Apa itu Taraf intensitas bunyi? — Fisika

Definisi 21.9 Fisika Sekolah Menengah Atas · Bab 21 — Bunyi dan Akustika

Telinga terbentang dua belas pangkat sepuluh, sehingga intensitasnya disebutkan secara logaritma. Taraf intensitas bagi $I$ adalah

L = 10 \log_{10}(I/I_0), \qquad I_0 = 1.0 \times 10^{-12}\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2},

dalam desibel ( $\mathrm{dB}$ ): ambang pendengarannya $0\,\mathrm{dB}$ , rasa sakitnya di dekat $120\,\mathrm{dB}$ .

Sebuah tangga taraf sehari-hari: tiap langkah 20\, dB adalah lompatan intensitas seratus kali lipat; di luar 85\, dB (zona merah) paparannya merusak pendengaran. — Sebuah tangga taraf sehari-hari: tiap langkah $20\,\mathrm{dB}$ adalah lompatan intensitas seratus kali lipat; di luar $85\,\mathrm{dB}$ (zona merah) paparannya merusak pendengaran.

Baca dalam konteks →

Definisi 7.5 Fisika Universitas — Tahun 2 · Bab 7 — Gelombang Bunyi dalam Fluida

Yang disebut taraf bunyi sebuah gelombang berintensitas rerata $I$ adalah

L = 10\log_{10}\frac I{I_0} \ \text{dB} , \qquad I_0 = 1 \times 10^{-12}\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}

— yaitu ambang pendengaran pada $1\,\mathrm{kHz}$ , yang di udara bersesuaian dengan amplitudo tekanan $p_0 \approx 2 \times 10^{-5}\,\mathrm{Pa}$ (rms) $= 2 \times 10^{-10}$ atmosfer. Melipatduakan intensitasnya menambah $3\,\mathrm{dB}$ ; sepuluh kali, $10\,\mathrm{dB}$ ; seratus kali amplitudo tekanannya, $40\,\mathrm{dB}$ . Ruang yang tenang $30\,\mathrm{dB}$ , percakapan $60\,\mathrm{dB}$ , jalan yang ramai $80\,\mathrm{dB}$ , konser rok $110\,\mathrm{dB}$ , ambang nyeri $120\,\mathrm{dB}$ ( $I = 1\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}$ , $p_m = 29\,\mathrm{Pa}$ ).

Kiri: dalam gelombang bunyi bidang yang berjalan, tekanan lebih dan kecepatan fluidanya sefase, dan simpangannya tertinggal seperempat periode. Kanan: skala desibel — tiap langkah 20\, dB melipatgandakan intensitasnya seratus kali dan amplitudo tekanannya sepuluh kali. — Kiri: dalam gelombang bunyi bidang yang berjalan, tekanan lebih dan kecepatan fluidanya sefase, dan simpangannya tertinggal seperempat periode. Kanan: skala desibel — tiap langkah $20\,\mathrm{dB}$ melipatgandakan intensitasnya seratus kali dan amplitudo tekanannya sepuluh kali.

Contoh

Contoh 7.6 (Betapa kecilnya sebuah bunyi)

Pada ambangnya, $1\,\mathrm{kHz}$ : $p_m = 2.8 \times 10^{-5}\,\mathrm{Pa}$ , $v_m = p_m/Z = 7 \times 10^{-8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ , dan amplitudo simpangannya $\xi_m = v_m/\omega = 1 \times 10^{-11}\,\mathrm{m}$ — sepersepuluh garis tengah sebuah atom: gendang telinga mengindra gerak yang lebih kecil daripada sebuah atom. Pada $120\,\mathrm{dB}$ , $\xi_m = 11\,\text{µ}\mathrm{m}$ , masih tak kasatmata, dan $p_m/P_0 = 3 \times 10^{-4}$ : bahkan bunyi yang paling keras pun merupakan gangguan yang amat kecil, itulah sebabnya teori linearnya bekerja begitu baik.

Contoh 7.8 (Sebuah sirene, sebuah percakapan)

Sirene $10\,\mathrm{W}$ : $I = 10/4\pi r^2$ , $0.8\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}$ pada $1\,\mathrm{m}$ ( $119\,\mathrm{dB}$ , ambang nyeri), $79\,\mathrm{dB}$ pada $100\,\mathrm{m}$ , $59\,\mathrm{dB}$ pada $1\,\mathrm{km}$ — masih terdengar di seluruh kota. Sebuah suara memancarkan sekitar $10\,\text{µ}\mathrm{W}$ : $60\,\mathrm{dB}$ pada $1\,\mathrm{m}$ , dan $40\,\mathrm{dB}$ pada $10\,\mathrm{m}$ . Udara juga menyerap bunyi (lebih banyak pada frekuensi tinggi, beberapa desibel tiap seratus meter pada $10\,\mathrm{kHz}$ ), itulah sebabnya guruh yang jauh menggemuruh rendah.

Baca dalam konteks →