Jenis dan fungsi panel akustik

Jenis dan fungsi panel Akustik (bag.1)

Sebagai musisi atau penyanyi tentunya anda sering mengunjungi studio latihan atau studio rekaman, dan melihat panel2 yang unik didalamnya  awalnya anda mengira bahwa panel2 itu adalah hiasan agar studio terasa lebih enak dilihat mata sehingga anda merasa nyaman didalamnya, sesungguhnya semua itu (mungkin tidak semua juga) mempunyai fungsi akustik yang membuat suara rekaman anda menjadi lebih baik. Pada kesempatan ini saya akan menulis mengenai beberapa jenis dan fungsi panel2 akustik yang umum ada pada sebuah studio latihan dan rekaman. Agar anda memiliki sedikit dasar pengetahuan mengenai panel2 ini dengan kata lain ga cengo2 amat. Mari kita bahas satu persatu.

Porous absorbers (Penyerap suara berpori)

Panel akustik jenis ini adalah jenis paling umum yang sering terdapat dan digunakan studio latihan dan rekaman, selain murah juga relatif mudah membuatnya, panel akustik ini biasanya tidak terlalu tebal (5-8cm) didalamnya diisi oleh rockwool/glasswool dengan densitas tertentu kemudian dibungkus oleh kain untuk memperindah interior ruangan. Biasanya panel ini ditempatkan langsung terhadap dinding untuk membantu mengurangi gema dan flutter echo. 

Panel Akustik berongga

Selain berfungsi mengurangi gema dan flutter echo, Panel ini juga bisa berfungsi baik sebagai penyerap suara pada frekuensi broadband (merata pada range frekuensi tertentu), maksudnya serapnya lebar menjangkau frekuensi tinggi dan mid high dan sedikit midlow sekaligus. Hanya saja harus diperhatikan ketebalan dari panel tersebut dan material serap didalamnya, bila panel mempunyai ketebalan hanya 5cm dan dipasang langsung ke dinding, bisa dipastikan panel ini hanya menyerap suara dengan frekuensi 1000Hz keatas, frekuensi dibawahnya akan kembali dipantulkan. kesimpulannya panel ini tidak efektif menyerap frekuensi dibawah 250-350Hz. Lihat gambar dibawah: 

50mm Porous Absorbent 

Rockwool density 60kg/m3= Flow resistivity 25000 Pa.s/m2  

Rigid backing

Absorption Coefficient Panel akustik 5cm

Panel akustik ini bisa anda modifikasi ketebalannya, atau jarak terhadap dinding dan tingkat densitas bahan penyerapnya sehingga bisa menyerap suara lebih rendah lagi, saran saya penggunaan rockwool dengan tingkat densitas 60kg/m3 (Flow resistivity 25000 Pa.s/m2)  adalah komposisi terbaik untuk panel jenis ini. Bila anda menggunakan rockwool dengan densitas lebih tinggi, nilai serap pada frekuensi rendah akan tetapi sangat tidak signifikan (kecil sekali), sementara kerugiannya nilai serap pada frekuensi centre panel ini akan menurun (melandai). Kesalahan yang saya sering alami dan lihat adalah ketika sebuah ruangan mempunyai frekuensi problematik pada frekuensi 200Hz, tetapi kontraktor memasang panel tipis jenis ini dalam jumlah yang banyak, berharap masalahnya akan hilang, yang terjadi adalah ruangan anda akan semakin 'dead' dan 'boomy' karena frrekuensi 1000hz keatas terserap banyak oleh panel2 tadi. So, pahami dulu masalah ruangan anda, baru putuskan panel jenis apa yang tepat untuk mengatasi masalah tersebut.

Slat/Helmholtz Resonator

Helmholtz Resonator sering disebut slat Resonator, terdiri dari rangkaian kayu terpisah dengan ketebalan tertentu, jarak dan kedalaman tertentu seperti gambar dibawah ini :

Slat resonator sangat efektif untuk menyerap frekuensi mid low dan low, seperti Bass trap konstruksi panel ini harus dalam ukuran besar agar efektif. Ketika semua ruangan membutuhkan panel broadband (pourous absorber), Slat resonator sangat baik untuk mengkoreksi frekuensi problematik tunggal (target). Misalnya masalah ruangan anda ada pada frekuensi 350Hz, panel ini bisa didesign hanya untuk menyerap frekuensi ini, sementara frekuensi lainnya dipantulkan kembali.

Variable panel Slot resonator terdiri dari:

1. Lebar kayu (slat width)
2. Tebal kayu (slat depth)
3. Jarak antar kayu (Slot width)
4. Kedalaman panel thd dinding (cavity depth)
5. Material redam

Tampak samping

Panel ini bisa juga dibuat bervarasi pada kedalaman dari dinding, posisi vertikal/horizontal, lebar slat, lebar slot (dan kedalaman slat),sehingga  panel dapat penyerap beberapa frekuensi sekaliagus. Fungsi lainnya adalah memecah suara (diffuse) frekuensi tinggi dengan baik. 

Saya pribadi biasa menggunakan panel ini untuk frekuensi antara 100-125Hz atau 250Hz-800Hz, karena untuk menjangkau frekuensi dibawah 125Hz dibutuhkan ruang kosong yang lebih lebar, sehingga memakan space ruangan studio yang rata2 luasnya pas-pas an.

Contoh Absorption Coefficient design slot resonator

Perforated Acoustic Panel

Panel ini sebenarnya mempunyai prinsip kerja yang sama dengan Slat Resonator diatas, Perbedaannya pada bentuk lubang serapan pada panel yang berbentuk lingkaran. Fungsinya pun hampir sama yaitu menyerap suara dengan target frekuensi tertentu atau dengan Frekuensi Bandwidth yang lebih sempit (Q), Kita bisa perlebar frekuensi bandwidthnya dengan menambah ketebalan material penyerapnya (Material Absorption) atau sebaliknya.

Variable panel Perforated Panel terdiri dari:

1. Tebal plat panel
2. Jarak antara rongga lingkaran
3. Jari-jari rongga
4. Open area (%)
5. Jarak ruang kosong (cavity depth)
6. Ketebalan material Absorption
7. Material Absorption flow resisitivity (rayls/m)

Mari kita lihat contoh komposisi panel jenis dan frekuensi yang diserapnya pada gambar dibawah:

Panel Square pattern

Panel Properties:

• Tebal plat = 10mm
• Jarak antara rongga (pengulangan) = 90mm
• Jari Jari rongga = 10mm
• Cavity depth = 200mm
• Material  Absorption thickness = 50mm
• Absorber flow resisitivity 3793 rayls/m
• Open area 3.88%

Maka frekuensi yang diserap oleh panel ini adalah sbb:

Panel Absorption Coefficient 1

Bila kita perbesar jari2 lubang panel menjadi 25mm (50mm Diameter) maka nilai serapan panel ini akan bergeser/berubah sbb:

Panel Absorption Coefficient 2

Dapat kita lihat pada 2 grafik diatas perbandingan nilai serap panel dengan hanya merubah jari2 lubangnya, Selain relatif mudah membuatnya, panel ini sangat fleksible, anda dapat memodifikasi panel ini sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan sesuai dengan masalah pada ruangan, dengan merubah variable2nya. Hanya saja panel jenis ini kurang enak dipandang mata (membosankan), sehingga kontraktor jarang mengekspos panel ini, dan cenderung menyembunyikannya dengan menutup permukaan panel dengan kain sehingga terlihat seperti panel biasa (Porous absorber), padahal dibaliknya terdapat komposisi panel dengan perhitungan matematika yang rumit.

Micro Perforated Panel Absorbers (MPP)

Micro Perforated panel (MPP) absorber ini dari namanya kita sudah bisa kenali, panel ini mirip prinsip kerjanya dengan Perforated panel (prinsip Helmholtz resonator) yang kita bahas sebelumnya, bedanya ada kata Micro, yang artinya lubang-lubang pada MPP absorber ini berukuran lebih kecil dibanding dengan Panel perforated. Panel ini diperkenalkan oleh Prof. DahYou Maa ahli akustik asal China.

Perbedaan antara Perforated panel dan MPP absorber adalah:

• Tingkat/daya serap yang tinggi tp terbatas pada frekuensi mid (450Hz-800Hz) dapat dicapai jika lubang pada panel dibuat dengan diameter lebih kecil dari 1mm  (micrometer = 10^-6 = 10^-3mm)
• Dengan ukuran lubang yang sangat kecil (< 1mm) panel ini membutuhkan mesin khusus untuk membuatnya.
• Panel yang terdiri dari banyak rongga/Lubang lebih kecil dari 1mm dikategorikan sebagai Micro Perforated panel.

Ciri2 lainnya adalah terdiri dari lembaran tipis material keras (plat besi) dengan banya rongga pada permukaanya yang berukuran kecil (micro), berjarak tertentu (air cavity) terhadap dinding.

Frame panel ini harus diseal dengan baik (air tight), sehingga partikel udara hanya bisa keluar dan masuk hanya melewati permukaan panel, ruang kosong diantara panel dan permukaan belakangnya tidak diisi dengan bahan penyerap. Walaupun mempunyai daya serap yang tinggi, kelemahan panel ini adalah:

• Sulit untuk dibuat sendiri 
• Mempunyai keterbatasan dalam menjangkau frekuensi dibawah 450Hz.  
• Serapan frekuensi bandwidth (Q) yang sempit. 

Contoh design MPP absorber:

• Tebal plat = 3mm
• Jarak antara rongga = 1mm
• Diameter rongga = 0.27mm
• Cavity depth = 50mm

Micro perforated Absorption Coefficient

Kita bisa lihat pada gambar grafik diatas, koefisien/daya serap panel ini sangat tinggi (hampir 100%) pada frekuensi 800Hz, tetapi dengan freq bandwidth yang sempit, untuk membuat panel jenis ini dengan frekuensi bandwidth yang lebar sangat sulit alias ribet, akan lebih mudah dan murah bila kita membuat panel serap sederhana (porous absorber) untuk menyerap suara pada range ini.

Karena kelemahannya inilah kontraktor akustik jarang menggunakannya untuk keperluan akustik studio musik.

RPG BAD™ (Binary Amplitude Diffuser)

Nah, Panel ini pasti paling sering anda lihat sekarang, selain multifungsi juga penampilannya sangat unik dipandang mata. Jenis panel akustik ini memiliki design yang seimbang dan kombinasi yang tepat dari penyerapan, refleksi dan difusi. 

Kelihatannya sangat kompleks tapi sebenarnya tidak terlalu, rongga2 pada panel ini berdasarkan angka2 binari, yang terdiri dari angka '0' dan '1' seperti dibawah ini:

11001110001000111111000011111110

00110001110010100000111100101111

00110011000000010100110110011101

11001000000011110101101001010010

01011100111000000011100010111001

Jenis panel ini sangat cocok pada ruangan kecil, karena mempunyai 2 fungsi sekaligus, menyerap suara dan memantulkan suara sekitar 50%-50% pada frekuensi Low dan Mid tanpa serapan yang berlebihan pada frekuensi tinggi (>1000Hz), sehingga mempertahankan ambience ruangan (liveliness) yang mambuat  ruangan anda tidak terasa mati 'dead'. Salah 1 kelebihan lainnya adalah panel ini dapat dipasang dengan jarak yang dekat dengan pendengar tidak seperti diffuser jenis lain yang memiliki batas jarak dengar (Critical distance) agar fungsi diffuser menjadi optimal.

Berikut data akustik dari https://www.rpgacoustic.com/

BAD is a Trademark of RPG Acoustical Systems LLC

Catatan: 

Tabel diatas hanya berlaku untuk produk RPG-BAD panel, karena mereka yang memiliki hak paten panel ini. Bila anda membeli dari pihak lain maka mintalah data akustik hasil uji lab yang resmi.

Cukup dulu pembahasan mengenai topik mengenali jenis dan fungsi panel akustik bagian 1, nanti kita lanjut pembahasan untuk jenis panel akustik PRD/QRD diffuser, Limp mass bass trap, tune membrane bass trap dan banyak lagi di bagian II.

Semoga tulisan saya ini bermanfaat bagi teman2 semua.

Terima kasih

Panca (Whatsapp only)

087883424078

https://www.facebook.com/panca.hartono

www.tiktok.com/@42studio