Sumber Gelombang Bunyi

Sumber Bunyi - Setiap bunyi yang kita dengar dihasilkan oleh suatu benda yang bergetar. Benda yang bergetar tersebut disebut sumber bunyi. Piano, biola, dan instrumen yang dipergunakan dalam suatu orkes musik merupakan beberapa contoh benda-benda yang bertindak sebagai sumber bunyi. Bunyi yang dihasilkan bergantung pada mekanisme yang dipergunakan untuk membangkitkan bunyi. Getaran yang timbul dalam musik mungkin dihasilkan oleh gesekan, petikan, atau dengan meniupkan udara ke dalam instrumen tersebut. Biola, gitar, dan piano menggunakan senar yang bergetar untuk menghasilkan bunyi. Sementara itu, terompet, seruling, dan flute menggunakan kolom udara yang bergetar.

Gelombang berdiri pada senar.

Gambar diatas menunjukkan gelombang berdiri yang dihasilkan pada senar, yang menjadi dasar untuk semua alat petik. Frekuensi dasar atau frekuensi resonan paling rendah ditunjukkan dengan simpul tertutup yang terdapat pada kedua ujungnya. Panjang gelombang nada dasar pada senar adalah dua kali panjang senar tersebut, sehingga frekuensi dasarnya adalah:

dengan v adalah kecepatan gelombang pada senar.

Getaran yang dihasilkan senar tidak menghasilkan bunyi yang cukup keras karena senar terlalu tipis untuk menekan dan meregangkan banyak udara, maka diperlukan sejenis penguat mekanis untuk memperluas bidang permukaan yang bersentuhan dengan udara, sehingga dihasilkan bunyi yang lebih kuat. Sebagai contoh adanya kotak bunyi pada gitar dan biola, atau papan bunyi pada piano.

Panjang tali berhubungan dengan setengah panjang gelombang (1/2 λ), dengan λ adalah panjang gelombang dasar. Ketika frekuensi sama dengan kelipatan bilangan bulat dari dasar, merupakan fekuensi alami yang disebut nada atas. Frekuensi ini disebut juga harmoni, yang frekuensi dasarnya disebut harmoni pertama.

Harmoni kedua adalah mode berikutnya setelah dasar memiliki dua loop. Panjang tali l berhubungan dengan satu panjang gelombang atau dituliskan l = λ₂ . Untuk harmoni ketiga adalah l = 3/2 λ₃ , harmoni keempat l = 2λ₄ , dan seterusnya, yang dapat dinyatakan:

dengan n adalah bilangan bulat yang menunjukkan indeks harmoni, sehingga λ_n dapat dituliskan dalam bentuk:

Untuk menentukan frekuensi f di setiap getaran, dapat diketahui dengan menggunakan hubungan f = v/λ, sehingga diperoleh persamaan:

dengan f₁ adalah frekuensi dasar yang besarnya adalah:

Alat yang menggunakan kolom udara sebagai sumber bunyi disebut pipa organa. Alat musik tiup dan pipa organa menghasilkan bunyi dari getaran gelombang berdiri di kolom udara dalam tabung atau pipa. Pada beberapa alat musik tiup, bibir pemain yang bergetar membantu menggetarkan kolom udara.

Sementara itu, pada instrumen buluh, seperti klarinet dan saksofon, kolom udara dibangkitkan oleh suatu buluh yang terbuat dari bambu atau bahan lenting lainnya yang dapat digerakkan oleh hembusan napas pemainnya. Kolom udara bergetar pada kecepatan tetap yang ditentukan oleh panjang buluh. Panjang kolom udara yang efektif dapat diubah dengan membuka dan menutup sisi lubang dalam pipa.