Kebanyakan orang mendengar berbagai suara yang fantastis setiap hari. Beberapa dari suara ini langsung ke telinga orang karena pilihan (misalnya, musik, suara di ujung lain panggilan telepon), sementara yang lain menemukan jalan mereka ke pusat pemrosesan pendengaran Anda karena Anda hanya berada di dunia dalam beberapa cara. Beberapa suara mengganggu, dan Anda mungkin menganggapnya sebagai kebisingan, karena terlalu keras, bernada tinggi, terlalu keras, atau tidak enak untuk didengarkan.
Selain itu, jika Anda berada di dekat sumber suara yang sangat keras, seperti amplifier atau speaker di konser musik rock, Anda akan mengerti pada saat yang sama. tingkat volume tertentu yang suaranya tidak begitu banyak terdengar seperti energi, dengan bagian bass lagu cukup untuk membuat seluruh tubuh Anda merasakan mereka. Faktanya, ini masalahnya, dan desibel (dB) adalah satuannya.
Pernahkah Anda bertanya-tanya berapa banyak rentang energi suara yang Anda alami sepanjang hidup Anda? Yaitu, ketika Anda menaikkan volume stereo ke nilai maksimumnya 10, apakah ini "lima kali lebih keras" seperti saat volume disetel ke 2? Apakah ada konversi persen ke dB yang sederhana? Seperti yang terjadi, ia bekerja sedikit berbeda dari ini.
Apa itu Desibel dalam Fisika?
Suara merambat dalam bentuk gelombang, seperti halnya gelombang elektromagnetik (misalnya, cahaya tampak, gelombang mikro). Gelombang suara, tidak seperti gelombang EM, membutuhkan media fisik seperti udara atau air untuk merambat; ruang hampa fisik seperti luar angkasa tidak bersuara, terlepas dari apa yang pembuatnya Perang Bintang film akan membuat Anda percaya.
Desibel (dB) adalah ukuran dari intensitas dan biasanya diukur dalam watt per meter persegi(W/m2). Dengan demikian, desibel menggambarkan berapa banyak kekuatan gelombang suara yang bergerak melalui irisan ruang dua dimensi setiap saat.
Persamaan yang berhubungan dengan meningkatkan dalam tingkat suara dalam desibel hingga peningkatan intensitas I dari beberapa intensitas referensi awal I0 aku s
\text{SL(dB)} = 10 \log \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg)
- Perhatikan bahwa (I/I0) tidak memiliki kesatuan, artinya Anda tidak memiliki menggunakan W/m2.
Bekerja Dengan Logaritma
Logaritma adalah eksponen, nomor yang mendasarkan (10 kecuali ditentukan lain) harus dinaikkan sama dengan argumen dari log. Misalnya, log10(100) adalah eksponen di mana 10 harus dinaikkan untuk mendapatkan 100, yaitu 2. Kalkulator Anda memiliki fungsi log untuk menangani masalah seperti ini.
Oleh karena itu, jika Anda memulai dengan intensitas suara 5 (dalam satuan apa pun) dan menaikkannya menjadi 50, hasilnya perubahan dalam tingkat desibel adalah 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10(1) = 10.
Biofisika Skala Desibel
Bagaimana jika, alih-alih ingin membandingkan intensitas dua suara yang mudah didengar, Anda ingin menyetel saya0 ke titik referensi nol sehingga hasilnya akan menjadi jumlah desibel absolut? Seperti yang terjadi, batas bawah pendengaran manusia adalah sekitar 1 × 10 −12 W/m2. Angka ini digunakan ketika nilai tetap dari saya dicari.
Bagaimana Mengonversi dB ke Peningkatan Persentase
Jika tingkat suara sebuah alat berat naik sebesar 3 dB, berapa persentase kenaikannya?
Lihat persamaan SL(dB) = 10 log (saya/saya0) dan selesaikan argumennya (jumlah dalam tanda kurung saya/saya0):
\begin{aligned} 3 &= 10 \log \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg) \\ 0.3 &= \log \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg) \\ 10^ {0.3} &= \frac{I}{I_0} \\ &= 1.995 \end{selaras}
Oleh karena itu, intensitasnya 1,995 kali lebih besar, dan perbedaan persentil diperoleh dengan pengaturan saya0 = 1, sehingga persen perubahan diberikan oleh 100 × (1,995 – 1,0) = 99,5 persen.
Dengan demikian Anda dapat melihat bahwa skala desibel hanya sedikit berbeda dengan tingkat intensitas, atau dengan kata lain, intensitas tingkat bervariasi jauh lebih luas di alam daripada skala desibel mengungkapkan, hanya untuk membuat skala desibel lebih mudah untuk bekerja dengan. Jika Anda ingin melakukan perhitungan yang lebih rumit, kalkulator desibel dan persen Sengpiel menggabungkan hal-hal seperti distorsi harmonik total untuk analisis yang lebih rinci (lihat Sumberdaya).