Bunyi

Drum menghasilkan suara melalui membran bergetar.

Dalam fisika, bunyi atau suara adalah adalah getaran yang merambat sebagai gelombang akustik, melalui media transmisi seperti gas, cairan atau padat.

Dalam fisiologi dan psikologi manusia, suara adalah penerimaan gelombang dan persepsi mereka oleh otak. Hanya gelombang akustik yang memiliki frekuensi antara 20 Hz dan 20 kHz, rentang frekuensi audio, yang menimbulkan persepsi pendengaran pada manusia. Di udara pada tekanan atmosfer, ini mewakili gelombang suara dengan panjang gelombang 17 meter (56 kaki) hingga 1,7 sentimeter (0,67 in). Gelombang suara di atas 20 kHz dikenal sebagai USG dan tidak terdengar oleh manusia. Gelombang suara di bawah 20 Hz dikenal sebagai infrasonik. Spesies hewan yang berbeda memiliki rentang pendengaran yang bervariasi.

Akustik

Akustik adalah ilmu interdisipliner yang berkaitan dengan studi tentang gelombang mekanik dalam gas, cairan, dan padatan termasuk getaran, suara, ultrasonik, dan infrasonik. Seorang ilmuwan yang bekerja di bidang akustik adalah seorang akustikan, sementara seseorang yang bekerja di bidang teknik akustik dapat disebut insinyur akustik. Seorang insinyur audio, di sisi lain, berkaitan dengan perekaman, manipulasi, pencampuran, dan reproduksi suara.

Aplikasi akustik ditemukan di hampir semua aspek masyarakat modern, subdisiplin termasuk aeroacoustics, pemrosesan sinyal audio, akustik arsitektur, bioacoustics, akustik-elektro, kebisingan lingkungan, akustik musik, pengontrol kebisingan, psikoacoustics, percakapan, ultrasound, akustik bawah air, dan getaran.

Fisika dari suara

Percobaan menggunakan dua garpu tala berosilasi biasanya pada frekuensi yang sama. Salah satu garpu sedang dipukul dengan palu karet. Meskipun hanya garpu tala pertama yang dipukul, garpu kedua terlihat bersemangat karena osilasi yang disebabkan oleh perubahan berkala dalam tekanan dan kepadatan udara dengan memukul garpu lain, menciptakan resonansi akustik antara garpu. Namun, jika kita meletakkan sepotong logam di atas dahan, kita melihat bahwa efeknya berkurang, dan kegembiraan menjadi semakin berkurang karena resonansi tidak tercapai secara efektif.

Suara dapat merambat melalui media seperti udara, air dan padatan sebagai gelombang longitudinal dan juga sebagai gelombang transversal dalam padatan (lihat Gelombang longitudinal dan transversal, dibawah). Gelombang suara dihasilkan oleh sumber suara, seperti diafragma bergetar dari speaker stereo. Sumber suara menciptakan getaran di media sekitarnya. Ketika sumber terus bergetar media, getaran merambat menjauh dari sumber dengan kecepatan suara, sehingga membentuk gelombang suara. Pada jarak tetap dari sumber, tekanan, kecepatan, dan perpindahan media bervariasi dalam waktu. Pada saat instan, tekanan, kecepatan, dan perpindahan bervariasi dalam ruang. Perhatikan bahwa partikel media tidak bepergian dengan gelombang suara. Ini secara intuitif jelas untuk zat padat, dan hal yang sama berlaku untuk cairan dan gas (yaitu, getaran partikel dalam gas atau cairan mengangkut getaran, sementara posisi rata-rata partikel dari waktu ke waktu tidak berubah). Selama propagasi, gelombang dapat dipantulkan, dibiaskan, atau dilemahkan oleh medium.

Gema

Gema terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan, tembok dan getaran kembali pada telinga kita segera setelah bunyi asli kita dengar. Kejernihan vokal dan musik dalam ruangan atau gedung konser tergantung pada cara bunyi bergema di dalamnya. Suara gema merupakan efek suara pantulan yang mengalami penundaan waktu atau (delay line).

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, batang kayu, atau udara, jadi gema adalah gelombang pantul hasil pergerakan gelombang yang dipancarkan sumber bunyi, yang mengalami penundaan waktu (delay) kembali ke telinga.

Tingkat tekanan suara

Pengukuran bunyi
Karakteristik	Simbol
Tekanan bunyi	p, SPL,LPA
Kecepatan partikel	v, SVL
Perpindahan partikel	δ
Intensitas bunyi	I, SIL
Kekuatan bunyi	P, SWL, LWA
Energi bunyi	W
Kepadatan energi bunyi	w
Paparan bunyi	E, SEL
Impedansi akustik	Z
Frekuensi audio	AF
Kehilangan transmisi	TL

Tekanan suara adalah perbedaan, dalam media yang diberikan, antara tekanan lokal rata-rata dan tekanan dalam gelombang suara. Kuadrat dari perbedaan ini (mis., Kuadrat deviasi dari tekanan kesetimbangan) biasanya dirata-ratakan dari waktu ke waktu dan / atau ruang, dan akar kuadrat dari rata-rata ini memberikan nilai root mean square (RMS). Misalnya, tekanan suara 1 Pa RMS (94 dBSPL) di udara atmosfer menyiratkan bahwa tekanan aktual dalam gelombang suara berosilasi antara (1 atm $-{\sqrt {2}}$ Pa) dan (1 atm $+{\sqrt {2}}$ Pa), yaitu antara 101323,6 dan 101326,4 Pa. Karena telinga manusia dapat mendeteksi suara dengan berbagai amplitudo, tekanan suara sering diukur sebagai level pada skala desibel logaritmik. Tingkat tekanan suara (SPL) atau L_p didefinisikan sebagai

$L_{\mathrm {p} }=10\,\log _{10}\left({\frac {{p}^{2}}{{p_{\mathrm {ref} }}^{2}}}\right)=20\,\log _{10}\left({\frac {p}{p_{\mathrm {ref} }}}\right){\mbox{ dB}}\,$

Dimana p adalah tekanan suara root-mean-square dan $p_{\mathrm {ref} }$ adalah tekanan suara referensi. Tekanan suara referensi yang umum digunakan, didefinisikan dalam standar ANSI S1.1-1994, adalah 20 µPa di udara dan 1 µPa dalam air. Tanpa tekanan suara referensi yang ditentukan, nilai yang dinyatakan dalam desibel tidak dapat mewakili tingkat tekanan suara.

Karena telinga manusia tidak memiliki respons spektral datar, tekanan suara sering kali ditimbang frekuensi sehingga tingkat yang diukur cocok dengan tingkat yang dipersepsikan lebih dekat. Itu Komisi Electronik Internasional (IEC) telah menetapkan beberapa skema pembobotan. Upaya pembobotan A untuk mencocokkan respon telinga manusia terhadap kebisingan dan tingkat tekanan suara berbobot A diberi label dBA. Pembobotan C digunakan untuk mengukur tingkat puncak.

Ultrasonografi

Perkiraan rentang frekuensi yang sesuai dengan Ultrasonografi, dengan panduan sulit beberapa aplikasi

Ultrasonografi adalah gelombang suara dengan frekuensi lebih tinggi dari 20.000 Hz (atau 20 kHz). Ultrasonografi tidak berbeda dari suara "normal" (terdengar) dalam sifat fisiknya, kecuali bahwa manusia tidak dapat mendengarnya. Perangkat ultrasonik beroperasi dengan frekuensi dari 20 kHz hingga beberapa gigahertz.

Ultrasonografi biasanya digunakan untuk diagnosa medis seperti sonogram.

Infrasonik

Infrasonik adalah gelombang suara dengan frekuensi lebih rendah dari 20 Hz. Meskipun suara dengan frekuensi rendah seperti itu terlalu rendah untuk didengar manusia, paus, gajah, dan hewan lain dapat mendeteksi infrasonik dan menggunakannya untuk berkomunikasi. Itu dapat digunakan untuk mendeteksi letusan gunung berapi dan digunakan dalam beberapa jenis musik.

Lihat pula

• Akustik Ruang
• Daftar suara yang tak bisa dibeberkan

Bacaan rujukan

• Simon Adams, dkk. Ensiklopedia Populer Anak. PT. Ichtiar Baru Van Hoeve, 1998.
• Kanginan, Marthen (2004). Sains Fisika SMP Untuk Kelas VIII Semester 1. Jakarta: Erlangga. ISBN 979-688-350-3.  (Indonesia)

Pranala luar

• Sounds Amazing; sumber belajar KS3 / 4 untuk suara dan gelombang
• HyperPhysics: Suara dan Pendengaran
• Pengantar Fisika Suara
• Kurva pendengaran dan tes pendengaran online
• Audio untuk abad ke-21
• Konversi unit dan level suara
• Perhitungan suara
• Audio Check: koleksi tes audio dan nada uji yang dapat dimainkan secara online
• More Sounds Amazing; sumber belajar bentuk keenam tentang gelombang suara