NAMA KELOMPOK : Biologi (A)

SUARA

NAMA

KELOMPOK :

1. M.Shoffi Al-Baihaqqi

(13-250-0013)

2. Winda Tri Setyoningsih

(13-250-0024)

3. Diyah Ayu Trifatmawati

(13-250-0052)

4. Dwi Fithrotusy Syaharoh

(13-250-0047)

5. Siti kusnul sholikah

(13-250-0031)

6. Daryanti

(13-250-0015)

Dilengkapi oleh Arif Yachya

Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda. Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadi di udara sekitarnya. Peningkatan tekanan disebut rapatan (kompresi), sedangkan penurunannya disebut

renggangan (rarefaction). Suara merupakan getaran dari setiap substansi. Substansi dapat berupa

udara, air, kayu, atau bahan lainnya. Satu-satunya tempat di mana suara tidak dapat merambat adalah ruang vakum atau ruang hampa.

Suara adalah fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran benda, getaran suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang berubah secara continue terhadap waktu.

Pada hakekatnya suara dan bunyi adalah sama. Hanya saja kata suara dipakai untuk makhluk hidup, sedangkan bunyi dipakai untuk benda mati.

Suara

Suara menjadi metode utama berkomunikasi

1. Sifat Fisik Suara

Gelombang suara adalah getaran mekanis dalam suatu gas, cairan,

atau benda padat yang merambat/berjalan menjauhi sumber dengan kecepatan

tertentu.

Gelombang suara ini memiliki lembah dan bukit, satu buah lembah dan

bukit akan menghasilkan satu siklus atau periode. Siklus ini berlangsung

berulang-ulang, sehingga terbentuklah frekuensi dari gelombang suara tersebut.

Gelombang suara sering digambarkan dalam grafik seperti di bawah, di

mana sumbu x adalah waktu dan sumbu y tekanan atau kepadatan medium

dimana suara bergerak melalui substansi

.

S

I

F

A

T

U

M

U

M

S

U

A

R

A

Gambar skematik sebuah gelombang suara dari suatu pengeras suara/speaker. (A) diafragma bergetar dengan frekuensi (f) tertentu sehingga menimbulkan naiknya tekanan (kompresi) dan turunnya tekanan (rarefraksi) udara

diatmosfer . (B) gambaran gelombang longitudinal hasil getaran diafragma. P adalah variasi tekanan maksimum dan minimum dari tekanan atmosfer dan λ adalah panjang gelombang.

Kompresi Rarefraksi P -P 0 λ λ λ Gambar A Gambar B

Rumus yang berlaku V = λ . f 𝑇 = 1 𝑓 V = cepat rambat gelombang (m/dtk) λ = panjang gelombang (m) F = frekuensi gelombang (Hz) T = perioda

Perioda (T) didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk satu siklus

bentuk gelombang

T = 1/f.

Untuk f = 1kHz

maka,

T = 1/1000 = 1 m detik Atau 0,001 detik

dan

λ = 344 / 1000 = 0,344 m.

Suara terendah yang dapat didengar memiliki panjang gelombang 10 m dan

yang tertinggi mempunyai panjang gelombang sependek 20 nm. Cakupan

cukup besar dan kita akan melihat ini memiliki perilaku suara yang tegas.

Klasifikasi Gelombang Bunyi:

• Audiosonik (20Hz – 20.000Hz) merupakan frekuensi bunyi yang dapat didengar

oleh manusia pada umumnya.

• Infrasonik (< 20 Hz) merupakan frekuensi bunyi yang lebih rendah dari 20Hz atau

lebih rendah dari yang bisa didengar oleh manusia ( Audiosonik). Beberapa hewan

yang mampu merespon gelombang ini adalah gajah dan ikan paus. Frekuensi ini

juga digunakan oleh para geometris dan ahli fisika untuk mendeteksi gempa. Yaitu

dengan alat seismograf.

• Ultrasonik (>20.000Hz) merupakan frekuensi yang lebih tinggi dari 20.000Hz.

beberapa hewan mampu mendengar frekuensi ini dengan baik. Contohnya Anjing.

Hewan ini mampu mendengar sampai 25000Hz. Kucing mampu mendengar sampai

65000Hz, dan lumbalumba mampu mendengar sampai 150000Hz.

4. Kecepatan Suara

Kecepatan suara tergantung pada gelombang yang melewati

medium, dan merupakan properti fundamental dari materi. Secara

umum, kecepatan suara sebanding dengan akar kuadrat dari rasio

modulus elastis (kekakuan) dari kepadatannya medium mereka. Sifat

fisik dan kecepatan perubahan suara dengan kondisi ruang.

Sebagai contoh, kecepatan suara dalam gas tergantung pada

temperatur. Pada 20 ° C (68 ° F) udara di permukaan laut, kecepatan

suara sekitar 343 m / s (1.230 km / jam; 767 mph) dengan

menggunakan rumus:

v = (331 + 0,6 T) m / s

Di air tawar, juga pada 20 ° C, kecepatan suara adalah sekitar

1.482 m / s (5.335 km / jam; 3.315 mph). Dalam baja, kecepatan

suara adalah sekitar 5.960 m / s (21.460 km / jam; 13.330 mph)

 Cepat rambat bunyi di dalam zat padat:  Cepat rambat bunyi di dalam gas:

Keterangan :

v = cepat rambat bunyi (m/s) γ = tetapan laplace

R = tetapan umum gas (8300 J kmol-1K-1) T = suhu mutlak (K)

M = masa molekul gas (Kg kmol-1 )

Keterangan :

v = cepat rambat bunyi (m/s)

E = Modulus Young dalam logam (N/m² atau Pa) ρ = masa jenis bahan logam (kg/m³)

Intensitas Suara

Energi yang dibawa oleh gelombang per satuan waktu, melalui satu satuan luas yang tegak lurus

dengan arah perambatan gelombang dikenal dengan julukan intensitas (I).

Karena energi per satuan waktu adalah daya maka bisa dikatakan bahwa intensitas merupakan daya yang dibawa oleh gelombang, melalui satu satuan luas yang tegak lurus dengan arah

perambatan gelombang. Satuan sistem internasional untuk tingkat intensitas adalah Desibel (dB), 10

desibel = 1 bel.

Bel dinyatakan dengan lambang log₁₀ (I₂/I₁), dengan I₂/I₁ adalah rasio dua intensitas suara. Kata bel berasal dari nama Alexander Graham Bell (1847 – 1922), penemu

telepon yang melakukan riset tentang suara dan

pendengaran. Biasanya yang penting adalah perbandingan antara dua intensitas suara dan bukan besar

masing-masing.

Intensitas bunyi terlemah yang masih dapat kita dengar disebut ambang pendengaran. Besarnya ambang pendengaran kita adalah 10-12 _W/m2_{. Sedangkan intensitas}

tertinggi yang dapat kita dengar tanpa rasa sakit disebut ambang perasaan dan besarnya 102 _watt/m2_.

Taraf intensitas suara

Taraf intensitas suara adalah perbandingan logaritmik antara intensitas suara dengan intensitas ambang pendengaran. Taraf intensitas suara dinyatakan dalam desibel (dB). Taraf atau Tingkat intensitas suara (β) (dalam desibel):

Keterangan:

I = Intensitas Sumber

I_o = Intensitas ambang = 10-12 _W/m2_.

Tingkat intensitas bunyi ambang

pendengaran adalah 0 dB. Sedangkan

ambang rasa sakit karena bunyi

adalah 120 dB. Hal ini bersesuaian

dengan intensitas bunyi antara 10

–12

watt/m

2

_{sampai 1 watt/m}

2

_.

Energi pada gelombang yang diteruskan adalah energy potensial dan kinetic.

Intensitas ( I ) suatu gelombang suara adalah energy perdetik (1 joule/dtk = 1 watt) yang dibawa gelombang suara melalui luas penampang m2 sehingga satuannya menjadi watt/m2

Maka

I = ½ ρ v A = ½ Z (A.ω) =

𝑃

2𝑍

2

I = intensitas gelombang yang merambat pada suatu bidang (watt/m2) ρ = massa jenis medium (kg/m3)

V = cepat rambat gelombang (m/dtk)

A = lamplitudo maksimum molekul dari titik ekuilibrium (m) Ω = 2 П f adalah frekuensi angular (radian/dtk)

P = perubahan tekanan maksimum dari tekanan atmosger 2

Aliran udara yang dihasilkan dorongan otot paru-paru bersifat konstan. Ketika pita suara dalam keadaan berkontraksi, aliran udara yang lewat membuatnya bergetar

Getaran tersebut menyebabkan naik-turunnya tekanan

molekul udara pernafasan yang telah melewatinya. Molekul udara menjadi bergetar mengikuti naik-turunnya tekanan sehingga membentuk suatu pola gelombang, yaitu

gelombang longitudinal.

Gelombang suara melalui rongga vocal yaitu rongga faring  rongga mulut dan hidung. Gelombang

mengalami modulasi frekuensi ketika melewati pharynx, rongga mulut ataupun pada rongga hidung. Sinyal suara yang dihasilkan pada proses ini dinamakan sinyal voiced sound.

• Bentuk ketiga rongga berpengaruh terhadap warna suara

• Rongga mulut berubah bentuk akibat gerakan lidah, palatum lunak, rahang bawah, otot pipi, bibir dan palatum

• otot pipi, bibir dan palatum dapat memilih suara yang diinginkan (artikulasi) dari gelombang suara yang dihasilkan oleh getaran pita suara

• Pemilihan dilakukan dengan perubahan bentuk rongga mulut, sehingga dihasilkan suara yang spesifik

• Pembengkakan akibat Penyakit flu dapat merubah rongga vocal  suara yang keluar berubah

• Beberapa bunyi yang dihasilkan melalui mulut tanpa menggunakan pita suara disebut Unvoiced

sound, merupakan aliran udara melalui penciutan/konstriksi yang dibentuk oleh lidah, gigi, bibir dan

langit-langit. Misalnya p, t, k, s, dan ch, secara perinci: p, t, dan k suara/bunyi letupan (plosive sound) S, f, dan ch suara/bunyi frikatif (fricative sound)

Proses produksi suara pada manusia dapat dibagi menjadi tiga buah proses

fisiologis, yaitu :

1. pembentukan aliran udara dari paru-paru,

2. perubahan aliran udara dari paru-paru menjadi suara, baik

voiced,

maupun

unvoiced

yang dikenal dengan istilah

phonation, dan

3. artikulasi yaitu proses modulasi/ pengaturan suara menjadi bunyi yang

spesifik.

Frekuensi dasar dari hasil vibrasi yang kompleks tergantung dari massa dan tegangan dari pita suara. • Laki-laki mempunyai frekuensi suara 125 Hz.

• Wanita mempunyai frekuansi suara 250 Hz. Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”.

Organ Pembentuk Suara

Manusia :

1) Meliputi paru-paru

2) Tenggorokan/Trakea

dan bronkus

3) Laring (larinx)

4) Faring (pharynx)

5) Rongga hidung (nasal

cavity)

6) Rongga mulut (oral

cavity)

7) Lidah (tongue)

8) Bibir (lips).

9) Palatum/langit langit

mulut

Proses bicara melibatkan beberapa sistem dan

fungsi tubuh, yaitu:

1.

sistem pernapasan  hembusan udara

pernafasan melalui pita suara

2.

Sistem saraf

 pusat khusus pengatur bicara di otak

dalam korteks serebral

 pusat respirasi di dalam batang otak dan

struktur artikulasi

3.

Rongga vokal.

Bicara

Bicara  adalah kemampuan untuk

berkomunikasi dengan bahasa oral (mulut) yang membutuhkan kombinasi yang serasi dari system neuromuskular untuk mengeluarkan fonasi dan artikulasi suara.

Proses terjadinya bicara, yaitu :

Proses Sensoris meliputi pendengaran, penglihatan, dan rasa raba berfungsi untuk memahami apa yang didengar, dilihat dan dirasa  timbul keinginan untuk berbicara  Proses Motoris yaitu mengatur laring, lidah dan pipi alat-alat untuk tindakan artikulasi  Rongga mulut berubah bentuk akibat garakan lidah, rahang bawah, palatum lunak, dan pipi untuk menentukan suara yang diucapkan  timbul suara

spesifik/bunyi terucap dari gerakan rahang, lidah, mulut dan otot pipi

Daya dari kata yang terucap

• Daya dari huruf vocal lebih tinggi dari huruf konsonan. Oleh karena itu huruf konsonan lebih

mudah terdengar.

• Hasil penelitian :

Melihat Pita Suara

•

Kadang-kadang hilangnya suara, gangguan bicara, atau rasa sakit

timbul akibat obstruksi di pita suara.

•

Hal tersebut perlu dilakukan pemeriksaan, salah satu metode yang

digunakan adalah laringoskopi.

•

Metode lain juga yang digunakan adalah MRI, USG, dan berbagai

prosedur radiologis misalnya sinar-X, CT-scan, dan sebagainya.

Gangguan pada Organ Bicara dan Suara

• Disaudia adalah satu jenis gangguan bicara yang disebabkan gangguan pendengaran.

• Dislogia. Dislogia diartikan sebagai satu bentuk kelaian bicara yang disebabkan oleh kemampuan kapasitas berpikir atau taraf kecerdasan di bawah normal. Misalnya tadi dengan tapi, kopi dengan topi.

• Disatria. Disartria diartikan jenis kelainan yang terjadi akibat adanya kelumpuhan, kelemahan, kekakuan atau gangguan

koordinasi otot alat-alat ucap atau organ bicara karena adanya kerusakan susunan syaraf pusat. Disartria memlikiki beberapa jenis, yaitu: Spatic Disatria, Flaksid Disatria, Ataksia Disatria, Hipokinetik Disatria, Hiperkinetik Disatria.

• Disglosia. Disglosia mengandung arti kelainan bicara yang terjadi karena adanya kelainan bentuk struktur dari organ bicara.

Kegagalan tersebut akibat adanya kelainan bentuk dan struktur organ artikulasi, yaitu: palaktoskisis (sumbing langitan), maloklusi (tumbuh gigi atas atau gigi bawah), anomali (bentuk lidah yang tebal tidak tumbuh velum atau tali lidah yang pendek).

• Dislalia. Dislalia adalah gejala gangguan bicara karena ketidak mampuan dalam memperhatikan bunyi-bunyi bicara yang diterima, sehingga tidak mampu membentuk konsep bahasa. Misalnya”makan” menjadi “kaman” atau “nakam”

• Gangguan suara dapat berupa disfonia atau afonia dan dapat disebabkan karenakelainan organ atau kelainan fungsional.

• Laryngitis adalah peradangan dari pita suara. Paling umum, laryngitis akut disebabkan oleh infeksi yang meradangkan pita-pita suara.

Bunyi pada Jantung

Bunyi jantung adalah

bunyi

yang

disebabkan oleh proses membuka dan

menutupnya

katup jantung

akibat adanya

getaran pada

jantung

dan pembuluh darah

besar. Bunyi jantung dikenal juga

sebagai suara jantung

.

Yang digolongkan dalam bunyi jantung ialah:

1. Bunyi-bunyi jantung I, II, III, IV.

2. Opening snap.

3. Irama derap.

4. Klik.

Fonokardiografi

Rekaman bunyi/bising jantung dalam bentuk grafik disebut fonokardiogram. Dengan fonokardiografi dapat dilihat gambaran

intensitas/frekuensi bunyi dan bising jantung. Dapat juga merekam gerakan apeks, denyut yuguler dan denyut karotis. Fonokardiografi tidak dapat menggantikan auskultasi jantung dan tidak mempunyai tempat yang penting dalam kardiologi klinik, namun masih digunakan untuk keperluan pendidikan, penelitian dan membantu

mengkonfirmasikan hasil auskultasi dalam menegakkan diagnosis.

Manfaat Gelombang Bunyi

• Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut serta lokasi dan jarak objek dalam air, gelombang bunyi yang digunakan adalah ultrasonik.

• Digunakan untuk mendeteksi janin dalam rahim, biasanya menggunakan bunyi infrasonik.

• Digunakan mendeteksi keretakan suatu logam dan lain-lain.

• Diciptakannya Pengeras Suara termasuk manfaat dari bunyi audiosonik.

• Digunakan utuk kita mendengar suara, musik dan untuk memperlancar komunikasi.

• Menentukan jarak dari sesuatu tempat. • Pemecahan batu karang dalam usus.

Latihan Soal

1.

Berapa rentang panjang gelombang suara untuk kisaran frekuensi yang dapat

didengar oleh telinga manusia, f = 20 Hz sampai 20.000 Hz ? Anggap kecepatan

suara di udara pada 20 C adalah v = 344 m/dtk

Jawab

λ1 = f1/v = 344/20 =17,2 nm

λ2 = f2/v = 344/20.000 = 1,72. 10

2

Maka rentang panjang gelombang suara untuk kisaran frekuensi yang dapat didengar

oleh telinga manusia adalah 17,2 – 1,72 . 10

2

_nm

2

. Berapakah panjang gelombang suatu gelombang suara

1000 Hz di air bila kecepatannya di air v = 1480 m/dtk ?

Jawab

x =

v

f

=

1480