Menghitung Resonansi pada Studio Musik, Home Theater dan ruang musik lain

Menghitung Resonansi pada Studio Musik, Home Theater dan ruang musik lain

Beberapa waktu yang lalu saya menulis artikel Vokuz Cineplan, yaitu panduan dasar untuk membuat ruang dengar yang baik untuk home theater / high end audio. Setelah memuat tulisan tersebut di majalah Audio Interior dan website Vokuz.Com saya banyak menerima telpon, email dan pertanyaan. Misalnya: Bahan apa yang baik untuk akustik ruang? Ruang dengar saya ukuran 4 meter x 4 meter, menurut orang tidak bagus. Tapi mengapa? Dan masih banyak pertanyaan lainnya.

Termotivasi dengan pertanyaan – pertanyaan tersebut saya coba membuat artikel tentang akustik. Artikel ini membahas tentang: resonansi, gema/gaung (reverberation), pantulan dan pengaturan posisi. Karena panjangnya materi yang dibahas saya membagi tulisan saya menjadi 4 bagian. Yang saya mulai dengan pembahasan resonansi ruang dengar.

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.

Catatan: Ada beberapa anggapan bahwa dengan memasang peredam, maka Masalah resonansi akan selesai. Hal ini tidak benar karena resonansi terjadi bukan akibat pantulan, melainkan turut bergetarnya partikel udara yang diapit oleh dinding pembatas.
A. Berapa frekuensi resonansi ruang dengar kita?
Ruang dengar umumnya terdiri dari 3 permukaan yang sejajar yaitu:
(1) Langit-langit dan lantai,
(2) Dinding muka dan belakang,
(3) Dinding kiri dan kanan.
Frekuensi resonansi yang terjadi pada dua permukaan paralel dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Fr = 300 / 2L
Fr = Frekuensi resonansi.
300 = adalah kecepatan suara (meter/detik).
L = jarak antara permukaan parallel.
Jadi jika kita memiliki ruang dengar dengan lebar 3 meter maka frekuensi resonansi terhadap lebar adalah sebagai berikut:
Fr = (300m/s) / (2 x 3m) = 50Hz
Dan frekuensi resonansi diikuti oleh frekuensi harmonis kedua, ketiga, keempat, dan seterusnya.
Jadi kita memiliki frekuensi resonansi untuk ruang lebar 3m adalah:
Fr1=50Hz; Fr2=100Hz; Fr3=150Hz; Fr4=200Hz; Fr5=250Hz; Fr6=300Hz; Fr7=350Hz.
Dimana:
Fr2 adalah Frekuensi resonansi harmonis kedua
Fr3 adalah Frekuensi resonansi harmonis ketiga
… Dst.
Dan apabila panjang ruangan dengar kita adalah 6 meter maka kita dapat frekuensi
resonansi sebagai berikut:
Fr = (300m/s) / (2 x 6m) = 25Hz
Fr1=25Hz; Fr2=50Hz; Fr3=75Hz; Fr4=100Hz; Fr5=125Hz; Fr6=150Hz; Fr7=175Hz;
Fr8=200Hz; Fr9=225Hz; Fr10=250Hz; Fr11=300Hz; Fr12=325Hz; Fr13=350Hz
Dari situ terlihat bahwa Fr2 frekuensi resonansi panjang ruangan = 50Hz dan Fr1 frekuensi lebar ruangan = 50Hz atau sama, lalu pada frekuensi 100Hz, 150Hz, 200Hz, 300Hz, 350Hz. Hal ini menyebabkan frekuensi 50Hz, 100Hz, 150Hz, 200Hz, 250Hz, 300Hz, 350Hz menjadi tebal / dominant. Gejala ini membuat ruang dengar menjadi tidak natural (dominant pada frekuensi tertentu). Pada gambar 1 terlihat duplikasi angka 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 yang mana mewakili penebalan frekuensi resonansi. Sedang pada sumbu Y angka deltanya sama yaitu 25.

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.

Gambar 2
Grafik tanggapan frekuensi resonansi pada ruang dengar; p=4,18m, l=3,08m, t=2,2m

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

Hubungi kami untuk informasi lebih lanjut di:
Peredamsuara
Jl. Hayam Wuruk no 2R-S
Jakarta Pusat, 10120
Telp : 021 351 3 351
Fax: 021 345 8 143

Send Email :
[contact-form-7 id="221" title="Contact form 1"]

This entry was posted in Akustik Ruang, Studio Musik and tagged , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

4 Responses to Menghitung Resonansi pada Studio Musik, Home Theater dan ruang musik lain

  1. arief budiman says:

    saya ingin membuat ruang hometheate, berdasarkan ilmu yang saya baca2 diinternet rumusan ruang standart untuk HT adalah x 1.4m untuk lebar dan x 1,9 untuk panjang, jadi tinggi ruang akan menetukan panjang lebar ruangan, saya pikir cukup rasional dan tepat, dan saya akan ikutin saran tersebut, pertannyaan saya apakah cukup pada dinding cukup hanya dilapisin rockwool yg densitynya 100 serta ketebalan 5cm, dan ditutup langusng dengan kain+rockwool tipis, udah mencukupi syarat minimal akustik, atau perlu tambahan lagi(rock wool dipasang rencananya seluruh sisi dinding termausk atap, stelah itu ada sebagian ditutup dan sebagain ditutup menggunakan pelapis kain saja sesuai warna, adakah saran untuk pembangunan ini benar atau salah atau ada tambahan lain,saya tunggu sarnnya

  2. Herwin Gunawan says:

    Mengenai konsep rancang bangun home theater yang Bapak kemukakan diatas sudah cukup ideal.

    Saran tambahan:
    1. pemilihan warna interior dengan warna yang gelap dan tidak memantulkan cahaya
    2. jika memungkinkan plafon di buat dengan kemiringan tertentu
    3. begitu pula dengan dinding apabila memungkinkan.
    4. permasalahan yang paling sering timbul pada home theater adalah resonansi bass..sangat disarankan untuk membuat modul bass trap.
    5. Hal lain yang tidak kalah penting adalah perencanaan perletakan speaker. Harus direncanakan sebelum pelaksanaan perkerjaan interior.

  3. arif budiman says:

    Apa nama bahan pelapis untuk peredam dan di mana bisa di beli?

  4. Herwin Gunawan says:

    Secara teoritis kain pelapis untuk peredam dipengaruhi oleh densitas bahan, ketebalan bahan dan koefisien serap suara.

    Tetapi sangatlah sulit untuk mendapatkan data tersebut diatas dan ketebalan kain pelapis yang relatif tipis sehingga dalam perhitungan dapat di abaikan atau kita membuat nilai asumsi untuk densitas dan koefisien serap bahan tersebut.

    Untuk menyederhanakan permasalahan kita memiliki kebebasan untuk menentukan kain pelapis peredam.

Leave a Reply

Your email address will not be published.

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>