Meredam Bising dengan Bising

Meredam Bising dengan Bising
Dody Hidayat

Dosen Institut Teknologi Bandung merancang metode baru dalam meredam suara bising berdasarkan kecerdasan komputer. Penelitiannya mendapat penghargaan ITSF 2005.
Anda mungkin agak kecewa jika di saat sedang asyik berkaraoke, suara lagu Anda dikalahkan oleh suara dari penyanyi di ruang sebelah. Mungkin, Anda harus mengganti tempat berkaraoke. Mencari klub karaoke yang menerapkan ruangan dengan sistem peredam suara yang lebih baik.
Suara bising bukan saja mengganggu konsentrasi Anda saat karaoke, juga menimbulkan efek psikologis, misalnya perasaan tertekan dan jenuh. Suara ribut juga mengganggu komunikasi dan menimbulkan getaran pada bangunan. Tak hanya itu, bising bisa menimbulkan masalah serius bagi kesehatan. Bising yang terlalu keras atau yang didengar secara terus-menerus bisa menyebabkan ketulian. Oleh karenanya, harus diredam.
Bising terjadi di mana saja. Maka di kabin mobil, kapal laut, dan pesawat terbang dipasang peredam untuk mengurangi suara mesin. Juga di pabrik atau tempat kerja yang memakai kipas angin besar, kompresor, trafo, dan pompa. Di hotel, perkantoran, atau apartemen biasanya saluran udaranya mengeluarkan bising sehingga dipasang peredam. Bahkan alat-alat rumah tangga, seperti penyejuk ruangan, pengisap debu, dan home theater juga bisa menimbulkan bising.
Kebanyakan klub karaoke memakai sistem kendali bising akustik yang pasif. Menurut Dr Ir Bambang Riyanto Trilaksono MSc, peneliti dan dosen pada Departemen Teknik Elektron, Institut Teknologi Bandung (ITB), secara konvensional bising akustik diredam dengan memakai bahan-bahan peredam.
Bahan tersebut ditempatkan di sekitar sumber bising atau di dinding ruang yang intensitas bisingnya mau dikurangi. Sayangnya, kendali bising pasif hanya efektif pada frekuensi tinggi. Jika pada frekuensi rendah diterapkan sistem ini, bahan peredam yang dibutuhkan akan lebih berat dan tebal. “Ini meningkatkan biaya, bahkan kadang-kadang membuat sistem sulit diimplementasikan,” kata Bambang.
Itulah sebabnya, kini banyak digunakan sistem kendali bising yang aktif. Menurut Bambang, pada dasarnya pengendali bising aktif adalah peredam bising dengan menggunakan sumber suara yang dikendalikan dan melawan sumber bising yang tidak dikehendaki.
Bambang menjelaskan, prinsip yang digunakan dalam kendali bising aktif (active noise control/ANC) adalah interferensi destruktif antara bising dan suatu sinyal suara lain, lazimnya disebut antisound). Sistem ini membangkitkan sinyal yang fasanya berlawanan dengan bising yang mau diredam.
Meskipun sederhana dalam teori, prinsip ini sulit pada prakteknya. Penyebabnya karena karakteristik sumber bising akustik dan lingkungan selalu berubah terhadap waktu, frekuensi, amplitudo, dan fasa. Selain itu, kecepatan suara bising tidak stasioner.
Untuk mengatasi kendala itu, sebuah sistem kendali bising aktif, menurut Bambang, harus dapat beradaptasi terhadap perubahan dan robust (kukuh) agar stabilitas dan kinerjanya terjamin.
Bambang yang lahir di Banyuwangi, 15 November 1962, itu memang menekuni penelitiannya dalam merancang dan mengimplementasikan sistem kendali bising aktif ini. Perkembangan teknologi pengolahan sinyal digital (digital signal processor/DSP) belakangan ini memungkinkan peredam bising akustik menerapkan pengendali aktif memanfaatkan sensor dan aktuator serta pengolah sinyal secara digital dan real-time yang fleksibel dan berakuarasi tinggi.
Dalam sistem yang dikembangkannya, Bambang menggunakan sensor-sensor berupa mikrofon, sedangkan aktuatornya adalah pengeras suara (speaker). Prototipe sistem kendali bising aktifnya kini terpasang di laboratoriumnya di ITB. Sistem ANC juga dapat dibuat untuk peralatan portabel, misalnya headset atau headphone. “Sistem ANC dan baterainya hanya seukuran kotak rokok,” kata Bambang yang pada 2001 menjadi semifinalis “Worldwide Analog and DSP Design Challenges” yang diselenggarakan Texas Instrument Ltd., Amerika.
Sementara itu, untuk sistem yang lebih kompleks, misalnya peredam bising di kabin mobil, di dekat masing-masing kursi penumpang harus diletakkan pasangan mikrofon dan speaker. Ini karena karakteristik sumber bising yang berubah-ubah.
Sejak 1984, ketika mengambil program strata 2 yang dilanjutkan dengan program doktoral di Waseda University di Tokyo, Jepang, Bambang telah meneliti kendali robust. Latar belakang dia mengambil bidang penelitian itu karena kenyataannya banyak insinyur sistem kendali yang melakukan analisis dan perancangan kendali berdasarkan model matematik. Padahal, menurut Bambang, model matematik hanya pendekatan dari sistem fisik sehingga dalam praktek selalu muncul kesalahan pemodelan.
Untuk menghindari kesalahan pemodelan itulah, Bambang mencoba mengembangkan metode kendali dan pengolah sinyal yang berdasarkan kecerdasan komputasi dari jaringan saraf tiruan (artificial neural network, logika samar (fuzzy logic), dan algoritma genetik.
Untuk melanjutkan penelitian itu, Bambang mengajukan proposal kepada Panitia Penghargaan Sains dan Teknologi Indonesia Toray Science Foundation (ITSF Award), yayasan yang didirikan kelompok perusahaan Toray Industries dari Jepang. Menurut panitia, proposal Bambang adalah yang terbaik dari 18 unggulan. Untuk itu, ia berhak mendapatkan dana Rp 60 juta pada ITSF ke-11 2005 yang diumumkan awal bulan ini di Jakarta. Dana itu, “Untuk melengkapi fasilitas riset,” katanya.
Hasil akhir risetnya itu, menurut Bambang, adalah metode dan algoritma untuk robust dan kendali intelijen serta peranti lunak yang merealisasi algoritmanya. Adapun dalam riset kendali bising aktif, ia berharap akan terwujud perangkat keras dan peranti lunaknya.

Sumber : Koran Tempo (17 Februari 2005)