Intensitas Bunyi dan Skala Desibel
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar berbagai tingkat kekerasan bunyi — dari bisikan lembut hingga suara pesawat lepas landas. Untuk mengukur kekuatan bunyi secara kuantitatif, fisika menggunakan konsep intensitas bunyi dan skala desibel.
Apa itu Intensitas Bunyi?
Intensitas bunyi adalah besarnya energi yang dibawa oleh gelombang bunyi per satuan luas dan waktu. Satuan dari intensitas adalah watt per meter persegi (W/m²). Secara matematis, intensitas bunyi dapat ditulis:
\[ I = \frac{P}{A} \]
- \(I\): intensitas bunyi (W/m²)
- \(P\): daya bunyi (Watt)
- \(A\): luas permukaan tempat bunyi menyebar (biasanya permukaan bola, \(A = 4\pi r^2\))
Karena intensitas bunyi sangat bervariasi dari yang sangat kecil (bisikan) hingga sangat besar (ledakan), digunakanlah skala logaritmik yang disebut skala desibel.
Skala Desibel (dB)
Skala desibel digunakan untuk menyatakan perbandingan intensitas bunyi terhadap ambang pendengaran manusia. Rumusnya adalah:
\[ L = 10 \log_{10} \left( \frac{I}{I_0} \right) \]
- \(L\): tingkat intensitas bunyi dalam desibel (dB)
- \(I\): intensitas bunyi yang diukur (W/m²)
- \(I_0 = 10^{-12} \, \text{W/m}^2\): ambang pendengaran manusia
Contoh Soal
Jika suatu sumber bunyi memiliki intensitas \(I = 10^{-6} \, \text{W/m}^2\), berapakah tingkat intensitas bunyi dalam desibel?
Penyelesaian:
Gunakan rumus:
\[ L = 10 \log_{10} \left( \frac{10^{-6}}{10^{-12}} \right) = 10 \log_{10}(10^6) = 10 \times 6 = 60 \, \text{dB} \]
Jadi, tingkat intensitas bunyi adalah 60 dB, setara dengan suara percakapan normal.
Beberapa Tingkat Desibel dalam Kehidupan
- 0 dB: Ambang pendengaran
- 30 dB: Suara bisikan
- 60 dB: Percakapan normal
- 90 dB: Lalu lintas padat
- 120 dB: Ambang nyeri
- 140+ dB: Ledakan (berbahaya tanpa pelindung telinga)
Skala desibel memudahkan kita memahami perbedaan besar intensitas bunyi dalam kehidupan nyata. Karena menggunakan skala logaritmik, setiap peningkatan 10 dB berarti intensitas bunyi meningkat 10 kali lipat!