Karakteristik Bunyi Pemantulan Bunyi……………………………………………………………………46

Karakteristik Bunyi

Sekarang, kamu telah mengetahui bahwa pada dasarnya semua bunyi dihasilkan dengan cara yang sama, yaitu dihasilkan oleh getaran dan merambat sebagai gelombang longitudinal. Meskipun demikian, ketika kamu mendengar bunyi, apakah kamu dapat membedakan sumber bunyi? Misalnya ketika membedakan bunyi kenong dan saron, atau gong dan kendhang. Mengapa kamu punya kemampuan itu? Hal ini disebabkan karena setiap bunyi memiliki frekuensi, amplitudo, dan warna bunyi yang berbeda meskipun perambatannya terjadi pada medium yang sama. Frekuensi gelombang bunyi akan mempengaruhi tinggi rendahnya nada yang dihasilkan dari bunyi tersebut, sedangkan amplitude bunyi akan mempengaruhi kuat lemahnya bunyi yang dihasilkan.

1. Kuat Bunyi

Berdasarkan nilai budayanya, gong mengungkapkan bahwa segala sesuatu pasti ada akhirnya. Gong menandai permulaan dan akhirnya instrument gendhing dan memberi rasa keseimbangan pada akhir kalimat tembang gendhing yang panjang. Kedudukan gong cukup penting dalam instrument musik gendhing, yaitu sebagai tanda berakhirnya satuan kelompok dasar lagu, sehingga kelompok itu dinamakan gongan.

Apa perbedaan bunyi yang terjadi jika kamu

Gambar 3.9 Alat Musik Gong sebagai salah satu simbol kearifan memukul gong lebih keras dari biasanya? Gong tersebut lokal budaya Nusantara menghasilkan nada yang sama, baik ketika kamu pukul

Sumber : dokumen pribadi dengan lemah maupun keras. Akan tetapi, kamu tetap mendengar ada perbedaan ada perbedaan antara kedua bunyi tersebut. Kedua bunyi tersebut berbeda dalam kekuatannya. Gong yang kamu pukul dengan lemah menghasilkan kuat bunyi lemah. Sebaliknya, gong yang kamu pukul dengan keras menghasilkan kuat bunyi yang besar.

Ilmu Pengetahuan Alam 36

Kuat bunyi merupakan ukuran keras lemahnya bunyi yang didengar oleh telinga. Kuat bunyi berhubungan dengan energi gelombang bunyi. Gelombang yang berenergi besar akan menghasilkan bunyi yang kuat. Sebaliknya, gelombang bunyi yang berenergi kecil menghasilkan kuat bunyi yang lemah.

Gong yang dipukul dengan pelan membentuk getaran yang pelan akan menghasilkan simpangan yang kecil, dan amplitudo gelombang yang dihasilkan juga kecil, sehingga energi gelombang bunyi yang dihasilkan kecil. Hal ini menyebabkan bunyi gong terdengar lemah. Pada saat gong digetarkan dengan simpangan yang besar, amplitudo gelombang yang dihasilkan juga besar sehingga bunyi gong terdengar keras. Kuat lemahnya suara ditentukan oleh amplitudonya.

2. Nada

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

Gambar 3.10 Ramainya orang yang ada di pasar dengan suara berisik. Sumber : dokumen pribadi

Tabel 3.2 Deret Nada dengan Frekuensinya Derete nada c d e f g a b c

Baca do re mi fa sol la si do

Frekuensi 264 297 330 352 396 440 495 528

Perbandingan 24 27 30 32 36 40 45 48

Dalam pelajaran seni musik, kamu diperkenalkan dengan not musik, kamu diperkenalkan dengan not musik “do, re, mi, fa, sol, la, si, do”. Pada saat kamu

Ilmu Pengetahuan Alam 37

menyanyikan not ini, suaramu pada awalnya rendah dan menjadi semakin tinggi untuk setiap not. Kamu mendengar suatu perubahan nada. Pada orang dewasa, suara perempuan lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki. Pita suara lakilaki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki memiliki nada dasar sebear 125 Hz, sdangkan perempuan memiliki nada dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar

Gambar 3.11 Suara perempuan 250 Hz. Bunyi dengan frekuensi tinggi akan dewasa lebih tinggi dibandingkan menyebabkan telinga sakit dan nyeri karena gendang suara laki-laki

Sumber: dokumentasi pribadi telinga ikut bergetar lebih cepat atau yang biasa kita kenal dengan istilah penging.

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.

Bagi pengrawit atau pemain gamelan, sebenarnya tidak membicarakan frekuensi nada, yang diperhatikan adalah nada-nada agѐng (rendah), sѐdhѐng (sedang), dan alit (tinggi).

Secara umum masing-masing instrument dikatakan memiliki register atau oktaf rendah, sedang, dan tinggi. Hal tersebut bersifat relatif, tergantung pada instrumennya. Setiap bilah instrument memiliki frekuensi yang cenderung tetap. Bila frekuensi ini berubah, maka instrument gamelan perlu dilakukan peneraan ulang atau dikenal dengan istilah pêlarasan.

Gambar 3.12 pêlarasan salah satu instrument gamelan. Sumber: dokumen pribadi

Ilmu Pengetahuan Alam 38

Mari Cari Tahu !

Frekuensi Nada pada Senar

Dalam kegiatan ini, kamu memerlukan sebuah alat musik Gitar. 1. Petiklah secara bergantian senar gitar nomor 1, 3, 6! 2. Dengarkan bunyi yang dihasilkan masing-masing senar. Apakah bunyi yang dihasilkan semakin tinggi atau semakin rendah frekuensinya? Bagaimana hubungan ketebalan tali senar dengan frekuensi? 3. Gaya tegang pada senar nomor 6 diperbesar dengan memutar setelannya, petiklah senarnya dan dengarkan nada yang dihasilkan. Kemudian, kurangi tegangan senar dengan memutar setelannya, kemudian petik senarnya. Bandingkan bunyi senar yang dihasilkan ketika tugangan diperbesar dan dikurangi! 4. Apakah freuensi bunyinya semakin besar ketika tegangan senar diperbesar? Bagaimana hubungan tegangan senar dengan frekuensi? 5. Petiklah senar nomor 6 dengan menekan senar pada kolom 2, 3, 4 (sehingga panjang senar semakin pendek) secara bergantian. Bandingkan bunyi yang dihasilkan. Apakah semakin pendek senarnya akan semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, buatlah simpulannya!

Berdasarkan kegiatan Mari Cari Tahu yang telah kamu lakukan, 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,

Apa perbedaan jika sebuah senar gitar yang sama dipetik perlahan dan dipetik dengan kuat? Saat dipetik kuat, maka nada akan terdengar lebih keras (bukan lebih tinggi). Karena senar yang dipetik adalah senar yang sama, maka nada yang keluar pun akan sama karena frekuensinya tetap. Yang membuat perbedaan adalah amplitude, sehingga membuat suara nada terdengar keras. Perbedaan antara nada tinggi dan nada rendah, serta nada kuat dan nada lemah ditunjukkan pada gambar berikut.

Ilmu Pengetahuan Alam 39

Gambar 3.13 Perbedaan Nada Rendah, Nada Tinggi, Nada Kuat, dan Nada Lemah Sumber: dokumentasi pribadi

Ayo Tambah Ilmu!

Kotak –STEM pada Gitar (Science, Technology, Engineering dan Mathematics)

Sains

Saat senar gitar dipetik, getaran yang terjadi akan menimbulkan gelombang bunyi yang merupkan salah satu jenis dari gelombang longitudinal. Kotak suara gitar yang berongga akan menimbulkan terjadinya resonansi saat senar dipetik.

Engineering

Merancang desain gitar, pemilihan bahan pembuatan gitar dan bentuk bodi gitar; pemilihan bahan yang digunakan dalam membuat senar, beserta pengaruhnya dengan frekuensi gitar; pemilihan bahan kayu untuk bodi gitar.

Teknologi

Pada gitar listrik, kotak suara digantikan oleh pick up sebagai pengeras suara.

Mathematics

Menghitung besaran gelombang seperti frekuensi dan periode, mencari tegangan senar sehingga menghasilkan frekuensi/nada yang berbeda tiap senar, serta mengukur kotak senar gitar sehingga menghasilkan resonansi bunyi.

Ilmu Pengetahuan Alam 40

3. Warna atau Kualitas Bunyi

Saat gamelan dimainkan, kamu dapat membedakan bunyi dari masing-masing instrument alat musik gamelan seperti gong, saron, kenong, dan lain-lain. Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, yang juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.

4. Resonansi

Disebagian masyarakat Jawa, saat terjadi suatu bencana alam atau musibah lainnya, kenthongan akan ditabuh sebagai tanda untuk memperingati warga sekitar. Sebagai alat musik tradisional, setiap jenis pukulan kenthongan mempunyai maksud supaya dimengerti oleh warga di sekitarnya. Lalu, mengapa kenthongan menghasilkan bunyi yang lebih keras dari pada kayu yang tidak berongga ketika dipukul? Apa sebenarnya fungsi rongga pada Gambar 3.14 Kenthongan sebagai kenthongan? alat komunikasi tradisional. Saat kenthongan dipukul atau ditabuh, rongga

Sumber : dokumentasi pribadi udara yang ada pada kenthongan akan bergetar sehingga mengakibatkan bunyi terdengar semekin keras. Hal 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 gelombang (λ) bunyi. resonansi kolom udara sendiri telah dimanfaatkan dalam berbagai alat musik, antara lain pada gamelan, alat musik pukul,alat musik tiup, dan alat musik petik atau gesek.

Selain pada alat musik, prinsip resonansi juga dimanfaatkan pada telinga manusia. 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 suaara akan bergetar. Getaran itu diperkuaat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi

Ilmu Pengetahuan Alam 41

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, misalnya dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai musik. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena bom secara lanagsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh Guntur beresonansi dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan 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.

Ayo Tambah Ilmu!

Kabupaten Brebes memiliki beberapa kearifan lokal, diantaranya adalah gamelan yang merupakan salah satu alat musik tradisional. Melalui wawancara terhadap salah satu pengrajin gamelan di Yogyakarta, Bapak Wawan Kurniawan selaku pemilik usaha pembuatan Gamelan Nusantara, didapatkan beberapa informasi pengetahuan masyarakat mengenai pembuatan, perawatan, serta permainan beberapa instrument gamelan.

Ilmu Pengetahuan Alam 42

Rekonstruksi sains asli menjadi sains ilmiah pada gamelan

No Fokus Pertanyaan Konteks Gamelan di Masyarakat (Sains Asli) Konteks Gamelan dalam Konsep Ilmiah (Sains Ilmiah)

1. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan insrumen alat musik gamelan Instrumen gamelan dibuat dari logam dengan bahan yang digunakan berupa besi, kuningan, atau perunggu.

Alat musik gamelan yang dibuat dari bahan perunggu akan menghasilkan bunyi dengan dengung lebih panjang. Masing-masing jenis logam yang digunakan memiliki tingkat kerapatan yang berbeda-beda sehingga menjadikan setiap bahan akan menghasilkan timbre yang berbeda (Agus, 2019). Perunggu (Cu-Sn) merupakan paduan antara tembaga (Cu) dan timah (Sn) yang umumnya digunakan untuk bahan instrument musik seperti bell atau gamelan karena memiliki sifat mekanis yang baik, stabil dalam kondisi temperature ruang, serta memiliki sifat akustik yang baik yaitu dapat menghasilkan suara yang panjang (Putu, et al., 2020)

2. Proses pembuatan gamelan dari bahan perunggu - Tahap pertama adalah pengecoran, yaitu bahan baku ditimbang, kemudian dilebur. Hasil campuran dituangkan pada cetakan dari bahan batu atau disebut lakaran (hasil tuangan logam) yang kemudian dibiarkan mendingin dan membeku. - Setelah lakaran dingin dilanjutkan dengan proses penempaan dengan memanaskan lakaran hingga merah membara sehingga mudah untuk ditempa - Pengecoran adalah salah satu proses pembentukan logam, pada proses ini logam dicairkan menggunakan tungku pada temperature tertentu kemudian dituangkan kedalam cetakan, dan didinginkan hingga beku. Bahan yang digunakan dalam pembuatan perunggu merupakan paduan antara tembaga (Cu) dan

Timah (Sn) dengan komposisi 80% Cu – 20% Sn (Jaya et al., 2020). - Proses pembekuan logam dimulai dari bagian yang bersentuhan dengan cetakan, saat panas dari logam diserap oleh cetakan sehingga logam mendingin hingga mencapai titik beku

Ilmu Pengetahuan Alam 43

dengan palu besi. Hasil yang diperoleh dari proses penempaan ini merupakan bentuk gamelan kasar setengah jadi atau ricikan gamelan. - Dan tahap terakhir adalah nyelet yaitu meratakan seluruh bagian gamelan sengan palu kecil tanpa media pemanasan dan finishing yaitu pengikiran dan pengamplasan pada seluruh permukaan gamelan.

3. Pelarasan gamelan jenis wilahan (saron, demung, gambang, slenthem, dan gender). - Instrument yang berbentuk wilahan atau bilahan tinggi rendahnya nada yang dihasilkan dibedakan oleh panjang bilahan. Semakin panjang bilahan, maka nada yang dihasilkan akan semakin rendah atau sebaliknya. - Instrument bilah gender ditingting (dipukul) satu persatu untuk mendeteksi dan memastikan pergeseran nada yang pada umumnya berubah semakin tinggi. - Perbedaan nada pada masingmasing bilah menunjukkan perbedaan frekuensi getar bilah gender tersebut. Perbedaan frekuensi ini salah satunya dipengaruhi oleh besar kolom resonansi, yaitu bumbung yang berbentuk tabung silinder didalam rumahan bilah gender yang tertutup pada bagian bawahnya. Kolom resonansi dipengaruhi oleh diameter, panjang, dan ketebalan bahan. Hal ini terlihat pada setiap wilahan gender memiliki diameter kolom resonansi yang berbeda. Secara teoritis, semakin kecil kolom resonansi akan menghasilkan frekuensi alami yang lebih tinggi.

kemudian muncul inti-inti kristal.

Pada proses pengecoran gamelan, bagian dalam coran mendingin lebih lambat dari pada bagian luar, sehingga kristalkristal tumbuh dari inti asal mengarah ke bagian dalam coran (Surdia, 2000) - Pada proses pemanasan, logam akan bersifat lunak sehingga pada kondisi ini logam dapat dibentuk tanpa terjadi retak dengan proses pembentukan yang dilakukan diatas temperatur rekristalisasi logam yang diproses.

Keuntungan utama proses pengerjaan panas adalah lunaknya logam pada temperature tinggi sehingga gaya pembentukan relative rendah.

Sifat lunak ini disebabkan oleh adanya mekanisme pelunakan yang drastis pada saat proses rekristalisasi (Kristanto, 2010).

Ilmu Pengetahuan Alam 44