PENDAHULUAN

Makalah ini saya buat guna memenuhi permintaan saudara Slamet Adijuwono yang menjabat sebagai ketua IHEAC periode tahun 2009 – 2010 untuk mengisi kegiatan bulanan IHEAC dengan mengadakan seminar singkat mengenai akustik pada ruang high end audio pada tanggal 30 May 2009. Awal mulanya saya sedikit bingung dan cemas memikirkan materi yang sebaiknya saya siapkan untuk seminar tersebut. Saya berpikir dan terus berpikir untuk mendapatkan bahan yang isinya sederhana tapi dapat bermanfaat untuk anggota IHEAC tetapi pikiran saya masih buntu. Untungnya saya mendapat undangan dari Freeport untuk meninjau akustik bangunan mesjid mereka yang berlokasi di Kuala Kencana – Timika. Jadi selama perjalanan yang memakan waktu sekitar enam jam saya dapat merumuskan beberapa pokok bahasan akustik yang saya harapkan cocok untuk saya bawakan saat ini.

Dalam kegiatan saya sehari – hari sebagai konsultan dan installer akustik di lapangan sering kali saya menemui persepsi orang umum yang beranggapan bahwa akustik adalah hanyalah sebatas memasang bahan peredam rockwool pada seluruh dinding dan dilapisi karpet, atau untuk orang yang lebih informatif mengatakan bahwa untuk ruangan audio di perlukan beberapa panel diffuser, dan seterusnya. Pertanyaannya adalah apakah anggapan tersebut salah atau apakah anggapan tersebut benar. Untuk sementara mari kita membiarkan pertanyaan ini tidak terjawab karena sebenarnya ada pertanyaan mendasar yang penting untuk kita jawab.

APA TUJUAN AKUSTIK

Sebenarnya pertanyaan awal yang kita perlu jawab adalah apa tujuan kita merancang sebuah ruang akustik untuk high end audio yang kita miliki. Untuk menjawab pertanyaan tersebut secara tepat kita perlu menyamakan persepsi kita. Yang saya maksudkan dengan merancang ruang akustik adalah dimana seseorang dengan sadar mulai mengatur – mengatur letak speakernya walaupun perangkat audio orang tersebut berada di ruang keluarga yang tidak di pasangkan sedikitpun produk akustik. Dan jika kita bertanya kepada orang tersebut mengapa anda mengatur letak speaker anda, maka kita dihadapkan pada ratusan kemungkinan jawaban yang beragam – ragam. Jawaban yang paling sederhana yang sering kita dengar adalah supaya suara musik dapat terdengar lebih enak.

Sebagai anggota IHEAC yang umumnya berpikir sangat kritis kita pasti kembali bertanya seperti apa suara musik yang terdengar lebih enak. Banyak kriteria tentang suara yang enak yang beredar di masyarakat umum. Akan tetapi apabila kriteria suara yang enak tidak kita perjelas maka sangat sulit untuk kita menjawab pertanyaan tersebut diatas. Apa tujuan akustik pada ruang high end audio?

Ada beberapa kemungkinan jawaban yang sering dikemukan orang mengenai pertanyaan apa tujuan anda memasang akustik di ruangan audio. Misalnya: untuk mendengar suara musik yang enak ruangan tidak boleh ada gemanya, atau supaya ruangan audio saya tidak mati perlu dipasang diffuser pada seluruh dinding dan tidak boleh ada material serap sama sekali. Kita kembali dihadapkan pada persepsi – persepsi yang saling bertentangan satu dengan lainnya yang tidak disertai dengan prinsip dasar yang benar.

PERSEPSI TENTANG SUARA YANG BENAR

Untuk menghindari perseteruan persepsi yang terjadi seperti contoh diatas ada baiknya kita menetapkan terlebih dahulu mengenai persepsi suara musik yang benar. Untuk itu saya tidak berani gegabah menentukan kriteria persepsi suara yang benar. Berhubung kita semua adalah orang high end audio maka kriteria suara musik yang benar yang kita mengacu kepada buku Introduction to High End Audio karangan Robert Harley. Di buku tersebut disebutkan beberapa kriteria tentang suara musik yang benar mulai dari: 1) Tonal Balance , 2) Stereo Image, 3) Dinamika Suara.

Jadi menurut anda apakah jawaban yang tepat untuk pertanyaan: Apa tujuan akustik pada ruang high end audio? Jawaban yang tepat adalah untuk menghasilkan suara musik yang memiliki tonal balance, sound stage dan dinamika musik yang baik.

Sebenarnya terdapat beberapa kriteria lain mengenai reproduksi suara yang benar dalam buku tersebut tetapi untuk membatasi cakupan bahasan pada seminar ini saya hanya mengambil tiga kriteria yang menurut saya penting untuk di bahas.

APA MASALAH AKUSTIK DI RUANG AUDIO

Umumnya rantai reproduksi musik untuk seorang audiophile adalah perangkat sumber suara, kabel, amplifier, kabel dan speaker. Suara reproduksi musik dari speaker kita sampai ke telinga kita melalui media ruang audio. Jadi komponen terakhir dari mata rantai reproduksi sinyal musik kita adalah ruang audio yang kita miliki.

Masalahnya setiap ruang audio memiliki warna tonal yang disebabkan oleh room modes (resonansi) dan reverberation (gaung) yang memberikan warna tambahan terhadap hasil reproduksi musik yang kita dengar. Masalah kedua adalah pantulan – pantulan awal yang terjadi di dinding memberikan sensasi arah suara tambahan pada sinyal keluaran speaker kita yang merusak stereo image. Dan masalah ketiga adalah noise room yang mengurangi rentang dinamika musik yang kita dengar hal ini memberikan sensasi musik yang terkompresi dan kita semakin jauh dari dinamika asli.

ACUAN DESAIN

Apabila kita lebih sering menikmati musik yang direkam pada sebuah studio maka acuan desain ruang audio kita sebaiknya menggunakan parameter – parameter akustik studio rekaman. Seperti yang kita dapat lihat pada foto di bawah ini adalah desain akustik ruang pada studio rekaman.

Dan apabila musik yang kita sering dengar adalah musik klasik yang di rekam secara live berikut dengan nuansa alami akustik di ruangan tersebut maka acuan desain ruang audio kita boleh mengacu ke pada parameter – parameter sebuah concert hall mini. Contoh gambar di bawah ini adalah concert hall milik Disney yang berlokasi di Los Angeles.

Secara statistik musik yang beredar di pasaran lebih dari 90% adalah suara yang di rekam di studio musik. Dan seluruh musik yang beredar di pasaran adalah hasil edit studio rekaman.

KESIMPULAN

Kesimpulan dari makalah ini adalah setiap aktifitas dan usaha yang kita lakukan pada ruangan kita untuk mendapatkan tonal balance, sound stage dan dinamika musik yang baik maka kita sudah berada pada jalur yang benar.

Akan tetapi apa bila aktifitas dan usaha yang kita lakukan pada ruangan audio memberikan hasil yang berlawanan maka kita melakukan usaha dan aktifitas yang kurang tepat.

Penulis,

Herwin Gunawan

Hal tersebut diatas terjadi karena perencanaan ruang tersebut tidak melibatkan konsultan akustik dalam tahap awal perencanaan ruang, yang mengakibatkan ruangan yang telah di desain secara indah menjadi mubasir akibat kegagalan akustik.

Salah satu hal penting yang perlu di perhitungan pada saat perencanaan ruang yang melibatkan audiens adalah nilai RT60 yang sesuai dengan peruntukan ruang. Definisi RT 60 dapat dibaca pada artikel saya sebelumnya: Bahan peredam suara dalam mengatasi gema – perhitungan RT60.

Dalam tulisan ini saya akan memberikan beberapa contoh soal perencanaan desain akustik yang benar – yang memberikan kepuasan pada audiens – serta pemilik ruangan tersebut.

Contohnya pertama adalah saat merancang sebuah ruangan konferensi – dengan audiens maksimal 800 orang – dimana 80% aktifitas utama audiens dalam ruangan tersebut adalah mendengarkan dialog. Maka diperlukan perencanaan nilai RT60 yang cocok sehingga audiens dapat mendengarkan kejernihan dan kejelasan dialog tanpa adanya gangguan berupa perkataan yang bertumpuk akibat pantulan suara yang terjadi di ruangan tersebut.

Gambar 1. Desain awal sebuah ruang konferensi

Ruang Konferensi yang baik memerlukan desain akustik yang benar. RT 60adalah salah satu aspek terpenting dalam perencanaan akustik ruang pada sebuah ruang konferensi.

Hal sebaliknya adalah merancang ruangan concert hall – dengan audiens sekitar 2000 orang – yang mana di dalam ruangan tersebut 90% aktifitas utama audiens adalah mendengarkan pagelaran musik akustik. Pagelaran sebuah musik orkestra umumnya jarang menggunakan mikrofon dan pengeras suara. Sumber suara berupa suara musik dari seksi alat musik gesek, soprano, tenor dan sebagainya dapat terdengar dengan baik oleh 1000 audiens berkat bantuan pantulan dan difusi suara yang telah di rancang dengan baik oleh desainer akustik ruang tersebut.

Gambar 2. Sydney Opera House

Sydney opera house dengan kapasitas 2800 orang, salah satu ruang konser orkestra dan theater dengan desain akustik terbaik di dunia, memiliki RT dan EDT 2.1 detik.

Dari dua contoh diatas dapat disimpulkan bahwa kegiatan utama audiens dalam ruangan dan sumber suara adalah dasar untuk menentukan rancangan akustik.

Suara apakah yang di dengarkan oleh audiens dalam sebuah ruangan?
Berikut adalah suara yang didengar oleh audiens dalam sebuah ruang:

1. Dialog
2. Musik
3. Campuran antara musik dan dialog
4. Campuran antara Musik, dialog dan noise

Berdasarkan list suara yang di dengar oleh audiens diatas – arsitek dan akustisi membagi fungsi ruang sebagai berikut:

1. Ruang konferensi: dialog
2. Cinema: dialog, noise dan musik
3. Theater: dialog dan musik
4. Ruang konser musik pop/rock/jazz: musik dengan pengeras suara
5. Ruang konser orkestra: musik akustik tanpa pengeras suara
6. Ruang ibadah: dialog dan musik
7. Rumah makan: dialog dan background musik
8. Night Club: musik dengan SPL yang relatif tinggi

Dan berdasarkan list ruangan tersebut diatas, para akustisi dunia sepakat untuk membuat RT minimum dan maksimal untuk masing – masing ruangan yang disebutkan diatas sebagai berikut:

1. Ruang konferensi: 0.6 – 1.3 (detik)
2. Cinema: 0.6 – 1.2 (detik)
3. Theater: 1 – 1,8 (detik)
4. Ruang konser musik pop: 1.4 – 2 (detik)
5. Ruang konser orkestra: 1.6 – 3 (detik)
6. Ruang ibadah: 1.8 – 3.2 (detik)
7. Rumah makan: maksimal 1.8 (detik)
8. Night Club: 0.6 – 1.6 (detik)

Dengan mengikuti list RT60 untuk masing – masing fungsi ruang dan di kombinasikan dengan perencanaan panel akustik yang benar serta desain interior yang baik maka pemilik ruangan dapat memaksimalkan pengalaman audiens dalam ruangan tersebut.

Demikian artikel ini saya buat dengan harapan tulisan ini dapat memberikan manfaat pada pembaca VOKUZcom / FORUMS.

Salam,
Herwin Gunawan

www.vokuz.com

Ruangan yang yang memadai akan menghasilkan efek kualitas suara yang baik. karakter akustik ruang pendengar harus menjadi bahan pertimbangan dalam merencanakan susunan perangkat audio anda. Setiap ruang dengar memiliki sifat suara tersendiri. Ruang yang tepat dapat membantu mendapatkan hasil terbaik dari perangkat yang sederhana sebaliknya ruang yang kurang tepat dapat membuat suatu perangkat hebat bersuara ambur adul.

Salah satu aspek yang terpenting dalam perencanaan akustik adalah penempatan speaker dan posisi dengar disamping yang sudah dibahas dalam artikel pertama dan kedua mengenai resonansi dan gema ruang.

Penempatan loudspeaker
Masalah yang paling mendasar beberapa ruang dengar adalah minimnya penempatan loudspeaker. Penempatan speaker yang benar adalah salah satu faktor yang s penting didalam mendapatkan suara yang bagus diruangan anda. Keseimbangan nada rendah dan tinggi ditentukan oleh penempatan speaker. Besar-kecil dan kualitas bass, latar musik yang lebar dan tiga dimensi, kebersihan nada tengah, artikulasi dan tampilan musik. Untuk itu kita perlu menguasai 6 jurus penempatan speaker dan posisi dengar untuk mendapat suara terbaik.

Gambar 1
Keterangan Gambar
PR : Panjang Ruang
LR: Lebar Ruang
A: Jarak punggung speaker ke dinding
B: Jarak sisi speaker ke dinding
C: Jarak antara 2 speaker
D: Jarak pendengar ke speaker
E: Jarak pendengar ke dinding
F: Jarak panel depan speaker ke dinding
G: Jarak pendengar ke dinding
H: Sudut pendengar terhadap speaker

1. Menemukan sweet spot yang optimal.

A. Titik dengar dan loudspeaker harus membentuk segi tiga sama sisi. Jika tidak anda tidak akan pernah mendengar soundstaging yang bagus dan menakjubkan. Faktor penting dalam mendapatkan suara yang bagus adalah hubungan geometriks dua speaker dan pendengar. Pendengar harus duduk tepat dengan kedua speaker, jarak pendengar ke speaker sebaiknya lebih besar disbanding dengan jarak antara speaker. Gambar 1 menunjukan speaker dan posisi dengar. Singkatnya posisi dengar dimana musik akan terfokus jelas dengan latar musik yang terbentang dinamai: “sweet spot”.

B. Semakin besar jarak antar speaker akan memberi efek latar musik yang semakin luas. Pada tahap ini anda dipersilakan untuk melakukan eksperimen untuk mendapatkan latar musik yang optimal.

C. Semakin besar jarak titik dengar ke speaker memberikan fokus suara yang lebih baik. Untuk tahap ini anda harus melakukan beberapa kali ekperimen untuk mendapatkan fokus musik yang optimal.

D. Tetapi sayangnya point B dan C saling bertolak belakang. Jika anda mendapatkan latar musik yang lebar maka fokus musik menjadi kurang tegas dan sebaliknya. Untuk itu anda harus melakukan beberapa kali eksperimen sehingga didapat hasil yang optimal antara latar musik yang lebar dan fokus musik yang tegas.

2. Menemukan keseimbangan nada rendah dan nada tinggi yang optimal

A. Jarak speaker ke dinding bagian belakang speaker mempengaruhi besar-kecil nada rendah. Semakin dekat speaker ke dinding akan memperkuat repro nada rendah bass membuat repro musik menjadi lebih berat. Tetapi ada beberapa rancangan speaker khusus untuk didekatkan ke dinding; mereka memerlukan penguatan untuk keseimbangan frekuensi. Suara loudspeaker terdengar kecil jika ditempatkan jauh dari dinding. Ketika speaker ditempatkan dekat dinding enegi bass akan terpantul ke ruamg dengar dengan fase yang sama dengan suara bass dari speaker. Artinya pantulan nada rendah memperkuat nada rendah yang keluar dari speaker.

B. Semakin kecil jarak speaker dinding samping juga memperkuat nada rendah. Penempatan yang tepat akan memberikan keseimbangan frekuensi musik. Penempatan yang kurang tepat menyebabkan penggemukan pada nada tertentu dan kolorasi nada rendah dan mid.

C. Jarak speaker ke dinding bagian belakang speaker dan jarak speaker ke dinding samping tidak boleh sama besar. Yang harus dihindari adalah jarak speaker ke dinding samping jangan 1/3 jarak speaker ke dinding belakang. Sebaiknya jika jarak speaker ke dinding samping adalah 60 cm maka jarak speaker ke dinding belakang sebaiknya 80 cm. Ada beberapa pabrik speaker yang memberikan rekomendasi jarak ideal speaker mereka ke dinding.

Gambar 2 memperlihatkan grafik frekuensi suara jika jarak speaker ke dinding samping dan ke dinding belakang sama besar.

Gambar 2

Gambar 3 memperlihatkan grafik frekuensi suara jika jarak speaker ke dinding samping dan ke dinding belakang tidak sama besar.

Gambar 3

D. Yang terpenting jarak speaker ke dinding samping mempengaruhi besar-kecil suara pantulan dinding samping ke pendengar. Semakin besar suara pantulan dinding samping yang didengar pendengar semakin jelek kualitas musik yang terdengar. Point ini akan kami bahas dengan detaik pada artikel kami selanjutnya.

3. Menemukan posisi speaker dan pendengar di titik netral resonansi dan standing wave.

A. Karakteristik resonansi ruang yang dipengaruhi oleh dimensi ruang (baca artikel akustik #1). Efek resonansi menghasilkan penggemukan pada frekuensi tertentu dan perlemahan frekuensi tertentu yang menyebabkan bass “boomy”. Jika ruang dengar dimensi nya ideal maka distribusi resonansi lebih merata pada tiap frekuensi menghasilkan bass yang lebih baik dan midrange yang bersih dari selaput bass yang boomy. Sebagai pelengkap artikel #1 selain dimensi ruang yang ideal penempatan speaker juga mempengaruhi resonansi suara.

B. Resonansi ruang yang sering disebut standing wave memberikan seperti gelombang air di dalam ember yang dijatuhkan setetes air. Pola standing wave ini memberikan distribusi keseimbangan frekuensi yang berbeda beda. Ada posisi null atau peak. Biasanya posisi ideal speaker di letakan pada 1/5 panjang ruang atau 1/3 panjang ruang dan posisi titik dengar adalah 2/3 dari panjang ruang. Pada posisi tersebut akan terdengar suara vocal dengan jernih tanpa diselimuti dengungan bass dan fokus musik dan latar musik yang jelas dan jernih.

4. Menemukan suara tiga dimensi yang memilki lapisan – lapisan musik

Secara umum jarak dinding ke belakang loudspeaker mempengaruhi kedalaman soundstage. Semakin besar jarak speaker ke dinding semakin dalam sound stage yang kita dengar. Tariklah speaker keluar beberapa puluh centi menjauhi dinding kita dapat mendengar perbedaannya antara sound stage yang tumpuk menumpuk dan sound stage musik yang membentuk proyeksi suara tiga dimensi yang dalam. Akan tampak musisi lapis depan, kemudian musisi lapis tengah dan musisi lapis belakang. Sayangnya banyak perangkat audio yang ditaruh di ruang tamu atau ruang keluarga yang tidak memungkinkan untuk meletakan speaker jauh dari dinding.

5. Menemukan keseimbangan frekuensi suara dengan mengatur ketinggian posisi dengar.

Beberapa speaker memiliki frekuensi yang berbeda pada jika kita duduk pada ketinggian yang berbeda – beda. Ketika telinga kita sama tinggi dengan posisi tweeter kita merasakan suara yang lebih open tetapi jika telinga kita dibawah posisi tweeter maka kita merasa suara yang lebih ngebass. Kebanyakkan speaker memiliki posisi tweeters sekitar 90cm sampai 120cm dari lantai. Jika anda memiliki kursi yang dapat disetel ketinggian duduknya maka masalah ini dapat di atasi.

Besaran pengaruh perbedaan suara ini berbeda –beda pada masing – masing speaker. Ada speaker dengan tweeter yang aliran suara yang melebar memiliki pengaruh yang kecil terhadap perbedaan tinggi tempat duduk. Pilihlah sebuah kursi dengar dimana kedudukan telinga anda di posisi optimal sumbu tweeter akan membantu mendapatkan keseimbangan nada tinggi.

6. Menemukan keseimbangan frekuensi, latar musik dan fokus musik dengan toe in.

Terakhir adalah toe in. Toe-in menghadapkan speaker ke dalam kearah pendengar. Tidak ada aturan yang khusus untuk melakukan toe-in. Anda dipersilakan untuk melakukan beberapa eksperimen. Beberapa speaker memerlukan toe-in dan beberapa speaker tidak perlu. Efek toe-in mempengaruhi aspek musik dalam hal keseimbangan frekuensi tinggi dan mid, fokus musik, soundstage, suasana ruang dimana musik direkam , dan suara menjadi langsung.

Biasanya speaker terdengar lebih bright jika kita melakukan toe in. Jika suara yang keluar dari speaker cenderung butek anda dapat melakukan toe in untuk mendapat repro yang lebih bright. Beberapa model speaker dirancang untuk didengar tanpa toe-in akan menjadi sangat bright jika di letakan dengan toe in.
Prinsip dasarnya adalah speaker toe-in dirancang bersuara optimal dengan energi suara langsung lebih banyak sampai ke telinga pendengar dan energi suara pantulan lebih sedikit Sedang speaker non toe-in berlaku sebaliknya.

Pengalaman adalah guru terbaik. Saran kami supaya anda mahir dalam menguasai keenam jurus diatas diperlukan banyak pengalaman mendengar dan mencoba segala posisi penempatan.

Salam,
Herwin Gunawan

www.vokuz.com

Resonansi adalah kejadian alam yang didefinisikan sebagai berikut: Turut bergetarnya suatu benda/massa pada frekuensi tertentu akibat adanya sumber suara. Jadi partikel udara di ruang dengar kita turut bergetar pada frekuensi tertentu apabila ada sumber suara di ruang tersebut.

Gambar 1
Grafik tanggapan frekuensi resonansi ruang dengar; p=6m, l=3m

Akibatnya suara natural yang dihasilkan dari perangkat sumber yang diperkuat oleh amplifier yang juga sudah natural keluar lewat speaker yang juga natural menjadi tidak natural (tanggapan frekuensinya) karena frekuensi resonansi ruang dengar tersebut sangat dominant pada frekuensi 50Hz, 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz dst. Akibatnya ruang dengar kita menciptakan distorsi harmonis yang selama ini tidak kita sadari. Ini menjawab pertanyaan mengapa ruang dengan yang panjang dan lebarnya sama persis tidak baik.

B. Bagaimana menanggulangi hal ini?
Bagaimana membuat frekuensi ruang dengar kita senatural mungkin?

Untuk membuat ruang dengar dengan frekuensi yang natural/terdistribusi merata, MM. Louden pakar akustik membuat table (Tabel 1).
Tabel ini berisi perbandingan antara panjang lebar dan tinggi ruang. Angka x dan y untuk panjang/lebar atau sebaliknya.

Tabel 1. MM Louden Ratio

Jadi jika tinggi ruang dengar kita adalah 2,2 meter maka: Lebar ruang sebaiknya 1,4 x 2,2 meter = 3,08 meter dan Panjang ruang sebaiknya 1,9 x 2,2meter = 4,18 meter (Tabel 1 – Kualitas 1).

Dengan demikian frekuensi resonansi yang terjadi adalah seperti Tabel 2 berikut:

Kalau angka dari tabel diatas kita buat dalam bentuk grafik menjadi seperti grafik di bawah ini.

Dari Gambar 2 di atas terlihat bahwa distribusi frekuensi resonansi yang terjadi cukup merata di hampir semua frekuensi, dan pada sumbu Y (delta) angka nya bervariasi. Pada ruang ini distorsi harmonis yang terjadi jauh lebih kecil dibanding ruang dengar pada pembahasan pertama.

TIPS: Sangat sulit untuk mendapat ruang dengar dengan proposi panjang, lebar dan tinggi persis dengan tabel MM Louden. Ada beberapa cara untuk mendapat proporsi ruang dengar dengan ukuran ideal sesuai dengan tabel MM Louden.

Yaitu: Membuat panggung pada lantai sehingga di dapat tinggi ruang yang ideal
Membuat dinding penyekat sehingga didapat panjang/lebar yang ideal
Membuat plafon dengan kemiringan tertentu. Dimana posisi speaker berada di plafon yang lebih rendah dan pendengar diplafon yang lebih tinggi.

Untuk melihat beberapa contoh pembuatan plafon miring atau dinding miring silakan lihat di Acourete Forum.

Demikian tulisan dari saya tentang frekuensi resonansi ruang dengar. Semoga bermanfaat.

Salam,
Herwin Gunawan