Bahan Kedap Suara vs Bahan Penyerap Suara

Salah satu keywords yang sering digunakan oleh internet user dan membawa mereka mampir ke Blog saya adalah Bahan Penyerap Suara dan Bahan Kedap Suara.  Dalam bahasa sehari hari tampaknya kedua istilah tersebut mewakili istilah yang sama, yaitu material yang digunakan untuk membuat ruangan menjadi sunyi. Sedangkan dalam istilah akustik, kedua istilah menunjukkan fungsi yang berbeda.

Bahan kedap suara atau Sound Proofing Material secara fungsional digunakan untuk menghalangi energi suara keluar ruangan atau masuk ke ruangan. Bahan ini diperlukan untuk ruangan-ruangan yang fungsinya tidak boleh diganggu oleh bising dari luar ruangan (misalnya studio rekaman, studio TV, ruang konser, dsb) atau yang fungsinya menghasilkan suara dengan energi yang besar sehingga tidak diinginkan untuk mengganggu mereka yang berada di luar ruangan (ruang Home Theater, ruang Drum, dsb). Ciri utama bahan ini tentu saja tidak boleh menjadi penghantar energi suara (mekanik) yang baik atau dengan kata lain tidak mudah bergetar bila terpapar energi akustik (suara) atau mengubah energi suara tersebut menjadi energi bentuk lain saat melintasinya, atau dengan kata lain sesedikit mungkin meloloskan energi suara yang melewatinya. Kinerja bahan kedap suara ini akan dipengaruhi oleh frekuensi suara yang memaparinya, dalam artian sebuah bahan dengan ketebalan tertentu akan menjadi bahan kedap suara yang baik di frekuensi tinggi tetapi buruk pada frekuensi rendah, atau sebaliknya. Kalau dibayangkan sebagai sebuah ember, bahan kedap suara adalah ibarat dinding ember yang tidak memiliki kebocoran (air tetap tinggal di dalam ember). Penggunaan bahan ini adalah untuk kebutuhan orang yang berada dalam ruangan sekaligus yang berada di luar ruangan. Besaran akustik yang mewakili kinerja bahan ini adalah Rugi-rugi Transmisi atau Transmission Loss (TL, fungsi frekuensi) dan terkadang diwakili oleh besaran angka tunggal Sound Transmission Classs (STC), atau besaran lain yang sejenis misalnya Rw. Semakin tinggi STC, pada umumnya semakin baik bahan tersebut bekerja menahan energi suara (dengan catatan, spektrum TL nya perlu diperhatikan, karena STC hanya dihitung berdasarkan frekuensi 125 – 4000 Hz, sehingga tidak menunjukkan kinerja di luar range frekuensi tersebut).

Bahan penyerap suara atau Sound Absorbing Material berfungsi untuk mengambil energi suara yang berlebihan di dalam ruangan. Target utamanya adalah, energi pantulan dalam ruangan dikurangi sesuai dengan kebutuhan. Bahan ini digunakan apabila ruangan diinginkan untuk memiliki level waktu dengung sesuai dengan kebutuhan atau ruangan yang diinginkan untuk tidak memiliki energi pantulan yang besar (misalnya studio musik, ruang home theater, ruang bioskop, ruang kelas, ruang seminar, ruang rawat inap, kamar hotel, dsb). Ada berbagai tipe bahan ini, misalnya tipe bahan berpori (untuk suara dengan frekuensi menengah sampai tinggi), tipe panel (frekuensi menengah-rendah), tipe resonator (frekuensi rendah), tipe perforasi mikro (frekuensi tertentu). Penggunaan bahan ini semata untuk kebutuhan pengguna di dalam ruangan, agar mendapatkan medan suara sesuai dengan fungsi ruang (misalnya ruang biosk0p harus memiliki permukaan penyerap yang dominan karena diharapkan pengguna mendengarkan suara langsung saja dari loudspeaker terpasang, sedangkan ruang konser simphony memerlukan bahan penyerap sesedikit mungkin karena diharapkan energi suara dari panggung bertahan selama mungkin tanpa mengurangi intelligibilitynya).  Besaran yang digunakan untuk menunjukkan kinerja bahan ini adalah koefisien absorbsi (alpha), yang memiliki nilai 0- 1, 0 menunjukkan tidak ada energi suara yang diambil oleh bahan, sedangkan 1 menunjukkan seluruh energi suara yang datang ke permukaan bahan akan diambil seluruhnya dan tidak dikembalikan ke ruangan. Bahan yang ada di pasaran memiliki alpha antara 0 dan 1 (fungsi frekuensi tentu saja). Bahan penyerap suara tidak mungkin berdiri sendiri sebagai bahan kedap suara, tetapi bisa dikombinasikan dengan bahan kedap suara untuk meningkatkan kinerja kedap suara, yaitu dalam sistem material multi lapisan (sandwich panel), misalnya double gypsum-double gypsum bisa ditingkatkan kinerja kedapnya dengan menyisipkan rockwool diantara kedua lapisan sehingga menjadi double gypsum-rockwool-rongga udara-double gypsum.

Jadi, kedua jenis bahan akustik tersebut dalam tataran praktisnya digunakan secara bersama-sama, sesuai dengan fungsinya masing-masing, untuk membentuk ruang akustik dengan berbagai fungsinya. contoh: Untuk ruang studio diperlukan sejumlah besar permukaan penyerap suara, sekaligus selubung kedap suara, ruang konser memerlukan sedikit bahan penyerap suara tetapi memerlukan  selubung kedap suara yang sangat baik.

note: perlu diingat bahwa dalam sebuah ruangan, kinerja kedap tidak hanya dibebankan kepada salah satu komponen penyusun ruang saja, tetapi menjadi tanggung jawab seluruh penyusun ruangan (dinding, langit-langit dan lantai) karena suara bisa merambat lewat seluruh komponen penyusun ruang tersebut. Suara bisa bocor lewat dinding, lantai maupun langit-langit. Ingat, sekecil apapun lubang pada ember, akan menyebabkan air keluar dari ember tersebut alias bocor.

Micro Perforated Panel

Micro Perforated Panel (MPP) adalah sebuah elemen penyerap energi suara jenis baru. Fungsi utamanya adalah menyerap energi suara yang datang ke permukaannya. Elemen akustik ini merupakan alternatif elemen penyerap suara yang terbuat dari material berpori. MPP berbentuk lembaran tipis yang memiliki lubang-lubang kecil di permukaannya. Ketebalan plat tipis ini pada umumnya dalam range 0.5 – 2 mm, dengan luasan total lubang pada umumnya berkisar 0.5 – 2 % dari luas total plat, tergantung dari aplikasinya.
Dimensi lubang pada MPP tidak lebih dari 1 mm, dengan ukuran umum di range 0.05 – 0.5 mm, yang dibuat dengan proses microperforasi.

Fungsi utama suatu elemen penyerap (absorber) adalah untuk mengubah energi suara atau energi akustik menjadi energi kalor. Pada elemen penyerap tradisional, gelombang suara yang datang pada permukaan elemen dan berpenetrasi ke dalam pori sedemikian hingga menyebabkan osilasi pada partikel udara yang berada dalam pori. Osilasi partikel udara ini akan bergesekan dengan dinding-dinding pori sehingga energi akustik yang dikandungnya akan berkurang dan berubah menjadi kalor. Pada kasus MPP, penetrasi osilasi molekul udara ke dalam lubang-lubang plat akan mengakibatkan gesekan antara partikel atau molekul udara dengan permukaan MPP. Gesekan ini akan mengakibatkan berkurangnya energi akustik yang datang ke permukaan MPP tersebut.

Konsep MPP, yang merupakan pengembangan dari konsep perforated panel dan Helmholtz Resonator, pertama kali muncul pada tahun 1975, diperkenalkan oleh Prof Daa- You Maa. Pada saat ini MPP lebih disukai oleh para akustikawan karena secara estetik memiliki tampak visual yang lebih indah dibandingkan elemen penyerap suara berpori seperti glasswool, rockwool, foam dsb. MPP juga relatif tidak mengakibatkan gangguan kesehatan pernafasan (sebagaimana diakibatkan oleh glasswool yang berbahan serat kaca), lebih tahan api, dan berumur lebih panjang, serta lebih tahan pada lingkungan yang ekstrim (misalnya pada ruang mesin, generator, dsb). Kinerja akustik MPP dapat divariasikan dengan mengubah geometri dan bahan plat nya.