Perancangan Perbaikan Akustik Berdasarkan Kejelasan Percakapan dan Tingkat Difusivitas Ruang Kelas dan Auditorium Menggunakan Metode Raytracing

Riset oleh : Rima Kurnia Putri (13311040) dan Sofia Tharrannisa (13311056)

Ruang kelas dan auditorium di universitas adalah ruangan yang digunakan sebagai ruang interaksi antara dosen dan mahasiswa dalam proses pembelajaran yang 60% aktivitas utamanya adalah kegiatan komunikasi pembicaraan. Hal ini mengindikasikan bahwa dibutuhkan kondisi akustik ruangan yang baik. Jika kondisi akustik yang baik pada ruang kelas tidak terpenuhi, maka aktivitas komunikasi pembicaraan dalam proses pembelajaran akan terganggu.

Ketika kita sedang melaksanakan proses pembelajaran di ruang kelas, seringkali kita merasa lelah mendengarkan dosen yang sedang memberikan materi di depan kelas. Ketika kita sedang duduk di baris belakang, suara dosen tidak terlalu terdengar jelas oleh telinga kita. Sedangkan di waktu yang sama, mungkin saja dosen sudah mengeluarkan energi lebih untuk berbicara dan menyampaikan materi di depan kelas. Hal ini mengindikasikan adanya kondisi akustik yang buruk pada ruang kelas. Kondisi ini dapat menyebabkan proses pembelajaran menjadi tidak efektif.

Kondisi akustik ruang kelas dapat diketahui dari kejelasan percakapan dan difusivitas suara. Suatu percapakan di ruang kelas dikatakan jelas jika suara percapakan yang terdengar oleh telinga kita adalah suara langsung dari sumber tanpa ada echo yang terdengar. Suatu ruang dikatakan memiliki medan suara yang difus jika terdapat kemampuan yang sama antar pendengar di ruang tersebut, baik tanpa maupun dengan menggunakan pengeras suara.

Saat ini, di Laboratorium Fisika Bangunan, Program Studi Teknik Fisika, telah dilakukan beberapa penelitian terhadap ruang – ruang kelas dan auditorium di beberapa universitas. Penelitian ini adalah salah satu sample yang digunakan sebagai data untuk membuat standar ruang – ruang kelas secara umum di Indonesia agar kondisi akustik yang baik dapat tercapai. Salah satu penelitian yang sedang dilakukan adalah analisis terhadap ruang kelas di salah satu perguruan tinggi swasta di Jakarta. Penelitian ini dilakukan oleh mahasiswi tingkat akhir Teknik Fisika ITB, yaitu Rima Kurnia Putri dan Sofia Tharrannisa, dan dibimbing oleh Bapak Joko Sarwono, dosen Teknik Fisika ITB serta Ibu Sentagi Sesotya Utami, dosen Teknik Fisika UGM. Penelitian ini merupakan kelanjutan dari penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh tim Laboratorium Fisika Bangunan Teknik Fisika ITB.

Penelitian ini difokuskan pada perancangan desain akustik berdasarkan parameter – parameter akustik optimum dengan menggunakan pendekatan pemodelan dan simulasi. Nilai dari parameter – parameter tersebut diperoleh dari penelitian yang sebelumnya telah dilakukan oleh tim Laboratorium Fisika Bangunan Teknik Fisika ITB dan standar – standar akustik lainnya. Berdasarkan hasil pengukuran yang telah didapatkan kemudian peneliti melakukan validasi parameter – parameter akustik tersebut dengan memodelkan dan mensimulasikan ruang kelas dan auditorium menggunakan metode ray-tracing dengan perangkat lunak CATT. Peneliti memodelkan empat ruang kelas yang tipikal dan satu auditorium. Ruang kelas yang dimodelkan berdasarkan pada volume ruang dan bentuk ruang, berundak dan tidak berundak.

akustik1

Auditorium perguruan tinggi swasta di Jakarta

akustik2

Pemodelan auditorium perguruan tinggi swasta di Jakarta pada perangkat lunak CATT

Gambar 1 adalah tampak asli auditorium perguruan tinggi swasta di Jakarta yang digunakan pada penelitian ini. Auditorium tersebut kemudian dimodelkan pada perangkat lunak CATT dan hasil pemodelannya dapat dilihat pada Gambar 2. Pemodelan tidak hanya dilakukan pada pemodelan ruangan saja, tetapi peneliti juga memodelkan sumber suara dan pendengar untuk proses simulasi selanjutnya. Sumber suara yang digunakan pada pemodelan adalah dosen sehingga sumber suara pada pemodelan diletakkan di koordinat posisi dosen ketika sedang berbicara di depan ruang. Pendengar yang digunakan pada pemodelan adalah mahasiswa yang sedang duduk di beberapa posisi yang tersebar di ruangan berdasarkan pada titik pengukuran. Pemodelan awal ini bertujuan untuk mevalidasi parameter akustik yang dihasilkan dari proses simulasi. Proses validasi dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi dengan kondisi ekstisting, hasil pengukuran, dengan tingkat kesalahan 10%.

Jika validasi selesai dilakukan, langkah selanjutnya adalah melakukan perbaikan desain dengan mengubah nilai koefisien absorbsi dari material ruangan berdasarkan data echogram yang didapatkan dari hasil ray-tracing. Simulasi perbaikan desain dilakukan hingga didapatkan nilai parameter akustik sesuai standar yang digunakan.