Skip to main content

Sinyal / Gelombang Suara

Merupakan sebuah bentuk kompresi (tekanan) dan ekspansi (regangan) dari suatu medium (zat padat, cair dan gas) dengan frekuensi tertentu. Jika terdapat sesuatu yang berada di dalam medium tersebut dan berosilasi dan searah dengan arah rabatannya, maka, arah rambatnya adalah longitudinal. Suatu gelombang suara yang berasosiasi dengan rentang frekuensi pendengaran manusia, memiliki frekuensi antara 20 – 20.000 Hz. Gelombang suara yang memiliki frekuensi di bawah 20 Hz, disebut dengan gelombang infrasonik. Sedangkan jika di atas 20.000 Hz, disebut dengan gelombang ultrasonik.  

Gelombang suara merupakan suatu bentuk gelombang yang terjadi karena adanya vibrasi (getaran) dan kemudian menyebabkan terjadinya getaran identik pada suatu material tertentu dikarenakan oleh gelombang suara tersebut. Suatu gelombang suara membutuhkan medium untuk dapat bergetar sehingga pada keadaan ruang vakum, tidak akan terjadi transmisi gelombang suara.  

Ketika suatu gelombang suara ditransmisikan, maka terdapat parameter-parameter lain yang terkandung di dalamnya seperti kecepatan, panjang gelombang dan frekuensi. Frekuensi dan bentuk gelombang ditentukan oleh frekuensi dan bentuk gelombang sumber getarannya. Sedangkan kecepatan dan panjang gelombang bergantung pada medium yang ‘membawa’ gelombang suara. Hubungan antara kecepatan, panjang gelombang dan frekuensi digambarkan pada gambar 1 dan tabel 1 adalah informasi mengenai frekuensi pada material-material yang umum digunakan.  

Tabel 1 Karakteristik material dan kecepatan suara ketika melewatinya

Gambar 1 Relasi antara panjang gelombang, kecepatan dan frekuensi
Suatu tanggapan yang berhasil ditangkap oleh indera pendengaran manusia merupakan salah satu hal/kegiatan yang sebenarnya adalah kompleks. Pengukuran objektif dari suatu gelombang suara pada akhirnya dapat mengetahui juga intensitas, yang mana juga sebagai bilangan dengan jumlah Watt per satuan luas area. Telinga manusia memiliki respon non-linear sehingga sensitivitasnya bergantung pada frekuensi suara yang diterima.

Grafik pada gambar 2 memperlihatkan respon maksimum dari telinga yang berada pada daerah 2 kHz yang juga merupakan frekuensi ambang batas. Pada grafik tersebut terdapat informasi jumlah suara yang direpresentasikan oleh tiga macam satuan. Selisih cukup besar terjadi antara intensitas ambang batas frekuensi 2 kHz dengan frekensi bass 100 Hz, dengan rasio lebih kurang 105 W/m2.
Gambar 2 Level deteksi minimum pada telinga manusia
Sedangkan grafik yang terlihat pada gambar 3 memperlihatkan sensitivitas yang tinggi pada daerah rentang frekuensi 2 kHz. Akan tetapi, grafik tersebut lebih menekankan pada informasi terkait level batas aman pendengaran yang bisa diterima oleh manusia dan level tersebut memiliki variasi / deviasi yang rendah untuk rentang frekuensi yang lebar. Rentang frekuensi gelombang suara yang dapat diterima oleh telinga manusia dari 20Hz sampai 20kHz. Namun, untuk gelombang akustik, rentang frekuensi dapat bernilai MHz yang juga berarti di atas rentang frekuensi pendengaran manusia. Pada rentang ini, gelombang akan lebih terarah dan lebih tertuju karena adanya efek penyaringan (filter) pada wave path.  

Gambar 3 Level ‘pain’ untuk telinga manusia di-plot dalam rentang frekuensi tertentu


Comments