Simulasi Loudspeaker Masjid β€” Bagian III
Bagian III β€” Simulasi Sistem Aktif

Loudspeaker di Masjid:
Tiga Konfigurasi, Satu Trade-off

Model akustik ruang Β· Distribusi SPL Β· Pelanggaran Haas Β· Arah persepsi sumber suara
Simulator Konfigurasi
Pilih konfigurasi dan eksplorasi efeknya
Setiap titik di denah ruang dihitung menggunakan model akustik ruang standar (Hopkins-Stryker): SPL = PWL + 10 log₁₀(Q / 4Ο€rΒ² + 4/R) di mana R adalah room constant dari persamaan Eyring, dan Q adalah directivity factor speaker pada sumbu utama. Pengaruh sudut off-axis dihitung terpisah menggunakan directivity pattern D(ΞΈ), sehingga SPL efektif pada sudut ΞΈ menjadi SPL(ΞΈ) = PWL + 10 log₁₀(QΒ·D(ΞΈ) / 4Ο€rΒ² + 4/R) dengan D(ΞΈ) = 1 pada sumbu utama (ΞΈ = 0Β°). Haas window dihitung dari waktu kedatangan aktual tiap speaker di tiap titik, termasuk efek delay alignment.
Konfigurasi A
Central Cluster
1–3 speaker Β· atas mihrab
Konfigurasi B
Distributed Ceiling
Grid speaker Β· plafon merata
Konfigurasi C
Column Array + Fill
Line array Β· dinding kiblat + delay fill
Kontrol
Delay alignment aktif
Tampilkan speaker
Panjang ruang20 m
Lebar ruang12 m
RT601.5 s
PWL speaker100 dB
Metrik Akustik
SPL Rata-rata
β€” dB
Variasi P10–P90
β€” dB
% Haas OK
β€” %
% Dari Kiblat
β€” %
Legenda
Fisika Delay Alignment
Mengapa tanda plus di depan angka ms itu penting
Suara dari fill speaker perlu tiba di telinga pendengar setelah suara dari speaker kiblat β€” bukan sebelum, bukan bersamaan. Jika fill speaker tiba lebih dulu, Haas window terlampaui dan pendengar mempersepsikan sumber suara dari arah fill speaker, bukan dari kiblat. Matikan delay alignment di panel kiri untuk melihat konsekuensinya pada diagram di bawah dan pada heatmap di atas.
Prinsip Delay Alignment
Target: fill speaker tiba 5–20 ms setelah speaker referensi kiblat. Formula: delay = (d_fill βˆ’ d_ref) / 343 + Ξ΄ di mana Ξ΄ adalah pre-delay sekitar 10 ms. Ini memastikan Precedence Effect tetap melokalisasi sumber suara ke depan (kiblat), sambil fill speaker tetap berkontribusi pada SPL. Tanpa delay atau dengan delay yang salah arah, fill speaker justru menjadi sumber lokalisasi baru yang bersaing dengan kiblat.
Perbandingan Tiga Konfigurasi
Trade-off yang perlu dipertimbangkan perancang
Parameter A β€” Central Cluster B β€” Distributed Ceiling C β€” Column Array + Fill
Distribusi SPL Drop besar ke belakang Paling merata Baik dengan delay fill
Lokalisasi ke kiblat Baik di tengah-depan Buruk (atas/plafon) Baik di seluruh ruang
Risiko Haas violation Rendah (1 sumber) Tinggi tanpa delay Sedang β€” butuh DSP
Cakupan ruang panjang (>20 m) Tidak memadai Memadai Memadai
Kompleksitas instalasi Rendah Sedang (kabel ke plafon) Tinggi (DSP + commissioning)
Biaya relatif Rendah Sedang Tinggi
Cocok untuk masjid Kecil, <15 m Sedang, langit-langit rendah Besar, kualitas tinggi
Kasus Khusus
Masjidil Haram: ketika distributed adalah satu-satunya pilihan
Di masjid konvensional, konfigurasi C bisa mempertahankan lokalisasi "dari kiblat" untuk hampir seluruh jemaah. Masjidil Haram tidak punya satu arah kiblat yang universal β€” jemaah menghadap Ka'bah dari semua sisi. Distributed system di sini bukan pilihan kompromi, melainkan satu-satunya konfigurasi yang fisibel secara geometri.
Ka'bah β€” kiblat sentral
Speaker distributed β€” ring konsentris
Merah di layer arah = konflik antara orientasi jemaah dan arah suara
Simulasi oleh Randy Frans Fela Β· fransfela.github.io Β |Β  ← Bagian II: Akustik Kiblat