan Pusat Listrik, kita (khususnya Operator dan Teknisi Pemeliharaan) sering berada di area yang penuh dengan kebisingan. Para Teknisipun secara berkala mela-kukan pengukuran level kebisingan di area-area tertentu, baik untuk memonitor kondisi mesin maupun dalam hubungannya dengan kesehat-an pendengaran. Untuk lebih menge-nal kebisingan, berikut ini disajikan pembahasan mengenai kebisingan, penyebab dan karakteristiknya.

Apa itu kebisingan (noise) ?

Secara psykologi, kebisingan dapat didefinisikan sebagai suara yang ti-dak dikehendaki oleh pendengarnya. Secara teknik, kebisingan atau suara, adalah tekanan osilasi di udara yang memancar dari sumbernya. Untuk memvisualkan terjadinya suara, bayangkan apa yang terjadi pada udara di sekeliling vibrating weight (bobot bergetar) pada gambar 1.

Gambar 1 Saat bobot bergerak ke bawah, mole-kul-molekul udara di depannya dite-kan secara bersama atau dipadatkan. Molekul-molekul udara yang berde-katan dengan bobot menekan molekul-molekul udara lainnya dan seterusnya secara berantai. Dengan cara ini “zona pemadatan (zone of compression)” memancar dari sum-bernya sebagaimana penerusan gerakan kartu-kartu domino yang kita susun berdiri kemudian kita robohkan kartu pertama (gambar 2). Secara berturut-turut kartu domino (atau molekul) meneruskan gerakan menjatuhkan kartu lainnya.

Gambar 2 Pada saat bobot bergerak ke bawah memadatkan udara di depannya, kekosongan atau kevakuman terjadi di belakang bobot. Daerah vacuum ini disebut “zona penipisan (zone of rarefaction)”. Daerah penipisan ini memancar dari sumbernya secara berantai menarik molekul-molekul udara dari area di dekatnya dalam usahanya untuk menyamakan kekosongan yang terjadi.

Jadi sedikit gerakan turun dari bobot menciptakan zona pemadatan dan zona penipisan yang memancar dari sumbernya. Saat bobot bergerak naik, zona pemadatan terjadi di atas bobot sedangkan zona penipisan terjadi di bawah bobot. Vibrasi (getaran) bobot seterusnya akan menghasilkan zona pemadatan dan zona penipisan seperti ditunjukkan pada gambar 3.

Penyebab Kebisingan

Gelombang suara atau kebisingan dapat dibangkitkan dalam tiga cara. Pertama dan yang paling umum adalah vibrasi dari struktur padat seperti getaran mesin, dinding panel atau getaran gong karena ditabuh. Kedua yaitu gerakan udara melalui struktur padat sebagaimana suara seruling atau aliran udara melalui gril ventilasi. Mekanisme ketiga dari timbulnya kebisingan berasal dari campuran turbulensi gerakan udara yang cepat dengan gerakan udara yang relatif lambat tanpa adanya struktur padat. Contohnya kebisingan dari mesin jet.

Velositi Propagasi (Propagation Velocity)

Kecepatan atau velositi dari pancaran gelombang suara dinamakan “velositi propagasi” (c). Kecepatan suara di dalam udara pada temperatur dan tekanan standard adalah konstan

sekitar 1130 feet persecond (346 meter per detik).

Frekuensi (Frequency)

Karakteristik suara lainnya adalah frekuensi (f), yaitu jumlah gelom-bang suara atau daerah kompresi yang melewati satu titik tetap selama periode waktu tertentu. Sebagai contoh, jika 100 daerah dari molekul udara yang dikompresi bergerak melewati satu titik tetap (seperti microphone) dalam satu menit, maka frekuensinya adalah 100 CPM (Cycles Per Minute). Pengukuran frekuensi suara yang digunakan dalam hubungannya dengan masalah mesin biasanya dinyatakan dalm CPM, sedangkan yang berhubungan dengan pendengaran manusia dinya-takan dalam “Hertz” (disingkat Hz) atau sama dengan Cycles Per Second (CPS).

Gambar 3 Berdasarkan pendengaran manusia, frekuensi suara dibagi menjadi tiga kategori : • Infrasonic - sounds adalah suara

dengan frekuensi di bawah range pendengaran manusia (< 15 Hz)

• Audiosonic - sounds adalah suara dengan frekuensi di dalam range pendengaran manusia (15 s/d 20.000 Hz)

• Ultrasonic - sounds adalah suara dengan frekuensi di atas range pendengaran manusia (> 20.000 Hz).

Pada kebisingan industri kita hanya berurusan dengan audiosonic noise, sebab kebisingan inilah yang berpe-ngaruh paling besar pada manusia.

Untuk merasakan macam-macam frekuensi suara dengan lebih baik, perhatikan key board piano.

Frekuensi not terendah pada piano sekitar 27 Hz, dan frekuensi not tertinggi 4.168 Hz.

Panjang Gelombang (Wavelength)

Perhatikan lagi gambar 3, terlihat bahwa daerah kompresi mempunyai jarak tertentu. Jarak antara daerah kompresi ini dinamakan panjang ge-lombang dengan simbol Lambda (λ).

Ada hubungan khas antara karak-teristik suara frekuensi (f), propagasi (c), dan panjang gelombang (λ) yang dinyatakan dengan persamaan :

f = c / λ

Persamaan ini menyatakan bahwa frekuensi suara berbanding terbalik dengan panjang gelombang, atau frekuensi suara yang tinggi mempunyai panjang gelombang yang pendek, sebaliknya frekuensi suara yang rendah mempunyai panjang gelombang yang relatif panjang.

Amplitudo Kebisingan (Noise Amplitude)

Ukuran amplitudo suara merupakan ukuran seberapa jauh tekanan udara naik di atas tekanan atmosfir (kompresi) dan kemudian turun di bawah tekanan atmosfir (penipisan). Jumlah perbedaan tekanan maksi-mum dari tekanan atmosfir dinama-kan amplitudo tekanan suara dan lazim dinyatakan dalam microbar (1 micro- bar = 1 dyne/cm2 = seper sejuta bar, dan 1 bar = 1 atmosfir).

Dibanding dengan tekanan atmosfir, amplitudo tekanan suara yang terdengar sangatlah kecil. Sebagai contoh, suara paling halus (pelan) yang dapat kita dengar adalah sekitar 0,0002 microbar atau dua per sepuluh milyar tekanan atmosfir, dan dinamakan “ambang halus” pende-ngaran (acute threshold of hearing). Suara paling keras yang dapat di-terima pendengaran manusia ± 2.000 micobar dan dinamakan “ambang menyakitkan” (threshold of pain).

Decibel (dB)

Sebagaimana dijelaskan di atas bahwa respon pendengaran terhadap dynamic range amplitudo tekanan suara sangat besar, yaitu dari 0,0002 sampai 2.000 microbar atau sebanding dengan satu sampai sepuluh juta. Range linier yang

sangat panjang ini sangatlah tidak sesuai untuk mengukur amplitudo suara. Oleh karenanya untuk menyederhanakan pengukuran, skala decibel logaritmik digunakan sebagai penggantinya.

Dengan persetujuan internasional, level tekanan suara (sound pressure level / SPL) dalam decibel ditetapkan sebagai berikut :

Sound Pressure dB = 20 log 10 Std. Ref. Pressure Standard. Reference Pressure adalah ambang halus pendengaran yaitu 0,0002 microbar dan Sound Pressure adalah amplitudo suara yang bersangkutan (yang diamati).

Dari persamaan di atas, ambang halus pendengaran menjadi 0 dB, dan ambang menyakitkan menjadi 140 dB. Tanpa diragukan lagi skala dari 0 sampai 140 jauh lebih sesuai untuk difahami dan untuk bekerja dari pada skala 0,0002 sampai 2.000.

Jejaring Pembobotan (Weighting Network)

Telinga manusia normal tidak mendengar semua suara dengan sama baik, tapi tergantung pada amplitudo dan frekuensinya. Secara umum kita mendengar suara paling baik pada ± 4.000 Hz, tapi kurang baik pada frekuensi sangat rendah dan sangat tinggi. Hal ini ditunjukkan pada gambar 4 yang memperlihatkan “Grafik Kekerasan Suara”. Grafik ini secara sederhana menunjukkan cara telinga manusia merespon pelbagai amplitudo dan frekuensi suara. Sebagai contoh, suara 60 dB pada frekuensi 60 Hz sama dengan 20 dB pada 1.000 Hz. Perlu diketahui bah-wa bila amplitudo suara naik ke level yang lebih tinggi, telinga manusia mulai mendengar semua frekuensi suara hampir sama baiknya.

Karena pengukuran suara berhu-bungan dengan pendengaran manu-sia, maka diperlukan alat ukur suara yang mirip telinga manusia. Itulah sebabnya alat ukur suara memakai “jejaring pembobotan (weighting network)” elektronik yang memper-tajam responnya dalam cara yang mirip telinga manusia. Pembobotan yang digunakan pada sebagian besar

alat ukur kebisingan adalah “A”, “B” dan “C”. Karakteristik respon dari ketiga pembobotan tersebut dapat dilihat pada gambar 5. Bobot “A” paling mirip telinga manusia pada level suara rendah (< 55 dB), bobot “B” pada level suara menengah (55 sampai 85 dB) dan bobot “C” di atas 85 dB.

Gambar 4

Gambar 5 Secara umum pembacaan level kebisingan yang diambil untuk menentukan kelayakan dalam hubungannya dengan peraturan keselamatan dan kesehatan kerja menggunakan jaringan bobot “A” tanpa mem-perhatikan level suara. Bobot “A” ini mempunyai keun-tungan menyederhanakan pengukur-an, dan juga ada korelasi yang baik antara kerusakan pendengaran dengan pengukuran menggunakan bobot “A”. Bobot “C” digunakan bila berkepentingan dalam frekuensi suara yang relatif rendah dan untuk analisa suara bila diinginkan respon yang relatif tepat. Bobot “B” jarang digunakan kecuali untuk studi khusus mengenai pendengaran.

(Sumber bahan : IRD Mechanalysis Audio – Visual Customer Training Instruction Manual).