## 
Abstrak –Paper  ini  menyajikan  analisis  dan  evaluasi tingkat  suara  bising  yang  dihasilkan  dari  aktivitas  lepas landas  pesawat  di  Bandar  Udara  Supadio  Pontianak Kalimantan  Barat.  Segmentasi  dan  ekstraksi  frekuensi gelombang  suara  bising  hasil  rekaman  dilakukan  untuk mengetahui  rentang  frekuensi  komponen  dominan  suara bising.  Analisis  korelasi  dilakukan  untuk  mengevaluasi tingkat kemiripan serta hubungan korelasi dari komponen sinyal  hasil  ekstraksi  dengan  gelombang  suara  bising. Regresi  linier  digunakan  untuk  menghitung  model  yang dapat  merepresentasikan  hubungan  antara  komponen dominan  pembentuk  suara  bising  dengan  suara  bising secara  keseluruhan.  Dari  20  data  hasil  pengukuran  yang dimulai  dari  pukul  09.44  WIBA  sampai  dengan  pukul 19.34 WIBA, aktivitas lepas landas pesawat menghasilkan gelombang  suara  bising  dengan  nilai  tingkat  tekanan suara  berada  dalam  rentang  80  dB–100  dB.  Besarnya tingkat  suara  bising  yang  dihasilkan  dari  aktivitas  lepas landas  pesawat  secara  dominan  disebabkan  oleh  elemen suara  bising  dalam  rentang  frekuensi  20  Hz–200  Hz. Koefisien korelasi antara elemen pembentuk  suara bising 20  Hz–200  Hz  terhadap  suara  bising  secara  keseluruhan adalah sebesar 0,98 dan secara linier  mempunyai  korelasi positif. Semakin tinggi tingkat suara bising dalam rentang frekuensi 20 Hz–200 Hz, maka semakin tinggi pula tingkat suara bising secara keseluruhan.
Kata  Kunci —Lepas  landas,  ekstraksi  suara  bising, korelasi, model .

## I. PENAHULUAN
Kebisingan  adalah  bunyi  yang  tidak  diinginkan  dari usaha  atau  kegiatan  dalam  tingkat  dan  waktu  tertentu yang  dapat  menimbulkan  gangguan  kesehatan  manusia dan  kenyamanan  lingkungan.  Untuk  daerah  bandar udara,  kawasan  kebisingan  adalah  kawasan  tertentu  di sekitar bandar udara yang terpengaruh gelombang suara mesin  pesawat  udara  dan  yang  dapat  mengganggu lingkungan.  Baku  tingkat  kebisingan  merupakan  batas maksimal  tingkat  kebisingan  yang  diperbolehkan dibuang  ke  lingkungan  dari  usaha  atau  kegiatan sehingga  tidak  menimbulkan  gangguan  kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan.
Aktivitas  lepas  landas  pesawat  menimbulkan  suara bising  yang  bersumber  dari  gelombang  suara  mesin pesawat  yang  sangat  mengganggu  kenyamanan  dan kesehatan pengguna bandara dan masyarakat sekitarnya.
Menurut World  Health  Organization (WHO)  suara bising sekeras 85 dB hanya dapat didengar secara terus menerus  maksimal selama 8  jam per-hari. Untuk setiap peningkatan  suara  bising  sebesar  3  dB  maka  suara bising  bertambah  dua  kali  lipatnya.  Suara  bising  dapat menjadi  salah  satu  penyebab  gangguan  pendengaran ( Noise Induced Hearing Loss ).
Nilai  ambang  batas  kebisingan  di  tempat  kerja  juga telah diatur dalam Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi  Nomor  13  Tahun  2011  tentang  nilai ambang  batas  faktor  fisika  dan  faktor  kimia  di  tempat kerja, sebagaimana diperhihatkan pada Tabel 1.

## TABEL 1.  NILAI AMBANG BATAS KEBISINGAN
Waktu pemaparan Intensitas per hari kebisingan (dBA) 8 Jam 85 4 Jam 88 2 Jam 91 1 Jam 94 30 Menit 97 15 Menit 100 7,5 Menit 103 3,75 Menit 106 1,88 Menit 109 0,94 Menit 112 28,12 Detik 115 14,06 Detik 118 7,03 Detik 121 3,52 Detik 124 1,76 Detik 127 0,88 Detik 130 0,44 Detik 133 0,22 Detik 136 0,11 Detik 139
Paper  ini  menyajikan  ekstraksi,  analisis  dan  evaluasi tingkat suara bising yang dihasilkan dari aktivitas lepas landas  pesawat.  Segmentasi  dan  ekstraksi  frekuensi gelombang  suara  bising  hasil  rekaman  dilakukan  untuk mengetahui rentang frekuensi komponen dominan suara bising.
Untuk mengevaluasi tingkat kemiripan serta hubungan korelasi  dari  komponen  sinyal  hasil  ekstraksi  dengan gelombang  suara  bising  digunakan  analisis  korelasi. Regresi linier digunakan untuk menghitung model yang dapat  merepresentasikan  hubungan  antara  komponen dominan  pembentuk  suara  bising  dengan  suara  bising secara keseluruhan.

## Analisis Gelombang Suara Mesin Pesawat Saat Lepas Landas di Bandar Udara Internasional Supadio Pontianak
Redi Ratiandi Yacoub [1] , F. Trias Pontia W. [2] , Neilcy Tjahja Mooniarsih [3]

## Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura
Email: [1] rediyacoub@ee.untan.ac.id, [2] trias.pontia@ee.untan.ac.id, [3] neilcyte@gmail.com

## II. METODOLOGI
Hasil pengukuran tingkat suara bising bersumber dari aktivitas  lepas  landas  pesawat  di  bandar  udara internasional  Supadio  Pontianak.  Geometri  lokasi  lepas landas pesawat dan posisi titik pengukuran diperlihatkan pada Gambar 1. Jarak titik pengukuran sejauh 200 meter jika dihitung dari titik D sampai pada titik dimana garis pengukuran memotong secara tegak lurus garis lintasan pesawat  pada  saat  lepas  landas.  Jarak  posisi start pesawat  (A)  dengan  titik  potong  tersebut  sejauh  450 meter.

## Gambar 1. Geometri lokasi lepas landas pesawat dan posisi titik pengukuran
Pengukuran  dilakukan  mulai  pukul  09.44  WIBA sampai dengan pukul 19.34 WIBA menggunakan sound level meter dalam rentang frekuensi audible .
Dari hasil pengukuran tersebut dapat diketahui berapa besar  tingkat  bising  suara  untuk  setiap  aktivitas  lepas landas  pesawat.  Selain  itu,  suara  bising  juga  direkam untuk melihat bentuk gelombang dan frekuensinya. Dari reprsentasi  gelombang  dalam  ranah  waktu,  dilakukan segmentasi  untuk  menghitung  besarnya  tingkat  suara bising  pada  titik-titik  observasi,  sehingga  dapat  dilihat berapa  besar  perubahan  tingkat  suara  bising  dihitung mulai  dari  titik  awal start pesawat  hingga  pesawat melintasi  titik  dimana  garis  pengukuran  memotong secara tegak lurus garis lintasan pesawat pada saat lepas landas.  Tahap  berikutnya  adalah  melakukan  ekstraksi frekuensi  suara  bising  hasil  rekaman.  Proses  ekstraksi berdasarkan frekuensi gelombang suara bising bertujuan untuk melihat rentang frekuensi komponen  suara bising yang  secara  dominan  mempengaruhi  tingkat  suara bising  secara  keseluruhan.  Analisis  korelasi  dilakukan untuk  mengevaluasi  tingkat  kemiripan  serta  hubungan korelasi dari komponen-komponen sinyal hasil ekstraksi dengan  sinyal  bising  secara  keseluruhan.  Setelah ditemukan komponen suara bising yang secara dominan mempengaruhi  tingkat  suara  bising,  dengan  metode regresi  linier  dilakukan  pemodelan.  Model  matematis yang  diperoleh  merepresentasikan  keterkaitan  antara komponen  dominan  pembentuk  suara  bising  secara keseluruhan,  dan  seberapa  besar  kontribusinya  sebagai sumber kebisingan.

## III. HASIL PENGUKURAN
Pengukuran  suara  bising  dihasilkan  dari  aktivitas lepas  landas  pesawat  dilakukan  di  Bandar  Udara Internasional  Supadio  Pontianak  Kalimantan  Barat. Hasil pengukuran dirangkum  dalam  Tabel 1 dan secara
grafis diperlihatkan pada Gambar 2.

## TABEL 1. HASIL PENGUKURAN SOUND LEVEL METER
NO WAKTU (WIBA) SPL, dB(A) 1 09.44 92,6 2 10.06 82,4 3 10.58 83,1 4 11.06 88,0 5 11.20 87,9 6 11.36 87,3 7 11.40 89,4 8 11.57 87,3 9 12.08 82,9 10 12.13 96,0 11 13.03 87,7 12 14.06 87,6 13 14.16 91,6 14 15.08 88,1 14 15.33 87,5 16 15.58 87,3 17 16.06 90,4 18 17.55 87,8 19 17.57 89,7
20 19.34 90,7

## Gambar 2. SPL hasil pengukuran
Tabel  1  dan  Gambar  2  memperlihatkan  bahwa  untuk aktivitas  lepas  landas  pesawat,  nilai  tingkat  tekanan suara  hasil  pengukuran  berada  dalam  rentang  80  dB  – 100  dB.  Tingkat  suara  bising  rata-rata  dalam  kawasan frekuensi  yang  dihitung  dari  salah  satu  data  hasil pengukuran diperlihatkan pada Tabel 2 dan Gambar 3.
8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 So u n d Pre s s u re L e v e l (d B) Time 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Num. of 1/3 Octave Bands 1 /3 O c ta v e Ba n d s L e v e l (d B)

## TABEL 2. RATA-RATA TINGKAT SUARA BISING PADA FREKUENSI 1/3 OCTAVE BANDS
No Center Level No Center Level (Hz) (dB) (Hz) (dB) 11 12,5 54 26 400 61 12 16 57 27 500 59 13 20 62 28 630 56 14 25 69 29 800 54 15 31,5 72 30 1000 53 16 40 77 31 1250 51 17 50 78 32 1600 50 18 63 81 33 2000 50 19 80 83 34 2500 47
20 100 82 35 3150 43
21 125 81 36 4000 39 22 160 78 37 5000 33 23 200 71 38 6300 28 24 250 67 39 8000 22 25 315 64 40 10000 13

## IV. PEMBAHASAN
Rekaman suara pesawat pada saat proses lepas landas yang  diukur  dari  titik  D  diperlihatkan  pada  Gambar  4. Segmentasi berdasarkan posisi pesawat dilakukan untuk mengetahui  seberapa  besar  perubahan  tingkat  suara bising  pada  tiap-tiap  zona  pengamatan.  Zona  A  adalah posisi awal pesawat pada saat akan lepas landas. Zona B merupakan  zona  dimana  pesawat  mulai  bergerak menuju  titik  lepas  landas.  Zona  C  merupakan  posisi pada saat pesawat melintasi lokasi titik pengukuran (D).
Gambar 5. Rekaman sinyal suara bising pada saat pesawat lepas landas
Metode estimasi Welch digunakan untuk menghitung power  spectral  density (PSD)  dari  sinyal  suara  bising saat  proses  pesawat  lepas  landas  yang  diukur  dari  titik D.  Gambar 4 menunjukkan bahwa saat pesawat berada pada zona A, B, dan C, tingkat maksimum suara  bising yang  terukur  dari  titik  pengukuran  D  masing-masing sebesar  63  dB,  80  dB,  dan  88  dB.  Pada  saat  pesawat berpindah  posisi  dari  zona  A  ke  zona  C,  tingkat  suara bising meningkat sebesar 40 %. Perubahan tingkat suara bising  berbanding  terbalik  dengan  jarak  pesawat  dari titik  pengukuran.  Semakin  dekat  posisi  pesawat  dari titik  pengukuran,  maka  tingkat  suara  bising  semakin besar.  Peningkatan  tingkat  suara  bising  hampir  merata di  semua  rentang  frekuensi,  sebagaimana  diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar 5. PSD suara bising pada tiap-tiap zona
Gambar  5  menunjukkan  bahwa  tingkat  suara  bising terbesar  didominasi  oleh  komponen  suara  bising  dalam rentang frekuensi rendah.
Langkah  selanjutnya,  uji  korelasi  dilakukan  untuk melihat  pada  frekuensi  berapa  komponen  penyumbang suara  bising  terbesar  dari  keseluruhan  suara  bising. Untuk  itu  perlu  dilakukan  segmentasi  berbasis frekuensi.  Metode  ekstraksi  suara  bising  menggunakan band  pass  filter (BPF)  untuk  memisahkan  elemen- elemen pembentuk suara bising berdasarkan klasifikasi frekuensi.  Frekuensi  ekstraksi  diklasifikasikan  menjadi empat kelompok, yaitu:
1. Suara bising 20 Hz – 200 Hz
2. Suara bising 200 Hz – 1000 Hz
3. Suara bising 1000 Hz – 3000 Hz
4. Suara bising 3000 Hz – 20000 Hz
Plot  sinyal suara  bising hasil  ekstraksi  ini diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Ekstraksi suara bising berdasarkan frekuensi
Gambar  6  memperlihatkan  bahwa  komponen  suara bising  dalam  rentang  frekuensi  20  Hz  –  200  Hz mempunyai amplitudo yang dominan jika dibandingkan dengan elemen-elemen suara bising lainnya.
Sebaran  nilai-nilai  elemen-elemen  pembentuk  suara bising  terhadap  nilai-nilai  sinyal  suara  bising  secara keseluruhan diperlihatkan pada Gambar 7.
0 5 10 15 20 25 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 A m p lit u d e Duration (sec.) Measurement Point C B A D 10 2 10 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Frequency (Hz) Po w e r Sp e c tra l D e n s it y (d B/ H z ) A B C 0 5 10 15 20 25 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Am p lit u d e Duration (sec.) Overall Noise Noise 20-200 (Hz) Noise 200-1000 (Hz) Noise 1000-3000 (Hz) Noise 3000-20000 (Hz)
Gambar 7. Sebaran nilai-nilai elemen-elemen suara bising
Gambar  7  menunjukkan  bahwa  sebaran  nilai-nilai elemen  suara  bising  dalam  rentang  frekuensi  20  Hz  – 200  Hz  mempunyai  korelasi  positif  yang  sangat  kuat dengan  sinyal  suara  bising  secara  keseluruhan.  Secara linier, perubahan nilai-nilai elemen suara bising tersebut berbanding  lurus  dengan  perubahan  nilai  sinyal  suara bising.  Semakin  besar  nilai  suara  bising  20  Hz  –  200 Hz,  maka  nilai  sinyal  suara  bising  secara  keseluruhan juga  semakin  besar.  Sedangkan  elemen-elemen  suara bising  dalam rentang 200 Hz  –  20000 Hz, secara  linier tidak berkorelasi dengan sinyal suara bising keseluruhan. Jadi dapat dikatakan bahwa besarnya suara bising  yang  dihasilkan  dari  aktivitas  pesawat  lepas landas  secara  dominan  disebabkan  oleh  elemen  suara bising dalam rentang frekuensi 20 Hz – 200 Hz.
Untuk  menguji  seberapa  besar  kontribusi  masing- masing elemen terhadap suara bising secara keseluruhan, digunakan metode cross correlation antara masing-masing elemen suara bising dengan suara bising secara keseluruhan. Hasil pengujian tersebut diperlihatkan  pada  Gambar  8.  Gambar  8  menunjukkan bahwa  koefisien  korelasi  antara  suara  bising  secara keseluruhan  dengan  elemen-elemen  pembentuk  suara bising adalah sebagai berikut: untuk elemen suara bising 20 Hz – 200 Hz sebesar 0,98; 200 Hz – 1000 Hz sebesar 0,22; 1000 Hz – 3000 Hz sebesar 0,1; 3000 Hz – 20000 Hz sebesar 0,02.
Jadi, elemen pembentuk suara bising yang mempunyai tingkat kemiripan  yang  paling kuat dengan suara  bising  secara  keseluruhan  adalah  elemen  suara bising  dalam  rentang  frekuensi  20  Hz  –  200  Hz. Sementara  elemen-elemen  suara  bising  dalam  rentang 200  Hz  –  20000  Hz  masing-masing  mempunyai koefisien korelasi  yang menunjukkan tingkat kemiripan yang sangat lemah.
Hubungan  antara  besarnya  nilai  suara  bising  yang dihasilkan  dari  aktivitas  pesawat  lepas  landas  dengan nilai elemen suara bising dalam rentang frekuensi 20 Hz –  200  Hz  dapat  diformulasikan  secara  matematis menggunakan  pendekatan  regresi  linier  dengan  metode estimasi least-squares .
Gambar 8. Koefisien korelasi masing-masing elemen suara bising
Gambar  9  memperlihatkan  grafik  hasil  perhitungan regresi  linier  dengan  formulasi  matematis  sebagai berikut:
  6 10 85 , 7 93714 , 0     X Y (1)   93714 , 0 10 85 , 7 6     Y X (2)
dimana,
X adalah  besar  gelombang  suara  bising  yang  diukur selama proses lepas landas pesawat, dan Y adalah besar elemen  pembentuk  gelombang  suara  bising  dalam rentang frekuensi 20 Hz – 200 Hz.
Gambar 9. Plot hasil regresi linier keseluruhan suara bising dan elemen suara bising 20 Hz – 200 Hz

## V. KESIMPULAN
Besarnya  tingkat  suara  bising  yang  dihasilkan  dari aktivitas  lepas  landas  pesawat  di  bandar  udara internasional  Supadio  berada  dalam  rentang  80  dB  – 100  dB  dan  secara  dominan  disebabkan  oleh  elemen gelombang  suara  bising  yang  berada  dalam  rentang frekuensi 20 Hz – 200 Hz.
Koefisien korelasi antara elemen pembentuk gelombang  suara  bising  dengan  frekuensi  20  Hz  –  200 Hz  terhadap  suara  bising  secara  keseluruhan  adalah sebesar  0,98  dan  secara  linier  mempunyai  korelasi positif.  Sehingga,  semakin  tinggi  tingkat  suara  bising pada  rentang  frekuensi  20 Hz  –  200 Hz, maka semakin tinggi pula tingkat suara bising secara keseluruhan.
-20 -10 0 10 20 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Lag N o is e 2 0 - 2 0 0 H z -20 -10 0 10 20 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Lag N o is e 2 0 0 - 1 0 0 0 H z -20 -10 0 10 20 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Lag N o is e 1 0 0 0 - 3 0 0 0 H z -20 -10 0 10 20 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Lag N o is e 3 0 0 0 - 2 0 0 0 0 H z
Aproksimasi  model  gelombang  suara  penghasil kebisingan dari aktivitas lepas landas pesawat di bandar udara internasional Supadio Pontianak, secara matematis  dari  Persamaan  1  dan  Persamaan  2  dapat dinyatakan sebagai berikut:
6 10 38 , 8 07 , 1     Y

## X
Formulasi  ini  merepresentasikan  hubungan  antara gelombang  suara  bising  yang  diukur  selama  proses lepas  landas  pesawat  (X),  dan  amplitudo  gelombang pembentuk suara bising dalam rentang  frekuensi  20 Hz – 200 Hz (Y).

## VI. REFERENSI
[1] Antonio  J.  Torija,  Rod  H.  Self,  Ian  H.  Flindell, “Airport noise modelling for strategic environmental impact assessment of aviation,”   in Elsevier,  Applied  Acoustics,  Volume  132,  March 2018, Pages 49-57.
[2] A. Rodríguez-Díaz, B. Adenso-Díaz, P.L. González-Torre, A  review  of  the  impact  of  noise restrictions  at  airports,  Elsevier,  Transportation Research  Part  D:  Transport  and  Environment, Volume 50, January 2017, Pages 144-153.
[3] Les  Frair,  “Airport  noise  modelling  and  aircraft scheduling  so  as  to  minimize community annoyance,” Elsevier, Applied Mathematical Modelling, Volume 8, Issue 4, August 1984, Pages 271-281.
[4] M. Arntzen, D.G. Simons, “Modeling and synthesis of  aircraft  flyover  noise,”,  International  Journal  of Aeroacoustics,  volume  13,  no.  5-6,  2014,  pp  449- 462.