perancangan piranti lunak untuk pengukuran tl dan...
TRANSCRIPT
Perancangan piranti lunak untuk
pengukuran TRANSMISSION LOSS
dan Koefisien Serap Bahan
menggunakan metode fungsi transfer
Oleh :
Alfarizki Wuka Nugraha
2408 100 006
Pembimbing :
Andi Rahmadiansah, ST, MT
Wiratno Argo Asmoro, M.Sc
Latar belakang Bunyi merupakan salah satu perantara dalammelakukan komunikasi. Terdapat dua cara yang digunakan untuk mengukurtransmission loss dan koefisien serap bahan,menggunakan tabung impedansi dengan metode fungsitransfer, dan menggunakan Reverberation Room, tetapimetode ini memerlukan ruangan dan material khusus.
Rumusan masalah
Perancangan Piranti Lunak
Pengukuran Transmission Loss dan
Koefisien Serap Bahan menggunakan
Metode Fungsi Transfer
Tujuan Penelitian Tujuan dibuatnya tugas akhir
ini adalah untuk merancang
Piranti Lunak yang digunakan
untuk mengukur Transmission
Loss dan Koefisien Serap Bahan
menggunakan Fungsi Transfer
Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang digunakan
pada penelitian ini adalah :
Penelitian ini dilakukan pada Laboratorium
rekayasa Akustik dan Fisika Bangunan Teknik
Fisika ITS.
Penelitian ini menggunakan tabung
impedansi.
Perhitungan Transmission Loss dan Serap
bahan menggunakan Fungsi Transfer.
Piranti lunak dibuat dengan software Matlab
Metodologi Penelitian
Penelitian tugas akhir ini dilakukan di LaboratoriumRekayasa Akustik dan Fisika Bangunan Teknik Fisika ITS,adapun tata cara pengerjaan yang akan dilakukan antara lainadalah : Tabung impedansi yang digunakan untuk mengukur Bahan yang akan diukur Spesifikasi bahan antara lain :
◦ Jenis bahan◦ Tebal bahan
Pengukuran menggunakan SLM Data dan spesifikasi bahan yang diukur dibandingkanuntuk mengetahui besarnya transmission loss dan koefisienserap bahan berdasarkan jenis dan tebalnya. Simulasi dengan mengguanakan Software Matlab
Langkah-langkahnya
Langkah – langkah yang akan dilakukandalam pengambilan data ini dimulai dari
1.Menentukan Penurunan dariformula fungsi transfer
2. Menentukan dimensi dari tabungimpedansi
Penurunan Fungsi Transfer
Proses penurunan fungsi transfer ini menggunakan
Metode Dua Sumber (Two Source Method), dimana
metode ini merupakan dasar dari hubungan antara
masukan tekanan dan kecepatan menuju keluaran
tekanan dan kecepatan.
Selanjutnya dengan menggunakan pendekatan
transfer matrix, maka koefisien refleksi dan koefisien
serapan bunyi dapat ditentukan.
Transfer Matrix
Transfer Matrix digunakan untuk mengevaluasi
dan menganalisis karakteristik akustik dari material
yang berlapis. Pendekatan ini dapat diaplikasikan
untuk mereduksi pantulan bunyi / transmisi secara
efektif. Dari persamaan transfer function dapat
diperoleh koefisien refleksi dan koefisien transmisi.
Tekanan bunyi p dan kecepatan partikel v pada
kontak permukaan material berlapis dapat
dinyatakan dengan :
di mana [Ttotal] adalah transfer matrix akustik dari
lapisan 1 hingga lapisan ke-n, diperoleh dengan
mengalikan transfer matriks dari masing-masing lapisan,
T1, T2,...,Tn, yaitu
di mana AT, BT, CT, DT adalah seluruh four pole
parameter dari lapisan 1 hingga lapisan ke-n. Koefisien
refleksi R untuk sudut datang Ф = 0 adalah
Dimana ρ adalah kerapatan (densitas) bahan dan c
adalah kecepatan gelombang bunyi. Selanjutnya,
impedansi permukaan normal Zin dapat diperoleh dari
dan koefisien serapan bunyi α adalah
Transmission Loss
Dengan adanya transfer matrix, bisa untuk
memperoleh persamaan 4 tiang unsur – unsur tabung
lurus diantara mikrofon 1-2 dan 3-4 dinyatakan :
Dimana
Dalam persamaan diatas bisa masing – masing titik 1-2, 3-4
merupakan elemen jarak terhitung l12 l34 sehingga parameter 4 kutub
dalam persamaaan 2-3 dinyatakan dengan
Dimana
• Dimana persamaan diatas adalah untuk konfig. A ,
dengan mengacu pada penggabungan dari empat
persamaan dari 1-2 , 3-4, dan 2-3 maka didapatkan
persamaan :
Untuk konfig. B didapatkan setelah memindahkan
sumber suara ke ujung tabung yang lainnya, maka
didapatkan dua persmaan 3-2 untuk dihitung,
• Dimana Δ adalah factor yang menentukan matriks Δ =A23 D23 –B23C23 dan tanda minus ”-“ adalah perubahandari arah kecepatan pada konfigurasi b .
• Menggunakan cara yang sama seperti konfig. A makadiperoleh persamaan empat tiang konfig. B yaitu :
Dimana :
• Setelah didapatkan persamaan dari konfig. A dan
konfig. B maka elemen empat tiang dapat ditulis
•
• Dimana Hij = pi / pj dan Δ12, Δ34 = 1
• Sehingga transmission loss dapat dinyatakan dengan
empat tiang parameter dan luas penampang tabung (S1
dan S2) sehingga persamaannya :
• Selanjutnya dari persamaan tersebut dimasukkanke
software Matlab untuk dibuat script / listing
• Selanjutnya kemudian dari listing diatas saya
masukkan nilai dari pengambilan data dengan
frekuensi 500 Hz menggunakan material
rockwool didapatkan rata – rata nilai
• Setelah di RUN hasilnya :
• Tampilan Software
• Kemudian dimasukkan nilai dari pengambilan data pada
frekuensi 500 Hz menggunakan material rockwool
HASIL PERHITUNGAN SOFTWARE DAN
MANUAL
• HASIL PERHITUNGAN SOFTWAREPada frequensi 500 Hz, didapatkan nilai rata – rata data perekaman dengan
SLM, pada konfig (a) P1a = 53.3 mv/pa, P2a = 51.1 mv/pa, P3a = 45.4 mv/pa, dan P4a = 37.3 mv/pa. Dan pada konfig (b) P1b = 53.2 mv/pa, p2b = 51 mv/pa, p3b = 45.4 mv/pa, dan p4b = 36.23 mv/pa
• HASIL PERHITUNGAN MANUAL• Pada frequensi 500 Hz, didapatkan nilai rata – rata data
perekaman dengan SLM, pada konfig (a) P1a = 53.3 mv/pa, P2a
= 51.1 mv/pa, P3a = 45.4 mv/pa, dan P4a = 37.3 mv/pa. Dan pada konfig (b) P1b = 53.2 mv/pa, p2b = 51 mv/pa, p3b = 45.4 mv/pa, dan p4b = 36.23 mv/pa
• Kesimpulan
Melihat hasil dari data yang dihitung dengan menggunakansoftware dan menghitung manual maka didapatkan nilaiselisih dari kedua hitungan tersebut sebesar 6.2145 dBpada frequensi 500 Hz Kemudian terjadi perbedaanhasil koefisien serap bahan (α) ketika dihitung denganmenggunakan software dan manual, karena pada saatmenggunakan software nilai muncul terbaca sebagaibilangan real dan imajiner. Sedangkan pada manual nilaimuncul dengan variable yang berbeda dari setiapfrequensi
Sekian dan Terima Kasih