perancangan piranti lunak untuk pengukuran tl dan...

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