PERANCANGAN TABUNG IMPEDANSI DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL KOEFISIEN SERAP BUNYI PADUAN ALUMINIUM-MAGNESIUM

Jurnal

e-Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013

ISSN 2338-1035

PERANCANGAN TABUNG IMPEDANSI DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL KOEFISIEN SERAP BUNYI PADUAN ALUMINIUM-MAGNESIUM 1,2

Felix Asade1, Ikhwansyah Isranuri2 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jln.Almamater Kampus USU Medan 20155 Medan Indonesia email: [email protected]

Abstrak Manusia tidak suka akan kebisingan. Kebisingan didefinisikan sebagai suara yang tidak diinginkan. Teknik pengendalian kebisingan memainkan peranan penting untuk menciptakan suasana lingkungan akustik yang nyaman. Ini dapat tercapai ketika intensitas suara diturunkan ke level yang tidak mengganggu pendengaran manusia. Pencapaian lingkungan akustik yang nyaman ini dapat diperoleh dengan menggunakan beragam tehnik. Salah satu tehnik tersebut adalah dengan menyerap suara. Penilitian ini menunjukkan bagaimana pengaruh penambahan magnesium terhadap sifat penyerapan suara dari aluminium. Sehingga paduan aluminiummagnesium ini dapat dijadikan sebagai material akustik untuk penanggulangan kebisingan. Hasil penilitian ini menunjukkan peningkatan nilai penyerapan suara dengan bertambahnya kandungan magnesium. Nilai koefisien absorpsi paling baik pada paduan aluminiummagnesium terjadi pada frekuensi menengah dan tinggi. Kata kunci: tabung impedansi, koefisien serap bunyi, material akustik, aluminium-magnesium. Abstract People do not like noise. By definition, it is unwanted sound. Noise control play an important role in creating an acoustically pleasing environtment. This can be achieved when the intensity of sound is brought down to a level that is not harmful to human ears. Achieving a pleasing environment can be obtained by using various techniques. One such technique is by absorbing the sound. This paper review how the influence by adding magnesium can change the absorption behavior of aluminium. So that aluminium-magnesium alloy can be used as acoustic materials to reduce noise. The result showed the increase of sound absorption value as the composition of magnesium increased. Sound absorption coeficient of aluminium-magnesium alloy show a good result in the middle and higher frequency. Keywords: impedance tube, sound absorption coefficient, acoustic materials, aluminiummagnesium

1. Pendahuluan Seiring dengan berkembangnya teknologi, kebisingan merupakan salah satu masalah yang sangat penting untuk diatasi, karena jelas mengganggu aktivitas maupun kesehatan pada manusia. Salah satu cara untuk mencegah perambatan/radiasi kebisingan pada komponen/struktur mesin, ruangan/bangunan serta dalam kebisingan industri, ialah dengan penggunaan material akustik yang bersifat menyerap atau meredam bunyi sehingga bising yang terjadi dapat direduksi [1]. Faktor yang penting dalam memilih aluminium (Al) dan paduaannya adalah kekuatan tinggi untuk rasio berat, ketahanan

terhadap korosi oleh banyak bahan kimia, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, penampilan, dan kemudahan mampu bentuk (formability) dan mampu mesin (machinability). Magnesium (Mg) adalah logam teknik ringan yang ada, dan memiliki karakteristik meredam getaran yang baik. Paduan ini digunakan dalam aplikasi struktural dan non-struktural dimana berat sangat diutamakan. Magnesium juga merupakan unsur paduan dalam berbagai jenis logam non-ferrous. Hasil paduan dari kedua unsur ini lebih ringan dibandingkan dengan besi atau baja, ketahanan korosi yang baik, mengurangi kebisingan (low noise) dan mampu mesin yang baik [2]. Paduan aluminium-magnesium banyak

90

Jurnal


digunakan untuk konstruksi bangunan, transportasi (pesawat dan aplikasi ruang angkasa, bus, mobil, gerbong kereta api, dan kapal laut), dan penciptaan mesin yang digunakan dalam manufaktur. 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Gelombang Gelombang adalah suatu getaran, gangguan atau energi yang merambat. Dalam hal ini yang merambat adalah getarannya, bukan medium perantaranya. Satu gelombang terdiri dari satu lembah dan satu bukit (untuk gelombang transversal) atau satu renggangan dan satu rapatan (untuk gelombang longitudinal). Besaran-besaran yang digunakan untuk mendiskripsikan gelombang antara lain panjang gelombang (λ) adalah jarak antara dua puncak yang berurutan, frekuensi (ƒ) adalah banyaknya gelombang yang melewati suatu titik tiap satuan waktu, periode (T) adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang melewati suatu titik, amplitudo (A) adalah simpangan maksimum dari titik setimbang, kecepatan gelombang (v) adalah kecepatan dimana puncak gelombang (atau bagian lain dari gelombang) bergerak [3]. 2.2 Bunyi Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran. Rambatan gelombang bunyi disebabkan oleh lapisan perapatan dan peregangan partikel-partikel udara yang bergerak ke luar, yaitu karena penyimpangan tekanan. Hal serupa juga terjadi pada penyebaran gelombang air pada permukaan suatu kolam dari titik dimana batu dijatuhkan [4]. Bunyi mempunyai beberapa sifat seperti: 1. Asal dan perambatan bunyi Semua benda yang dapat bergetar mempunyai kecenderungan untuk menghasilkan bunyi. Bila ditinjau dari arah getarnya, bunyi termasuk gelombang longitudinal dan bila dilihat dari medium

ISSN 2338-1035

perambatannya, bunyi termasuk gelombang mekanik. 2. Frekuensi bunyi Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang waktu yang diberikan. Besarnya frekuensi ditentukan dengan rumus: f = 1/T AAAAA.........(1) dimana: f = Frekuensi (Hz) T = Waktu (detik) 3. Cepat rambat bunyi Cepat rambat bunyi di udara lebih kecil daripada cepat rambat cahaya di udara. Karena bunyi juga termasuk gelombang, Hubungan antara cepat rambat bunyi (c), frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ) adalah: c = f λ AAAAAA......(2) dimana: c = Cepat rambat bunyi (m/s) f = Frekuensi (Hz) λ = Panjang gelombang (m) 4. Panjang gelombang Panjang suatu gelombang bunyi dapat didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh perambatan bunyi selama tiap siklus. Hubungan antara panjang gelombang, frekuensi, dan cepat rambat bunyi dapat ditulis sebagai berikut: λ = c/fAAAAAA........(3) dimana: λ = Panjang gelombang bunyi (m) c = Cepat rambat bunyi (m/s) f = Frekuensi (Hz) 5. Intensitas bunyi Intensitas bunyi adalah aliran energi yang dibawa gelombang udara dalam suatu daerah per satuan luas. Intensitas bunyi dalam arah tertentu di suatu titik adalah laju energi bunyi rata-rata yang ditransmisikan dalam arah tersebut melewati satu-satuan luasan yang tegak lurus arah tersebut di titik bersangkutan [4]. Untuk tujuan praktis dalam dalam pengendalian kebisingan lingkungan, tingkat tekanan bunyi sama dengan tingkat intensitas bunyi. Intesitas bunyi pada tiap titik dari sumber dinyatakan dengan: I = W/AAAAAAA......(4)

91

Jurnal


dimana: I = Intensitas bunyi (W/m2) W = Daya akustik (Watt) A = Luas area yang ditembus tegak lurus oleh gelombang bunyi (m2)

2.3 Aluminium Aluminium diambil dari bahasa Latin: alumen, alum. Orang-orang Yunani dan Romawi kuno menggunakan alum sebagai cairan penutup pori-pori dan bahan penajam proses pewarnaan. Adapun sifat-sifat aluminium antara lain sebagai berikut: 1. Ringan 2. Tahan terhadap korosi 3. Kuat 4. Mudah dibentuk 5. Konduktor listrik 6. Konduktor panas 7. Non magnetik 8. Tak beracun 9. Memiliki ketangguhan yang baik 10. Mampu diproses ulang 2.4 Magnesium Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia mudah ternoda di udara,dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan. Magnesium sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent. Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. 2.5 Paduan Aluminium-Magnesium Aluminium lebih banyak dipakai sebagai paduan daripada logam murni sebab tidak kehilangan sifat ringan dan sifat-sifat mekanisnya serta mampu cornya diperbaiki dengan menambah unsur-unsur lain. Unsurunsur paduan yang tidak ditambahkan pada aluminium murni selain dapat menambah kekuatan mekaniknya juga dapat

ISSN 2338-1035

memberikan sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi dan ketahanan aus. Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660oC hingga 450oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut. Paduan magnesium (Mg) merupakan logam yang paling ringan dalam hal berat jenisnya. Magnesium mempunyai sifat yang cukup baik seperti alumunium, hanya saja tidak tahan terhadap korosi. Magnesium tidak dapat dipakai pada suhu diatas 150°C karena kekuatannya akan berkurang dengan naiknya suhu. Sedangkan pada suhu rendah kekuatan magnesium tetap tinggi. Diagram fasa paduan aluminium-magnesium dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Diagram fasa paduan Al-Mg. Keberadaan magnesium dapat mempengaruhi sifat akustik paduan karena akan menyebabkan menurunnya nilai impedansi akustik paduan tersebut. Dengan penurunan impedansi/ hambatan akustik tersebut maka propagasi gelombang bunyi lebih besar. Tabel 1 berikut menunjukkan perbedaan nilai impedansi akustik dari kedua material.

92

Jurnal


Tabel 1. Acoustic properties aluminium dan magnesium [5]. Metals

Density g/cm3

Acoustic Impedance g/cm2-sec x105

Aluminum

2.70

17.10

Magnesium

1.74

10.98

2.6 Sifat Akustik Kata akustik berasal dari bahasa Yunani yaitu akoustikos, yang artinya segala sesuatu yang bersangkutan dengan pendengaran pada suatu kondisi ruang yang dapat mempengaruhi mutu bunyi [6]. Fenomena absorpsi suara seperti terlihat pada gambar 2.

Gambar 2. Fenomena absorpsi suara oleh suatu permukaan bahan. Fenomena suara yang terjadi akibat adanya berkas suara yang bertemu atau menumbuk bidang permukaan bahan, maka suara tersebut akan dipantulkan (reflected), diserap (absorb), dan diteruskan (transmitted) atau dengan ditransmisikan oleh bahan tersebut [6]. 2.7 Koefisien Absorbsi Koefisien absorbsi atau penyerapan suara (sound absorption) merupakan perubahan energi dari energi suara menjadi energi panas atau kalor. Kualitas dari bahan peredam suara ditunjukkan dengan harga α (koefisien penyerapan bahan terhadap bunyi), semakin besar α maka semakin baik digunakan sebagai peredam suara. Nilai α berkisar dari 0 sampai 1. Jika α bernilai 0, artinya tidak ada bunyi yang diserap sedangkan jika α bernilai 1, artinya 100% bunyi yang dating diserap oleh bahan [7]. Besarnya energi suara yang dipantulkan, diserap, atau

ISSN 2338-1035

diteruskan bergantung pada jenis dan sifat dari bahan atau material tersebut. Pada umumnya bahan yang berpori (porous material) akan menyerap energi suara yang lebih besar dibandingkan dengan jenis bahan lainnya. Adanya pori-pori menyebabkan gelombang suara dapat masuk kedalam material tersebut. Energi suara yang diserap oleh bahan akan dikonversikan menjadi bentuk energi lainnya, pada umumnya diubah ke energi kalor [8]. Perbandingan antara energi suara yang diserap oleh suatu bahan dengan energi suara yang datang pada permukaan bahan tersebut didefinisikan sebagai koefisien penyerap suara atau koefisien absorbsi (α). α=

AAAA(5)

2.8 Material Akustik Material akustik adalah material teknik yang fungsi utamanya adalah untuk menyerap suara/bising. Material akustik adalah suatu bahan yang dapat menyerap energi suara yang datang dari sumber suara. Pada dasarnya semua bahan dapat menyerap energi suara, namun besarnya energi yang diserap berbeda-beda untuk tiap bahan. Energi suara tersebut dikonversi menjadi energi panas, yang merupakan hasil dari friksi dan resistansi dari berbagai material untuk bergerak dan berdeformasi. Peredam suara merupakan suatu hal penting didalam desain akustik, dan dapat diklasifikasikan menjadi 4 bagian yaitu: 1. Material berpori (porous materials) 2. Membran penyerap (panel absorbers) 3. Rongga penyerap (cavity resonators) 4. Manusia dan furnitur. 2.9 Metode Pengukuran Koefisien Absorpsi Menggunakan Tabung Impedansi Ada dua metode standar yang digunakan untuk mengukur koefisien serap bunyi untuk sampel berukuran kecil yaitu menggunakan metode rasio gelombang tegak (ISO 105432-1) dan metode transfer fungsi (ISO 105432-2). Kedua metode dirancang untuk pengukuran pada sampel kecil. Metode rasio gelombang tegak mapan, tapi lambat sehingga diganti dengan

93

Jurnal


metode transfer fungsi karena kecepatan dan akurasinya dalam pengukuran. 2.10 Metode Transfer Fungsi (ISO 105342:1998) Metode ini menggunakan dua buah mikropon yaitu pada posisi x1 dan x2 [9]. Tekanan bunyi pada posisi ini masingmasing adalah: ...........(6) .......(7) Tabung impedansi yang menggunakan metode ini diilustrasikan pada gambar 3.

Gambar 3. Tabung Impedansi untuk pengukuran koefisien serap bunyi.

ISSN 2338-1035

Dinding tabung harus kuat dan cukup tebal untuk mencegah vibrasi yang muncul akibat pemancaran sinyal bunyi. Ketebalan yang di rekomendasikan pada tabung impedansi yaitu 5% dari diameter tabung. Mikropon di letakkan pada area gelombang bunyi dengan jarak minimum sebesar diameter tabung dari sumber bunyi. Batas atas frekuensi fu dapat di tentukan dari besar diameter tabung yang dipilih dengan kondisi berikut: d < 0,58 λu .......................(11) Batas bawah frekuensi ditentukan pada jarak antara mikropon s0 dengan kondisi berikut: s0 > 0,05 · λ1 ................... (12) Sehingga batas atas frekuensi untuk s0 ditentukan dengan kondisi berikut: fu · s0 < 0,45 c0 ................ (13)

dimana: A dan B adalah amplitudo tegangan (Volt) k adalah nomor gelombang (m-1) x1 adalah jarak antara sampel dan mikropon terjauh (m) x2 adalah jarak antara sampel dan mikropon terdekat (m)

Dimensi pada tabung impedansi dapat terlihat jelas pada gambar 4.

sehingga transfer fungsi akustik kompleks anatara kedua mikropon ini yaitu: ......................(8)

Jarak antara sumber bunyi dengan mikropon x dan jarak antara bahan uji dengan mikropon terdekat x2 ditentukan dengan kondisi berikut: x > 3 · d .......................... (14) x2 ≥ 2 · d ........................ (15) Maka panjang tabung impedansi untuk pengukuran koefisien serap bunyi yaitu: l = x2 + x + s0 ......................... (16)

dan faktor refleksinya: " " ! " " # ...........(9) $

dimana: % & ' ( ' (jarak kedua mikropon) maka koefisien serap bunyi dapat ditentukan melalui persamaan berikut: ) * ( +!+ ..................(10) 2.11 Konstruksi Tabung Impedansi Untuk Metode Transfer Fungsi (ISO 10543-2: 1998) Permukaan tabung harus rata, tidak berpori-pori dan tidak berlubang (kecuali pada posisi mikropon yang akan dipasang).

Gambar 4. Dimensi tabung impedansi.

3. Metodologi Penelitian 3.1 Perancangan Tabung Impedansi Tabung impedansi harus rata, mulus dan tidak berlubang. Dinding tabung harus cukup tebal dan kuat untuk menahan getaran yang timbul oleh sinyal bunyi yang dihasilkan noise generator.

94

Jurnal


Menurut persamaan (11) batas atas frekuensi fu untuk diameter tabung 100 mm yaitu: d < 0,58

,

0,1m < 0,58 -

./. ,0

Sehingga diperoleh batas atas frekuensi fu = 2 kHz. Batas bawah frekuensi f1 ditentukan Sesuai oleh jarak antara mikrofon s0. dengan persamaan (12) maka untuk jarak s0 = 150 mm diperoleh: s0 > 0,05 · λ1 s0 > 0,05 · ,

0,15m > 0,05 ·

./. ,

f1 = 114 Hz Dan batas atas frekuensi untuk s0 =150 mm dengan persamaan (13) yaitu: fu · s0 < 0,45 c0 fu · 0,15 < 0,45 · 343 fu = 1029 Hz Perlu diperhatikan bahwa semakin besar jarak antara kedua mikropon maka semakin akurat pengukurannya. Jarak antara sumber bunyi dan mikropon x menurut ISO 10534-2 sesuai dengan persamaan (14) yaitu: x > 3 · d >300mm Sehingga dipilih x = 350 mm. Jarak x2 antara sampel dan mikropon terdekat ditentukan oleh persamaan (15) yaitu: x2 ≥ 2 · d Sehingga dipilih x2 = 200 mm. Maka panjang tabung untuk pengujian koefisien serap bunyi adalah: l = x2 + x + s0 = 700 mm Skematis perancangan tabung impedansi untuk pengukuran koefisien absorpsi ditunjukkan pada gambar 5.

ISSN 2338-1035

Untuk pengukuran frekuensi tinggi, jarak mikropon yang lebih dekat s digunakan. Pada tabung impedansi ini diambil nilai s = 75 mm. Sesuai dengan persamaan (12) dan (13) untuk s = 75 mm maka batas frekuensinya adalah: fu < 2058 Hz f1 >228 Hz Dan untuk frekuensinya:

s0

=

150

mm

batas

fu < 1029 Hz f1 >114 Hz Dapat disimpulkan bahwa konstruksi tabung impedansi ini untuk pengukuran koefisien serap bunyi dan transmission loss memiliki batas frekuensi berdasarkan ISO 10534-2 dan ASTM E-2611 yaitu dari 114 Hz sampai 2 kHz. 3.2 Alat Adapun peralatan yang di pergunakan selama penelitian ini adalah: 1. Laptop 2. LabJack U3-LV 3. Amplifier 4. Speaker 5. Mikropon 6. Tabung impedansi 3.3 Bahan Adapun bahan spesimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aluminium-Magnesium (Al-Mg) dengan ketebalan 10 mm. Variasi spesimen yang digunakan didalam penelitian ditunjukkan pada gambar 6.

(1) (2) (3) Gambar 6. Spesimen Al-Mg: (1) Paduan Al 98%-Mg 2% (2) Paduan Al 96%-Mg 4% (3) Paduan Al 94%-Mg 6%. Gambar 5. Skematis tabung impedansi untuk pengukuran koefisien absorsi.

95

Jurnal


3.3 Experimental Set Up Secara eksperimental, pengujian dan pengambilan data untuk mendapatkan koefisien serap bunyi dari material dilakukan dengan menggunakan tabung impedansi dan alat-alat pendukung lainnya. Skematis dan set up alat untuk pengujian koefisien serap bunyi ditunjukkan pada gambar 7.

Gambar 7. Skema alat uji tabung impedansi. 3.4 Prosedur Pengujian Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Siapkan semua peralatan uji dengan diatur sesuai gambar set up peralatan pengujian. 2. Masukkan spesimen uji dalam tabung impedansi, yaitu ditengah ruang uji dengan posisi tegak lurus terhadap arah ruang tabung. 3. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 1500Hz, dan 2000 Hz. 4. Hubungkan mikropon 1 dan mikropon 2 pada pre-amp mic channel 1 dan 2. Untuk frekuensi dibawah 228Hz yaitu frekuensi 125Hz dipakai mikropon 1’ dan 2. 5. Hubungkan output chanel pre-amp mic ke chanel 1 dan chanel 2 pada labjack. 6. Hubungkan Labjack ke port USB pada Laptop lalu buka Software DAQFaqtory untuk menganalisis sinyal. 7. Pada DAQFaqtory buka program Sound Recorder 4ch. 8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang dikeluarkan berupa pure tone. 9. Atur frekuensi pada ToneGen lalu buka kembali DAQFaqtory untuk melihat

ISSN 2338-1035

grafik tegangan suara pada masingmasing mikropon. 10. Klik Start/Stop Save untuk Logging data. Data grafik akan otomatis tersimpan dalam drive (D:) pada laptop. 11. Ambil nilai tegangan rata-rata pada masing-masing mikropon (A dan B) untuk dihitung koefisien absorpsinya dengan bantuan MATLAB. 12. Hitung tekanan suara pada masingmasing mikropon. 13. Hitung faktor Refleksi dan koefisien serap bunyi. 14. Ulangi prosedur diatas untuk frekuensi dan sampel yang berbeda. 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Berikut ini adalah data hasil pengujian koefisien serap bunyi untuk berbagai variasi paduan aluminium-magnesium. 1. Paduan Al 98%-Mg 2% Nilai koefisien serap bunyi paduan Al 98%-Mg 2% dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Tabel koefisien serap bunyi paduan Al 98%-Mg 2%. Frekuensi α (Hz) 125 0.1146 250 0.1384 500 0.2098 1000 0.2729 1500 0.2687 2000 0.2289 Dalam bentuk grafik, koefisien serap bunyi paduan Al 98%-Mg 2% dapat dilihat pada gambar 8.

Gambar 8. Grafik koefisien serap bunyi paduan Al 98%-Mg 2%.

96

Jurnal


ISSN 2338-1035

2. Paduan Al 96%-Mg 4% Nilai koefisien serap bunyi paduan Al 96%-Mg 4% dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3. Tabel koefisien serap bunyi paduan Al 96%-Mg 4%. Frekuensi α (Hz) 125 0.1428 250 0.2209 500 0.2458 1000 0.3018 1500 0.3147 2000 0.2801 Dalam bentuk grafik, koefisien serap bunyi paduan Al 96%-Mg 4% dapat dilihat pada gambar 9.

Gambar 10. Grafik koefisien serap bunyi paduan Al 94%-Mg 6%. 4.2 Pembahasan Setelah melakukan pengukuran dan pengolahan data maka didapatlah grafik hasil perbandingan dari variasi paduan Al 98%-Mg 2%, Al 96%-Mg 4%, dan Al 94%Mg 6% yang dapat dilihat pada gambar 11.

Gambar 11. Grafik perbandingan koefisien serap bunyi paduan Al-Mg. Gambar 9. Grafik koefisien serap bunyi paduan Al 96%-Mg 4%. 3. Paduan Al 94%-Mg 6% Nilai koefisien serap bunyi paduan Al 94%-Mg 6% dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Tabel koefisien serap bunyi paduan Al 94%-Mg 6%. Frekuensi α (Hz) 125 0.15014 250 0.251089 500 0.30377 1000 0.358609 1500 0.318188 2000 0.284745 Dalam bentuk grafik, koefisien serap bunyi paduan Al 94%-Mg 6% dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 11 menunjukkan grafik rekapitulasi hasil pengujian paduan Aluminium-Magnesium. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar magnesium pada material paduan maka semakin naik kemampuan serap bunyinya. Pada paduan Al 96% - Mg 4% dan Al 94% - Mg 6% kenaikan koefisien absorpsinya tidak terlalu signifikan pada frekuensi 125 Hz, 250 Hz, 1500 Hz dan 2000 Hz. Dari grafik juga dapat dilihat bahwa penyerepan bunyi pada paduan aluminiummagnesium lebih baik pada frekuensi menengah dan tinggi. 5. Kesimpulan Dari seluruh kegiatan penelitian mulai dari perancangan, pembuatan alat uji dan pengujian spesimen, maka penulis dapat menyimpulkan beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Telah didesain sebuah alat uji akustik berupa tabung impedansi sesuai standar ISO 10534-2:1998 dengan

97

Jurnal


batas frekuensi pengujian 114 Hz sampai 2 kHz. 2. Dalam penelitian ini dapat diketahui bahwa semakin tinggi kadar magnesium pada material paduan aluminiummagnesium maka semakin baik kemampuan serap bunyinya. Diperoleh nilai koefisien serap bunyi tertinggi pada spesimen Al 94% - Mg 6% yatu sebesar 0,358. 3. Frekuensi yang paling baik diserap oleh paduan Aluminium-Magnesium yaitu pada frekuensi menengah dan tinggi. Untuk paduan Al 98% - Mg 2% nilai koefisien absorpsi paling tinggi sebesar 0.273 yaitu pada frekuensi 1000 Hz sedangkan pada paduan Al 96% - Mg 4% nilai koefisien absorpsi paling tinggi sebesar 0,3147 pada frekuensi 1500 Hz dan pada paduan Al 94% - Mg 6% nilai koefisien absorpsi paling tinggi sebesar 0,3586 pada frekuensi 1000 Hz.

ISSN 2338-1035

[7] Khuriati A, Komaruddin E dan Nur M. Disain Peredan Suara Berbahan Dasar Serabut Kelapa dan pengukuran Koefisien penyerapan Bunyinya. Berkala Fisika 9(1):15-25. 2006. [8] Wirajaya A. Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami sebagai Absorber Suara. Tesis Master, ITB, 2007. [9] British Standards “Acoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 2: Transfer Fuction Method”, BS EN ISO 10534-2. 2001.

Daftar Pustaka [1] Suhada, Khairul. Kajian Koefisien Absorpsi Bunyi dari Material Komposit Serat Gergajian Batang Sawit dan Gypsum Sebagai Material Penyerap Suara Menggunakan Metode Impedance Tube. Tesis Master, USU, 2010. [2] Nasution, Muhammad Syahreza. Pengaruh Penambahan Kadar Magnesium pada Aluminium terhadap Kekuatan Tarik dan Struktur Mikro. Tugas Skripsi, USU, 2012. [3] Harahap, Raja Naposo. Kajian Eksperimental Karakteristik Material Akustik dari Campuran Serat Batang Kelapa Sawit dan Polyurethane dengan Metode Impedance Tube. Tugas Skripsi, USU, 2010. [4] Doelle, Leslie L. Evironment Acoustics. New York: McGraw-Hill Company, Inc. 1972. [5] http://www.ndted.org/GeneralResource s/MaterialProperties/UT/ut_matlprop_ metals.htm (diakses 17 maret 2013) [6] Suptandar JP. Faktor Akustik dalam Perancangan Disain Interior. Jakarta: Ikrar Mandiriabadi. 2004.

98

PERANCANGAN TABUNG IMPEDANSI DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL KOEFISIEN SERAP BUNYI PADUAN ALUMINIUM-MAGNESIUM

Recommend Documents