Analisis Produksi Suara Alat Musik Tiup menggunakan Metode Fast Fourier Transform (FFT) dan Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD)

Abstract

Alat musik tiup merupakan kelompok alat musik yang memanfaatkan aliran udara untuk menghasilkan suara. Dua contoh alat musik tiup yang umum digunakan adalah suling dan rekorder. Penelitian ini menganalisis proses produksi suara pada alat musik tiup menggunakan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dan Fast Fourier Transform (FFT). Simulasi CFD digunakan untuk mengamati pola aliran udara dengan variasi laju aliran yang berbeda, sementara FFT digunakan untuk menganalisis karakteristik spektral suara yang dihasilkan, seperti distribusi frekuensi dan amplitudo. Hasil simulasi CFD menunjukkan bahwa perubahan laju aliran udara dalam alat musik tiup memengaruhi frekuensi suara yang dihasilkan. Pada alat musik seruling, pada tangga nada Do, kecepatan aliran maksimum sebesar 2,06 m/s dengan kecepatan udara masuk 2 m/s menghasilkan frekuensi sebesar 984,33 Hz dengan amplitudo 0,0017. Pada tangga nada Mi, kecepatan aliran 2,06 m/s menghasilkan frekuensi 1221,68 Hz dan amplitudo 0,0499. Pada tangga nada Sol, frekuensi yang dihasilkan sebesar 2492,76 Hz dengan amplitudo 0,0492 pada kecepatan aliran 2,06 m/s. Pada alat musik rekorder, frekuensi yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan suling karena perbedaan bentuk geometri dan material. Pada tangga nada Do, kecepatan aliran 2.01 m/s dengan kecepatan udara masuk 2 m/s menghasilkan frekuensi 2401.59 Hz dan amplitudo 0.0576. Pada tangga nada Mi, kecepatan aliran 1.93 m/s menghasilkan frekuensi 3979.26 Hz dengan amplitudo 0.0412. Pada tangga nada Sol, kecepatan aliran 1.95 m/s menghasilkan frekuensi 2623.15 Hz dan amplitudo 0.0439. Dari hasil penelitian ini, diketahui bahwa material rekorder yang terbuat dari Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan suling yang terbuat dari kayu. Hal ini dikarenakan ABS lebih keras dan kaku, memungkinkan getaran udara bergerak lebih cepat dan efisien. Sifat kayu yang alami dan berpori cenderung menyerap energi getaran, sementara ABS yang padat lebih efektif memantulkan getaran udara di dalam alat musik. Selain itu, bentuk geometri instrumen juga memengaruhi suara yang dihasilkan. Kata kunci: Suling, Rekorder, CFD, FFT, Frekuensi.