Cara Terbentuknya Suara Gema di Ruangan Kosong Menurut Ilmu Fisika

Ilustrasi ruangan kosong. Foto: Unsplash

Suara merupakan salah satu fenomena fisika yang dapat dirasakan sehari-hari. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar suara yang berbeda tergantung pada kondisi lingkungan. Salah satunya adalah gema, yaitu pantulan suara yang terdengar kembali beberapa saat setelah suara asli dihasilkan. Fenomena ini sangat umum terjadi di ruangan kosong, aula besar, atau bahkan di dalam gua. Artikel ini akan menguraikan cara terbentuknya suara gema di ruangan kosong, yang ditinjau dari sudut pandang ilmu fisika.

1. Proses Dasar Suara Gema dalam Ruangan

Gema terbentuk karena gelombang suara yang diproduksi seseorang atau suatu sumber memantul kembali setelah mengenai permukaan keras seperti dinding, langit-langit, atau lantai. Pantulan ini tidak langsung hilang, melainkan kembali ke telinga pendengar setelah jeda waktu tertentu.

Menurut penjelasan dari Physics Classroom, gema terjadi ketika suara dipantulkan dari permukaan yang cukup jauh sehingga telinga manusia dapat membedakan antara suara asli dan suara pantulan, biasanya dengan jeda minimal 0,1 detik.

2. Peran Ruangan Kosong dalam Terbentuknya Gema

Mengapa ruangan kosong sangat sering menghasilkan gema? Alasannya adalah karena minimnya perabot atau material penyerap suara. Perabot seperti sofa, karpet, atau tirai biasanya menyerap sebagian besar energi suara, sehingga pantulan suara menjadi lemah dan tidak terdengar jelas.

Sebaliknya, pada ruangan kosong dengan permukaan keras seperti tembok beton atau lantai keramik, hampir seluruh energi suara dipantulkan kembali.

Acoustical Society of America menjelaskan bahwa ruangan dengan reverberation time (waktu dengung) tinggi akan cenderung menghasilkan gema yang jelas karena pantulan suara berlangsung lebih lama.

3. Jarak dan Waktu Tunda yang Mempengaruhi Gema

Kecepatan suara di udara sekitar 343 meter per detik pada suhu 20°C. Jika suara dipantulkan dari permukaan sejauh 17 meter, maka suara pantulan akan kembali setelah sekitar 0,1 detik, cukup untuk didengar sebagai gema terpisah dari suara asli.

Live Science mencatat bahwa jarak minimal antara sumber suara, permukaan pemantul, dan pendengar sangat menentukan seberapa jelas gema terdengar. Semakin jauh jaraknya, semakin panjang jeda gema yang dirasakan.

4. Perbedaan Gema dan Gaung

Selain gema, ada fenomena akustik lain yang mirip, yaitu gaung (reverberation). Bedanya, gema adalah pantulan suara yang terdengar jelas setelah jeda waktu tertentu, sementara gaung merupakan kumpulan pantulan suara yang tumpang tindih sehingga terdengar seperti suara yang memanjang.

Dalam ruangan kosong yang luas, biasanya keduanya bisa terjadi bersamaan. Britannica menjelaskan bahwa gema lebih mudah terdengar di ruangan dengan ukuran besar dan permukaan keras, sedangkan gaung cenderung muncul di ruangan dengan dimensi lebih kecil atau permukaan tidak rata.

5. Contoh Nyata Gema dalam Kehidupan Sehari-hari

Fenomena gema bukan hanya terbatas pada ruangan kosong. Misalnya, seseorang yang berteriak di dalam gua, gedung bioskop kosong, atau stadion yang tidak terisi penonton akan mendengar gema suaranya.

Hal ini karena suara terpantul dari dinding batu atau struktur bangunan. Bahkan, dalam arsitektur akustik, efek gema sering diperhitungkan agar tidak mengganggu kualitas suara di gedung konser.

Menurut National Institute of Standards and Technology (NIST), pengendalian gema dalam desain akustik ruang sangat penting agar suara tetap jelas terdengar, misalnya dengan menambahkan material penyerap suara atau peredam akustik.

6. Faktor Lingkungan yang Memengaruhi Gema

Selain ukuran ruangan dan permukaan dinding, kondisi lingkungan juga memengaruhi terbentuknya gema. Suhu udara, kelembaban, dan kepadatan ruangan dapat sedikit mengubah kecepatan rambat suara sehingga memengaruhi intensitas pantulan.

Pada ruangan dengan udara kering, suara biasanya merambat lebih cepat dan jelas. ScienceDirect Journal of Applied Acoustics menyebutkan bahwa faktor kelembaban udara dapat menurunkan daya pantul suara karena energi suara lebih cepat diserap oleh molekul air di udara.

Baca juga: Ciri-Ciri Perubahan Fisika dan Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari

(NDA)