Kajian Literatur, Wawasan Ilmiah & Kerangka Perancangan Berbasis Bukti

Kinerja Bangunan Berbasis Manusia

Jelajahi kajian literatur, wawasan ilmiah, dan kerangka perancangan berbasis bukti.

Temukan bagaimana akustik, pencahayaan, kenyamanan termal, kualitas udara, desain pasif, dan teknologi bangunan berkontribusi dalam menciptakan lingkungan binaan yang lebih sehat, nyaman, produktif, dan berkelanjutan yang menghubungkan fisika bangunan, psikologi lingkungan, dan desain berkelanjutan.


Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

ALTA Integra Menggunakan Akustik Kamera Untuk Memberikan Layanan Konsultasi Akustik Terbaik

Berkat Akustik Kamera team Akustik ALTA Integra dapat memastikan setiap ruangan yang dibangun telah dikerjakan oleh kontraktor dengan baik dan benar secara presisi walau dengan tantangan deadline proyek yang ketat.

 

Lubang sekecil jarum pada partisi yang tebal sekalipun dapat mengurangi performa insulasi akustik. Kamera akustik adalah alat terbaik untuk menemukan keboocoran suara sampai ukuran lubang jarum yang dapat menyebabkan kebocoran suara. Kebocoran suara yang bisa kita dengar akan tidak kuping kita tidak dapat mendeteksi di mana lubang tersebut berada.

Dengan bantuan Akustik Kamera team akustik kami dapat dengan mudah menemukan dan mengidentifikasi sumber kebocoran suara. Data akustik kamera yang terdiri 64 array mikrofon dan sebuah kamera dapat memvisualisi dan melokalisasikan suara Data audio dan visual tersebut dikirimkan ke perangkat lunak yang memproses menjadi tiga tampilan utama yaitu:

  1. Spektrum Suara yang menunjukkan tingkat tekanan suara pada setiap frekuensi.

  2. Spektrogram yang menunjukkan intensitas setiap frekuensi terhadap waktu.

  3. Visualisasi Suara yang menunjukkan sumber suara utama pada objek yang dianalisa.

Berkat Akustik Kamera team Akustik ALTA Integra dapat memastikan setiap ruangan yang dibangun telah dikerjakan oleh kontraktor dengan baik dan benar secara presisi walau dengan tantangan deadline proyek yang ketat.

ALTA Integra adalah konsultan akustik yang menyediakan layanan Desain Akustik Terbaik di Indonesia untuk dalam mendesain dan mengawasi pembangunan ruangan performa tinggi seperti: Gedung Konser, Studio Rekaman, Kantor Multinasional, Ruang Hiburan Komersial, Hotel Bintang Lima, dan lain sebagainya.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Pengujian 25 aspek rasio ideal ruang akustik studio musik oleh J.H. Rindel melalui permodelan matematis

Pengujian terhadap 25 aspek rasio ideal ruang akustik oleh J.H. Rindel

menggunakan permodelan Frequency Spacing Index (6/6)

Ruang kecil yang dirancang untuk melakukan latihan musik, pengambilan rekaman suara, ruang kontrol, editing dan mastering, untuk mendengarkan reproduki suara memerlukan response frekuensi yang senatural mungkin. Oleh karena itu frekuensi resonansi (modes) ruangan harus tersebar semerata mungkin. Untuk mencapai respons frekuensi resonansi yang merata caranya dengan mendesain aspek rasio ruangan sesuai dengan rekomendasi peneliti di bidang ini.

Memainkan alat musik atau alat reproduksi suara di dalam ruangan sama dengan menggabungkan akustik suara alat musik dan akustik suara ruangan (acoustically coupling). Dengan kata lain ruangan bertindak sebagai akustik tambahan dari alat musik atau alat reproduksi suara. Dengan pengertian bahwa ruangan dengan akustik yang baik tidak akan memperindah suara alat musik atau alat reproduksi, akan tetapi ruang akustik yang buruk pasti akan merusak suara alat musik atau alat reproduksi suara yang baik. Ruang musik yang baik adalah ruangan yang mendukung suara musik sebaik mungkin pada setiap nada dan setiap frekuensi secara adil atau merata, tanpa mengorbankan salah satu nada atau frekuensi tertentu.

Bayangkan kita memainkan tangga nada kromatik di sebuah piano dari nada C1 (32.7 Hz) sampai dengan nada C2 (65.4 Hz) pada dua ruang kecil dengan volume yang sama yaitu 150 meter kubik akan tetapi yang satu dengan aspek rasio 1:1:1 atau kubus dan yang satu dengan aspek ideal Meisnerr (2018) yaitu 1,45:1,20:1. Gambar di bawah terlihat frekuensi respons ruangan kubus memiliki puncak dan lembah yang curam dengan simpangan yang jauh. Hal ini akan menyebabkan karakteristik tonal dan intensitas suara piano pada setiap nada kromatik dari C1 sampai C2 akan terdengar jauh berbeda dibanding dengan ruang dengan aspek rasio yang ideal.

Karena penelitian Rindel bertujuan untuk mendapatkan distribusi frekuensi resonans (modes) yang paling merata, maka Rindel membuat permodelan matematis yang dinamakan “Frequency Spacing Index” atau indeks jarak frekuensi. Untuk mendapatkan interval yang ekstrim dari setiap aspek rasio ruangan permodelan matematik ini mengabaikan besaran volume ruangan maupun nilai penyerapan suara permukaan ruangan.

Permodelan Frequency Spacing Index

Apabila permodelan di atas dihitung berdasarkan aspek ratio panjang:lebar dan lebar:tinggi untuk ruangan kubus 1:1:1 dibandingkan dengan ruang aspek rasio ideal Mesnerr 1,45:1,20:1 dan visualisasikan menjadi grafik, akan terlihat seperti di bawah ini.

Dengan bermodalkan permodelan matematis “Frequency Spacing Index”, Rindel menguji kemerataan distribusi frekuensi resonansi (modes) terhadap 25 aspek rasio ideal sampai yang terburuk yang kemudian diurutkan dari yang terbaik sampai terburuk seperti yang terlihat pada tabel di bawah ini.

Dari penelitian ini J.H. Rindel menyimpulkan bahwa aspek rasio panjang-lebar jauh lebih penting ketimbang aspek rasio lebar-tinggi. Menurut Rindel aspek rasio panjang-lebar yang ideal berada pada kisaran 1.15 sampai dengan 1.45, sedangkan aspek rasio panjang-tinggi dapat disesuaikan dengan kondisi arsitektur tanpa terlalu mempengaruhi kualitas tonaliti suara musik.

References:

Bolt, R. H. (1946). “Note on normal frequency statistics for rectangular rooms,” J. Acoust. Soc. Am. 18, 130–133.

Cox, T. J., and D’Antonio, P. (2001). “Determining optimum room dimensions for critical listening environments: A new methodology,” AES 110th Convention, Amsterdam, Paper No. 5353.

Louden, M. M. (1971). “Dimension ratios of rectangular rooms with a good distribution of eigentones,” Acustica 24, 101–104.

Meissner, M. (2018). “A novel method for determining optimum dimension ratios for small rectangular rooms,” Arch. Acoust. 43, 217–225. Rindel, J. H. (2015). “Modal energy analysis of nearly rectangular rooms at low frequencies,” Acta Acust. United Acust. 101, 1211–1221.

Rindel, J. H. (2016). “A note on modal reverberation times in rectangular rooms,” Acta Acust. United Acust. 102, 600–603.

Sabine, W. C. (1900). “Reverberation,” The American Architect and The Engineering Record [reprinted as paper No. 1 in Collected Papers on Acoustics (Harvard University Press, Cambridge, MA, 1923); reprinted by Dover Publications Inc. (New York, 1964)], p. 3.

Volkman, J. E. (1942). “Polycylindrical diffusers in-room acoustical design,” J. Acoust. Soc. Am. 13, 234–243.

Walker, R. (1993). “Optimum dimension ratios for studios, control rooms, and listening rooms,” BBC Research Department Report, BBC RD 1993/8.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Menelaah teori rasio ideal akustik Richard Bolt untuk desain ruang audio dan studio musik

Menelaah teori rasio ideal akustik Richard Bolt untuk

desain ruang audio dan studio musik (2/6)

Tulisan kedua dari enam tulisan ini menceritakan pemikiran, penelitian, metode perhitungan, sampai dengan perumusan teori dan rekomendasi rasio ideal akustik untuk desain ruang audio dan studio musik oleh Richard Bolt. Distribusi frekuensi resonansi (modes) yang tidak merata di sebuah ruangan dapat menyebabkan distorsi harmonis (spectrum) dan distorsi temporal (decay) untuk frekuensi suara di bawah 250 Hz.

Richard Henry Bolt Ph.D., atau lebih dikenal dengan nama Richard Bolt atau Dick Bolt. Richard Bolt adalah Profesor Fisika di Massacushet Institute of Technology (MIT) yang lahir di kota Peking China pada tahun 1911. Beliau tertarik dengan penelitian di bidang akustik dan mendirikan perusahaan riset dan pengembangan bernama Bolt, Beranek & Newman, sekarang bernama Raytheon BBN Technology. Beliau juga merupakan pendiri perusahaan bernama Arpanet yang merupakan pelopor teknologi internet yang kita kenal saat ini.

Grafik Fungsi Distribusi Frekuensi Rata-Rata yang menunjukan korelasi antara Volume ruangan (V), frekuensi (N), interval antar modes yang berdekatan (u) dan nilai rata-rata (d)

Pada tahun 1946, Bolt menggunakan perhitungan dengan metode penggambaran diagram untuk menentukan nilai rata-rata interval antara modes. Dengan menggunakan metode perhitungan ini Bolt mendapatkan ratios ideal dimensi ruang audio yaitu 2:3:5 atau 1: 2.33:4.33 atau 1:1.26:1.59.



Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Menelaah teori dan penelitian rasio ideal akustik untuk desain ruang audio dan studio musik

Modes selalu hadir di dalam setiap ruang kecil seperti studio musik, ruang audio, home theater, studio broadcast

Menelaah teori dan penelitian rasio ideal akustik untuk

desain ruang audio dan studio musik (1 / 6)

Tulisan pertama dari enam tulisan ini menceritakan perjalanan penelitian, metode perhitungan, sampai dengan perumusan teori dan rekomendasi rasio ideal akustik untuk desain ruang audio dan studio musik dalam upaya meratakan distribusi frekuensi resonansi (modes) ruangan yang diperuntukan untuk mendengar audio maupun ruang produksi musik dan siaran.

Resonansi atau modes ruangan menyebabkan distorsi harmonik akustik yang mengubah karakteristik spektrum dan temporal suara pada ruang audio dan studio musik yang menuntut kesempurnaan produksi dan reproduksi suara. Beragam penelitian telah dilakukan untuk mengoptimasi dimensi ruang berbentuk kotak sepatu dengan dasar pemikiran dasar sebagai berikut:

(1) menghindari pengulangan frekuensi modes yang identik atau berdekatan pada frekuensi yang sama atau interval harmonisnya:

a) modes dengan frekuensi identik dapat menyebabkan penggelembungan frekuensi dan timbulnya ekor suara yang lebih panjang dari aslinya. Hal ini menyebabkan suara terdengar gemuk (boomy) dan membuat suara alat musik dan suara manusia terdengar gelap (dark & muddy)

b) frekuensi modes yang berdekatan dapat menyebabakan kesan pelayangan suara atau nada yang fales karena suara musik asli dan suara resonansi ruangan menciptakan bayangan suara dengan frekuensi yang sedikit berbeda.

c) penggelembungan frekuensi pada interval sepertiga (third major), seperlima (fifth major) dan oktaf (first octave and so on) menyebabkan distorsi harmonis sepertiga oktaf, seperlima oktaf dan oktaf pertama, kedua dan seterusnya. Selain distorsi spektrum suara, penggelembungan suara pada interval harmonis menyebabkan distorsi temporal yaitu timbulnya ekor suara yang mengubah warna suara alat musik dan suara seseorang.

(2) menghindari kekosongan frekuensi modes pada interval harmonis satu oktaf dapat menyebabkan terasanya kekosongan support ruangan pada frekuensi rendah di interval tersebut dan suara musik dan suara manusia akan terdengar menjadi lebih kasar dan tajam (harsh & edgy).

Rekomendasi rasio ideal ruang audio, studio musik yang saya urutkan dari rasio panjang terhadap tinggi terbesar



Room modes adalah resonansi sebuah gelombang suara yang dimensinya sama dengan permukaan ruangan yang berhadapan. Ada tiga tipe modes dalam ruangan yaitu:

(1) axial modes, adalah gelombang suara yang beresonansi pada permukaan rata yang berhadapan seperti permukaan dinding atau permukaan lantai dengan plafon.

(2) tangential modes, adalah gelombang suara yang beresonansi pada dua sudut ruangan yang berhadapan pada permukaan yang sama

(3) oblique modes, adalah gelombang suara yang beresonansi pada dua sudut ruangan yang berhadapan pada permukaan yang berhadapan juga

Gambar yang memperlihatkan modes pada sumbu axial, tangential dan oblique

Baca tulisan berikut yang mengulas pemikiran dan metode perhitungan dari peneliti yang menekuni topik ini.


Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Tinjauan Baku Mutu Kriteria Akustik Ruang Musik ISO 23591:2021

As music students can spend up to 40 hours per week in music practice and rehearsal rooms, these rooms are very important in the daily activity of a music school or department [Lamberty, 1980].

Good room acoustics in a small music room enables a music teacher to effectively teach subtle concepts such as intonation, articulation, balance, dynamics, and tone production. At the same time, a poor acoustical environment can adversely affect the development of basic musical skills of a music student [McCue, 1990].

Pada bulan September 2021 International Standard Organisation mengeluarkan baku buku kriteria akustik untuk ruang latihan musik ISO 23501:2021 Acoustic Quality Criteria for Music Rehearsal Rooms and Spaces.

Karakteristik akustik di sebuah ruang memegang peranan penting dalam menciptakan interaksi suara ruang dengan suara alat musik. Baik pendengar maupun musisi akan mengatakan mutu akustik ruang tersebut baik apabila interaksi suara alat musik dengan interaksi suara ruangan terjalin secara harmonis. Sebelum membuat konsep desain akustik ruang musik diperlukan kejelasan mengenai fungsi ruangan, genre musik yang akan dimainkan, jenis dan jumlah alat musik yang dimainkan. Karena hampir tidak mungkin mendesain ruang musik dengan parameter yang cocok untuk segala jenis fungsi dan genre musik.

Saat membuat perencanaan kriteria baku mutu ruang musik, konsultan akustik perlu memahami konten suara yang akan ditampilkan diruangan tersebut. Mulai dari jumlah sumber suara, jenis sumber suara, karakteristik spektral dan temporal sumber suara, tingkat tekanan suara dan seterusnya. Setelah melakukan memahami fungsi dan konten suara, perlu juga dipahami karakteristik pendengar mulai dari kebiasaan, selera, benchmark, dan harapan mereka.

Selain itu perlu juga dipahami apakah musisi bermain sendiri, berlatih bersama, memberi atau menerima pengarahan, group kecil yang terdiri dari 3 - 6 orang, group sedang terdiri dari 8 - 16 orang atau group besar di atas 16 orang. Setelah melakukan identifikasi variasi situasi tersebut di atas, barulah konsultan akustik menentukan parameter akustik seperti modal respons, waktu dengung, dan sebagainya. Paramter akustik tersebut sangat ditentukan oleh dimensi ruangan, bentuk permukaan dan jenis material yang digunakan.

Baku mutu ISO 23591:2022 ini memberikan panduan kriteria baku mutu untuk segala jenis ruang yang akan difungsikan sebagai ruanga latihan musik. Ruang dapat bervariasi mulai dari ruang musik kecil dengan performer kecil sampa dengan ruang musik dengan jumlah performer banyak seperti orksestra atau big band. Secara umum Baku Mutu ISO 23591:2021 membagi ruangan menjadi tiga (3) kategori sumber suara dengan level suara yang dikeluarkan.

Musik Akustik Bertekanan Suara Lemah

Musik Akustik Bertekanan suara lemah artinya Tekanan Suara Musik saat dinamika terkeras (Forte) tidak melewati 95 dB. Beberapa contoh formasi musik akustik bertekanan suara lemah adalah: paduan suara, choirs, string quartets, solo vokal dengan iringan satu atau beberapa alat musik akustik.

Beberapa kriteria yang perlu dipertimbangkan saat mendesain ruang musik ini adalah:

  • Dimensi ruangan, luas area dan volume ruangan

  • Tinggi ruangan yang cukup dan ratio panjang lebar yang ideal

  • Waktu Dengung atau Reverberasi Ruangan yang cocok dengan karakteristik konten suara yang ditampilkan the purpose, dengan bass ratio cocok dan tidak terlalu ekstrim

  • Pengendalian pantulan suara, permukaan yang tidak rata, ratio penyerapan, pantulan dan penyebaran suara untuk menciptakan karakteristik akustik ruang

  • Amplifikasi Akustik Ruang Alami (Sound Strength G) yang disesuaikan dengan kekuatan suara musik yang dimainkan;

  • Pengendalian kebisingan suara akibat kebocoran suara dari luar ruangan maupun peralatan yang ada di dalam ruang yang baik

Musik Akustik Bertekanan Suara Kuat

Musik Akustik Bertekanan Suara Kuat adalah genre musik dengan konfigurasi alat musik yang menghasilkan tekanan suara di atas 90 dB. Kategori musik akustik bertekanan suara kuat adalah brass band atau wind ensemble , concert bands, big bands dan symphony orchestras yang memiliki wind ensemble. Alat musik perkusi dan penyanyi opera termasuk kategori musik akustik bertekanan suara kuat.

Berikut adalah beberapa point yang perlu diperhitungkan dan dipertimbangkan untuk mendapatkan mutu akustik yang sesuai pada ruangan musik akustik bertekanan suara besar.

  • Jumlah dan formasi penampil akan mempengaruhi kebutuhan luas area floor

  • Dimensi ruangan, luas area dinding dan volume ruangan

  • Tinggi ruangan yang cukup dan ratio panjang lebar yang ideal

  • Waktu Dengung atau Reverberasi Ruangan yang cocok dengan karakteristik konten suara yang ditampilkan the purpose, dengan bass ratio cocok dan tidak terlalu ekstrim

  • Pengendalian pantulan suara dengan mendesain permukaan yang tidak rata, menentukan ratio yang seimbang antara permukaan ruangan yang bersifat penyerapan, pantulan dan penyebaran suara untuk menciptakan karakteristik akustik ruang

  • Amplifikasi Akustik Ruang Alami (Sound Strength G) yang disesuaikan dengan kekuatan suara musik yang dimainkan

  • Pengendalian kebisingan suara akibat kebocoran suara dari luar ruangan maupun peralatan yang ada di dalam ruang yang baik

Apabila ruangan membutuhkan pipe organs, volume ruangan dan waktu dengung perlu diperhitungkan dengan cermat berikut dengan blending keseimbangan dan bauran dengan alat musik lainnya. Alat musik lain seperti gendang jepang (taiko), atau segala jenis alat musik perkusi juga memerlukan perencanan dan pertimbangan yang matang. Grand piano dapat dikategorikan sebagai alat musik akustik bertekanan suara besar, akan tetapai dapat pula masuk ke kategori ruang musik akustik bertekanan suara lemah apabila untuk mengiringi vokal atau violin.

Musik dengan Amplifikasi Elektronik

Kategori musik dengan amplifikasi elektronik sistem dan sistem pengeras suara meliputi: musik pop, rock, jazz, electronic, big bands dan penampilan musik lain yang menggunakan amplifikasi elektronik dan sistem pengeras suara.

Terkadang amplifikasi elektronik dan sistem pengeras suara dibutuhkan untuk musik akustik bertekanan suara lemah untuk menyeimbangkan suara musik bertekanan lemah seperti vokal atau alat musik akustik yang lemah dengan musik akustik bertekanan suara kuat atau alat musik elektronik seperti gitar listrik atau elektronik keyboard dan synthesiser. Seorang konsultan akustik harus dapat mempertimbangkan seberapa besar tingkat tekanan suara yang diperlukan untuk mendapatkan keseimbangan suara, interaksi dan detail antar alat musik serta interaksi dengan karakteristik akustik ruangan.

Big band dapat dikategorikan ke dalam musik akustik bertekanan suara kuat, akan tetapi di jaman sekarang alat musik di dalam big band terkadang ada beberapa alat musik elektronik atau setiap seksi alat musik mulai dari string, tiup, perkusi di amplifikasi dengan sistem pengeras suara.

Pertimbangan parameter baku mutu akustik untuk musik dengan amplifikasi elektronik dan sistem pengeras suara sedikit berbeda dengan ruang musik akustik bertekanan lemah atau kuat:

  • Untuk dapat mendengarkan artikulasi melodi dan detail setiap alat musik, pengendalian karakteristik frekuensi rendah akibat resonansi dan reverberasi akustik ruangan yang baik

  • Penggunaan bass trap dengan takaran yang tepat sehingga tidak menyebabkan bobot nada rendah setiap alat musik menjadi berkurang atau hilang

  • Pengendalian pantulan suara dengan mendesain permukaan yang tidak rata, menentukan ratio yang seimbang antara permukaan ruangan yang bersifat penyerapan, pantulan dan penyebaran suara untuk menciptakan karakteristik akustik ruang

  • Karakteristik waktu dengung yang netral dan lebih pendek dibanding ruangan musik akustik bertekanan lemah maupun kuat

  • Pengendalian kebisingan suara akibat kebocoran suara dari luar ruangan maupun peralatan yang ada di dalam ruang yang baik

Mengapa perlu konsultan akustik

Gambar di bawah adalah salah satu contoh gambar pembuatan gambar desain akustik pengendalian pantulan suara, resonansi dan gaung ruangan dengan dengan mempertimbangkan dimensi ruang, rasio ukuran ruangan, volume, treatmen permukaan ruangan agar tercapai baku mutu ruangan musik yang sesuai dengan konten yang akan dimainkan.

Mendesain akustik untuk ruang musik memerlukan pengetahuan, pengalaman dan yang terpenting adalah selama proses desain dan pembangunan selalu tetap berpikir terbuka, kritis dan detail agar setiap aspek yang dapat menggangu kualitas suara penampilan musik dapat dihindari. Apabila Anda ingin tahu lebih lanjut bagaimana kami membantu klien kami mewujudkan ruang musik dengan panduan ISO 23591:2021 dapat klik tombol di bawah ini.

Read More