Layangan Bunyi
Ketika dua bunyi dengan frekuensi yang hampir sama dimainkan bersamaan, mereka bergeser masuk dan keluar dari keselarasan satu sama lain. Kadang getaran mereka bergabung membuat bunyi lebih keras, dan kadang saling meniadakan membuatnya lebih pelan, sehingga kekerasan bunyi itu berdenyut naik turun. Laju denyutan ini, disebut frekuensi layangan, hanyalah selisih antara kedua frekuensi itu.
Rumus
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — frekuensi layangan (Hz): berapa kali per detik kekerasan bunyi itu berdenyut
- f₁ — frekuensi pertama (Hz): frekuensi bunyi pertama
- f₂ — frekuensi kedua (Hz): frekuensi bunyi kedua
Contoh yang diselesaikan
Sebuah garpu tala berbunyi pada 442 Hz, dan senar gitar berbunyi pada 438 Hz. Berapa layangan per detik yang akan Anda dengar?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Uji diri Anda
Sebuah senar gitar berbunyi pada 440 Hz, dan garpu tala berbunyi pada 445 Hz. Berapa kali per detik bunyi itu akan berdenyut lebih keras dan lebih pelan?
- Jawaban benar: 5 kali per detik
- 885 kali per detik
- 440 kali per detik
Benar! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, jadi lima denyutan per detik.
Anda sedang menyetel senar gitar agar sesuai dengan acuan 440 Hz. Saat Anda mengencangkan senar itu semakin mendekati nada yang benar, apa yang terjadi pada layangan yang Anda dengar?
- Semakin cepat
- Jawaban benar: Semakin lambat dan akhirnya menghilang
- Tetap pada kecepatan yang sama
Benar! Seiring frekuensi-frekuensi itu semakin dekat, selisih |f₁ − f₂| mengecil, sehingga layangan melambat hingga hilang pada nada yang sempurna.
Di mana Anda melihatnya
Penala piano dan pemain gitar bekerja dengan telinga memanfaatkan efek ini setiap hari: bunyikan senarnya bersama sebuah garpu tala acuan, dan jika kedua nada itu berdekatan tetapi tidak sama, keras bunyinya berdenyut — denyutan beberapa kali per detik berarti hampir sepenuhnya sesuai nada, dan denyutan yang melambat dan akhirnya menghilang berarti tepat pada nadanya.
Kesalahan umum
Kekeliruan klasiknya adalah menghitung laju layangan dari kombinasi yang salah — menjumlahkan kedua frekuensi atau sekadar memakai salah satu dari keduanya, padahal laju denyutannya adalah selisihnya: f_beat = |f₁ − f₂|, jadi 445 Hz terhadap 440 Hz menghasilkan 5 denyutan per detik. Miskonsepsi kedua adalah menganggap sumber-sumbernya sendiri yang menjadi lebih keras lalu lebih pelan — keduanya berbunyi dengan sangat stabil, dan denyutan itu adalah interferensi dalam waktu, saling menambah dan saling meniadakan di telingamu.
Bagaimana ini terhubung
Layangan adalah superposisi — dua gelombang dengan frekuensi yang sedikit berbeda bergeser masuk dan keluar dari keselarasan, penjumlahan dan peniadakan yang sama seperti yang dilakukan interferensi dan difraksi di sepanjang ruang dalam optik. Di dalam unit gelombang, layangan menunjukkan mengapa 'hampir sama frekuensinya' adalah keadaan yang dapat didengar, bukan yang tak terdengar; intensitas bunyi, berikutnya, mengikuti apa yang terjadi pada energi satu gelombang tunggal saat menyebar.