Menjinakkan Suara Bising

Bagi pengusaha tempat hiburan seperti bioskop, karaoke, gedung konser, yang biasanya berada di kegaduhan kota, atau mereka yang dalam kegiatannya menuntut ketenangan, bolehlah merasa lega. Seorang peneliti, sekaligus dosen elektro Institut Teknologi Bandung, Bambang Riyanto Trilaksono, berhasil mengembangkan sistem peredam suara atau kendali suara.

Sistem peredaman ini disebut kendali aktif, untuk membedakannya dengan metode pasif yang konvensional. Selama ini, untuk mengurangi suara bising, dipakai alat peredam seperti insulator kain tebal yang dipasang di dinding. Sayangnya, alat peredam konvensional itu hanya efektif untuk mengurangi bising suara yang berfrekuensi tinggi.

Bagaimana dengan suara yang berfrekuensi rendah, seperti dengung mesin? Bisa juga. Hanya, ketebalan peredam harus ditambah, karena frekuensi rendah bergerak lebih cepat. "Hal itu terkadang tidak bisa diimplementasikan jika volume yang dibutuhkan besar. Selain berat, juga membutuhkan biaya yang mahal," kata Bambang. Sehingga kendali bising aktif rancangannya menjadi alternatif. Selain cukup efektif, juga hemat biaya.

Memang, penelitian yang bertopik "Kendali dan Pengolahan Sinyal Robust dan Cerdas: Teori, Algoritma dan Implementasi Real-time" yang dilakukannya ini bukan semata-mata tentang alat peredam kebisingan, melainkan lebih luas, yaitu sistem kendali dan pengolahan sinyal robust dan cerdas. Juga meliputi sistem kendali satelit, robot, sampai pesawat terbang.

Melalui penelitian itu, Bambang berhasil mengembangkan sistem kendali yang dapat diaplikasikan pada proses atau sistem apa pun. Misalnya sistem elektronik, mekanik, elektromekanik, atau sistem transportasi. Berkat temuannya tadi, berbagai kesalahan desain maupun ketidakpastian yang kerap terjadi dalam sistem kontrol dapat diatasi.

Untuk memperoleh kendali umum, pria berusia 42 tahun itu mengembangkan dua macam kendali sekaligus, yaitu kendali robust (kukuh) dan kendali cerdas. Kendali robust merupakan sistem kendali yang dapat mempertahankan kestabilan dan kinerja terhadap munculnya kesalahan pemodelan dan ketidakpastian. Sedangkan kendali cerdas, yang meniru cara kerja saraf otak, berfungsi memecahkan kompleksitas sistem akibat efek nonlinieritas (ketidakterakturan).

Untuk menguji kedua sistem kendali ini, Bambang sengaja menggunakannya pada kendali bising aktif yang sudah lama ditekuninya. Kendali cerdas yang tersusun dari algoritma jaringan saraf tiruan, logika samar, dan kombinasi antara metode itu kemudian diimplementasikannya ke dalam pengolah sinyal digital secara real time.

Hasilnya, kemampuan belajar jaringan saraf tiruan serta sistem logika samar mampu menampilkan sinyal yang berlawanan dalam kendali bising. Sekaligus mampu menyesuaikan diri terhadap perubahan lingkungan.

Cara kerjanya memang terkesan cukup membingungkan bagi orang awam. Namun prinsip kerja sistem antibising ini sebenarnya sederhana saja. Seperti cermin yang memantulkan bayangan yang berlawanan, sistem kendali bising juga membuat speaker mengeluarkan sinyal beramplitudo sama dengan sumber bising. Hanya fasenya berbeda 180 derajat. Akibatnya, tidak terdengar suara sama sekali karena sinyalnya saling meniadakan.

Untuk membangun sistem kendali bising aktif ini dibutuhkan dua sensor mikrofon, yaitu sensor penangkap kebisingan dan sensor penangkap sinyal residu yang dihasilkan sistem kendali. Pengolah sinyal digital yang dilengkapi dengan filter algoritma membangkitkan sinyal antibising lewat pengeras suara. Karena fasenya berbeda, suara antibising ini merusak gelombang bising. "Dalam praktek, tidak dimungkinkan sunyi sama sekali, hanya mengurangi kebisingan sampai 15 desibel," ujarnya.

Sistem kendali memang bukan hal baru bagi Bambang. Dia telah menggeluti bidang ini sejak belasan tahun lalu, tepatnya pada 1989, ketika mengambil program master tentang kendali robust di Jepang, dilanjutkan program doktoralnya pada 1994. Adapun kendali cerdas mulai ditekuni sejak kembali ke Indonesia. Total 15 tahun dihabiskan Bambang untuk mempelajari sistem kendali ini.

Tak mengherankan jika Toray Foundation memilihnya karena konsistensi penelitiannya di bidang sistem kendali itu. Bambang berhasil menyisihkan 17 proposal peneliti lain dan berhak atas dana penelitian Rp 60 juta.

Seperti alat peredam kebisingan buatannya, Bambang juga tak banyak suara dengan kemenangannya. Hanya kepada keluarga kabar gembira ini dibagikannya, yaitu istrinya, Erna Suzana. Bahkan berita kemenangannya ini baru diketahui rekan kerjanya di Teknik Elektro Institut Teknologi Bandung lewat koran.

Bambang tak menyangka karyanya bakal terpilih sebagai pemenang. Pasalnya, saat seleksi terakhir, pada 13 Desember 2004, Bambang harus bersaing ketat dengan dua kandidat lainnya, Nurul Taufiqu Rochman dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia dan Vanny Narita dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.

Seminggu kemudian, Bambang menerima kabar kemenangannya saat berada di laboratorium kampusnya di Jalan Ganesha 10, Bandung. "Surprise," ujarnya. Soalnya, penelitian yang diajukan kedua calon lain tak kalah menariknya, yaitu rekayasa materi dan produksi serta sistem transportasi tripeptida Sacharomyces cerevisiae.

Ketua komite seleksi penghargaan sains 2004, Suwarto Martosudirdjo, menilai Bambang memiliki konsistensi minat, terbukti dengan belasan jurnal yang dihasilkan dalam penelitiannya selama ini, serta mengandung nilai terobosan. "Punya kontribusi keilmuan dan jelas aplikasinya," kata Suwarto.

Bagi Bambang, kemenangan ini menjadi tantangan bagi dirinya untuk mengembangkan sistem kendali bising yang bisa diaplikasikan di ruang terbuka. Pasalnya, sampai saat ini kendali bising aktif baru efektif jika diterapkan di ruang tertutup dengan luas terbatas. "Makin sempit, antibising bisa bekerja sempurna, seperti di saluran udara," katanya.

Meskipun penelitiannya ini menghasilkan sebuah terobosan dalam sistem kendali dan bisa diaplikasikan di sejumlah industri, Bambang tidak berminat mempatenkannya. "Saya termasuk yang... bolehlah siapa saja yang ingin menggunakan teknologi ini," ujar Bambang enteng. Anda berminat?

Tjandra Dewi