STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PANJANG RESONATOR TERHADAP DAYA LISTRIK YANG DIHASILKAN OLEH ALAT PEMANEN ENERGI AKUSTIK BERBASIS LOUDSPEAKER

MULAIYINATUS SIFA, Ikhsan Setiawan,M.Si. ; Prof.Dr.Agung Bambang Setio Utomo,S.U.,

2018 | Skripsi | S1 FISIKA

Penelitian ini secara eksperimental mempelajari tentang pengaruh panjang resonator terhadap daya listrik output pemanen energi akustik yang menggunakan loudspeaker sebagai konverter dari energi bunyi menjadi energi listrik. Pemanen energi akustik terdiri dari ¼ panjang gelombang resonator dan loudspeaker konversi full-range 6 inci. Dalam penelitian ini, digunakan enam panjang resonator yang berbeda, yaitu 21 cm, 31 cm, 58 cm, 85 cm, 112 cm, dan 139 cm. Sebuah loudspeaker 15 inci digunakan sebagai sumber bunyi. Percobaan dilakukan dengan memberikan gelombang bunyi ke arah ujung terbuka resonator dan mengukur tegangan output dari loudspeaker konversi pada resistor beban 100 ohm. Frekuensi bunyi divariasi dari 30 Hz hingga 1 kHz, sedangkan SPL (Sound Pressure Level) dari 65 dB hingga 100 dB. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa ada dua panjang resonator optimal (yang menghasilkan daya listrik relatif tinggi), yaitu 85 cm dan 112 cm. Dengan panjang resonator 85 cm, ditemukan bahwa frekuensi optimum adalah 42 Hz. Hal ini terjadi karena frekuensi ini mendekati frekuensi resonansi loudspeaker konversi yaitu 55 Hz. Dalam hal ini, dengan menggunakan gelombang bunyi 100 dB , rms (root-means-quare) menghasilkan daya listrik (0,44±0,06 ) mW. Di sisi lain, dengan panjang resonator 112 cm, frekuensi optimum eksperimental adalah 72 Hz. Hal ini terjadi karena frekuensi ini mendekati frekuensi resonansi yang diperkirakan dari ¼ panjang gelombang resonator yaitu 75 Hz. Dalam situasi ini, dengan gelombang bunyi 100 dB, diperoleh output daya listrik rms (0,28±0, 01) mW.

This research experimentally studied about the effect of resonator length on the output electric power of an acoustic energy harvester which use a loudspeaker as a converter from sound energy into electrical energy.The acoustic energy harvester consists of a 1/4-wavelength resonator and a 6-inch full-range conversion loudspeaker. In this research, it is used six different resonator lengths, those are 21 cm, 31 cm, 58 cm, 85 cm, 112 cm, dan 139 cm. A 15-inch loudspeaker is used as the sound source. The experiment is carried out by giving the sound wave towards the open end of resonator and measuring the output voltage of the conversion loudspeaker on 100 ohm load resistance. The sound frequency is varied from 30 Hz to 1 kHz, while the SPL (sound pressure level) of the sound is varied from 65 dB to 100 dB. The experimental results shows that there are two optimum resonator lengths (which produce relatively high electrical power), i.e. 85 cm and 112 cm. With resonator length of 85 cm, it is found that the optimum frequency is 42 Hz. This is occurred because this frequency near the resonance frequency of the conversion loudspeaker which is 55 Hz.In this case, by using 100 dBsound wave, the rms (root-mean-square) output electrical power is (0,44± 0,06) mW. On the other hand, with resonator length of 112 cm, the experimental optimum frequency is 72 Hz. This is occurred because this frequency is not far from the estimated resonance frequency of the 1/4-wavelength resonator whichis 75 Hz. In this situation, with 100 dB sound wave, it is obtained the rms output electrical power of (0,28 ±0, 01) mW.

Kata Kunci : Kata kunci : acoustic energy harvester, energi listrik, frekuensi bunyi, panjang resonator, daya lisrik rms output