Bahan peredam suara dalam mengatasi gema - perhitungan RT60

1. PENDAHULUAN

Tulisan ini adalah lanjutan dari tulisan artikel akustik: Cara Menghitung Resonansi pada Ruang. Setelah mendapatkan dimensi ruang dengar yang ideal tahap selanjutnya adalah mengukur gema ruang dengar dan menetralisir gema ruang dengar.

Setiap ruangan memiliki gema dengan karakteristik gema yang berbeda satu dengan yang lain. Karakter gema di ruangan ditentukan atas tiga parameter yaitu: level gema, waktu gema dan frekuensi gema.

Untuk membuat ruang dengar dengan akustik yang baik adalah kita harus mampu menerapkan komposisi akustik treatment yang tepat. Sehingga kita mendapatkan ruangan dengan level gema, waktu gema dan frekuensi gema yang flat pada tiap tingkatan frekuensi. Ruangan dengan tingkat gema yang pas akan memberikan nuansa ruang live musik yang baik apabila kita membangun ruang untuk musik, atau dialog yang jelas terdengar pada beragam lokasi di ruang tersebut apabila tujuan kita membangun ruang tersebut untuk keperluan seminar.

2. PEMAHAMAN RT60 (Reverberation Time)

Ada beragam metode pengukuran waktu gema tetapi yang paling sering di gunakan adalah Reverberation Time 60dB yang lebih dikenal dengan istilah RT 60. Definisi RT60 adalah waktu (detik) yang dibutuhkan untuk suara melemah sebanyak 60dB.

Untuk membuat ruangan dengan hasil akustik yang baik kita perlu menghitung:
(1) Besaran gema (RT60) rata - rata pada ruangan (detik)
(2) Besaran gema (RT60) pada frekuensi tertentu (detik)

Waktu gema yang ideal (RT60) untuk ruang dengar dengan volume 10 meter kubik adalah 0.9 detik dan 500 meter kubik adalah 1.4 detik. Jika angka (RT60) ruang jauh lebih kecil dari angka patokan di atas kita akan merasakan ruangan yang cenderung mati (dead room) atau jika angka (RT60) ruang jauh di atas angka patokan di atas kita akan merasakan ruang yang terlalu bergema.

Misalnya anda memiliki ruangan dengan ukuran 29 meter kubik maka ideal nya waktu gemanya (RT60) adalah 1,15 detik. Tetapi jika ruangan tersebut memiliki waktu gema (RT60) sebesar 1.7 detik maka ruangan tersebut membutuhkan material serap suara. Atau sebaliknya jika pada ruangan tersebut memiliki waktu gema (RT60) sebesar 0,7 detik maka ruangan tersebut dapat kita sebut sebagai dead room dimana pada ruang tersebut banyak terdapat material serap suara.

2. RUMUS PERHITUNGAN RT60

Setiap material memiliki karakter serap dan pantul yang berbeda untuk frekuensi yang berbeda. Misalnya material semen cenderung untuk memantulkan nada tinggi dan untuk nada rendah di teruskan. Sedangkan karpet cenderung untuk menyerap nada tinggi dan meneruskan nada rendah. Sering saya melihat orang membuat ruang studio atau ruang audio dengan memasang karpet di lantai dan dinding. Ruang seperti ini cenderung untuk memberikan efek suara yang “boomy” (dengung) dengan detail suara yang tidak baik.

Rumus perhitungan RT60 adalah sebagai berikut:

RT60 = (0,161 x V) / (A x S)

V = volume ruangan (m3)
A = luas permukan material (m2)
S = koefisien serap material (m/detik)

Untuk mendown-load tabel koefisien sabine untuk beragam jenis material silakan klik link http://vokuz.com/file/sabine.pdf

3. CONTOH PERHITUNGAN RT60

Berikut contoh soal perhitungan frekuensi gema ruang dengar.Jika kita mempunyai ruang dengar dengan dimensi:

Panjang 6.6 m; Lebar 4.8 m; Tinggi 2.4 m

Permukaan lantai: Beton
Permukaan dinding: Semen
Permukaan Plafon: Semen

Dengan data diatas pertama - tama kita perlu menghitung volume ruangan tersebut.
Untuk menghitung volume ruangan rumus nya adalah: panjang x lebar x tinggi.
Maka kita dapat perhitungan volume ruang = 6.6m x 4.8m x 2.4m = 76.032 m3

Langkah kedua adalah menghitung luas masing - masing permukaan tiap bahan yang ada dalam ruangan. Pada contoh soal ini kita perlu menghitung luas total permukaan beton dan luas total permukaan semen.
Luas total permukaan beton = (6.6 x 4.8) = 31.68 m2
Luas total permukaan semen = luas total dinding + luas plafon = 2(6.6 x 2.4) + 2(4.8 x 2.4) + (6.6 x 4.8) = 86.40 m2

A. PERHITUNGAN RT60 RUANG SEBELUM TREATMENT AKUSTIK

Dari data di atas mari kita buat tabel perhitungan sbb:

Keterangan perhitungan:
1. S125, S250, S500, S1000, S2000, S4000 adalah koefisien serap material (semen/beton) pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz dan selanjutnya.
Angka koefisien serap dapat di download di: http://vokuz.com/file/sabine.pdf

2. S125 x A adalah koefisien serap 125 Hz dikali dengan luas bidang serap. Dari tabel diatas S125 x A untuk bahan beton = 0,317

3. RT 60 untuk frekuensi tertentu di ruangan didapat dari angka 0.161 x volume ruang di bagi dengan total S x A. Dari tabel di atas kita dapatkan RT 60 untuk frekuensi 125 Hz adalah 0,482 detik.

4. Apabila seluruh angka sudah di hitung dengan baik maka kita dapat membuat tanggapan frekuensi ruangan tersebut menjadi seperti contoh dibawah ini.

A2. Grafik frekuensi gema sebelum treatment

Grafik A2. memberikan gambaran:
1. Pada frekuensi 1000 Hz gema (RT60) berlangsung selama 2.993 detik dan gema pada frekuensi 125 Hz selama 0.482 detik. Hal ini menyebabkan selisih fase dan selisih waktu untuk suara pada frekuensi 125Hz dan pada frekuensi 1000Hz.
Faktor negatif untuk hal diatas adalah rusaknya stereo imaging suara serta kenyaman orang dalam menyimak dialog ataupun musik menjadi berkurang.
2. RT 60 rata - rata sebesar 1,776 detik. Dimana angka tersebut di atas dari angka RT60 yang ideal yang di anjurkan untuk ruang tersebut.

B. LANGKAH TREATMENT AKUSTIK

Untuk mendapatkan RT60 yang ideal kita perlu melakukan:
1. Mengurangi RT60 sampai dengan angka yang ideal untuk ruangan dengan volume di atas
2. Mengurangi RT60 pada frekuensi 1000 Hz dengan kombinasi material akustik yang tepat

C. HASIL TREATMENT AKUSTIK YANG IDEAL

Setelah dianalisa dan dihitung dengan cermat maka dipilihlah material akustik dengan komposisi:

1. Lantai Karpet dengan luas permukaan bidang 31,68 m2
2. Dinding dan plafon MDF dengan luas permukaan bidang 76,40 m2
3. Panel Acourete Fiber dengan luas permukaan bidang 10 m2.

Mari kita lihat perbedaan nya dengan membuat tabel perhitungan dan grafik seperti dibawah ini.

B2. Grafik frekuensi gema setelah treatment

Grafik B2. garis warna merah jambu menggambarkan waktu gema (RT60) ruangan sebelum treatment pada tingkatan frekuensi yang berbeda. Garis biru tua menggambarkan waktu gema (RT60) ruangan yang telah ditreatment.

Dari grafik di atas dapat di tarik kesimpulan bahwa:

1. RT 60 rata - rata ruang telah berkurang dari 1,776 menjadi 0,426
2. Grafik RT 60 untuk tiap tingkatan frekuensi menjadi lebih landai berkisar antara 0,3 - 0,6 detik di banding grafik sebelumnya antara 0,4 - 2,5 detik.

Demikian artikel ringkas mengenai perhitungan gema ruangan RT60 beserta contoh soal cara mengatasi masalah tersebut. Semoga tulisan yang sederhana ini dapat berguna bagi pehobby, praktisi dan pembaca pada umumnya.