Gelombang Bunyi, Gema dan Resonansi

Berkat adanya gelombang bunyi , telinga dapat mendengar. Tapi itupun kalau kedua telinganya dalam keadaan normal. Karenanya bersyukurlah bila telah dikaruniai dua telinga nan normal. Dengan kedua telinga nan normal, kita dapat menangkap suara dari jeda dekat bahkan suara nan jauh. Dengan kedua telinga, manusia dapat mendengar musik, dapat mendengar ketika orang bicara dan hingar bingar suara di sekelilingnya.

Bayangkan bila tak dapat mendengar, maka global ini terasa hampa, sunyi, senyap dan tidak dapat membedakan mana suasana pasar dan mana suasana kamar nan senyap. Gelombang bunyi merupakan penghantar sehingga suara dapat sampai ke gendang telinga, sehingga kita mendengar berbagai macam suara. Gelombang bunyi sering dikatakan pula sebagai getaran di udara atau media lain sebelum suara itu sampai atau diterima oleh gendang telinga.

Secara ilmiah, gelombang bunyi dapat digambarkan seperti partikel-partikel nan bertebaran di udara, selalu dinamis dan mundur, dan takhenti bergetar. Partikel-partikel udara nan terus maju mundur dan bergetar tersebut di suatu loka eksklusif dapat saling berdesakan, dan di loka lain jaraknya dapat lebih renggang.

Wilayah partikel-partikel udara nan bertebaran, dinamis mundur dan bergetar bila saling berdekatan, merapat, berdesakan, maka membentuk suatu wilayah nan menghasilkan suara dengan tekanan tinggi. Demikian pula sebaliknya, bila di suatu wilayah partikel-partikel itu saling merenggang, maka membentuk wilayah dengan tekanan rendah.

Gelombang suara nan bertekanan tinggi dan rendah itu terus bergerak, saling bergantian, menjauh dari sumber bunyi. Gelombang suara nan terus bergerak ini membentuk gelombang bunyi nan menjadi penghantar sehingga suara nan bergerak dari sumber suara dapat ditangkap oleh gendang telinga manusia. Tanpa partikel di udara nan membentuk gelombang bunyi, maka suara nan bergerak dari sumber suara tak akan dapat ditangkap oleh gendang telinga manusia.

Gelombang bunyi disebut juga gelombang longitudinal. Disebut gelombang longitudinal sebab bunyi merambat melalui medium baik itu udara sebagai mediumnya maupun medium lain. Selain udara, gelombang bunyi atau gelombang longitudinal ini dapat pula merambat melalui benda padat, gas maupun cair. Buktinya suara dapat tetap merambat baik di udara, di dalam air maupun melalui batu bara atau benda padat lainnya.

Tapi bila suara tak dikompresi oleh gelombang bunyi secara mekanikal sehingga tak merambat melalui medium, suara akan sulit diterima oleh telinga manusia. Dengan spesifikasi gendang telinga nan secara sunatullah telah disesuaikan, maka telinga manusia tak dapat mendengar suara pada seluruh frekuensi rendah sampai dengan frekuensi sangat tinggi.

Telinga manusia hanya dapat mendengar bunyi dalam rentang frekuensi 20 Hz sampai dengan 20 KHz. Tanpa alat bantu, telinga manusia tak dapat secara langsung mendengar suara ultrasonsik (frekuensinya di bawah 20 Hz) dan tak pula secara langsung dapat mendengar jenis suara infrasonik (suara dengan frekuensi di atas 20 KHz).

Dengan adanya gelombang bunyi, selain telinga manusia dapat mendengar suara nan bergerak dari sumber suara, juga banyak kegunaan lain nan telah diaplikasikan. Misalnya saja dengan memanfaatkan gelombang bunyi dengan frekuensi ultarasonik, dapat mengukur kedalaman laut. Untuk mengukur kedalaman bahari nan perlu diketahui ialah cepat rambat bunyi dan selang waktu nan diperlukan antara saat pengirim mengirim suara sampai dengan suara itu diterima oleh penerima suara.

Dengan menggunakan rumus bahwa kedalaman bahari ialah sama dengan cepat rambat suara kali waktu nan diperlukan suara merambat kemudian dibagi dua, maka akan didapat angka akhir. Angka akhir itulah nan menyatakan kedalaman bahari nan diukur.

Dengan memanfaatkan gelombang bunyi melalui frekuensi ultrasonik, dapat dimanfaatkan buat keperluan tuna netra yakni dengan dipasangkan suatu alat penerima gelombang bunyi dengan frekuensi ultrasonik, sehingga dapat membantu mengenali sumber bunyi nan merambat ke arahnya.

Aplikasi prinsip gelombang bunyi ini banyak dipergunakan di global kedokteran, salah satunya ialah teknik inspeksi USG. Mungkin Anda pernah melihat dokter atau pakar media lain nan menggerak-gerakkan alat eksklusif di perut ibu hamil nan sebelumnya telah dilumuri semacam gel. Alat ini kemudian tersambung ke komputer.

Pada alat nan di global kedokteran dikenal dengan nama probe itu dilengkapi semacam scaning nan menggunakan gelombang bunyi ultrasonik. Probe nan telah tersambung ke komputer, menerima gelombang bunyi nan ditangkap, lalu ditampilkan di layar komputer bagaimana suasana nan terjadi di dalam perut ibu hamil, janin nan bergerak-gerak dan informasi lain nan hanya tenaga medis sajalah nan mengetahui atau dapat menerjemahkan dengan pasti.

Selain buat memeriksa keadaan janin dalam perut ibu hamil, prinsip pemindaian dengan memanfaatkan gelombang bunyi ini dapat pula buat memeriksa keadaan liver, otak dan organ di dalam tubuh lainnya apakah ada tand

Bahkan dengan kemajuan teknologi kedokteran sekarang, dengan memanfaatkan perangkat nan merupakan pelaksanaan dari gelombang bunyi ultrasonik ini, sekarang dapat mengobati atau menghilangkan jaringan otak nan abnormal tanpa harus melalui operasi otak seperti nan sebelumnya dilakukan dokter bedah dan pakar medis lain.

Tentu saja dengan inovasi ini, risiko nan harus diderita oleh penderita kelainan otak jauh semakin rendah dibanding sebelumnya ketika harus melakukan bedah. Yang namanya bedah, tentu saja takbisa menghindari dari proses memotong, melubangi dan akhirnya menjahit bekas dilakukannya pembedahan.

Bagi kebanyakan orang mendengarnya saja sudah mengerikan dan takpernah membayangkan bagaimana jadinya kalau harus menjalani bedah otak seperti itu. Berkat keseriusan memanfaatkan gelombang bunyi ultrasonik, kengerian itu semakin dapat dihindari.

Berkaitan dengan gelombang bunyi, perlu pula diketahui terminologi nan erat hubungannya dengan suara. Kenapa misalnya bunyi kereta terdengar lebih kencang dibanding dengan suara teman Anda nan berbisik? Atau kenapa misalnya jeda telinga dengan sumber bunyi nan semakin jauh, maka kenyaringan suara juga semakin melemah?

Banyak hal nan masih belum terungkap sekalipun gelombang bunyi sebagai partikel-partikel udara nan merambat, bergerak dan kadang merapat kadang pula saling menjauh, telah diketahui sejak lama. Secara teoritis kebanyakan suara nan merambat dan terdengar oleh gendang telinga manusia, merupakan gabungan dari majemuk frekuwensi dan sporadis sekali nan benar-benar suara murni.

Gema. Apa sebenarnya gema itu? Gema ialah gelombang bunyi nan dipantulkan pada medium lain sehingga sebelum suara itu didengar, terlebih dahulu mengalami penundaan. Ada jarak waktu antara ketika gelombang bunyi dipancarkan dari sumber bunyi hingga gelombang bunyi itu didengar kembali. Jarak inilah nan menyebabkan terjadi gema. Tebing pegunungan misalnya, merupakan pemantul gelombang bunyi nan baik.

Gema ini sebenarnya diperlukan dalam kondisi-kondisi tertentu.
Gelombang bunyi nan merambat dari sumber suara melalui medium eksklusif kemudian terdengar oleh telinga, kecepatannya dapat berubah-ubah. Suhu dan tekanan udara merupakan dua faktor nan sangat memengaruhi kecepatan gelombang bunyi ini.

Dalam keadaan normal dapat dirata-ratakan bahwa kecepatan gelombang bunyi di udara ialah 1.224 km/jam. Namun dalam keadaan suhu dingin dan lapisan udara semakin tipis dengan ketinggian 11 km dari permukaan tanah, kecepatan gelombang bunyi dapat turun menjadi 1.000 km/jam. Namun demikian ketika gelombang bunyi itu merambat pada medium cair atau di dalam air, kecepatannya dapat meningkat menjadi beberapa kali lipat yakni menjadi sekitar 5.400 km/jam.

Gelombang bunyi dan kecepatan merambatnya gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari secara natural telah pula dimanfaatkan di dalam banyak kegiatan. Gelombang bunyi dan kecepatan merambatnya, bagi nelayan tradisional nan sedang melaut, dapat menjadi petunjuk pergantian malam ke siang dan siang ke malam. Pada malam hari kerapatan udara sebagai salah satu medium suara jauh lebih kedap dibanding siang hari. Dengan demikian suara nan merambat dari sumber suara akan tertangkap oleh gendang telinga jauh lebih nyaring dan jelas.