Bunyi: Unsur, Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

Bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar yang berasal dari sumber bunyi melalui medium hingga sampai pada pendengaran kita yaitu telinga. Bunyi berupa gelombang yang telah dibahas pada tulisan lain berjudul gelombang bunyi. Bunyi dipengaruhi oleh beberapa unsur yaitu:

1. Tinggi Nada bunyi

Frekuensi (jumlah getaran) bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi mempengaruhi tinggi rendahnya bunyi. Apabila sumber bunyi menghasilkan jumlah getaran yang banyak maka akan menghasilkan nada tinggi. Sebaliknya jika getaran yang dihasilkan sedikit maka nada yang dihasilkan rendah.

2. Kuat Bunyi

Amplitudo atau simpangan getaran merupakan hal yang mempengaruhi kuat lemahnya bunyi. Semakin besar amplitudonya bunyi yang dihasilkan semakin kuat. Begitu juga sebaliknya.

3. Warna Bunyi

Frekuensi yang sama belum tentu menghasilkan suara yang sama. Kekhasan yang ditimbulkan oleh sumber bunyi tersebut disebut warna bunyi. Misal perbedaan bunyi gitar dan biola. Kedua alat musik tersebut menghasilkan jenis suara berbeda walaupun di mainkan dengan frekuensi yang sama.

4. Batas Pendengaran

Makhluk hidup yang dianugerahi Tuhan berupa alat pendengaran hanyalah manusia dan hewan. Akan tetapi ada batasan pendengaran yang berbeda antara keduanya. Jenis batas frekuensi pendengaran manusia dan hewan:

• Audiosonik: Batas pendengaran normal manusia yaitu frekuensinya berkisar antara 20 Hz-20.000 Hz.
• Infrasonik: Frekuensi dibawah 20 Hz. Hewan yang memiliki kemampuan pada frekuensi ini adalah ikan paus, burung merpati, anjing, laba-laba.
• Ultrasonik: Frekuensi diatas 20.000 Hz. Hewan yang memiliki kemampuan pada batas pendengaran ini adalah keleawar, ngengat dan lumba-lumba.

Baca juga: Gaya Gesek Statis, Gaya Gesek Kinetis.

Intensitas Bunyi

Bunyi berupa gelombang yang memiliki energi yang mampu merambat ke segala arah. Intensitas bunyi merupakan energi gelombang bunyi yang mampu menembus permukaan bidang per satuan luas setiap detiknya. Jika sumber bunyi memiliki daya P yang berjarak r maka secara matematis dapat ditulis dengan rumus: I = P/A = P/4Πr²

Keterangan:

I = Intensitas Bunyi (watt/m²)

P = Daya Sumber Bunyi (Watt, Joule)

A = Luas permukaan yang ditembus gelombang bunyi (m²)

r = Jarak tempat dari sumber bunyi (m)

Jika terdapat dua sumber bunyi yang berjarak berbeda maka rumusnya: I_A/I_B = r₂²/ r₁²

Contoh Soal:

Sebuah gitar listrik memiliki daya 12Π watt yang terdengar ke segala arah. Berapa intensitas bunyi yang terukur pendeteksi yang berjarak:

• 10 meter
• 20 meter

Penyelesaian:

Diketahui:

P = 12Π watt

R_A = 10 m

R_B = 20 m

Ditanyakan: I_A dan I_B….?

Jawab:

• I_A = P/4Πr² = 12Π/4Π (10 m)² = 0,03 watt /m² = 3 x 10^-2 watt /m²

Intensitas  yang terdeteksi pada jarak 10 meter adalah 3 x 10^-2 watt /m²

• I_B/I_A = r_A²/ r_B²

I_B = r₂²/ r₁² . I_A

I_B = (10m)²/ (20m)² . 3 x 10^-2  watt /m²

I_B = 0,25 x 3 x 10^-2  watt /m²

I_B = 7,5 x 10^-3  watt /m²

Intensitas  yang terdeteksi pada jarak 20 meter adalah 7,5 x 10^-3  watt /m²

Jenis Intensitas Bunyi

• Intensitas ambang pendengaran (I₀): Intensitas terendah yang mampu didengar telinga. Besarnya sekitar 10^-12 watt /m²
• Intensitas ambang perasaan: Intensitas terbesar tanpa menimbulkan rasa takut. Besarnya 1 watt /m².

Baca juga: Wujud Zat, Nitrogen.

Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas yang diukur dengan satuan desi Bell (dB) disebut taraf intensitas. Taraf intensitas bunyi merupakan perbandingan nilai logaritma antara intensitas bunyi yang terukur dengan intensitas ambang batas pendengaran (I₀) yang dituliskan dalam persamaan:

TI = 10. Log ( I / I₀ )

keterangan:

TI = Taraf intensitas bunyi (dB)

I = Intensitas Bunyi (watt /m²)

I₀ = Intensitas Ambang pendengaran (10^-12  watt /m²)

Contoh Soal

Suatu sumber bunyi berjarak 100 meter memiliki daya 12,56 watt. Tentukan taraf intensitas bunyi tersebut?

Penyelesaian

Diketahui

P = 12,56 watt

I₀ = 10^-12  watt /m²

r = 100 m

Ditanyakan: TI….?

Jawab:

Intensitas bunyi pada jarak 100 meter adalah

I = P/4Πr² = 12,56 / (4 x 3,14 x (100)²) = 10^-4  watt /m²

Taraf Intensitas bunyi pada jarak 100 meter dari sumber bunyi adalah

TI = 10. Log( I / I₀ ) = 10. Log (10^-4/10^-12) = 10. Log 10⁸ = 10 . 8 = 80 dB

Itulah pembahasan mengenai unsur bunyi, intensitas bunyi dan taraf intensitas bunyi beserta cotoh soalnya. Semoga dapat bermanfaat. Selamat belajar.