Syarat yang harus dipenuhi agar bunyi dapat terdengar:
(1) Terdapat sumber bunyi (benda yang bergetar)
(2) Terdapat medium (bunyi merambat memerlukan medium)
(3) Terdapat penerima/pendengar yang berada di dalam jangkauan sumber bunyi
Sifat-sifat gelombang bunyi:
1. Dapat dipantulkan (refleksi)
Bunyi dapat dipantulkan ketika mengenai permukaan benda yang keras. Contoh pemantulan bunyi:
A. Gaung
Gaung merupakan bunyi pantul yang terdengar ketika bunyi asli belum selesai berbunyi.
Gaung terjadi ketika sumber bunyi dan bidang pantul jaraknya dekat.
B. Gema
Gema merupakan bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai.
Gema terjadi ketika sumber bunyi dan bidang pantul jaraknya jauh.
2. Dapat dibiaskan (refraksi)
Contoh: Suara petir di malam hari terdengar lebih keras dibandingkan pada siang hari
Pada siang hari udara di permukaan lebih panas dibandingkan pada malam hari sehingga kerapatan udara pada siang hari lebih renggang dibandingkan pada malam hari. Perbedaan kerapatan udara inilah yang menyebabkan bunyi dapat dibiaskan.
3. Dapat dipadukan (interferensi)
Contoh: Kita dapat mendengar nada yang bergantian keras dan lemah saat dua sumber bunyi yang koheren berinterferensi.
4. Dapat dilenturkan (difraksi)
Contoh: Kita dapat mendengar suara orang yang berada di ruangan berbeda dan tertutup, karena bunyi dapat melewati celah-celah sempit yang bisa dilewati bunyi.
Cepat rambat bunyi dalam zat padat, gas, dan zat cair
| Zat Padat | Gas | Zat Cair |
| \(\color{blue} v = \sqrt{\dfrac{E}{\rho}}\) | \(\color{blue} v = \sqrt{\gamma \dfrac{R \cdot T}{M}}\) | \(\color{blue} v = \sqrt{\dfrac{B}{\rho}}\) |
| \(E = \text{ modulus Young (N/m²)}\)
\(\rho = \text{ massa jenis bahan (kg/m³)}\) |
\(\gamma = \text{ tetapan laplace}\)
\(R = \text{ tetapan umum gas 8,314 J/ mol K}\) \(T = \text{ suhu mutlak (K)}\) \(M = \text{ massa molekul gas (g/mol)}\) |
\(B = \text{ modulus Bulk medium (N/m²)}\)
\(\rho = \text{ massa jenis medium (kg/m³)}\) |
Cepat rambat bunyi dalam zat padat > zat cair > gas
Interferensi Gelombang Bunyi
Bunyi Kuat (konstruktif)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\triangle s = |S_1P\:-\:S_2P| = n\lambda}$$
\(n = 0, 1, 2, \dotso\)
\(n = 0 \text{ bunyi kuat pertama}\)
\(n = 0 \text{ bunyi kuat kedua}\)
Bunyi Lemah (destruktif)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\triangle s = |S_1L\:-\:S_2L| = \left(n + \dfrac{1}{2}\right)\lambda}$$
\(n = 0, 1, 2, \dotso\)
\(n = 0 \text{ bunyi lemah pertama}\)
\(n = 0 \text{ bunyi lemah kedua}\)
Efek Doppler
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red]{f_p = \dfrac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \cdot f_s}$$
atau
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red]{f_p = \dfrac{(v \pm v_w) \pm v_p}{(v \pm v_w) \pm v_s} \cdot f_s}$$
Keterangan:
\(v = \text{ cepat rambat bunyi di udara}\)
\(v_p = \text{ kecepatan pendengar}\)
Jika pendengar mendekati sumber bunyi maka \(\color{blue} v_p = +\)
Jika pendengar menjauhi sumber bunyi maka \(\color{blue} v_p = -\)
\(v_s = \text{ kecepatan sumber bunyi}\)
Jika sumber bunyi mendekati pendengar maka \(\color{red} v_s = -\)
Jika sumber bunyi menjauhi pendengar maka \(\color{red} v_s = +\)
\(v_w = \text{ kecepatan angin}\)
\(\color{green} v_w = + \text{ jika searah dengan arah rambatan bunyi}\)
\(\color{green} v_w = – \text{ jika berlawanan arah dengan arah rambatan bunyi}\)
Pipa Organa Terbuka
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red]{f_0 = \dfrac{v}{2L}}$$
\(v = \text{ cepat rambat bunyi di udara}\)
\(L = \text{ panjang pipa organa terbuka}\)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red]{ f_0 : f_1 : f_2 : \dotso = 1 : 2 : 3 : \dotso}$$
\(f_0 = \text{ frekuensi nada dasar}\)
\(f_1 = \text{ frekuensi nada atas pertama}\)
\(f_2 = \text{ frekuensi nada atas kedua}\)
Pipa Organa Tertutup
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red]{f_0 = \dfrac{v}{4L}}$$
\(v = \text{ cepat rambat bunyi di udara}\)
\(L = \text{ panjang pipa organa tertutup}\)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {f_0 : f_1 : f_2 : \dotso = 1 : 3 : 5 : \dotso}$$
Intensitas Bunyi
Intensitas gelombang (I) adalah daya gelombang yang dipindahkan per satuan luas bidang yang tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\text{I} = \dfrac{\text{P}}{\text{A}}}$$
atau dapat ditulis:
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\text{I} = \dfrac{\text{P}}{4\pi r^2}}$$
\(\text{I = intensitas bunyi (watt/m²)}\)
\(\text{P = daya gelombang (watt)}\)
\(\text{A = luas (m²)}\)
Taraf Intensitas Bunyi
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\text{TI} = 10 \cdot \log \dfrac{\text{I}}{I_0}}$$
Taraf intensitas pada jarak \(r\) dari sumber bunyi:
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\text{TI}_2 =\text{TI}_1 + 10 \cdot \log \left(\dfrac{r_1}{r_2}\right)^2}$$
Taraf intensitas untuk \(n\) buah sumber bunyi:
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\text{TI}_2 =\text{TI}_1 + 10 \cdot \log n}$$
Keterangan:
\(\text{I}_0 = \text{ intensitas ambang pendengaran } = 1 \times 10^{-12} \text{ W/m²}\)
\(\text{TI} = \text{ taraf intensitas (dB)}\)
\(\text{TI}_1 = \text{ taraf intensitas oleh 1 buah sumber bunyi}\)