Makalah Bunyi

BAB I

PEMBAHASAN

A.          Pengertian Bunyi

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batubara, atau udara. Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel. Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapatdidengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Gelombang bunyi hanya dapat merambat jika ada udara. Selain dapatvmerambat dalam udara (zat gas), gelombang bunyi juga dapat merambat melalui zat padat dan zat cair. Jadi, dapat disimpulkan bahwa gelombang bunyi merambat melalui zat antara atau medium.

1.    Kecepatan Bunyi / Cepat Rambat Bunyi Di Udara

Pada suhu udara 15 derajat selsius bunyi dapat merambat di udara bebas pada kecepatan 340 meter per detik. Rumus cepat rambat bunyi adalah v = S/t yaitu jarak tempuh dibagi waktu tempuh. Suhu udara yang lebih panas atau lebih dingin memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Semakin rendah suhu udara makan cepat rambat bunyi semakin cepat karena partikel udara lebih banyak. Bunyi tidak dapat terdengar pada ruang hampa udara karena bunyi membutuhkan zat perantara untuk menghantarkan bunyi baik zat padat, cair maupun gas.

2.      Frekuensi Gelombang Bunyi

Dalam klarifikasi bunyi. Bunyi itu dapat digolongkan menjadi beberapa jenis yaitu, sebagai berikut :

1.    Berdasarkan frekuensi

Berdasarkan frekuensi, bunyi itu dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu:

a.    Infrasonik, yaitu bunyi yang punya frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi
infrasonik ini tidak dapat didengar oleh manusia, karena mungkin terlalu kecil jadi sulit di dengar oleh kita dan yang bisa mendengar ini Cuma beberapa hewan saja, seperti anjing dan jangkrik.

b.    Audiosonik, yaitu bunyi yang punya frekuensi antara 20 Hz-20.000 Hz. Bunyi
audiosonik adalah gelombang bunyi yang dapat didengar oleh telinga kita lho.. yaitu manusia.

c.    Ultrasonik, yaitu bunyi yang punya frekuensi lebih dari 20.000 Hz. Bunyi
ini tidak dapat didengar oleh telinga manusia karena terlalu besar kalu kita bisa dengar, kuping kita akan merasa sakit, dan bunyi ini dapat didengar
oleh beberapa hewan saja, seperti lumba-lumba dan kelelawar. Bunyi ultrasonik ini juga sering digunakan oleh manusia pada aplikasi radar untuk mendeteksi kedalaman laut dan objek tertentu, serta dapat digunakan untuk mengukur panjang gua dan ketebalan logam di industri.

2.    Berdasarkan keteraturan frekuensi

Berdasarkan keteraturan frekuensinya, bunyi itu dapat digolongkan sebagai berikut:

a.       Nada, yaitu bunyi yang punya frekuensi yang teratur. Contohnya kayak bunyi alat musik.

b.      Desah, yaitu bunyi yang punya frekuensi tidak teratur. Contohnya kayak bunyi desiranangin dan piring jatuh.

c.       Dentum, yaitu bunyi desah yang sangat keras dan bisa mengagetkan pendengaran kita. Contohnya kayak bunyi bom, ledakan, atau hali lintar.

3.    Resonansi

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi itu. Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, resonansi bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bunyi. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat dibuat berbagai macam alat musik. Alat musik pada umumnya dibuat berlubang agar terjadi resonansi udara sehingga suara alat musik tersebut menjadi nyaring. Contoh alat musik itu antara lain: seruling, kendang, beduk, ketipung dan sebagainya.

Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Pada gitar terdapat kotak atau ruang udara tempat udara ikut bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara di dalam kotak ini bergerak dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan oleh senar gitar. Udara yang mengisi tabung gamelan juga akan ikut bergetar jika lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul. Tanpa adanya tabung kolom udara di bawah lempengan logamnya, Anda tidak dapat mendengar nyaringnya bunyi gamelan tersebut. Reonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara.

Untuk mengetahui proses resonansi, kita tinjau dua garputala yang saling beresonansi seperti ditunjukkan pada Gambar 1

Gambar 1 Dua garputala yang saling beresonansi

Jika garputala dipukul, garputala tersebut akan bergetar. Frekuensi bunyi yang dihasilkan bergantung pada bentuk, besar, dan bahan garputala tersebut.

B.     Bunyi Pantul

Bunyi pantul dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

1.      Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter)

2.      Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter.

3.      Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter

Beberapa manfaat gelombang bunyi dalam hal ini adalah pantulan gelombang bunyi adalah

1.      dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut disini yang digunakan adalah bunyi ultrasonik

2.      mendeteksi janin dalam rahim, biasanya menggunakan bunyi infrasonik

3.      mendeteksi keretakan suatu logam dan lain-lain.

4.      diciptakannya speaker termasuk manfaat dari bunyi audiosonik.

Persamaan yang digunakan dalam bunyi sama dengan dalam gelombang yaitu v = s/t. Untuk bunyi pantul digunakan persamaan v = 2.s/t

C.    Interferensi gelombang bunyi

Dua sumber bunyi dari dua pengeras suara yang berasal dari sebuah audio generator akan menghasilkan gelombang-gelombang bunyi yang koheren, yaitu dua gelombang dengan frekuensi sama, amplitudo sama, dan beda fase tetap. Jika rapatan bertemu rapatan atau regangan bertemu regangan maka terjadi penguatan bunyi (konstruktif) sehingga bunyi terdengar semakin keras. Jika regangan bertemu rapatan maka terjadi pelemahan bunyi (destruktif) sehingga bunyi terdengar semakin lemah.

Secara matematis penguatan terjadi jika selisih panjang gelombang sebesar 2nl dan pelemahan terjadi jika selisih panjang gelombang (2n+1)l.

Pada kegiatan paduan suara, seorang konduktor memberikan aba menyamakan suara maksudnya menyamakan tinggi-rendahnya suara atau frekuensi sehingga terjadi interferensi bunyi. Tetapi kadang-kadang suara yang terdengar tidak tepat sama tinggi-rendahnya, berarti telah terjadi pelayangan bunyi yang frekuensi pelayangannya dapat dihitung dengan persamaan

f_pelayangan = f_tinggi – f_rendah

Beberapa alat musik berbentuk pipa organa, misalnya seruling, terompet, drum, gitar akustik, dan lain-lain. Pipa organa adalah sebuah pipa yang berisi kolom udara. Terdapat dua jenis pipa organa yang masing-masing menimbulkan pola interferensi gelombang bunyi yang berbeda.

D.    Intensitas

Intensitas didefinisikan sebagai energi yang dipindahkan tiap satuan luas tiap satuan waktu. Karena energi tiap satuan waktu kita ketahui sebagai pengertian daya, maka intensitas bisa dikatakan juga daya tiap satuan luas. Secara matematis :

Keterangan :

I	:	Intensitas bunyi (W/m2)
P	:	Energi tiap waktu atau daya (W)
A	:	Luas (m2)

Jika sumber bunyi memancarkan ke segala arah sama besar (isotropik), luas yang dimaksud sama dengan luas permukaan bola, yaitu :

Sehingga, persamaan (3.21) dapat kita modifikasi menjadi :

Persamaan 3.23 tersebut menunjukkan bahwa intensitas bunyi yang didengar di suatu titik (tempat) berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

Intensitas bunyi terendah yang umumnya didengar manusia memiliki nilai 10^-12 W/m². Biasanya disebut sebagai intensitas ambang (I₀). Jangkauan intensitas bunyi ini sangat lebar berkaitan dengan kuat bunyi, sehingga secara tidak langsung kuat bunyi sebanding dengan intensitasnya.

E.     Taraf Intensitas Bunyi

Hubungan antara kuat bunyi dan intensitas bunyi diberikan oleh Alexander Graham Bell dengan mendefiniskannya sebagai taraf intensitas bunyi. Taraf Intensitas Bunyi adalah logaritma perbandingan intensitas bunyi terhadap intensitas ambang. Secara matematis, taraf intensitas bunyi didefinisikan sebagai :

Keterangan :

TI	:	Taraf intensitas bunyi (desiBell disingkat dB)
I	:	Intensitas bunyi (W/m2)
I0	:	Intensitas ambang pendengaran manusia (10-12 W/m2

Untuk n buah sumber bunyi identik, misalnya ada n sirine yang dinyalakan bersama-sama, maka besarnya taraf intensitas bunyi dinyatakan sebagai :

TI₁ adalah taraf intensitas bunyi untuk satu buah sumber.

Jika didengar di dua titik yang jaraknya berbeda, besar intensitas bunyi di titik ke-2 bisa dinyatakan sebagai :

PENUTUP

-       Sumber bunyi adalah getaran.

-       Bunyi merambat ke segala arah melalui udara sekitarnya dengan membentuk pola rapatan dan renggangan. Oleh karena itu,bunyi merupakan gelombang longitudinal.

-       Gelombang bunyi dapat merambat melalui udara (zat gas), zat padat, dan zat cair.

-       Jarak yang ditempuh bunyi tiap satuan waktu disebut cepat rambat bunyi v = s/t 

-       Zat padat merambatkan bunyi lebih cepat daripada zat cair dan zat cair lebih cepat merambatkan bunyi dari pada gas.

-       Banyaknya gelombang bunyi setiap sekon disebut rekuensi. Semakin besar rekuensi gelombang bunyi maka semakin banyak membuat pola rapatan dan renggangan.

-       Frekuensi 20 Hz sampai 20.000 Hz disebut daerah audiosonik, rekuensi di bawah20 Hz disebut daerah inrasonik, sedangkan daerah di atas rekuensi 20.000 Hz disebut daerah ultrasonik.

-       Gelombang bunyi yang frekuensinya teratur disebut nada, sedangkan gelombang bunyi yang rekuensinya tidak teratur disebut desah.

-       Tinggi rendahnya nada ditentukan oleh rekuensi. Semakin tinggi  rekuensi maka panjang gelombangnya semakin pendek.

-       Kuat lemahnya nada ditentukan oleh amplitudo. Semakin besar amplitudonya maka bunyi pun terdengar lebih keras.

-       Resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain.

-       Pemantulan gelombang bunyi memenuhi Hukum Pemantulan yang menyatakan sebagai berikut.

a.    Bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang datar.

b.    Sudut bunyi datang sama dengansudut bunyi pantul.

­  Jarak yang ditempuh oleh bunyi yang dipantulkan memenuhi persamaan

­  Gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang hanya terdengar sebagian bersamaan dengan bunyi asli.

­  Gema adalah bunyi pantul yang terdengar beberapa saat setelah bunyi asli.

DAFTAR PUSTAKA

http://riyn.multiply.com/journal/item/47/Gelombang

http://nilasari.blog.uns.ac.id/2009/09/26/gelombang/

http://www.infolinks.com/search.html?q=ultrasonic&pid=17149&wsid

http://www.scribd.com/doc/34671196/Aplikasi-Gelombang-Bunyi

http://www.google.co.id/imglanding?q=gelombang+elektromagnetika&hl=id&gbv=2&tbs=isch:1&tbnid=_CKrTvinlYY7TM:&imgrefurl=http://informasi-fisika.blogspot.com/2010_04_01_archive.html&imgurl=http://aktifisika.files.wordpress.com/2008/11/electromagneticwavefigure1.jpg&zoom=1&w=352&h=200&iact=hc&ei=erOpTPKpJYWfcZGRlNYN&oei=crOpTImPO4LIvQOvr9yYDA&esq=2&page=2&tbnh=91&tbnw=160&start=23&ndsp=24&ved=1t:429,r:15,s:23&biw=1366&bih=549