Karakteristik Bunyi

 

Gambar Group Band

Ketika kamu mendengar Konser Group Band, apakah kamu dapat membedakan ragam sumber bunyi? Misalnya ketika membedakan bunyi terompet dan piano. Mengapa kamu mempunyai kemampuan itu? Hal ini disebabkan oleh setiap gelombang bunyi memiliki frekuensi, amplitudo, dan warna bunyi yang berbeda meskipun perambatannya terjadi pada medium yang sama.

1) Tinggi Rendah dan Kuat Lemah Bunyi

Pada waktu memainkan alat musik kamu dapat menentukan tinggi rendahnya bunyi. Agar memahami tinggi atau rendahnya bunyi, lakukan kegiatan berikut ini.

Hasil praktikum percobaan frekuensi pada garputala 440 Hz, 400 Hz, 360 Hz,  menunjukkan bahwa tinggi rendahnya nada ditentukan oleh frekuensi bunyi tersebut, semakin besar frekuensi bunyi maka akan semakin tinggi nada, sebaliknya jika frekuensi bunyi semakin rendah, maka nada akan semakin rendah. Jadi pada praktikum garpu tala yang memiliki frekuensi 440 Hz memiliki nada yang paling tinggi, sebaliknya pada garpu tala yang memiliki frekuensi 360 Hz, menghasilkan bunyi dengan nada yang rendah.

Pada orang dewasa, suara perempuan lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki. Pita suara laki-laki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki memiliki nada dasar sebesar 125 Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz.

Bunyi dengan frekuensi tinggi akan menyebabkan telinga sakit dan nyeri karena gendang telinga ikut bergetar lebih cepat. Tinggi rendahnya nada ini ditentukan oleh frekuensi bunyi tersebut. Semakin besar frekuensi bunyi, maka akan semakin tinggi nadanya. Sebaliknya, jika frekuensi bunyi kecil, maka nada akan semakin rendah.

Garputala  yang  digetarkan  pelan-pelan  menghasilkan  simpangan yang  kecil,  sehingga  amplitudo  gelombang  yang  dihasilkan  juga  kecil. Hal ini menyebabkan bunyi garputala terdengar lemah. Pada saat garputala digetarkan dengan simpangan yang besar,  amplitudo gelombang yang dihasilkan juga besar sehingga bunyi garputala terdengar keras. Kuat lemahnya suara ditentukan oleh amplitudonya.

Bagaimana bunyi yang diperdengarkan gitar dapat menghasilkan nada yang berbeda-beda. Agar mengetahui faktor-faktor yang menentukan tinggi rendah nada pada dawai atau senar lakukan aktivitas berikut.

Gambar Siswa Memetik Gitar

Berdasarkan kegiatan Percobaan Frekuensi Nada pada Senar, diperoleh hasil bahwa frekuensi senar yang bergetar bergantung pada hal-hal berikut.  

a. Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan. 

b. Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

c. Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

 

2) Nada

Kamu akan lebih nyaman ketika mendengarkan bunyi musik, dibandingkan dengan bunyi ramainya orang yang ada di pasar. Mengapa? Bunyi musik akan lebih enak didengarkan karena bunyi musik memiliki frekuensi getaran teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. Berikut ini merupakan beberapa deret nada yang berlaku standar.

Deret nada yang berlaku standar

3) Warna atau Kualitas Bunyi

Pada saat bermain alat musik, kamu dapat membedakan bunyi yang bersumber dari alat musik gitar, piano dan lain-lain. Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.

4) Resonansi

Tahukah kamu mengapa kentongan menghasilkan bunyi yang lebih keras daripada kayu yang tidak berongga ketika dipukul? Mengapa bentuk gitar listrik berbeda dengan gitar biasa? Apa fungsi kotak udara pada gitar biasa? Jawaban pertanyaan ini akan berkaitan dengan resonansi.

Agar memahami resonansi, lakukan kegiatan praktikum seperti gambar berikut. Pukullah garpu tala dengan menggunakan pemukul garpu tala, kemudian dekatkan pada bibir gelas yang berisi air, coba dengarkan, seperti pada Gambar di bawah!

Percobaan Resonansi pada gelas berisi air

Hasil Percobaan Resonansi Bunyi seperti gambar diatas, menunjukkan bahwa bunyi merambat dalam bentuk gelombang longitudinal, getaran memengaruhi medium udara yang ada dalam rongga gelas dan akan ikut bergetar, akibatnya akan timbul bunyi yang semakin keras, inilah yang disebut dengan resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari ¼ panjang.

Ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kentongan setelah dipukul mengakibatkan bunyi kentongan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang (λ) bunyi. Resonansi kolom udara ternyata telah dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai alat musik, antara lain pada gamelan, alat musik pukul, alat musik tiup, dan alat musik petik atau gesek.

Apakah resonansi hanya terjadi pada kolom udara yang ada di berbagai alat musik? Apakah pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi? Ketika kita berbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipa pendek. Pada saat kita berbicara pita suara akan bergetar. Getaran itu diperkuat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang sama. Akibatnya, amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring.

Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar.

Prinsip kerja resonansi digunakan manusia karena memiliki beberapa keuntungan, misal dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat musik. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena bom secara langsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh guntur beresonansi dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan dapat mengakibatkan kaca jendela pecah, serta bunyi kendaraan yang lewat di depan rumah dapat menggetarkan kaca jendela rumah.

5) Pemantulan Bunyi

Mengapa ketika berada di ruang tertutup suara terdengar lebih keras daripada di ruang terbuka? Mengapa jika kita berteriak pada tebing seperti ada yang meniru suara kita? Apakah suara ini dipantulkan?

Agar memahami pemantulan bunyi, lakukan kegiatan percobaan seperti gambar berikut.

Bunyi terdengar paling keras apabila sudut datang sama dengan sudut pantul

Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, dapat diperoleh hukum pemantulan bunyi sebagai berikut.

1. Arah bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

2. Besarnya sudut datang (i) sama dengan besarnya sudut pantul (r).

Pemantulan gelombang bunyi

Macam-macam Bunyi Pantul

Pada saat gelombang bunyi menumbuk sebuah permukaan seperti dinding, lantai, atau langit-langit, sebagian energi bunyi tersebut diserap dan sebagian lagi dipantulkan. Permukaan yang keras memantulkan lebih banyak bunyi. Bahan yang lunak seperti karpet dan busa menyerap energi gelombang bunyi lebih banyak.

a) Bunyi Pantul yang Memperkuat Bunyi Asli

Apabila kita berbicara di dalam ruangan kecil, suara yang terdengar akan lebih keras dibandingkan dengan berbicara di ruang terbuka, misalnya di lapangan. Hal ini disebabkan jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antara bunyi asli dan bunyi pantul akan terdengar hampir bersamaan, sehingga bunyi asli terdengar lebih keras.

b) Gaung atau Kerdam

Jika kamu mengucapkan suatu kata dalam ruang gedung yang luas, kamu akan mendengar kata tersebut kurang jelas. Mengapa hal itu terjadi? Bunyi seperti ini disebut gaung atau kerdam, misalnya ketika kamu mengucapkan fisika.

Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-sama dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Bagaimana cara menghindari terjadinya gaung? Agar dapat menghindari terjadinya gaung, pada dinding ruangan yang besar harus dilengkapi peredam suara.

Peredam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedung bioskop, studio TV atau radio, aula, dan studio rekaman.

c) Gema

Apabila kamu berteriak di lereng gunung atau lapangan terbuka, maka kamu akan mendengar bunyi pantul yang persis sama seperti bunyi asli dan akan terdengar setelah bunyi asli.

Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat. Jadi, gema adalah bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli.

 

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam, untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.

Ilmu Pengetahuan Alam 2: SMP/MTs Kelas VIII/oleh Wasis, Sugeng Yuli Irianto. — Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Belajar IPA: membuka cakrawala alam sekitar 2 untuk kelas VIII/ SMP/MTs Saeful Karim – Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Gambar Group Band oleh Oberholster Venita dari Pixabay 

Baca juga:

Getaran, Gelombang, dan Bunyi  dalam Kehidupan Sehari-hari
01	Getaran, Gelombang, dan Bunyi dalam Kehidupan
02	Getaran dalam Kehidupan
03	Aktivitas Percobaan Getaran
04	Gelombang dalam Kehidupan
05	Percobaan Gelombang
06	Percobaan Gelombang Transversal
07	Percobaan Gelombang Longitudinal
08	Bunyi dalam Kehidupan
09	Percobaan Bergetar Menimbulkan Bunyi
10	Frekuensi Bunyi
11	Karakteristik Bunyi
12	Percobaan Frekuensi pada Garpu Tala
13	Percobaan Frekuensi Nada pada Senar
14	Percobaan Resonansi Bunyi
15	Percobaan Pemantulan Bunyi
16	Mekanisme Pendengaran Manusia
17	Pengamatan Struktur dan Fungsi Pendengaran
18	Percobaan Proses Pendengaran
19	Pendengaran pada Hewan
20	Aplikasi Getaran dan Gelombang dalam Teknologi
21	Inspirasi Teknologi dari Kehidupan Lumba-lumba