Pembelajaran 4

Struktur Kebisingan & Kebisingan di Udara

Di dalam sebuah gedung, kita mungkin mendengar berbagai macam suara, termasuk kebisingan. Tidak hanya suara yang menyenangkan seperti kicauan burung yang kita jumpai, tetapi juga beberapa suara yang mengganggu seperti lalu lintas, langkah kaki, percakapan manusia, dan musik yang keras dari ruangan lain.

Semua suara ini memasuki ruangan dari berbagai sumber. Misalnya, percakapan yang kita dengar mungkin berasal dari ruangan yang berdekatan. Jika ruangan tempat kita berada memiliki jendela yang menghadap ke jalan, kita mungkin 99% yakin bahwa kebisingan lalu lintas berasal dari sana. Juga, langkah kaki yang Anda dengar bisa berasal dari lantai atas. Semua suara tersebut dapat kita dengar karena ada medium yang menghantarkan gelombang suara tersebut.

Dalam disiplin akustik bangunan, terutama ada dua media yang mentransmisikan suara di lingkungan bangunan; yaitu udara dan benda padat. Ketika kebisingan ditransmisikan melalui udara, kami menyebutnya kebisingan udara. Sedangkan jika ditransmisikan oleh benda padat, kita menyebutnya sebagai structure-borne noise.

Masalah paling umum yang kami temui ketika berurusan dengan akustik bangunan adalah bahwa perancang atau kontraktor tidak menerapkan strategi mitigasi kebisingan yang benar. Itu menghabiskan uang, waktu, dan yang lebih penting, reputasi, bagi pemiliknya.

Untuk mengendalikan semua jenis kebisingan secara efektif, kita harus memahami (1) apa yang menggairahkan suara dan (2) bagaimana ia ditransmisikan.

Kebisingan yang ditanggung oleh struktur

Kebisingan yang terbawa struktur dapat dihasilkan dari (1) benturan pada permukaan padat atau (2) suara frekuensi rendah yang menggetarkan permukaan padat. Pada bangunan, suara atau kebisingan yang dihasilkan ini – baik dari metode pertama atau kedua – akan merambat dari permukaan padat, seperti dinding, tempat sumber suara terjadi. Kemudian, ia akan memancar melalui struktur bangunan dan akhirnya mencapai permukaan padat ruang penerima.

Contoh 1: Kebisingan yang disebabkan oleh struktur yang disebabkan oleh benturan pada permukaan padat

Pernahkah Anda merasakan getaran ketika kereta bawah tanah lewat di bawah Anda saat Anda berada di tanah? Getaran yang Anda rasakan tidak lain adalah kebisingan. Kebisingan ini adalah apa yang kami gambarkan sebagai kebisingan yang ditanggung oleh struktur. Dalam hal ini, interaksi roda-rel menyebabkan getaran kuat yang dapat mengayunkan partikel-partikel struktur di sekitarnya.

Gambar 1 Getaran yang kita rasakan di tanah saat kereta bawah tanah lewat adalah contoh kebisingan yang ditanggung oleh struktur. (Envato, saoirse2010)

Anda mungkin bingung ketika kami mengatakan getaran adalah kebisingan. Tidak masalah. Mari kita mundur sedikit. Apakah Anda masih ingat definisi kebisingan di pelajaran pertama? Kita tahu bahwa kebisingan adalah suara yang tidak diinginkan.

Jika kita menggali lebih dalam tentang makna suara itu sendiri, ada konsep yang mengejutkan tentang itu. Dalam fisika, suara sebenarnya adalah getaran mekanis partikel.

Biasanya, dalam kehidupan kita sehari-hari, kita mendefinisikan suara hanya sebagai sesuatu yang dapat didengar, seperti percakapan dan musik gitar. Namun, dalam fisika, atau khususnya akustik, setiap getaran mekanis partikel adalah suara.

Jadi sekarang, Anda mengerti bahwa getaran yang Anda rasakan setiap kali kereta bawah tanah lewat adalah contoh kebisingan yang ditanggung oleh struktur. Pada gedung bertingkat, kebisingan yang ditimbulkan oleh struktur yang disebabkan oleh benturan pada permukaan padat sering kali berasal dari langkah kaki dari lantai atas.

Harap diingat bahwa setiap penulis memiliki gaya yang berbeda untuk mendefinisikan kebisingan dan getaran. Oleh karena itu, kami menyarankan Anda untuk selalu melihat definisi terlebih dahulu untuk menghindari kesalahpahaman.

Contoh 2: Kebisingan yang disebabkan oleh suara berfrekuensi rendah.

Anda mungkin memiliki salah satu tetangga yang sering mengadakan pesta di rumahnya setiap Jumat malam. Musik mungkin tidak mengganggu Anda karena dinding telah mengurangi intensitas suara sebelum mencapai rumah Anda. Namun, Anda mungkin lebih memperhatikan getaran jendela dan perabotan di sekitar Anda daripada musik yang Anda dengar. Jenis getaran ini adalah contoh kebisingan yang ditanggung oleh struktur.

Gambar 2 Jendela Anda mungkin bergetar saat ada musik berfrekuensi rendah di sekitar. (Envato)

Sekarang, pertanyaannya adalah bagaimana suara yang tampaknya tidak bersalah ini bahkan dapat menggetarkan jendela Anda. Apakah ada tangan yang tidak terlihat?

Ketika frekuensi suara cocok dengan frekuensi alami suatu benda, seperti kaca, benda tersebut akan berosilasi lebih kuat dibandingkan dengan frekuensi lainnya.

Subwoofer adalah pengeras suara yang dirancang untuk menghasilkan suara berfrekuensi sangat rendah. Karena beberapa struktur bangunan memiliki frekuensi alami yang rendah, mereka akan bergetar ketika suara mengenai permukaannya.

Kebisingan di Udara

Kebisingan di udara terjadi ketika energi menyebabkan udara di sekitarnya terkompresi. Pemampatan ini membuat beberapa daerah udara memiliki tekanan yang lebih tinggi. Kemudian disusul dengan rarefaction, dimana tekanan yang lebih rendah terjadi di daerah lain. Pola penguraian kompresi ini bergerak menjauh dari sumber energi dengan kecepatan suara. Lihat animasi pada Gambar 3 untuk lebih memahami Anda.

Gambar 3 Kompresi dan penghalusan kebisingan di udara (Saus Sains; Suara: Panjang Gelombang, Frekuensi dan Amplitudo)

Pada bangunan, ada banyak cara suara dapat merambat ke dalam ruangan. Kebisingan dari percakapan di ruangan lain, misalnya, dapat mencapai kamar Anda secara langsung tanpa hambatan. Itu terjadi ketika Anda memiliki bukaan yang menghubungkan kedua ruangan, seperti pintu, jendela, atau bahkan lubang kunci kecil yang terbuka. Namun, Anda mungkin masih mendengar suara itu saat Anda sudah menutup semua bukaan. Hal ini terjadi karena ketika kebisingan mengenai permukaan padat, seperti dinding, kebisingan di udara dapat menggetarkan partikel padatnya. Jika energi suara cukup, ia dapat melakukan perjalanan lebih jauh ke kamar Anda dan akhirnya mencapai gendang telinga Anda.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh diagram jalur transmisi suara di sebuah gedung. Garis padat mewakili transmisi kebisingan di udara sedangkan garis putus-putus mewakili transmisi yang ditanggung struktur.

Gambar 4 Jalur transmisi suara di dalam gedung

Setelah Anda memahami perbedaan antara kebisingan di udara dan kebisingan yang ditimbulkan oleh struktur, sekarang Anda siap untuk mempelajari bagaimana kita dapat menerapkan strategi pengendalian kebisingan yang tepat berdasarkan jenis kebisingan ini di pelajaran berikutnya.

Kecepatan Suara

Sebelumnya, kami telah menyebutkan sedikit bahwa suara merambat dengan kecepatan suara. Tahukah Anda bahwa parameter terbesar yang mempengaruhi kecepatan suara adalah (1) komposisi material yang melaluinya suara merambat dan (2) suhu? Berikut adalah contoh-contohnya.

Tabel 1 Kecepatan suara di beberapa media (Hyperphysics, Georgia State University)