Peringkat kebisingan di ruang bangunan memiliki sejarah panjang. Langkah pertama dalam evolusi ini hanyalah merancang instrumen yang dapat mengukur suara berulang kali. Diskriminasi frekuensi pengukuran suara pita oktaf membuka jalan bagi kemajuan dalam memahami dampak kebisingan pada komunikasi dan pendengaran.

Metode yang saat ini digunakan dalam literatur untuk penilaian kebisingan ruangan meliputi: Kriteria Kebisingan (NC), Kriteria Kebisingan Pilihan (PNC), Kriteria Ruangan (RC), Kriteria Kebisingan Seimbang (NCB), dan RC Mark II. Metode-metode tersebut dimaksudkan untuk mengakomodasi kompleksitas nada dan karakter temporal suara ke dalam deskriptor kuantitatif dan kualitatif. Berikut ini, beberapa metode telah dikembangkan dalam menentukan peringkat kebisingan.

Referensi paling awal untuk Equal Loudness Contours berasal dari Fletcher dan Steinberg pada tahun 1924 (Kryter, 1985). Namun, sumber referensi Equal Loudness Contours yang paling terkenal berasal dari Fletcher dan Munson pada tahun 1933.

Standar pembobotan pertama kali terdaftar dalam Standar ASA Z24.3-1944 (Beranek, 1949 dan 1988). Dalam penggunaannya bobot A dan C cukup familiar. Hal ini berbeda dengan bobot B dan D yang masih jarang digunakan.

Pembobotan A adalah pembobotan yang dirancang untuk mencerminkan respons telinga manusia terhadap kebisingan. Sementara itu, pembobotan C lebih menekankan pada suara frekuensi rendah daripada pembobotan A. Selain itu, pengukuran tekanan suara puncak biasanya menggunakan pembobotan C.

Gambar 3 menunjukkan kurva NC pertama yang diterbitkan pada tahun 1957 (Beranek, 1957). Kurva ini menggunakan kurva Equal Loudness Contour sebagai referensi. Kurva NC biasanya digunakan oleh metode tangensial dalam mengevaluasi spektrum tingkat tekanan suara. Penggunaan NC secara luas, sering dikaitkan dengan publikasi oleh American Society of Heating, Ventilating, and Airconditioning Engineers (ASHRAE). Buku ini digunakan oleh sebagian besar insinyur mekanik-listrik sebagai panduan mereka dalam merancang.

Kurva Preferred Noise Criteria (PNC) yang dikembangkan pada tahun 1971 ditunjukkan pada Gambar 4. Kurva ini diterbitkan setelah dilakukan evaluasi bahwa kurva NC tidak dapat digunakan dalam pengamatan desis (bunyi yang terdengar mendesis) dan rumble (suara yang terdengar gemuruh ). Berbeda dengan kurva NC, kurva ini kurang curam pada frekuensi rendah dan lebih curam pada frekuensi tinggi (Beranek, 1971). Meskipun kurva ini memiliki keseimbangan yang lebih baik antara suara frekuensi rendah, sedang, dan tinggi, pada kenyataannya kurva PNC memiliki rentang nilai yang lebih ketat pada frekuensi rendah. Akibatnya, untuk mengatasi noise pada frekuensi rendah akan membutuhkan kontrol noise yang lebih luas. Hal ini biasanya sejalan dengan biaya yang cenderung lebih tinggi untuk membangun sistem mekanis jika dibandingkan dengan penggunaan kurva NC. Selain itu, konsultan berpengalaman menyatakan bahwa batas frekuensi rendah yang lebih padat pada kurva PNC tidak perlu dan tidak praktis untuk diterapkan pada sebagian besar bangunan. Atas dasar ini dan fakta bahwa mereka tidak pernah dimasukkan ke dalam standar atau pedoman praktis, kurva PNC tidak pernah digunakan secara luas.

Dalam upaya untuk lebih memahami implikasi bentuk spektrum pada kesesuaian kebisingan latar belakang pada bangunan yang dihasilkan oleh sistem mekanik bangunan, ASHRAE melakukan survei kebisingan latar belakang di ruang bangunan pada pertengahan 1970-an. Blazier menggunakan survei ini untuk mengembangkan metode untuk mengevaluasi kesesuaian kebisingan latar belakang di ruang bangunan berdasarkan penggunaannya (Blazier, 1981). Pengembangan tersebut menghasilkan seperangkat kurva Room Criteria (RC) yang lurus, dan memiliki garis sejajar dengan kemiringan konstan -5 dB/oktaf. Bentuk ini digambarkan sebagai perseptual netral, yaitu tidak memiliki nada dominan dalam satu rentang frekuensi.

Metode RC melibatkan penentuan peringkat RC dan deskriptor kualitas spektrum untuk menunjukkan ketidakseimbangan atau dominasi suara dalam rentang frekuensi tertentu dan menyebabkan spektrum suara dianggap sebagai desis atau gemuruh. Kurva RC dan metode untuk menilai spektrum suara ruangan tercantum dalam Standar Nasional Amerika S12.2-1995, “Kriteria untuk Mengevaluasi Kebisingan Ruangan”.

Metode penilaian RC pertama kali diusulkan oleh Blazier (Blazier, 1981) dan sekarang telah distandarisasi dalam ANSI S12.2-1995, “Kriteria untuk Mengevaluasi Kebisingan Ruangan.” Gambar 5 menyajikan satu set kurva RC bersama dengan spektrum tingkat tekanan suara yang khas. Kurva RC dimulai dari RC-25 hingga RC-50, dan dirancang untuk menutupi kebisingan latar belakang yang khas di gedung-gedung dalam rentang frekuensi 16 Hz hingga 4000 Hz. Kurva RC memiliki garis paralel yang konstan dengan kemiringan -5 dB per oktaf.

Bentuk ini berdasarkan pengamatan Blazier yang diyakini sebagai bentuk rata-rata dari spektrum yang biasa ditemukan pada bangunan yang menjadi objek survei yang dilakukan ASHRAE.

Peringkat spektrum tingkat tekanan suara ini mengikuti bentuk umum RC XX(YY), di mana XX adalah peringkat RC dan YY adalah satu atau lebih deskriptor yang menunjukkan keseimbangan spektral seperti yang dibahas di bawah ini. Penilaian spektrum tingkat tekanan suara dengan metode RC terdiri dari dua langkah, yaitu:

1. Tentukan mid-frequency average level (LMF) yang merupakan nilai rating RC itu sendiri yang selanjutnya didefinisikan sebagai:

LMF = (L500 + L1000 + L2000)/3.

2. Langkah kedua yang perlu dilakukan adalah menentukan keseimbangan yang dirasakan antara suara frekuensi rendah dan tinggi. Suara dengan spektrum frekuensi rendah yang kaya (16 Hz hingga 500 Hz) didefinisikan sebagai suara “gemuruh”, sedangkan suara dengan spektrum frekuensi tinggi yang kaya (1000 Hz hingga 8000 Hz) didefinisikan sebagai “hissy”.

Kriteria “rumble” ditunjukkan dari kurva RC yang 5 dB lebih tinggi dari kurva netral yang ditentukan dari LMF dan lurus pada frekuensi 16 Hz sampai 500 Hz. Jika tingkat suara pada frekuensi rendah melebihi kurva kriteria, maka spektrum dianggap mewakili suara gemuruh, misalnya suara yang berasal dari kendaraan berat atau mesin pendingin yang ketinggalan jaman.

Kriteria “hiss” dimana kurva RC memiliki nilai 3 dB lebih tinggi dari kriteria netral dan memanjang dari 1000 Hz sampai 4000 Hz. Spektrum suara yang nilainya melebihi kriteria ini akan dianggap sebagai suara desis, misalnya suara pipa air atau kebocoran udara.

Selain itu, kurva dua kriteria memberikan kemungkinan bahwa suara frekuensi rendah akan menghasilkan suara gemeretak yang dapat didengar pada elemen bangunan ringan seperti plafon gantung, perlengkapan lampu, pintu, jendela, saluran udara, dll. Pada Gambar 5, terlihat adanya wilayah “getaran yang cukup terlihat” atau getaran yang dirasakan dan terdengar cukup jelas. Ada juga wilayah untuk “getaran yang terlihat jelas”. Ada beberapa deskriptor YY yang dapat digunakan untuk menyatakan keseimbangan spektrum antara lain: Netral (N), Rumble (R), Vibration (RV), atau Hiss (H).

Spektrum yang tidak melebihi kriteria bertanda gemuruh, desis, atau getaran dapat dianggap “netral”, artinya spektral tersebut memiliki keseimbangan energi suara frekuensi rendah, sedang, dan tinggi yang relatif baik. Spektrum ini diikuti oleh deskriptor kualitas (N). Sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 5 dimana terdapat spektrum yang melebihi kurva kriteria “getaran yang terlihat jelas”, maka spektrum tersebut akan ditetapkan sebagai spektrum RC 46(RV).

Kurva NCB memiliki profil yang memanjang dari 16 Hz-8000 Hz. Standar ANSI S12.2 mendefinisikan nilai untuk setiap kurva individu dari NCB-10 hingga NCB-65. Kurva NCB-0 didefinisikan sebagai ambang audibilitas untuk suara kontinu dalam bidang difus. Kurva NCB diturunkan dengan prosedur yang berbeda dari prosedur untuk mendefinisikan kurva NC (Beranek, 1989).

Kurva NCB menggunakan nilai SIL (Speech Interference Level) yang diturunkan dari rata-rata empat frekuensi mid-high pita oktaf. Kurva NCB juga memenuhi uji interferensi yang sama dengan kurva NC yaitu kenyaringan suara pada frekuensi rendah tidak melebihi nilai SIL lebih dari 24 satuan. Seperti peringkat RC, peringkat NCB mengambil bentuk NCB XX(YY), di mana XX adalah peringkat NCB dan YY adalah deskriptor keseimbangan spektral.

Seperti halnya peringkat RC, ada dua langkah yang perlu dilakukan untuk menentukan nilai peringkat NCB:

1. Menghitung Tingkat Interferensi Ucapan (SIL) untuk spektrum yang sedang dievaluasi. SIL didefinisikan sebagai berikut:

SIL = (L500 + L1000 + L2000 + L4000)/4

Penilaian spektrum untuk menentukan rating NCB sama dengan SIL yang dibulatkan ke desibel terdekat. Sebagai contoh, spektrum yang ditunjukkan pada Gambar 6 memiliki SIL sebesar 44 dB, dan oleh karena itu spektrum didefinisikan sebagai NCB-44.

2. Menentukan keseimbangan yang dirasakan antara suara frekuensi rendah dan tinggi. Spektrum yang kaya akan frekuensi rendah (16 Hz hingga 500 Hz) didefinisikan sebagai “gemuruh”. Spektrum yang kaya akan frekuensi tinggi (1000 Hz hingga 8000 Hz) didefinisikan sebagai “hissy”.

Kriteria yang dijelaskan sebelumnya untuk getaran yang cukup dan terlihat jelas juga digunakan dalam peringkat NCB. Seperti metode RC, spektrum apa pun yang ditemukan yang tidak melebihi kriteria gemuruh, desis, atau getaran yang terlihat akan dianggap sebagai spektrum “netral”. Dalam kategori ini, spektral memiliki keseimbangan yang relatif baik antara energi suara frekuensi rendah, sedang, dan tinggi.

Kriteria “gemuruh” didefinisikan sebagai kurva NCB 3 dB lebih tinggi dari kurva netral yang ditentukan dari SIL dan memanjang antara 16 Hz dan 500 Hz. Gambar 6 menyajikan kurva kriteria “gemuruh” yang sesuai dengan spektrum NCB-44. Perhatikan bahwa spektrum melebihi kriteria gemuruh NCB-47, oleh karena itu spektrum yang ditampilkan akan dicirikan sebagai “gemuruh”. Itu juga termasuk dalam kriteria “getaran yang terlihat jelas”.

Kriteria desis agak lebih rumit untuk didefinisikan seperti yang diilustrasikan pada Gambar 7. Kurva kriteria desis adalah rata-rata aritmatika dari tiga nilai kurva NCB yang memotong spektrum pada 125, 250, dan 500 Hz—dalam hal ini NCB-49 . Perhatikan bahwa spektrum tidak jatuh di atas kurva kriteria desis NCB-49, oleh karena itu spektrumnya tidak “mendesis”.

Metode rating ini mirip dengan metode rating RC dimana nilai LMF digunakan untuk menghitung nilai rating. Namun, ada hal yang membedakan metode ini dengan metode rating RC, terutama dalam dua hal. Pertama, kurva RC yang digunakan pada metode RC Mark II sedikit berbeda, pada frekuensi 16 Hz-31 Hz kurvanya datar dan tidak landai, seperti terlihat pada Gambar 8.

Kedua, metode pemeringkatan RC Mark II berbeda dalam cara menghitung karakteristik kualitatif suara. Metode baru ini menggunakan dua besaran baru untuk menghitung karakteristik kualitatif suara yaitu “faktor deviasi spektral rata-rata energi” dan “indeks peringkat kualitas”. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8, metode peringkat RC Mark II membagi rentang frekuensi yang dapat didengar menjadi tiga wilayah—rendah (16-63 Hz), sedang (125-500 Hz), dan tinggi (1000-4000 Hz). Kelebihan suara dalam rentang ini dianggap sebagai “gemuruh”, “raungan”, dan “mendesis”, masing-masing.

Metode penilaian kualitatif RC Mark II dapat dibagi menjadi tiga langkah sebagai berikut:

1. Menentukan rating RC menggunakan LMF seperti yang telah dibahas sebelumnya.
2. Menghitung deviasi spektral rata-rata energi di masing-masing dari tiga wilayah frekuensi yang disebutkan sebelumnya. Ini adalah sebagai berikut:

Dimana nilai ΔLf adalah selisih antara nilai spektrum dan nilai kurva RC pada frekuensi tersebut.

1. Menentukan Quality Assessment Index (QAI). QAI adalah selisih antara deviasi spektral rata-rata energi tertinggi dan terendah.

• Jika QAI kurang dari atau sama dengan 5 dB, spektrum dianggap netral, yaitu menunjukkan keseimbangan yang baik antara rentang frekuensi rendah, sedang, dan tinggi. Dengan demikian, deskriptor kualitatif yang mengikuti peringkat RC adalah (N).
• Jika QAI lebih besar dari 5 dB, maka deskriptor kualitatif akan ditentukan oleh deviasi spektral rata-rata energi maksimum dan menunjukkan (LF), (MF), atau (HF).
• Jika spektrum melebihi kriteria sedang atau terlihat jelas, deskriptor kualitatif (LVA) atau (LVB) juga akan digunakan. Ada kemungkinan bahwa dua deskriptor akan diperlukan, yaitu, salah satu dari (N), (LF), (MF), atau (HF) dan salah satu dari (LVA) atau (LVB).

Tabel 1. Interpretasi rating RC Mark II dengan asumsi spektrum sesuai untuk penggunaan ruang

Dari sekian banyak metode rating kebisingan yang dikembangkan di dalam ruangan, saat ini ada 4 metode yang paling sering digunakan oleh para praktisi dalam proses perancangan, yaitu Noise Criteria (NC), Balanced Noise Criteria (NCB), dan Room Criteria (RC) dan RC Mark II. Kurva NC yang dikembangkan sebelumnya, lebih banyak digunakan dan distandarisasi melalui literatur teknis. Sedangkan kurva RC dan NCB didefinisikan dalam standar Amerika, dalam hal ini ANSI S12.2 (ANSI, 1995). Kedua metode menyediakan sarana untuk menilai spektrum berdasarkan oktaf pita rata-rata aritmatika tingkat suara, seperti yang dibahas sebelumnya, yang ditentukan oleh parameter LMF dan SIL. Selain itu, kedua metode memiliki deskriptor kualitatif yang menunjukkan keseimbangan spektrum yang dirasakan antara frekuensi rendah dan tinggi. Metode RC Mark II merupakan pengembangan lebih lanjut dari metode RC dan menggunakan kurva yang hampir identik dengan kurva RC yang didefinisikan dalam ANSI S12.2. Peringkat RC Mark II sangat berbeda dari metode RC karena menggambarkan kualitas spektrum dengan deskriptor yang lebih komprehensif.

Referensi

[1]   ANSI Criteria for Evaluating Room Noise, ANSI Standard, S12.2, 1995 .

[2]  ASHRAE Fundamental Handbook, ASHRAE Handbook, Chapter 48, 2001.

[3]  Leo L. Beranek, Ed. 1, Acoustics. New York: McGraw-Hill Book Company, 1954.

[4] Gregory C. Tocci, “Room Noise Criteria—The State of the Art in the Year 2000.”  Current Issues in Noise News International, vol. 8, no. 3, September, 2000.

[5] Blazier Jr., Warren E., “Revised Noise Criteria for Application in the Acoustical Design and Rating of HVAC Systems,” Noise Control Engineering Journal, pp 64-73, 1981.

[6] Blazier Jr., Warren E., “RC Mark II: A refined procedure for rating the noise of heating, ventilating, and air-conditioning (HVAC) systems in buildings” Noise Control Engineering Journal, vol. 445, pp 243-250, 1997.