BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita selau mendengarkan beranekaragam suara, mulai dari suara

musik, kicauan burung, klakson kendaraan bermotor, suara rel kereta api dan suara orang

yang sedang berbicara. Semua suara itu dapat kita dengar karena ada sumber suara/bunyi.

Bunyi merupakan salah satu bentuk energi yang ada di dunia ini. Ia dapat diciptakan dari

berbagai benda dan hampir setiap makhuk hidup dapat menciptakan suatu bunyi. Bunyi

memberikan manfaat yang sangat banyak bagi kita, contohnya kita dapat mengetahui apa

yang disampaikan guru di depan kelas. Selain itu dengan adanya bunyi, maka dunia tidak

akan sepi.

Gelombang adalah getaran yang merambat, baik melalui medium ataupun tidak melalui

medium. Perambatan gelombang ada yang memerlukan medium, seperti gelombang tali

melalui tali dan ada pula yang tidak memerlukan medium yang berarti bahwa gelombang

tersebut dapat merambat melalui vakum ( hampa udara ) , seperti gelombang listrik magnet

dapat merambat dalam vakum. Perambatan gelombang dalam medium tidak diikuti oleh

perambatan media, tapi partikel-partikel mediumnya akan bergetar. Perumusan matematika

suatu gelombang dapat diturunkan dengan peninjauan penjalaran suatu pulsa. Dilihat dari

ketentuan pengulangan bentuk, gelombang dibagi atas gelombang periodik dan gelombang

nonperiodik.

1

Berdasarkan sumber getarnya, tanpa disertai dengan medium perantaranya, gelombang dapat

diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu gelombang mekanik dan gelombang

elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah sesuatu yang dapat dibentuk dan dirambatkan

dalam zat perantara bahan elastis. Sebagai contoh khusus diantaranya adalah gelombang

bunyi dalam gas, dalam zat cair dan dalam zat padat. Gelombang Elektromagnetik

perambatan secara transversal antara medan listrik dan medan magnet ke segala arah.

Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang merambat. Dalam kehidupan sehari-

hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau

partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi

yang dipunyai getaran tersebut. Dari sini timbul benarkan medium yang digunakan

gelombang tidak ikut merambat? padahal pada kenyataannya terjadi aliran air di laut yang

luas. Menurut aliran air dilaut itu tidak disebabkab oleh gelombang tetapi lebih disebabkan

oleh perbedaan suhu pada air laut. Tapi mungkin juga akan terjadi perpindahan partikel

medium, ketika gelombang melalui medium zat gas yang ikatan antar partikelnya sangat

lemah maka sangat dimungkinkan partikel udara tersebut berpindah posisi karena terkena

energi gelombang.

Walau perpindahan partikelnya tidak akan bisa jauh tetapi sudah bisa dikatakan bahwa

partikel medium ikut berpindah.

.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Konsep Dasar Bunyi

1. Pengertian Bunyi

Bunyi adalah energi gelombang yang berasal dari sumber bunyi, yaitu benda yang

bergetar. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang dapat merambat

melalui medium. Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal (gelombang yang

partikelnya bergerak sejajar dengan arah rambatannya).

Gelombang bunyi di hasilkan dari getaran-getaran partikel-partikel benda yang saling

beradu satu sama lain sehingga menghasilkan Energi. Energi dipindahkan dari sumber

dalam bentuk gelombang longitudinal dan kemudian dapat dideteksi oleh telinga atau

suatu alat

2. Komponen Bunyi

a. Sumber Bunyi

Sumber bunyi berupa benda-benda yang bergetar. Dilihat dari bahannya sumber bunyi

ada tiga macam yaitu :

1) Logam

2) Kulit

3) Udara

3

Selain perbedaan bahannya, sumber bunyi dapat dibedakan oleh bentuk dan

ukurannya. Bila bentuknya berbeda, maka berbeda pula bunyinya. Jadi sumber bunyi

akan berbeda oleh perbedaan bahan, bentuk dan ukurannya.

Sumber bunyi akan bergetar, bila terdapat tenaga atau energi yang menggetarkannya.

Tenaga ini bisa berupa :

1) Tenaga Manusia

2) Tenaga Listrik

3) Tenaga Angin

4) Tenaga Uap

5) Tenaga Air

6) dll.

Dari bermacam-macam tenaga tersebut ada beberapa kesamaan sifat, yaitu bahwa

tenaga itu :

1) Dapat diubah atau dikurangi

2) Dapat disimpan

3) Dapat dialihkan

4) Dapat digabungkan.

Contoh:

Jam weker, tenaganya dapat disimpan untuk berbunyi. Pemain biola tidak langsung

menyentuh sumber bunyinya

.

4

b. Pengantar

Udara adalah pengantar bunyi yang paling banyak kita gunakan. Namun sebenarnya

udara pengantar bunyi yang lamban, bukan berarti tidak baik. Kecepatan merambat

bagi udara sebagai pengantar bunyi hanyalah 345 meter per detik. Bandingkan dengan

kecepatan rambat bunyi pada zat pengantar lain :

Gabus……………………………….....500 meter per detik

Timah………………………………...1190 meter per detik

Air………………………………........1440 meter per detik

Besi………………………………......5120 meter per detik

Angka-angka tersebut memang dapat berubah oleh peruubahan suhu. Namun

perubahan ini kecil sekali sehingga praktis kurang begitu berarti.

c. Frekuensi

Tinggi-rendahnya bunyi ditentukan oleh cepat-lambatnya getaran dari sumber bunyi.

Biasanya dari banyaknya getaran per detik. Semakin banyak getaran per detiknya,

semakin tinggi bunyinya. Dan banyaknya getaran per detik ini disebut frekuensi.

Dirumuskan sebagai berikut:

f =I/T

Satuan frekuensi adalah kebalikan sekon (s-1) yang disebut hertz(Hz) ,Cepat

rambat bunyi adalah panjang gelombang kali frekuensi bunyi.

v = λ . f atau v = 𝜆/𝑇 Ket: v = kecepatan / cepat rambat

T = perioda (waktu getaran)

t = waktu

5

.Dalam penguluran frekuensi biasanya dihitung denga satuan Cps ( cyeles per second)

yang berarti getaran per detik. Disamping itu, khususnya dalam tehnik radio dipakai

pula satuan Hz (hertz) ini diambil dari nama Heinric Hertz (1857-1894) seorang ahli

pengetahuan alam bangsa Jerman. Maka : 440 Cps = 440 Hz = 440 getar per

detik.Secara umum daya dengar manusia antara 16 Hz sampai dengan 16.000

Hz. Usia merupakan salah satu pengaruh frekuensi tinggi-rendahnya daya dengar

manusia.

d. Kekuatan bunyi

Bunyi yang kuat berbeda dengan bunyi yang tinggi. Kekuatan bunyi ditentukan oleh :

1) Amplitudo, adalah lebar getar atau simpang getar yang dibuat oleh sumber bunyi.

Semakin lebar getaranya, semakin kuat pula bunyinya.

2) Resonansi, berarti ikut bergetar sejalan getaran bunyi. Biasanya dilakukan oleh

benda atau bagian terdekatnya. Dan sedikit banyak kejadian ini akan menambah

kekuatan getar sumber bunyi.

Contoh :

Gitar, walaupun sumber bunyinya pada senar, namun kekuatannya bunyinya lebih

berasal dari kotak kayunya. Sebab, udara di dalam kotak itulah pelaku resonansi,

yang justru lebih kuat daripada sumber bunyi. Sehingga kotak tersebut dinamakan

kotak resonator. Namun kotak resonatornya hanya berlaku pada gitar accostic.

Pada gitar elektrik resonansi dibuat oleh proses elektrik

3) Jarak dimaksukan bahwa kekutan bunyi juga ditentukan oleh jarak antara sumber

bunyi dengan alat pendengar atau penerima. Memakin dekat, akan semakin keras

bunyinya. Sebagaimana frekuensi, kekuatan bunyi juga dapat diiukur. Biasanya

digunakan satuan decibel yang disingkat db.

6

Angka petunjuk antara 0 db sampai kurang lebih 120 db. Sebagai bandingan;

bunyi biola selembut-lembutnya yang setara dengan siulan kita lebih kurang 20

db. Sedangkan bagian kuat dari pemain orkes besar kurang lebih hanya mencapai

95 db.

e. Timbre

Timbre adalah warna bunyi, berupa keseluruhan kesan pendengaran yang kita

peroleh dari sumber bunyi, setelah dipengaruhi resonansi dan zat pengantar.

B. Sifat-sifat Bunyi

Sifat-sifat bunyi pada dasarnya sama dengan sifat-sifat gelombang longitudinal, yaitu

dapat dipantulkan (refleksi), dibiaskan (refraksi), dipadukan (interferensi), dilenturkan

(difraksi) dan dapat diresonansikan.

Sifat-sifat dasar gelombang bunyi:

a. Gelombang bunyi memerlukan medium.

b. Gelombang bunyi mengalami pemantulan.

c. Gelombang bunyi mengalami pembiasan.

d. Gelombang bunyi mengalami pelenturan.

e. Gelombang bunyi mengalami perpaduan.

a. Gelombang bunyi memerlukan medium dalam perambatannya

Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya

bunyi memerlukan medium. Hal ini dapat dibuktikan saat dua orang astronout berada

jauh dari bumi dan keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara, astronout tersebut tidak

7

dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon.

Meskipun dua orang astronout tersebut berada dalam satu pesawat.

b. Gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi)

Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang bunyi juga

dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang = sudut pantul

juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi

dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung.

Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli

terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bioskop,

studio radio dan televisi, dan gedung konser musik dindingnya dilapisi zat

peredam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet, atau

besi.

c. Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi)

Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa pembiasan dalam

kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras

daripada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas

lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu

dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara

atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas

lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam

hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas

kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat kalian lihat pada

gambar dibawah.

8

d. Gelombang bunyi mengalami pelenturan (difraksi)

Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi diudara

memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa meter. Seperti

yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah didifraksikan.

Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil

ditikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang

oleh bangunan tinggi dipinggir tikungan.

e. Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi)

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang

dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan

interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua

buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama

maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.

Penerapan dari sifat-sifat gelombang bunyi diantaranya:

a. Dua astronout tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat

komunikasi seperti telepon karena keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara.

b. Terjadinya gaung, yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli

sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas.

c. Pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari.

d. Kita dapat mendengar bunyi ditikungan meskipun kita belum melihat mobil tersebut

karena terhalang tembok yang tinggi.

9

C. Pemanfaatan Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari

1) Aplikasi Ultrasonik.

Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang terlalu tinggi untuk bisa

didengar oleh telinga manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kiloHertz.

Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas.

Reflektivitas dari gelombang ultrasonik ini di permukaan cairan hampir sama

dengan permukaan padat, tapi pada tekstil dan busa, maka jenis gelombang ini akan

diserap. Frekuensi yang diasosiasikan dengan gelombang ultrasonik pada aplikasi

elektronik dihasilkan oleh getaran elastis dari sebuah kristal kuarsa yang

diinduksikan oleh resonans dengan suatu medan listrik bolak-balik yang dipakaikan

(efek piezoelektrik). Kadang gelombang ultrasonik menjadi tidak periodik yang

disebut derau (noise), dimana dapat dinyatakan sebagai superposisi gelombang-

gelombang periodik, tetapi banyaknya komponen adalah sangat besar. Kelebihan

gelombang ultrasonik yang tidak dapat didengar, bersifat langsung dan mudah

difokuskan.

a. kacamata tunanetra, dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik

memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca

tuna netra pada gambar berikut.

10

b. mengukur kedalaman laut, untuk menentukan kedalaman laut (d) jika diketahui

cepat rambat bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman dan penerimaan pulsa

adalah :

c. alat kedokteran, misalnya pada pemeriksaan USG (ultrasonografi). Sebagai

contoh, scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar

kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar

monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan,

perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti pemeriksaan dengan sinar X,

pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko), baik bagi ibu maupun

janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan ultrasonic tidak merusak

material yang dilewati, maka disebutlah pengujian ultrasonic adalah pengujian tak

merusak (non destructive testing, disingkat NDT). Tehnik scanning ultrasonic

juga digunakan untuk memeriksa hati (apakah ada indikasi kanker hati atau tidak)

dan otak. Pembuatan perangkat ultrasound untuk menghilangkan jaringan otak

yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah otak. “Dengan cara ini, pasien

tidak perlu menjalani pembedahan otak yang berisiko tinggi. Penghilangan

11

jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus memotong dan menjahit kulit

kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala.

2) Manfaat cepat rambat bunyi dalam kehidupan sehari-hari yaitu:

a. Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk

mengetahui siang dan malam.

b. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena

kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang hari.

3) Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

a. Pemanfaatan resonansi pada alat musik seperti seruling, kendang, beduk dan

lainnya.

4) Manfaat pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

a. menentukan kedalaman laut

Pada dinding kapal bagian bawah dipasang sebuah sumber getaran (osilator). Di dekat

osilator dipasang alat penerima getaran (hidrofon). Jika waktu getaran (bunyi)

merambat (t) sekonuntuk menempuh jarak bolak-balik yaiu 2 L meter, maka cepat

rambat dapat dihitung sebagai berikut.

Di mana:

v = cepat rambat bunyi (m/s)

L = dalamnya laut (m)

t = waktu (t)

12

b. melakukan survei geofisika

mendeteksi, menentukan lokasi dan mengklasifikasikan gangguan di bumi atau untuk

menginformasikan struktur bumi, mendeteksi lapisan batuan yang mengandung

endapan minyak.

c. prinsip pemantulan ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur ketebalan pelat

logam, pipa dan pembungkus logam yang mudah korosi (karat).

d. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam

Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scanning

ultrasonic inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada

bagian-bagian pesawat terbang, yang nanti bisa membahayakan penerbangan pesawat.

Dalam pemerikasaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat di-scaning secara

ultrasonic. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonic dari retakan akan dapat

dideteksi. Retakan ini kemudian diperiksa dan segera diatasi sebelum pesawat

diperkenankan terbang.

2) Gelombang infrasonic

Infrasonik adalah suara dengan frekuensi terlalu rendah untuk dapat didengar oleh telinga

manusia. Infrasonik berada dalam rentang 17 Hertz sampai 0,001 Hertz. Rentang frekuensi ini

adalah sama dengan yang digunakan oleh seismometer untuk mendeteksi gempa bumi.

Gelombang infrasonik bercirikan dapat menjangkau jarak yang jauh dan dapat melewati

halangan tanpa kehilangan kekuatannya atau relatif kecil. Gelombang infrasonik pertama kali

yang diamati kemungkinan adalah ketika gunung Krakatau meletus menghasilkan gelombang

13

atau getaran yang mengelilingi bumi sedikitnya 7 kali dan tercatat di berbagai stasiun di

seluruh dunia.

Salah satu perintis penelitian infrasonik adalah ilmuwan Perancis Vladimir Gavreau (lahir di

Rusia dengan nama Vladimir Gavronsky). Ketertarikannya dalam infrasonik awalnya

bermula pada tahun 1960 ketika ia dan asistennya menderita sakit pada gendang telinga serta

peralatan laboratorium yang bergetar tetapi tidak ada suara yang ditangkap oleh

mikroponnya.Ia kemudian menyimpulkan bahwa itu disebabkan oleh infrasonik.

14

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Bunyi adalah energi gelombang yang berasal dari sumber bunyi, yaitu benda yang

bergetar. Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal sehingga mempunyai

sifat-sifat dapat dipantulkan (reflection), dapat dibiaskan (refraction), dapat

dilenturkan (difraction), dan dapat dibiaskan (interferention). Komponen bunyi

berupa sumber bunyi, pengantar, frekuensi, kekuatan bunyi, dan timbre.

Bunyi dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Pemanfaatannya antara lain

dengan pemanfaatan ultrasonik (pemanfatan dalam dunia kesehatan). Bunyi dapat

dimanfaatkan dengan adanya cepat rambat bunyi, pemantulan bunyi dan resonansi.

Pemanfaatan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya untuk menghitung kedalaman

laut, melakukan survei geofisika, dan mendeteksi retak-retak pada struktur logam.

Bunyi juga merupakan salah satu bentuk energi. Energi bunyi didapat dari perubahan

beberapa energi seperti listrik dan kimia. Di dalam pengubahannya tentu saja

menggunakan alat. Misalnya membuat bel untuk mengubah energi listrik menjadi

energi suara. Bel dapat dibuat dengan menggunakan beberapa komponen dan

langkah-langkah yang sistematis.

15

DAFTAR PUSTAKA

Boas, Mary L., 1983, Mathematical Methods in The Physical Sciences, John Wiley &

Sons, Toronto.

Hani, Ahmadi R.,2010,Teori Dan Aplikasi Fisika Kesehatan. Yogyakarta:Nuha Medika

Fishbane, Paul M, et.al. (2005). Physics for Scientists and Engineers with Modern

Physics.New Jersey: Pearson Educational Inc.

Sears dan Zemansky.2003.Fisika Universitas Jilid 2, Hugh D. Young & Roger A.

Freedman.Jakarta: Erlangga

Serway, R.A & John W. Jewett. (2004). Physics for Scientists and Engineers.

Tipler. (1996). Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 2 (ed. 3). Jakarta: Erlangga

16