Bunyi: Perbedaan antara revisi

[[Berkas:Thoth08BigasDrumEvansChalmette.jpg|jmpl|Drum menghasilkan suarabunyi melalui [[Membran (disambiguasi)|membran]] bergetar.]]

Dalam fisika, '''bunyiBunyi''' ataumemiliki '''suara'''pengertian adalahyang bervariasi menurut bidang ilmunya. Dalam ilmu fisika, bunyi adalah suatu getaran yang merambat sebagai [[gelombang akustik]], melalui [[media transmisi]] seperti [[gas]], [[cairan]], atau [[Padat|benda padat]]. Sementara dalam ilmu [[fisiologi]] dan [[psikologi]] manusia, bunyi adalah ''penangkapan'' gelombang akustik oleh telinga dan ''pemersepsian'' gelombang tersebut oleh [[otak]].

DalamGelombang [[fisiologi]]akustik danyang [[psikologi]]mampu manusia,mengaktifkan suara adalah ''penerimaan'' gelombang dan ''persepsi'' merekapada olehpendengaran [[otak]].manusia Hanyaadalah gelombang akustik yang memiliki [[frekuensi]] antara 20 [[Hertz|Hz]] dan 20 [[Kilohertz|kHz]], yang termasuk dalam rentang [[frekuensi audio]], yang menimbulkan persepsi pendengaran pada manusia. Di udara pada[[Tekanan tekananatmosfer|bertekanan atmosfer]] normal, inifrekuensi tersebut mewakili gelombang suarabunyi dengan [[panjang gelombang]] 17 [[meter (56 kaki)]] hingga 1,7 [[sentimeter (0,67 in)]]. Gelombang suarabunyi berfrekuensi di atas 20 [[Kilohertz|kHz]] dikenaldisebut sebagai[[ultrabunyi]], USGsementara dan tidak terdengar oleh manusia. Gelombanggelombang suarabunyi di bawah 20 Hz dikenal sebagaidisebut [[infrasonikinfrabunyi]]. SpesiesKeduanya jenis tersebut tidak dapat terdengar oleh manusia. Berbagai jenis spesies hewan yang berbeda memiliki [[rentang pendengaran]] yang bervariasi.

== AkustikAkustika ==

AkustikAkustika adalah ilmu interdisipliner yang berkaitan dengan studi tentang gelombang mekanik dalam gas, cairan, dan padatan termasuk getaran, suarabunyi, ultrasonik[[ultrabunyi]], dan infrasonik[[infrabunyi]]. Seorang ilmuwan yang bekerja di bidang [[akustikakustika]] adalah seorang ''akustikanahli akustika'', sementara seseorang yang bekerja di [[bidang teknik akustik]] dapat disebut ''insinyur akustikakustika''.<ref>ANSI S1.1-1994. American National Standard: Acoustic Terminology. Sec 3.03.</ref> Seorang [[insinyur audio]], di sisi lain, berkaitan dengan perekaman, manipulasi, pencampuran, dan reproduksi suarabunyi.

Aplikasi akustikakustika ditemukan di hampir semua aspek masyarakat modern, subdisiplin termasuk [[aeroacoustics]]aeroakustika, [[pemrosesan sinyal audio]], [[akustikakustika arsitektur]], [[bioacoustics]]bioakustika, akustik-elektroelektroakustika, [[kebisingan lingkungan]], [[akustikakustika musik]], [[pengontrol kebisingan]], [[psikoacoustics]]psikokustika, [[percakapan]], [[USG|ultrasoundultrasonografi]], [[akustikakustika bawah air]], dan [[getaran]].<ref>{{Cite web|url=https://web.archive.org/web/20130514111126/http://www.aip.org/pacs/pacs2010/individuals/pacs2010_regular_edition/reg_acoustics_appendix.htm|title=PACS 2010 Regular Edition—Acoustics Appendix|date=2013-05-14|website=web.archive.org|access-date=2020-06-04|archive-date=2013-05-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20130514111126/http://www.aip.org/pacs/pacs2010/individuals/pacs2010_regular_edition/reg_acoustics_appendix.htm|dead-url=unfit}}</ref>

SuaraBunyi didefinisikan sebagai "(a) [[Osilasi]] dalam tekanan, tegangan, perpindahan partikel, kecepatan partikel, dll., Disebarkan dalam medium dengan kekuatan internal (misalnya, elastis atau kental), atau superposisi dari osilasi yang diperbanyak. (B) Perabaan pendengaran yang ditimbulkan oleh osilasi yang dijelaskan dalam (a)."<ref>[[ANSI/ASA S1.1-2013]]</ref> SuaraBunyi dapat dilihat sebagai gerakan gelombang di udara atau media elastis lainnya. Dalam hal ini, suarabunyi adalah stimulus. SuaraBunyi juga dapat dilihat sebagai eksitasi dari mekanisme pendengaran yang menghasilkan persepsi suarabunyi. Dalam hal ini, suarabunyi adalah [[Sense and Sensibility|perabaan]].

== Fisika dari suara ==

[[Berkas:23._Звучни_вилушки Звучни виљушки.ogv|jmpl|<small>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.</small>]]

SuaraBunyi dapat merambat melalui media seperti udara, air dan padatan sebagai gelombang longitudinal dan juga sebagai gelombang transversal dalam padatan (lihat [[Bunyi#Gelombang longitudinal dan transversal|Gelombang longitudinal dan transversal]], dibawahdi bawah). Gelombang suarabunyi dihasilkan oleh sumber suarabunyi, seperti diafragma bergetar dari ''speaker'' stereo. Sumber suarabunyi menciptakan getaran di media sekitarnya. Ketika sumber terus bergetar media, getaran merambat menjauh dari sumber dengan [[kecepatanlaju suarabunyi]], sehingga membentuk gelombang suarabunyi. 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 suarabunyi. 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 [[Refleksi (fisika)|dipantulkan]], [[dibiaskan]], atau [[dilemahkan]] oleh medium.<ref name="JHU">{{cite web|url=http://pages.jh.edu/~virtlab/ray/acoustic.htm|title=The Propagation of sound|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150430054640/http://pages.jh.edu/~virtlab/ray/acoustic.htm|archivedate=30 April 2015|accessdate=26 June 2015|url-status=live|df=}}</ref>

SuaraBunyi ditransmisikan melalui gas, plasma, dan cairan sebagai [[gelombang longitudinal]], juga disebut gelombang [[Kompresi (fisika)|kompresi]]. Dibutuhkan media untuk disebarkan. Namun, melalui padatan, ia dapat ditransmisikan sebagai gelombang longitudinal dan [[gelombang transversal]]. Gelombang suarabunyi longitudinal adalah gelombang deviasi [[tekanan]] bolak-balik dari tekanan [[Keseimbangan mekanis|kesetimbangan]], yang menyebabkan daerah [[Kompresi (fisika)|kompresi]] dan [[Penghalusan|penghalusan lokal]], sedangkan [[gelombang transversal]] (dalam padatan) adalah gelombang tegangan geser bolak-balik pada sudut kanan ke arah propagasi.

Gelombang suarabunyi dapat "dilihat" menggunakan cermin parabola dan objek yang menghasilkan suarabunyi.<ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=px3oVGXr4mo|title=What Does Sound Look Like?|work=NPR|publisher=YouTube|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140410064648/http://www.youtube.com/watch?v=px3oVGXr4mo|archivedate=10 April 2014|accessdate=9 April 2014|url-status=live|df=}}</ref>

Energi yang dibawa oleh gelombang suarabunyi berosilasi mengubah bolak-balik antara energi potensial dari [[Kompresi (fisika)|kompresi]] tambahan (dalam kasus gelombang longitudinal) atau [[Deformasi (fisika)#Regangan|regangan]] perpindahan lateral (dalam kasus gelombang transversal) dari materi, dan energi kinetik dari kecepatan perpindahan. partikel medium.

[[Berkas:The_Elements_of_Sound_jpg.jpg|jmpl|Grafik 'tekanan dari waktu ke waktu' dari rekaman 20 ms dari nada klarinet menunjukkan dua elemen dasar suarabunyi: Tekanan dan Waktu.]]

[[Berkas:Sine_waves_different_frequencies.svg|jmpl|SuaraBunyi-bunyi dapat direpresentasikandiwakilkankan sebagaidengan campuran dari [[gelombang sinus|gelombang-gelombang sinus]]oidal komponenyang merekaberada daripada frekuensi yang berbeda dan menjadi satu. Gelombang di bawah memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada yang di atas. Sumbu horizontal mewakili waktu.]]

Meskipun ada banyak kerumitan yang berkaitan dengan transmisi suarabunyi, pada titik penerimaan (yaitu telinga), suarabunyi siap dibagi menjadi dua elemen sederhana: tekanan dan waktu. Elemen-elemen mendasar ini membentuk dasar dari semua gelombang suarabunyi. Mereka dapat digunakan untuk menggambarkan, secara absolut, setiap suarabunyi yang kita dengar.

Untuk memahami suarabunyi lebih lengkap, gelombang kompleks seperti yang ditunjukkan dalam latar belakang biru di sebelah kanan teks ini, biasanya dipisahkan menjadi bagian-bagian komponennya, yang merupakan kombinasi dari berbagai frekuensi gelombang suarabunyi (dan kebisingan).<ref name="Handel, S. 1995">Handel, S. (1995). [https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=OywDx9pxCMYC&oi=fnd&pg=PA425&dq=%22Timbre+perception+and+auditory+object+identification%22&ots=P_6L53f1rX&sig=UF2k3GyEzCF1rOnDKHhgeA2MyJc Timbre perception and auditory object identification]. Hearing, 425–461.</ref><ref name="Kendall, R. A. 1986">Kendall, R.A. (1986). The role of acoustic signal partitions in listener categorization of musical phrases. Music Perception, 185–213.</ref><ref name="Matthews, M. 1999 pp. 79-88">Matthews, M. (1999). Introduction to timbre. In P.R. Cook (Ed.), Music, cognition, and computerized sound: An introduction to psychoacoustic (pp. 79–88). Cambridge, Massachusetts: The MIT press.</ref>

[[Gelombang]] suarabunyi sering disederhanakan menjadi deskripsi dalam hal [[Bidang Gelombang|gelombang bidang]] [[Gelombang sinus|sinusoidal]], yang ditandai dengan sifat-sifat umum ini:

* [[Amplitudo]], [[tekanan suarabunyi]] atau Intensitas

* [[KecepatanLaju suarabunyi]]

* [[Arah relatif tubuh|Arah]]

SuaraBunyi yang dapat dilihat oleh manusia memiliki frekuensi dari sekitar 20&nbsp;Hz hingga 20.000&nbsp;Hz. Di udara pada [[suhu dan tekanan standar]], panjang gelombang gelombang suarabunyi yang sesuai berkisar dari 17 m (56 kaki) hingga 17&nbsp;mm (0,67 in). Terkadang kecepatan dan arah digabungkan sebagai [[Vektor (spasial)|vektor]] [[kecepatan]]; jumlah dan arah gelombang digabungkan sebagai [[vektor gelombang]].

[[Gelombang transversal]], juga dikenal sebagai gelombang geser, memiliki sifat tambahan, ''[[Polarisasi (gelombang)|polarisasi]]'', dan bukan merupakan karakteristik gelombang suarabunyi.

=== KecepatanLaju suarabunyi ===

[[Berkas:FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_(7_July_1999)_-_filtered.jpg|ka|jmpl|Angkatan Laut AS [[F/A-18E/F Super Hornet|F / A-18]] mendekati kecepatanlaju suarabunyi. Lingkaran putih terbentuk oleh tetesan air yang diduga berasal dari penurunan tekanan udara di sekitar pesawat (lihat [[singularitas Prandtl – Glauert]]).<ref name="nasa2">{{Cite APOD|title=A Sonic Boom|access-date=26 June 2015|date=19 August 2007}}</ref>]]

Kecepatan suarabunyi tergantung pada medium yang dilewati gelombang, dan merupakan sifat dasar material. Upaya signifikan pertama menuju pengukuran kecepatanlaju suarabunyi dilakukan oleh [[Isaac Newton]]. Dia percaya kecepatanbahwa laju suarabunyi dalam suatu zat tertentu sama dengan akar kuadrat dari tekanan yang bekerja padanya dibagi dengan kepadatannya:

Ini kemudian terbukti salah ketika ditemukan salah mendapatkan kecepatan. Ahli matematika Prancis [[Pierre-Simon Laplace|Laplace]] mengoreksi formula dengan menyimpulkan bahwa fenomena perjalananperambatan suarabunyi bukan isotermal, seperti yang diyakini oleh Newton, tetapi [[Proses adiabatik|adiabatik]]. Dia menambahkan faktor lain ke persamaan — gamma — dan dikalikan <math>\sqrt{\gamma}</math> oleh <math>\sqrt{p/\rho}</math>, dengan demikian muncul dengan persamaan <math>c = \sqrt{\gamma \cdot p/\rho}</math>. Sejak <math>K = \gamma \cdot p</math>, persamaan terakhir muncul menjadi <math>c = \sqrt{K/\rho}</math>, yang juga dikenal sebagai persamaan Newton-Laplace. Dalam persamaan ini, ''K'' adalah modulus curah elastis, c adalah kecepatanlaju suarabunyi, dan <math>\rho</math> adalah kepadatannya. Dengan demikian, kecepatanlaju suarabunyi sebanding dengan [[akar kuadrat]] dari [[rasio]] [[modulus massa]] medium terhadap densitasnya.

Sifat-sifat fisik dan kecepatanlaju suarabunyi berubah dengan kondisi sekitar. Misalnya, kecepatanlaju suarabunyi dalam gas tergantung pada suhu. Dalam 20&nbsp;°C (68&nbsp;°F) udara di permukaan laut, kecepatanlaju suarabunyi sekitar 343 m / s (1.230&nbsp;km / jam; 767&nbsp;mph) menggunakan rumus v [m / s] = 331 + 0.6''T'' [°C ] Di air tawar, juga pada 20&nbsp;°C, kecepatanlaju suarabunyi sekitar 1.482&nbsp;m/s (5.335&nbsp;km / jam; 3.315&nbsp;mph). Dalam baja, kecepatanlaju suarabunyi sekitar 5.960 m / s (21.460&nbsp;km / jam; 13.330&nbsp;mph). Kecepatan suarabunyi juga sedikit sensitif, yang tunduk pada efek [[Anharmonicity|anharmonik]] orde dua, terhadap amplitudo suarabunyi, yang berarti ada efek perambatan non-linear, seperti produksi harmonik dan nada campuran yang tidak ada dalam suarabunyi asli ( lihat [[array parametrik]]).

Jika efek [[Relativitas khusus|relativistik]] penting, kecepatanlaju suarabunyi dihitung dari [[Dinamika fluida|persamaan Euler relativistik]].

=== Tingkat tekanan suarabunyi ===

{{Pengukuran suarabunyi}}

[[Tekanan suarabunyi]] adalah perbedaan, dalam media yang diberikan, antara tekanan lokal rata-rata dan tekanan dalam gelombang suarabunyi. 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 [[rootakar meanpurata squarekuadrat]] (RMS). Misalnya, tekanan suarabunyi 1 [[Pascal (unit)|Pa]] RMS (94 dBSPL) di udara atmosfer menyiratkan bahwa tekanan aktual dalam gelombang suarabunyi berosilasi antara (1 atm <math>-\sqrt{2}</math> Pa) dan (1 atm <math>+\sqrt{2}</math> Pa), yaitu antara 101323,6 dan 101326,4 Pa. Karena telinga manusia dapat mendeteksi suarabunyi dengan berbagai amplitudo, tekanan suarabunyi sering diukur sebagai level pada skala [[desibel]] logaritmik. '''Tingkat tekanan suarabunyi''' (SPL) atau ''L''_p didefinisikan sebagai

: Dimana ''p'' adalah tekanan suarabunyi ''root-mean-square'' dan <math>p_\mathrm{ref}</math> adalah tekanan suarabunyi referensi. Tekanan suarabunyi referensi yang umum digunakan, didefinisikan dalam standar [[American National Standards Institute|ANSI]] [[ANSI S1.1-1994|S1.1-1994]], adalah 20 [[MicropascalMikropascal|µPa]] di udara dan 1 [[MicropascalMikropascal|µPa]] dalam air. Tanpa tekanan suarabunyi referensi yang ditentukan, nilai yang dinyatakan dalam desibel tidak dapat mewakili tingkat tekanan suarabunyi.

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

== UltrasonografiFrekuensi ==

== Infrasonik =Ultrabunyi===

* [[Akustik Ruangruang]]

* [[Daftar suarabunyi yang takmasih bisabelum dibeberkandapat dijelaskan]]

* [http://www.acoustics.salford.ac.uk/schools/index1.htm Sounds Amazing; sumber belajar KS3 / 4 untuk suarabunyi dan gelombang] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120313122023/http://www.acoustics.salford.ac.uk/schools/index1.htm |date=2012-03-13 }}

* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/soucon.html HyperPhysics: SuaraBunyi dan Pendengaran]

* [http://podcomplex.com/guide/physics.html Pengantar Fisika SuaraBunyi]

* [http://www.audiodesignline.com/howto/audioprocessing/193303241 Audio untuk abad ke-21] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090123120804/http://audiodesignline.com/howto/audioprocessing/193303241 |date=2009-01-23 }}

* [http://www.sengpielaudio.com/calculator-soundlevel.htm Konversi unit dan level suarabunyi]

* [http://www.sengpielaudio.com/Calculations03.htm Perhitungan suarabunyi]

* [http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/ More Sounds Amazing; sumber belajar bentuk keenam tentang gelombang suarabunyi] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140617160826/http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/ |date=2014-06-17 }}