Author Topic: Sound Transmission Class dan Transmission Loss  (Read 5629 times)

Hadi Sumoro

  • Newbie
  • *
  • Posts: 27
  • Karma: +0/-0
Sound Transmission Class dan Transmission Loss
« on: November 12, 2010, 02:25:43 am »
Di copy dari thread forum musiktek (sub forum diskusi studio). Tips2 noise control juga di sertakan. Harap maklum dengan penggunaan bahasa informal pada thread ini.
--------------
Sound Transmission Class sering di sebut STC, dan Transmission loss sering di sebut TL.
STC dalam bahas Indonesia mungkin disebut kelas transmisi suara ??? dan TL mungkin diartikan reduksi transmisi suara.
Dua hal ini adalah parameter yang digunakan dalam bidang akustik untuk mengetahui seberapa kuat sebuah dinding menahan suara yang berambat melalui udara. PERHATIKAN ... hanya melalui udara saja, jadi STC dan TL rata2 berurusan dengan airborne noise (noise yang merambat dari udara), tidak banyak berhubungan dengan structure-borne noise (dari struktur/benda padat) dan vibration (getaran).
Oke, mari kita bahas STC, TL MENGGANGAP bahwa dinding dibuat dengan tingkat ketelitian tinggi, tidak ada celah/retak ... dan udara "terisolasi" untuk tidak tembus ke ruangan sebelah.
------------

Gambar diatas menunjukkan ada sumber suara 100dB, yang terdengar 55dB di ruangan sebelah. Kondisi ini menunjukkan bahwa dinding itu punya STC = 100-55 = 45dB. Mudah bukan pemikirannya?
Masalahnya STC ini menunjukkan satu satuan yang diambil dari pengukuran TL. Jadi STC tidak 100% meunjukkan ... oh dinding itu punya STC 45dB. Yang ditahan 45dB itu frekuensi berapa? Nah ... perlu diperhatikan ini lah daerah sensitif yang buat orang bingung ....
Aslinya, STC itu diambil dari TL berkisar dari freq 125Hz ke 4000Hz ... lah freq lain2nya? Secara mudah, kalau suara dibawah 4000Hz bisa tertahan, kemungkinan besar freq diatas 4000Hz juga tertahan dengan mudah. Namun lain halnya dengan freq rendah (dibawah 200Hz) ... itu emang masalah berat >_< .... Jadi STC 45 sebuah dinding (atau susunan dinding) berarti dinding ini bisa menahan LEBIH dari 45dB pada freq tertentu, juga kurang dari 45dB pada freq tertentu.
Mari kita bahas bagai mana TL di ambil.
Dalam laboratorium noise control, anechoic chamber atau reverberant chamber nya terdiri dari 2 ruangan. Ruangan ini terhubung dengan dindin gyang SANGAT TEBAL, biasanya bisa sampai diatas 30cm tebalnya dan benar2 padat ... yang punya lubang. Nah, lubang inilah dimana materi ditest. Hasilnya akan diplot dalam grafik TL, seperti gambar dibawah ini.

Merah menunjukkan atenuasi/reduksi suara pada freq2 yang tertera untuk concrete slab (beton yah bhs Indo nya?) setebal 15cm (150mm). Nah ... dari grafik tersebut, ada satu kurva lain (ini agak rumit untuk diterangkan, aku lompati pembahasannya) yang digunakan untuk analisa hasil ini. Dari kurva ini, nanti didapat nomer STC nya .. grafik diatas menunjukkan beton 15cm itu punya rating STC sebesar 53. Jadi secara gamblang kalau ada suara dengan total energi 60dB, total akan terdengar 7dB saja di ruangan sebelah.
Perhatikan garis hijau, gypsum 1,6cm. Itu hanya punya STC 29 saja .... dan perhatikan, diatas 2kHz, DROP TL NYA! Waduh ..!??! Itulah yang dinamakan coincidence dip ....dimana gelombang suara yang menabrak panel itu (gypsum itu) sama dengan panjang gelombang bending (bending/flexural waves) pada panel tersebut ... suara bukannya di tahan namun di teruskan! DUH! Anyway, aku ngga mau bahas ini lebih lanjut, karena akan jadi satu buku noise control. Biarlah ini jadi urusan akustisi saja.
Lanjut ke post selanjutnya....
ps. untuk yang ingin tahu ttg. bending/flexural wave, bisa lihat buku akustik ... kayaknya akan susah di cari online .. aku sendiri ngga punya PhD di bidang noise control, jadi ngga dalemi ttg. bahasan ini.
« Last Edit: November 12, 2010, 02:31:26 am by Hadi Sumoro »

Hadi Sumoro

  • Newbie
  • *
  • Posts: 27
  • Karma: +0/-0
Re: Sound Transmission Class dan Transmission Loss
« Reply #1 on: November 12, 2010, 02:26:16 am »


Nah ... untuk mendapatkanSTC yang tinggi dan/atau TL yang tinggi di banyak frekuensi, kondisi satu dinding, atau dobel2 dinding ngga bisa seenaknya aja dilakukan ... sesuai dengan hukum massa, kalau ada 1 lapis bata, di dobel jadi 2 lapis, semua angka TL nya naik jadi 6dB (STC naik 6dB) ... dari 2 lapis di dobel jadi 4 lapis naik lagi 6dB ... terus dari 4 lapis di dobel jadi 8 lapis naik lagi jadi 6db (total 18dB) ... yeah ... ntar lantai 2 nya ambruk kalau ngga kuat nahan 2 lapis dinding bata ...??!??! Duh ..! Maka itu ada yang namanya sandwich wall ... sandwich itu roti di tumpuk dengn lapisan berbeda ... sama dengan dinding ....

Mari kita perhatikan gambar dibawah ini.




Adalah susunan gypsum board, dengan glaswol didalamnya, dengan bervariasi airspace.

Gambar A:
2 gypsum, dengan airspace ditengahnya, dengan glaswol backing di masing2 belakang dinding ... wow .. STC nya bisa sampai 58!!!!!

Gambar B:
tengah2nya di tambah 2x gypsum .... DUH ... koq drop jadi 53? Penjelasannya udah ada di buku Berisik!! Ini adalah mitos akustik ternama yang sering di obral orang2 bahwa dengan nambahain makin banyak lapis2nya dengan ber segmen2 airspace .. akan jadi bagus .. bullshit! myth is busted!

Gambar C:
Di tambah 4 lapis di dalem!!! DUH ... STC nya drop lagi jadi 48!!!!!!!

Gambar D:
2 lapis gypsum pada masing2 dinding dengan airspace yang besar ... Hey ... STC nya 63!! Woohooooooooo ..!!!

Gamabr diatas sangat terkenal di kalangan orang aksutik karena sering di sadur di buku2 akustik, dan sumber aku ambil gambar itu juga dari akustisi yang sangat ternama di Amerika ....

Kalau kalian google .. banyak materi2 noise control seperti karet, pelapis gypsum/dinding, terus resilient channel, dan lain-lain ... semuanya pasti ada gunanya. STC/TL ini bergantung dengan surface mass ... massa permukaan ini adalah pengukuran berat per meter persegi (1mx1m) ... makin berat, ya makin bagus dalam menahan suara. Secara logis, 1mx1m bata tebal 12cm kan lebih berat dari 1mx1m gypsum 2cm, ya jelas bata itu lebih bagus untuk menahan suara.

Nah ... komplain umum nih ... LOOOOOOW FREQUENCY!!!!! Bass masih tembus .. kick masih terdengar .. AAARRRGGGHHHH ....


Hadi Sumoro

  • Newbie
  • *
  • Posts: 27
  • Karma: +0/-0
Re: Sound Transmission Class dan Transmission Loss
« Reply #2 on: November 12, 2010, 02:28:36 am »


Perhatikan bahwa frekuensi rendah itu MENGALIR melalui udara, benda padat, dan juga bergetar yang ikut menggetarkan ruangannya ... Ini diluar pembahasan artikel ini. Pembahasan perambatan suara melalui benda padat itu sangat rumit, dan keberhasilannya juga bergantung dengan ketelitian pembangunannya. Sangat susah, sangat memakan biaya dan terutama desainnya juga sangat susah.

Lihat dibawah ini gedung konser Kimmel Center di Philadelphia. Aku sendiri belum pernah masuk karena show nya banyakan classical ... gedung ini letaknya di tengah kota dan banyak TRUK lewat ... jangankan jalan di trotoar .. didalam mobil aja bisa kerasa getaran truk/.bis lewat ... belum ditambah subway dibawahnya. Philadelphia adalah kota besar ... jumlah bis atau kendaraan yang lewat itu sangat banyak dan subway juga sangat sering frekuensi lewatnya ....




Kalian bisa seach di ggoogle, dan cari photo gallery nya .. pada saat pembangunan ... akustisinya medesain SELURUH bangunan ini untuk berada di atas KARET ... yes ... seluruh bangunan ini floating diatas karet, terlihat pada gambar dibawah ini (diambil dari websitenya).



Itulah tingkat kesusahan untuk melawan getaran dan frekuensi rendah .... balik ke dunia nyata lagi ....


Hadi Sumoro

  • Newbie
  • *
  • Posts: 27
  • Karma: +0/-0
Re: Sound Transmission Class dan Transmission Loss
« Reply #3 on: November 12, 2010, 02:28:55 am »


Mari kita balik ke dunia kita, ruangan kecil, dan biaya yang masuk akal ...



Gambar diatas menunjukkan TL pada dua lapis kaca dengan airspace 6mm dan 150mm ... aku ngga nemu TL untuk dinding yang ngga copyrighted, jadi aku kasih contoh pakai kaca saja .... Perhatikan bahwa STC nya NAIK TAJAM (15dB)!! Tapi .... low freq nya ?!?! Ngga sampai 10dB naiknya!!

Ok, boleh dibilang curhat ... tapi ini kenyataan .. client datang, ingin noise control yang kuat karena studionya berada di tengah2 pabrik ... SERIUS! Aku udah handle ini ... pabriknya itu bener2 pabrik yang sangat berisik dan ingin buat studio di bangunan YANG SAMA! Yah, bisa aku maklumi karena ini client dari China, tempat kan sudah sangat susah di cari di China karena banyaknya penduduk, terutama di kota besar .... pas lagi diskusi .... akhirnya kita ke diskusi dobel2 dinding ...

Oke, saranku adalah:
3 lapis gypsum 1,6cm - 5cm glaswol di tempel di belakang ini - airspace 30cm - 5cm glaswol di tempel di gypsum selanjutnya - 3 lapis gypsum 1,6cm.

Total partisinya 50cm ++ .... pas aku tahu ruangannya cuma 4x4m ... jelas aku di maki2 kan?

Halah ... kenapa ngga ngomong dari tadi ..?!

Gimana airspace nya di kurangi jadi 15cm ....

Di maki2 gara2 kemahalan ...

So saranku: "Pindah lokasi"

Di maki2 lagi ....

Yeah ... terus aku mau gimana lagi? anyway, ceritanya aku cut ...

kita balik ke contoh diatas, dimana STC 63 tercapai karena 2 lapis partisi - airspace - 2 lapis partisi ... Ingat bahwa STC awalnya untuk speech privacy, ditujukan untuk suara manusia ... bukan untuk high freq (diatas 4000Hz) atau low freq (dibawah 125Hz). Dengan ini aku bisa duga kalau itu gypsum dan airspace nya cuma 10cm, paling 100Hz ketahan 20dB-an ... terus dibawah 100Hz mungkin cuma 15dB atau kurang..... (maaf ini dari ingetan saja, ngga aku hitung pakai komputer, mungkin info salah).

Poin ku ... low freq ngga akan setinggi 40dB. Kalau bisa dapet 40dB ... senyum deh!!

Desain sebuah studio kelas atas (aku punya macem2 desain studio2 di Amerika) ada yang pakai 3 lapis gypsum itu ... dengan rongga besar .... hasilnya:
1. ruangan makin sempit kalau cuma ukurannya 5m kebawah.
2. siapa yang mau buang duid sebanyak itu?

Perhatikan bahwa noise itu musuh besar ... CARI TEMPAT YANG SEPI DULU! Seriously!!! Kalau tempatnya udah ribut .. PASTI MAHAL! Ngga bisa ditawar. Kalau mau di kecilin demi nahan noise, bisa aja .. tapi kalau ruangannya terlalu kecil, ya akustiknya ngga bagus2 banget buat low freq ...nah loh ..?! Oke kita bahas dinding sekat sekarang.

Bahas yang realistis yuk ..

Sebuah live room lagi rekaman dengan kencang 100dB. Partisi dinding ke control room punya STC sekitar 40dB. Tembusnya 60dB.

Mixing dilakukan dengan nambahin reverb ... dan di monitor dengan tingkat kekencangan 90dB ... nah .. kan ada 30dB signal to noise ratio.... oke ...mungkin suaranya tertahan lumayan, ngga ganggu .. tapi gimana dengan nambahin reverb panjang, misalnya untuk orkestra gitu? Reverb itu kan waktu yang dibutuhin untuk suara turun 60dB ... nah kalau ini turun 30dB aja udah denger noise .. gimana bisa monitor reverb itu dengan baik?

Komprominya gimana?

Biasa aku sebagai akustisi tanya client, biasa rekaman lagu2 apa? Kalau client nya emangn punya ruangan besar dan rekaman orkestra .. ah .. itu laen masalah ... tapi kalau cuma untuk band modern, pop/rock gitu ... jelas lah ruangan yang tersedia ngga besar2 banget ...

Kalau dianggap live room itu punya sumber noise 100dB, bagaimana kalau kita buat dinding sekat dengan STC 60dB? Nah ... suara tembus kan cuma 40dB .. dengan demikian kalau kita monitor dengan tingkat kekencangan 100dB, kita bisa punya 60dB signal to noise ratio .. reverb bisa di dengar jelas ...tentu saja tidak ada yang mau monitor 100dB terus terusan ... kalau pun kita monitor dengan tingkat kekerasan 80dB, tetap saja kita punya 40dB signal to noise ratio ... lumayan kan?

Kompromi antara background noise dan tingkat kekerasan monitor itu perlu di ketahui ... toh aku yakin alat2 studio sendiri noise nya juga tinggi dan mungkin signal to noise ratio di studio itu tanpa ada suara tembus dari live room udah tinggi ... ini juga perlu di perhatikan.

-----

Ah ... lupa lagi .. bahas low freq dengan realita kehidupan kita ....

Oke, untuk mendapatkan kekuatan dinding melawan low freq .. itu ngga gampang karena suara bass atau kick itu merambat lewat udara, menabrak dinding, dan dinding itu bergetar ... lalu getaran di teruskan ke ruangan sebelah .... jadi ini ada urusan dengan structure-borne noise. Ini juga belum termasuk getarannya yang merambat ke mana2 ....

Noise control itu berurusan dengan sumber suara, jalur transmisi dan pendengar ...

Untuk mengurangi noise:
1. pendengar - sumbat kuping .. (jelas tidak mungkin)
2. jalur transmisi - konstruksi yang benar .... (oke .. bisa di pertimbangkan/dilakukan)
3. sumber suaranya ..? nah ini dia .......

Kick atau bass amp ... itu sumber getaran yang ngga karu2an ... untuk mengisolasi ini, silahkan gunakan karet untuk bantalan kick/bass amp ... BUKAN KARPET, tapi karet .... boleh karet terus di lapisi karpet kalau tidak mau terlihat hitam dan jelek gitu.

Gimana dengan panggung? kalau ngga ada karet nya, percuma aja ... getaran masih ke mana2 ...

Juga masalah VOLUME ... kecilin dikiiiiit ... naikkin di headphones ... udah deh .. asik kan?

Untuk dindingnya sendiri ... kalau emang ada uang dan tempat ... aku saran, konsultasi ke akustisi dulu deh .... dobel2 oke ... ambillah contoh dobel bata (12cm masing2) dengan airspace 30cm, yang diisi glaswol). Konstrusi ini 54cm tebalnya, tapi coba bandingkan dengan 3 lapis gypsum 1,6cm untuk 2 dinding, dan 30cm airspace ... lah ... sama aja 50cm-an .... Pikir dulu, apakah anda bersedia invest sebanyak ini? apakah ruangan cukup luas ???

Low freq BISA ditahan ... namun ongkos nya besar dan sdesainnya susah... jadi jangan salahkan akustisi atau desainer atau arsiteknya ... tapi kembali ke masing2 client, apakah mereka bersedia keluarkan uang banyak?


Hadi Sumoro

  • Newbie
  • *
  • Posts: 27
  • Karma: +0/-0
Re: Sound Transmission Class dan Transmission Loss
« Reply #4 on: November 12, 2010, 02:29:10 am »


Lebih ke realita lagi ..

Tersebut diatas bahwa noise control itu bergantung dengan berat permukaan. Ini tips dari aku pribadi sbg konsultan akustik.

1. ditanyakan sering, dimana pasang glaswol nya? di dinding luar atau dalam (ini bicara pada bagian dalam dinding) ... glaswol itu berat .. coba aja yang densitas tinggi kalian angkat satu roll besar ... berat lho ... NAH ... ini asiknya ... gimana kalau pemasangannya disebar di tempel ke belakang 2 dinding sekat tersebut ... nah, penambahan glaswol ini kan akan menambah berat dinding .. sesuai hukum mass ... TL akan naik ... naiknya TL ini akan konsisten di banyak freq termasuk freq rendah!!

2. kalau kalian bersedia gunakan 2 lapis dinding ... giman akalau tengah2nya kita tambah seperti karet tipis (0,6cm)? Nah ... karet ini kan akan menambah berat dari permukaan dinding total .... lumayan untuk nambah massa dan kurangi naikkin TL (di freq rendah juga). note: karet berat lho! Jangan lupa Indo itu produsen karet terbesar di dunia ..!

3. CELAH CELAH ... aduuuuuuuuuhhh ... dimana udara bisa mengalir, suara bisa mengalir ..!!! SEKAT SEKAT SEKAT .... perlu aku jelasin lagi? Lihat gambar dibawah ini:



Plafon dengan dinding yang tingginya sama dengan plafon itu, pasti akan memperparah STC dinding ... walaupun plafonnya diisi 15cm glaswol, sama saja ..! low freq ngga ada terpengaruh ... 100Hz itu panjangnya udah diatas 3m ... gimana lapisan yang cuma 15cm akan menahan gelombang sepanjang itu?

SEKAT SEKAT SEKAT ... DEMPUL DEMPUL DEMPUL ...

4. Kalau dinding udah kuat STC nya ... yah jangan lupa plafon sama lantai ... pemikiran dinding (STC dan TL) juga berlaku untuk plafon dan lantai.

5. hmmm ... sebel juga ngomong ini ... tapi inilah realitas .... sediakan $ yang cukup, kalau kalian ingin membuat studio yang oke noise controlnya (aku ngga bilang ideal/sangat bagus lho .. oke saja), dengan akustik yang di desain rapi (banyak diffuser dan bass trap), sejauh pengalamanku ini, biasa habisnya 250juta (itu ruangan udah di bangun, tapi belum di sekat, termasuk biaya arsitek dan desainnya. Kalau memang kalian ingin bisnis studio dan bergantung pada jangka waktu lama, aku saran struktur bangunan di benahi dengan benar dulu.

Hadi