Material Absorbsi

Ada empat tipe bahan atau material yang paling sering digunakan untuk mengontrol g angguan yang timbul karena adanya cacat akustik. Empat tipe bahan itu adalah Absorber, isolator, isolator vibrasi, dan damping. Namun di makalah ini hanya akan dibahas mengenai bahan untuk absorbsi. 

Bahan absorbsi secara umum berfungsi untuk menyerap energi suara dengan tujuan menyeimbangkan reverberation time, menyerap gangguan yang tidak diinginkan, menghilangkan rentang fekuensi tertentu dan fungsi lainnya. Selain menambah kualitas akustik di suatu ruangan, aspek kenyamanan dan kesesuaian dengan komponen lain, misalnya pencahayaan, arsitek, dan lainnya, harus diperhatikan juga. 

Setiap bahan absorbsi mempunyai koefisien absorbsi yang berbeda beda. Koefisien absorbsi suara suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara energi akustik yang diserap dengan energi akustik yang datang menimpa bahan tersebut. Koefisien absorbsi suara suatu bahan dapat dihitung dengan menggunakan formula.

Dengan :

α=Koefisien absorbsi suara

Ia= Intensitas suara yang diserap (W/m²)

Ii= Intensitas suara yang datang (W/m²)

Intensitas mempunyai energi yang dibawa. Semakin banyak intensitas yang dibawa, semakin banyak energi yang dibawa. Koefisien absorbsi sudah pasti kurang dari 1. Oleh karena itu, sudah dipastikan ada energi yang hilang. Energi yang hilang menjadi energi panas dalam kasus ini.

Berikut ini adalah koefisien absorbsi beberapa bahan dasar:

Material	Fekuensi
Fibrous glass	125	250	500	1000	2000	4000
( typically 4 lb/cu ft ) hard backing
1 inch thick	0.07	0.23	0.48	0.83	0.88	0.8
2 inches	0.2	0.55	0.89	0.97	0.83	0.79
4 inches thick	0.39	0.91	0.99	0.97	0.94	0.89
Polyurethane foam (open cell)
1/4-inch thick	0.05	0.07	0.1	0.2	0.45	0.81
1/2-inch thick	0.05	0.12	0.25	0.57	0.89	0.98
1 inch thick	0.14	0.3	0.63	0.91	0.98	0.91
2 inches thick	0.35	0.51	0.82	0.98	0.97	0.95
Hairfelt
1/2-inch thick	0.05	0.07	0.29	0.63	0.83	0.87
1 inch thick	0.06	0.31	0.8	0.88	0.87	0.87

Pada umumnya untuk memenuhi kebutuhan absorbsi ada tiga bahan yang digunakan, di antara 3 bahan itu adalah:

1.      Porous

Porous ini berfungsi sebagai penyerap energi suara menjadi energi lain. Jadi ada energi suara yang diubah menjadi energi panas, dan hal ini mengakibatkan suara yang dipantulkan menjadi berkurang.

Di antara karakteristik bahan untuk absorbsi adalah:

1.      Pada frekuensi rendah  α  Kecil

2.      Makin tinggi frekuensi  α  Makin besar, atau dengan

3.      Makin tebal bahan, α  Makin besar

4.      Pengecatan akan mengurangi nilai  α

5.      Rongga udara akan memperbesar nilai  α

Material porous yang biasa dikomersilkan bisa dibagi menjadi 3:

a.       Unit akustik yang siap pasang (Prefabricated acoustical Unit)

Di pasaran sudah ada berbagai macam material akustik yang siap pasang atau siap rakit, material bisa berupa panel yang berlubang, atau texture atau yang lainnya. Bisa dipasang dengan beberapa cara, salah satunya dengan menyemen dengan dinding, menempelkan dengan baut ke dinding kayu atau cara lainnya.

Kelebihan dengan unit akustik yang siap pasang di antaranya adalah:

1.      Dijamin kualitas absorbsi oleh industri pembuatnya

2.      Pemasangan dan perawatan relatif lebih mudah dan lebih murah

3.      Bisa dihias tanpa memberi efek yang besar terhadap kemampuan absorbsinya.

4.  Apabila digunakan di langit-langit bisa diintegrasikan dengan keperluan dari pencahayaan, pemanasan atau pendinginan,.

5.      Jika dipasang secara tepat, kemampuan absorbsi bisa meningkat sehingga menghasilkan keuntungan

Kesulitan ketika memasang material akustik jenis ini adalah:

1.      Sulit menyatukan antara dua unit yang berbatasan

2.      Secara umum mempunyai struktur yang lunak sehingga rentan akan kerusakan mekanik jika dipasang di bagian bawah dinding.

3.      Jika menggunakan cat untuk mengecet bahan ini akan mengurangi kemapuan absorbsi dari bahan.

b.      Plaster akustik dan material akustik yang disemprotkan

Penggunaan material akustik jenis ini ditujukan untuk mengurangi noise. Selain itu, juga bisa dikarenakan bentuk bangunan yang berbentuk kurva atau bentuknya yang tidak biasa sehingga tidak bisa dipasang material absorbsi dengan cara yang biasa.

Efisiensinya bagus pada frekuensi tinggi, tetapi hal ini terkadang dipengearuhi oleh berbagai faktor pada waktu pemasangan, missal ketebalan dan lain-lain.

Kesulitan menggunakan material ini adalah kerentanan terhadap kerusakan ketika dilakukan dekorasi ulang terhadap ruanngannya.

c.       Selimut akustik (Isolation Blanket)

Selimut akustik biasanya dibentuk dari wool, fiber gelas, dan lain-lain.

Biasanya dipakai untuk memvariasikan ketebalan material akustik di antara (25 sampai 125 mm). Kemampuan absorbsi meningkat seiring dengan ketebalan yang dimiliki oleh selimut.

d.      Karpet dan serat

Sebagai tambahan saja bahwa pemasangan karpet dan serat juga ikut berperan untuk menyerap energi suara.

Di Indonesia, ada juga yang sedang dikembangkan untuk bahan alternatif seperti misalnya serabut kelapa.

2.      Panel Absorbsi

Cara kerja panel absorbsi menyerap energi getaran dengan cara meneruskan energi suara yang bisa menembus medium lalu terusan energi suara itu diubah ke energi panas. Pengubahan ke energi panas melalui getaran lendutan (flexural vibration).

Panel absorbsi sering kali merupakan suatu absorber yang efisien untuk frekuensi bawah. Dengan pemilihan bahan yang tepat, panel absorbsi bisa menyeragamkan reverberation time di seluruh frekuensi. Salah satu fungsi penyeraban suara pada fekuensi rendah bisa dilakukan dengan cara memasang panel absorb dengan memberi ruang kosong antara panel dengan dinding.

Salah satu kelebihan dari panel absorbsi adalah tahan dari abrasi dan lebih tahan lama dalam pemakaian. Karena kelebihan inilah, panel absorbsi sering dipakai di bagian bawah dinding ruangan.

Ada beberapa macam panel absorbsi yang didasarkan pada cara menempelnya di tembok

a.       Panel langsung menepel pada tembok

b.      Rongga antara panel dan tembok kosong

c.       Rongga antara panel dan tembok berisi glaswool

3.      Rongga (cavity atau Helmhotz) Resonator

Bahan yang ketiga adalah resonator. Resonator berupa sesuatu yang dilampirkan ke dinding aslinya yang di dalamnya terdiri dari “pengurung udara” yang punya keluaran yang sempit (sering deisebut sebagai leher) yang merupakan tempat berjalannya gelombang suara.

Rongga resonator disebut juga sebagai Helmholtz resonator. Hal ini dikarenakan desainnya merupakan hasil kreasi dari seorang fisikawan Hermann Von Helmholtz (1821-1894) yang berasal dari Jerman. Dia menurunkan desain ini untuk mempelajari konten nada dari suatu suara yang kompleks.

Kunci dari cara bekerja resonator sebagai material untuk absorbsi terletak pada “leher”nya. Cavity resonator mengabsorbsi maksimum energi suara di bagian yang sempit pada jalur frekuensi rendah.

Cavity resonator dapat diaplikasikan sebagai:

a.       Unit yang berdiri sendiri

b.      Lubang lubang pada panel resonator

c.       Celah resonator

4.      Space Absorber atau functional absorber

Selain ketiga bahan di atas, ada juga absorber yang lain yang diluar ketiga kategori di atas tapi masih digunakan untuk menyelesaikan permasalahan akustik yang membutuhkan penyelesaian dengan absorber, baik yang bersifat sementara maupun permanen.

Salah satunya adalah space absorber, space absorber dipakai ketika suatu bangunan atau daerah membutuhkan perlakuan penyelesaian masalah akustik, tetapi bangunan atau daerahnya tidak memungkinkan untuk diperlakukan perlakuan itu.

Space absorber atau functional absorber ini mudah dipasang dan dilepas tanpa merusak atau mengubah suatu bentuk di ruangan atau daerah tersebut.

Space absorber dipasang dengan cara menggantungkan di langit-langit.

5.      Variable Absorber

Terkadang suatu ruangan membutuhkan tidak hanya satu macam waktu dengung (reverberation time), akan tetapi juga beberapa waktu dengung yang lain yang mungkin dibutuhkan untuk keperluan yang berbeda. Hal ini tidak bisa dipenuhi oleh pemasangan material secara konvensional.

Sudah dikembangkan di studio untuk memenuhi keperluan ini, dengan memasang panel-panel yang bisa digerakkan sesuai kebutuhan. Menggerakkannya bisa dengan cara menggeser, memutar, atau bisa bongkar pasang dengan cepat.

Untuk membuat suatu variable absorber, diharapkan pembuatannya benar-benar menghasilkan perubahan yang signifikan sesuai dengan kebutuhan, minimal 20 %. Hal ini dikarenakan pembuatan suatu variable absorber tidaklah mudah. Dibutuhkan personel yang mempunyai kompetensi untuk pemeliharaan konstruksi dari variable absorber ini.

Demikianlah beberapa material absorber yang digunakan untuk mengatasi permasalahan akustik suatu ruangan. Selain material absorbsi di atas, ada beberapa material absorbsi lainnya.

Referensi:

Doelle, Leslie L.1999. Environmental Acoustics. Mc Graw Hill Company.

Jensen, Paul dkk. Industrial Noise Kontrol manual.