Akustika

8 Mei, 2015

Ketika mendengar kata akustik seringkali yang terbayang adalah musik, ruang konser, sistem tata suara dan sebangsanya. Tentu saja pandangan semacam itu tidak salah, karena apa aspek-aspek tersebut merupakan bentuk-bentuk aplikasi ilmu akustik yang mudah ditemukan disekitar kita.
Tetapi, mengartikan akustik sebatas hal-hal tersebut membuat kita melewatkan banyak hal terkait dengan kerekayasaan berbasis kepada prinsip-prinsip fisika yang ada dalam bidang akustik.
Secara mendasar akustik adalah ilmu yang mempelajari aspek-aspek terkait dengan gelombang suara, baik dari sisi:

  • Pembangkitannya,  yaitu bagaimana suara dihasilkan,
  • Penjalaranya,yaitu bagaimana gelombang suara dipropagasikan, dan
  • Persepsi, yaitu bagaimana gelombang suara di respon oleh sistem pendengaran (telinga) secara obyektif dan subyektif

Secara fisis, akustik dapat dilihat sebagai variasi tekanan yang berubah terhadap waktu maupun posisi yang bergerak osilatif di dalam medium (gas, liquid atau solid). Sehingga kalau ditelusuri lebih rinci, formulasi akustik melibatkan persoalan multi-fisis. Persoalan ini mengkaji persamaan gelombang yang di bangun melibatkan variabel fisis dan persamaan keadaan dalam medium tersebut serta mekanisme fisis yang terdapat di sumber dan penerima yang terkait dengan kecepatan partikel dan variabel fisis lainnya.
Aplikasi-aplikasi yang melibatkan ilmu akustik dapat kita temukan dalam berbagai bentuk. Jika anda pengguna smartphone dan tablet, aplikasi ilmu akustik dapat anda temukan pada voice command, speech synthesis, kompresi file audio dan video. Bahkan, Acoustruments, yaitu sebuah sistem instrumen berbasis gelombang akustik untuk mengaktifkan aplikasi-aplikasi dalam gadget juga sudah mulai dikembangkan.
Contoh aplikasi yang lain bisa dapat juga dilihat dalam bidang otomotif, mulai dari warna suara kendaraan bermotor yang kita miliki, sehingga memberikan kesan berbeda antara mobil sport, SUV atau sedan mewah, sampai dengan kondisi kabin yang relatif kedap suara dan nyaman untuk penumpang. Hal ini sekali lagi merupakan hasil pengembangan teknologi berbasis ilmu akustik.
Pengembangan terkini ilmu akustik juga berfokus terhadap eksplorasi variasi variabel akustik terkait dengan variasi temperatur, perubahan terhadap waktu maupun posisi. Salah satu contohnya adalah pengambangan sistem thermo-acoustic, yaitu perangkat sistem refrigasi yang memanfaatkan gelombang berdiri (standing wave) untuk menghasilkan efek pendinginan dengan mengeksploitasi relasi antara tekanan, kerapatan medium dan variasi temperatur yang terjadi dalam gelombang. Dengan demikian, siklus refrigasi yang umumnya diperoleh melalui sistem pendinginan menggunakan bahan-bahan berbahaya dapat diperoleh dengan prinsip-prinsip akustik yang ramah terhadap lingkungan.
Contoh lainnya yang masih menggunakan prinsip yang sama adalah carbon nanotube loudspeaker. Sistem ini merupakan kombinasi teknologi akustik dan teknologi lapisan tipis dimana sistem tata suara (sound system) di masa mendatang memiliki dimensi yang tipis tanpa memerlukan selubung (box) dan driver seperti umumnya ditemukan dari sistem tata suara konvensional. Sehingga, kita dapat menambahkan sistem tatasuara pada permukaan dinding suatu bangunan tanpa harus mengganggu estetikanya. Penggunaan sistem ini sangat penting pada bangunan-bangunan bersejarah yang dinding dalamnya berornamen indah dan sayang bila tertutupi oleh panel-panel yang solid. Teknologi ini menghasilkan panel yang transparan dan tidak mengganggu pandangan ke arah ornamen asli, namun tetap menghasilkan tata suara yang dibutuhkan.
Selain itu telah pula dilakukan studi awal tentang pengembangan energi alternatif dengan memanen energi (energy harvesting) dari energi suara yang terdapat di lingkungan sekitar menghasilkan listrik. Hal ini akan sangat berguna bagi masyarakat Indonesia yang pada umumnya sangat ekspresif dalam berkomunikasi. Dengan demikian, energi yang disampaikannya pada saat berbicara tidak hanya menginspirasi pendengar, namun juga dapat dipanen untuk menggerakkan peralatan-peralatan sehari-hari.
(Iwan Prasetyo, Dosen Teknik Fisika ITB)