Saat berjalan di keramaian, suara apa yang biasa kita dengar? Klakson mobil, sepeda motor, dan teriakan orang-orang di jalanan. Kita tahu, suara tersebut dihasilkan karena gelombang suara merambat di satu medium, salah satunya udara. Selain udara, getaran yang menghasilkan suara juga bisa merambat melalui benda padat dan cair. Misal mainan telpon-telponan pakai benang ketika kita kecil. Kita bisa mendengar bisikan teman kita di ujung benang telpon yang lainnya kan? Tapi pernah kebayang gak, kalau suara-suara tersebut bisa dihentikan perambatannya sehingga polusi suara berkurang?
Penelitian dari ahli di Fakultas Teknik Mesin dan Ruang angkasa, Ohio State University punya jawabannya. Sih-Ling Yeh mendesain sebuah alat untuk menyerap vibrasi suara sehingga dapat membantu tingkat kedap suara menjadi lebih baik. Alat buatannya ini dapat mengendalikan vibrasi di kondisi apapun. Contohnya, resonator buatannya dapat dipakai untuk mengurangi kekerasan suara pada knalpot mobil. Bahkan, jembatan dan fasilitas umum yang dilalui oleh ribuan kendaraan pun dapat dibatasi efek kebisingan dan getarannya. Prinsip kerja alat ini adalah dengan menggunakan osilator mirip pegas untuk mengontrol tingkat vibrasi. Beberapa diantaranya diserap dan dinetralisasi, tapi ada juga yang diperkuat dan kemudian diarahkan menuju suatu tempat tertentu. Mirip seperti ruang pada gitar, ketika senar dipetik maka gelombang suara mengarah menuju lubang agar suaranya lebih kuat. Ruang tersebut juga berfungsi sebagai resonator.
Bagaimana cara menguji efektivitas alat tersebut? Yuk simak dengan saksama!
Si peneliti menaruh beberapa plat yang diantaranya bisa dijepit, digantung, ataupun ditahan dengan alat bantu tertentu. Kemudian, plat tersebut dipukul dengan palu dan gaya vibrasi yang dihasilkan oleh masing-masing plat diukur. Posisi plat-plat tersebut harus tetap dan tidak bisa
bergeser karena pergeseran sedikit saja akan mempengaruhi hasil perhitungan. Hasilnya, penggunaan resonator pada plat menyebabkan plat tersebut melentur dan menyerap vibrasi dari palu dengan baik.
Eksperimen ini dibuat sebagai alat uji suatu desain tertentu yang akan diterapkan dalam kehidupan nyata. Misalnya seperti membangun struktur kerangka pesawat terbang yang secara otomatis dapat mengurangi suara yang terdengar ke dalam kabin.
Coba kamu bayangkan makanan sandwich. Ada roti, daging, keju, mayonnaise, dan telur dadar. Uenaakk. Ini cuma permisalan lho !
Lapisan-lapisan di dalam sandwich tadi dianalogikan seperti panel ringan yang terdapat resonator bawaan di antara dua panel. Salah satunya seperti GRC (Glass Reinforced Concrete) material campuran beton dan serat kaca. Cara lainnya, resonator dimasukkan ke dalam dinding pesawat. Maka hasilnya dapat mengurangi vibrasi seluruh sistem tanpa mengurangi aerodinamika atau efisiensi pesawat. Penyebabnya karena massa resonator sangat rendah mendekati nol sehingga tidak mempengaruhi penambahan gaya serta titik tekanan tinggi badan pesawat ketika melaju di udara.
Resonator juga mengontrol vibrasi yang menjadi penyebab suatu bunyi terdengar. Satu lagi, vibrasi tersebut juga mempengaruhi arah aliran udara pada sebuah badan pesawat atau kendaraan roda empat.
Bagaimana? Tertarik mengkonstruksi resonator untuk mengontrol vibrasi penyebab suara yang tidak kita inginkan? Dengan alat ini kita bisa meredam getaran akibat suara musik pesta yang menggetarkan kaca-kaca rumah hingga sebelum adzan subuh. Aduh pasti mengganggu sekali ketika lagi ngerjain tugas sekolah apalagi ketika besoknya mau ujian. Kelar deh hidup lo.
Referensi :
[1] Sih-Ling Yeh, Ryan L. Harne. Cut-out resonators for tuned vibration suppression of plates, Thin-Walled Structures (2021). DOI: 10.1016/j.tws.2021.108200