Bunyi 1

BUNYI

gambar 1. alat musik melayu

A.    Bunyi

1.    Bunyi adalah getaran

Coba pegang  tenggorokanmu dan bersuara.  Apa yang kamu rasakan?

Bunyi dihasilkan oleh benda-benda yang bergetar. Misalnya, kecipak air kolam, desah angin di pepohonan, dan suara anjing menggonggong. Jadi, bunyi adalah getaran. Akan tetapi, tidak semua getaran dapat menghasilkan bunyi. Ada beberapa benda yang bergetar, namun bunyinya tidak dapat didengar. Jika jumlah getaran suatu benda tiap satuan waktu tidak memenuhi bilangan tertentu maka bunyi yang dihasilkan tidak dapat didengar.

Bunyi yang dapat didengar telinga manusia normal memiliki frekuensi antara 20 getaran tiap detik (hertz = Hz) sampai dengan  20.000 getaran tiap detik (hertz = Hz). Bunyi dalam daerah frekuensi ini disebut audiosonik.

Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz tidak dapat didengar telinga manusia normal. Bunyi pada daerah frekuensi ini disebut infrasonik. Demikian juga bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hz. Bunyi pada daerah frekuensi ini disebut ultrasonik.

Laju rambat bunyi di udara pada suhu kamar kurang lebih 340 m/s. Saat ini banyak pesawat terbang, terutama untuk jenis pesawat tempur yang dapat terbang dengan laju melebihi laju rambat bunyi di udara. Pernahkah kamu mendengar pesawat supersonik? Laju benda yang melebihi laju rambat bunyi disebut supersonik. Satuan supersonic  adalah mach (1 mach = 1 s laju rambat bunyi).

gambar 3. jangkrik

gambar 2. anjing

gambar 4. ngengat

Banyak hewan yang dapat mendengar bunyi dengan frekuensi infrasonik atau ultrasonik. Jangkrik dan anjing dapat mendengar infrasonik. Ngengat, ikan paus, dan burung hantu dapat menangkap ultrasonik. Kelelawar dianggap memiliki radar alam karena mampu menghasilkan ultrasonik yang dipancarkan ke semua arah dan mampu juga menangkap pantulannya. Oleh karena itu, kelelawar dapat terhindar dari tumbukan dengan benda lain, walaupun terbang di malam hari yang sangat gelap. Lumba-lumba dapat berkomunikasi dengan lawan jenisnya dari jarak jauh dengan menggunakan ultrasonik.

2. Perambatan Bunyi

Bunyi dapat merambat melalui bermacam-macam media, seperti benda padat, cair, dan gas. Getaran bunyi yang sampai ke telinga pada umumnya merambat melalui medium udara. Rambatan bunyitersebut dalam bentuk gelombang longitudinal.

gambar 5. gelombang longitudinal

Laju rambat bunyi di dalam zat padat lebih cepat dibandingkan dengan laju rambat bunyi di udara. Jika bunyi mengenai zat padat maka molekul-molekulnya akan bergetar. Pada saat semua molekul bergetar secara bersamaan, muncul suatu daerah bertekanan tinggi yang akan segera berpindah ke daerah bertekanan rendah. Demikian seterusnya sehingga bunyi merambat melalui zat tersebut. Karena letak molekul-molekul zat padat sangat berdekatan maka bunyi dapat berpindah lebih cepat dibandingkan pada zat cair atau gas.

Laju rambat bunyi di dalam zat cair tidak sebesar di dalam zat padat, tetapi lebih besar dibandingkan dengan laju rambat bunyi di dalam gas. Hal ini karena jarak antarmolekul zat cair lebih jauh dibandingkan dengan jarak antarmolekul zat padat, namun lebih dekat dibandingkan dengan jarak antarmolekul gas.

Syarat agar bunyi dapat didengar manusia, yaitu

a.     frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz (daerah audiosonik);

b.     kekuatannya 1 dB atau lebih;

c.     ada zat antara berupa gas, zat cair, atau zat padat;

d.     diterima oleh telinga orang normal dan dalam keadaan sadar.

3. Laju rambat bunyi

Bunyi akan merambat melalui udara dengan kecepatan tertentu sehingga bunyi memerlukan waktu untuk dapat sampai ke pengamat.

Rambatan bunyi di udara adalah rambatan gelombang. Seperti halnya gelombang, bunyi juga merambat di udara dengan laju tertentu. Laju rambat bunyi adalah jarak yang ditempuh oleh bunyi tiap satuan waktu.

v    = laju rambat bunyi (m/s)

s    = jarak yang ditempuh (m)

t     = waktu tempuh (s)

B.    Karakteristik Gelombang Bunyi

1.    Nada

Nada atau bunyi beraturan adalah bunyi yang mempunyai frekuensi tertentu. Jika frekuensi bunyi tersebut tidak teratur maka bunyi itu disebut desah. Sedangkan yang dimaksud dengan interval adalah perbandingan antara frekuensi suatu nada dengan nada lain yang frekuensinya lebih rendah.

1.    Kuat bunyi dan tinggi bunyi

Kuat bunyi bergantung pada besarnya amplitudo. Jika makin besar amplitude. Tinggi rendah bunyi tergantung pada frekuensi getaran sumber bunyi. Makin besar frekuensi sumber bunyi, makin tinggi bunyi yang dapat didengar. Frekuensi yang besar sering disebut frekuensi tinggi.

Coba kamu dengarkan baik-baik suara paduan suara yang sedang bernyanyi. Apakah suara mereka terdengar sama? Alat-alat yang bergetar pada pita suara yang berbeda akan menyebabkan suara yang terdengar juga berbeda. Keadaan ini disebut dengan warna bunyi (timbre). Warna bunyi juga terjadi pada alat-alat musik. Nada do pada piano terdengar berbeda dengan nada do pada organ.

2.    Hukum Mersenne

Mengapa nada yang dihasilkan sebuah gitar berbeda-beda? Menurut hukum Mersenne, tinggi nada suatu senar atau tali gitar:

a.     berbanding terbalik dengan panjang senar;

b.     berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar;

c.     berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar;

d.     berbanding lurus dengan akar tegangan senar.

C. Resonansi

Pernahkah kamu memerhatikan kaca jendela yang bergetar ketika ada suara petir, padahal kaca jendela yang lain tidak bergetar? Gejala ikut bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain disebut resonansi.

Resonansi sebuah benda akan terjadi jika benda tersebut memiliki frekuensi sama dengan benda yang sedang bergetar tersebut. Misalnya pada garpu tala.

1.    Resonansi Udara

Coba dengarkan bunyi garpu tala yang digetarkan di atas tabung udara? Jika getaran yang didengar lebih kuat, ini menunjukkan adanya resonansi dari udara di dalam tabung.

2.    Resonansi Selaput Tipis

Bagian ang sagat penting pada telinga kita adalah gendang pendengaran. Bagaimana jika gendang pendengaran kita rusak? Selaput gendang sangat mudah untuk beresonansi. Jika ada bunyi dari luar yang masuk ke lubang telinga maka selaput gendang pendengaran akan bergetar. Dengan adanya getaran ini, terjadilah resonansi. Akibat resonansi, kita dapat mendengar buni-buni di sekitar kita. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa sryarat terjadinya resonanasi adalah  :

a.       Frekuensina sama

b.      Ada selaput tipis

c.       Ada ruang udara yang panjangnya sama dengan bilangan ganjil ¼ kali panjang gelombang.

3.    Resonansi dapat memperkuat bunyi asli

Di sekitar selaput suara manusia, terdapat udara. Ketika selaput suara bergetar, udara ini akan iktu bergetar. Getaran udara ini akan mengakibatkan suara manusia terdengar nyaring. 

4.    Kerugian akibat resonansi

Tidak selamanya resonansi menguntungkan. Bunyi ledakan bom yang sangat keras dapat menimbulkan getaran yang dapat meruntuhkan gedung-gedung. Getaran kereta api yang lewat menyebabkan bagian- bagian rumah yang ada di pinggir rel ikut bergetar. Jika hal ini terjadi terus-menerus dan dalam waktu yang lama maka rumah akan cepat rusak.