Bunyi

PENGERTIAN BUNYI

Bunyi yang kita dengar senantiasa datang dari sumber bunyi yang melakukan getaran dan merambat berupa gelombang bunyi sampai ke telinga. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, karena terdiri atas perapatan dan peregangan. Selain itu, bunyi juga termasuk gelombang mekanik.

Syarat terdengarnya bunyi adalah sebagai berikut.

• Ada sumber bunyi;
• ada medium perantara; dan
• ada pendengar atau penerima bunyi.

Berdasarkan frekuensinya, bunyi digolongkan menjadi tiga:

• Bunyi infrasonik memiliki frekuensi di bawah 20 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh jangkrik, anjing, gajah, dll.
• Bunyi audiosonik memiliki frekuensi antara 20 Hz - 20.000 Hz. Bunyi ini sering kita dengar.
• Bunyi ultrasonik memiliki frekuensi lebih dari 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh hewan yang memiliki sistem sonar.

CEPAT RAMBAT BUNYI

Rambatan bunyi di udara adalah rambatan gelombang. Laju rambat bunyi adalah jarak yang ditempuh bunyi tiap satuan waktu.

Keterangan:
v = laju rambat bunyi ... m/s
s = jarak yang ditempuh ... m
t = waktu tempuh ... s

KARAKTERISTIK BUNYI

1. NADA DAN DESAH

Bunyi yang mempunyai frekuensi tak teratur disebut desah. Bunyi yang mempunyai frekuensi tertentu disebut nada.

2. KEKUATAN BUNYI

Kekuatan bunyi merupakan ukuran keras lemahnya bunyi yang didengar oleh telinga. Kuat bunyi berhubungan dengan energi gelombang bunyi. Gelombang bunyi yang berenergi besar akan menghasilkan bunyi yang kuat. Sebaliknya, gelombang bunyi yang berenergi kecil akan menghasilkan bunyi yang lemah. Kuat bunyi dipengaruhi oleh amplitudo. Kuat bunyi diukur dalam satuan yang disebut desibel dB.

Faktor-faktor yang memengaruhi kuat bunyi adalah,

• Amplitudo
• Jarak sumber bunyi dengan pendengar
• Jenis medium

3. TIMBRE (WARNA BUNYI)

Ketika sebuah gitar dan organ dimainkan dengan satu lagi, kita masih dapat membedakan kedua suara alat musik tersebut. Meskipun kedua alat musik tersebut mempunyai frekuensi yang sama, tetapi bunyi yang dihasilkan oleh kedua sumber bunyi tersebut bersifat unik. Keunikan setiap bunyi dengan bunyi yang lainnya meskipun mempunyai frekuensi suara yang sama maka peristiwa ini disebut "timbre" atau warna bunyi. 

4. HUKUM MERSENE

Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Mersene adalah,

1. Panjang senar. Semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2. Luas penampang. Semakin luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3. Tegangan senar. Semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4. Massa jenis senar. Semakin kecil massa jenis senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Keempat hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

Keterangan:

f = frekuensi senar

A = luas penampang

l = panjang senar

rho = massa jenis senar

F = tegangan senar

RESONANSI

Syarat terjadinya resonansi adalah frekuensi sumber-sumber bunyi tersebut sama. Akibat resonansi, yaitu dapat memperkuat bunyi aslinya. Beberapa alat yang dapat menunjukkan peristiwa resonansi adalah sebagai berikut.

1. BEBERAPA BEBAN YANG DIGANTUNG DENGAN TALI

Pada saat beban A diayun ternyata beban B ikut berayun beban C tidak. Pada saat beban B diayun beban A ikut berayun, C diam. Pada saat beban C diayun, beban A dan B diam. Itu artinya agar dapat terjadinya peristiwa resonansi maka panjang tali penggantung harus sama panjang.

2. KOLOM UDARA

Jika garpu tala dengan frekuensi tertentu dibunyikan di atas kolom udara, kemudian kolom udara digerakkan naik turun, suatu saat terdengar bunyi yang lebih keras dari bunyi yang aslinya secara berulang-ulang. Pada saat terdengar bunyi yang keras dari bunyi aslinya tersebut dikatakan dalam kolomg udara terjadi peristiwa resonansi.

Pada saat terjadi penguatan pertama dikatakan terjadi resonansi I, syaratnya jika panjang kolom udara di atas permukaan air sama dengan seperempat panjang gelombang bunyi yang terbentuk.

Pada saat terjadi penguatan kedua dikatakan terjadi resonansi II, syaratnya jika panjang kolom udara di atas permukaan air sama dengan tiga perempat panjang gelombang bunyi yang terbentuk.

Pada saat terjadi penguatan ketiga dikatakan terjadi resonansi III, syaratnya jika panjang kolomg udara di atas permukaan air sama dengan lima perempat panjang gelombang bunyi yang terbentuk.

Maka menurut penulis resonansi kolom udara itu dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

L = Panjang kolom udara di atas permukaan air

Lambda = Panjang gelombang bunyi yang terbentuk

n = Penguatan ke - n

PEMANTULAN BUNYI

Seperti gelombang lainnya, gelombang bunyi pun dapat dipantulkan ketika mengenai penghalang. Untuk memahami pemantulan bunyi, bayangkan kita berada di sebuah gelanggang olahraga yang luas. Ketika kamu berteriak, akan terdengar teriakanmu seolah-olah ada yang mengikuti.

1. HUKUM PEMANTULAN BUNYI

• Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada bidang yang sama.
• Sudut datang sama dengan sudut pantul.

2. MACAM-MACAM BUNYI PANTUL

• Gaung atau kerdam, yaitu bunyi pantul yang hanya sebagian bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas.
• Gema, yaitu bunyi pantul yng terdengar setelah bunyi asli selesai diucapkan/dibunyikan.
• Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli terjadi bila dinding memantul letaknya sangat dekar dengan bunyi sehingga bunyi pantul hampir bersamaan dengan bunyi asli.

3. PEMANFAATAN PEMANTULAN BUNYI

• Menentukan cepat rambat bunyi di udara.
• Melakukan survei geofisika untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung minyak bumi.
• Mendeteksi cacat dan retak logam.
• Mengukur ketebalan pelat logam.
• Mengukut kedalaman air laut.

Pemantulan gelombang bunyi yang digunakan manusia untuk mengukut panjang gua dan kedalaman lautan atau danai dilakukan dengan cara mengirimkan bunyi datang dan mengukur waktu perjalanan bunyi pantul dengan menggunkan persamaan berikut.

Keterangan:
d = jarak sumber bunyi dengan bidang pantul ... m
v = cepat rambat bunyi ... m/s
t = waktu yang diperlukan bunyi untuk merambat ... s

•