Desibel Adalah Skala Logaritmis

6 min read

Desibel

(Lambang Internasional = dB) adalah satuan untuk mengukur intensitas suara. Satu desibel ekuvalen dengan sepersepuluh Bel. Huruf “B” pada dB ditulis dengan huruf besar karena merupakan bagian dari nama penemunya, yaitu Bell.

Desibel juga merupakan sebuah unit logaritmis untuk mendeskripsikan suatu rasio. Rasio tersebut dapat berupa:

  • Daya (power)
  • Tekanan suara (sound pressure)
  • Tegangan atau voltasi (voltage)
  • Intensitas (intencity), atau hal-hal lainnya.

Terkadang. dB juga dapat dihubungkan dengan Phon dan Sone (satuan yang berhubungan dengan kekerasan suara). Untuk mengukur rasio dengan menggunakan dB dapat digunakan logaritma.

Desibel

Desibel ini pada dasarnya adalah sebuah turunan dari besaran Bel, yang mana 1 desibel sama dengan 1/10 Bel atau 0,1 Bel. Dan dalam prakteknya juga, para Engineer dan juga fisikawan sangat cenderung lebih nyaman dalam menggunakan satuan dari desi Bel (desibel) dibanding satuan Bel. Hal ini  juga karena untuk menghindari kebanyakan angka dibelakang koma ketika kita menghitungnya.
Logaritma desibel

Rumus Desibel

Rumus Penguatan Daya

Penguatan Daya (dB) = 10 log10 (Pout / Pin)

Rumus Penguatan Tegangan

Penguatan Tegangan (dB) = 20 log10 (Vout / Vin)

Rumus Penguatan Arus

Penguatan Arus (dB) = 20 log10 (Iout /IVin)


Tingkat kebisingan dB, ukuran intensitas suara

Kebisingan memiliki konsekuensi berbahaya bagi tubuh. Efek pertama jelas terasa pada pendengaran. Suara yang tiba-tiba atau paparan yang terlalu lama pada lingkungan suara yang terlalu keras dapat menyebabkan gangguan pendengaran sementara atau permanen.

Selain itu, kebisingan mempengaruhi kelelahan, tekanan darah tinggi, pencernaan, stres, perhatian (di pabrik yang bising, tingkat kecelakaan empat kali lipat …) dan tidur.

Arahan di Eropa dengan demikian menetapkan tingkat kebisingan maksimum yang diizinkan di tempat kerja pada 85 dB. Selain itu, karyawan harus diberikan perlindungan kebisingan.

Berikut adalah beberapa tolok ukur pada skala kebisingan:

Contoh ukuran tingkat kebisingan dalam kegiatan sehari-hari

0: ambang pendengaran suara
10: gemerisik daun
30: kamar tidur atau bisikan
40: suara dengungan kulkas
60: percakapan biasa
70: halaman sekolah
80: lalu lintas mobil yang padat
90: mesin pemotong rumput
100: bengkel lembaran logam
110: badai petir parah
120: konser rock atau sirine ambulans
130: palu jack
140: mesin pesawat lepas landas
180: roket lepas landas

Semua pengukuran pada skala kebisingan ini biasanya dilakukan dalam jarak 1 meter dari sumber suara.


Definisi satuan desibel

Desibel (simbol: dB) adalah unit pengukuran relatif yang sesuai dengan sepersepuluh bel (B). Ini digunakan untuk menyatakan rasio satu nilai pangkat atau besaran daya akar dengan yang lain, pada skala logaritmik. Besaran logaritmik dalam desibel disebut level.

Dua sinyal yang levelnya berbeda satu desibel memiliki rasio daya 101/10 (sekitar 1,25893) atau (kadang-kadang setara) rasio amplitudo (kuantitas medan) 101⁄20 (sekitar 1,12202).

Satuan ini digunakan untuk menyatakan perubahan nilai (misalnya, +1 dB atau 1 dB) atau nilai absolut. Dalam kasus terakhir, nilai numerik menyatakan rasio nilai terhadap nilai referensi tetap; bila digunakan dengan cara ini, simbol satuan sering dibubuhi dengan kode huruf yang menunjukkan nilai referensi.

Misalnya, untuk nilai referensi 1 volt, akhiran yang umum adalah “V” (mis., “20 dBV”).

Dua jenis penskalaan utama desibel yang umum digunakan. Saat menyatakan rasio daya, itu didefinisikan sebagai sepuluh kali logaritma dalam basis 10. Artinya, perubahan daya dengan faktor 10 sesuai dengan perubahan level 10 dB. Saat menyatakan besaran daya akar, perubahan amplitudo dengan faktor 10 sesuai dengan perubahan level 20 dB. Skala desibel berbeda dengan faktor dua, sehingga tingkat daya terkait dan tingkat daya akar berubah dengan nilai yang sama dalam sistem linier, di mana daya sebanding dengan kuadrat amplitudo.

Definisi desibel berasal dari pengukuran kehilangan transmisi dan daya dalam telepon pada awal abad ke-20 di Bell System di Amerika Serikat. Bel itu dinamai untuk menghormati Alexander Graham Bell, tetapi bel itu jarang digunakan. Sebaliknya, desibel digunakan untuk berbagai pengukuran dalam sains dan teknik, terutama dalam akustik, elektronik, dan teori kontrol. Dalam elektronika, penguatan amplifier, atenuasi sinyal, dan rasio signal-to-noise sering dinyatakan dalam desibel.

Desibel digunakan dalam berbagai aplikasi:

  • Desibel terutama digunakan, ketika mengacu pada kekuatan atau ukuran turunan, yang nilainya dapat bervariasi dalam rentang yang luas.
  • Penggunaan desibel yang paling menonjol adalah dalam volume suara. Jadi, misalnya suara 0dB hampir tidak terdengar, sedangkan penyedot debu rata-rata memiliki 75dB dan konser rock mencapai sekitar 110dB.

Apakah mungkin untuk mengubah dB ke Hz? Jika ya, lalu bagaimana?

Tidak mungkin untuk mengubah dB ke Hz karena keduanya merupakan besaran yang sama sekali berbeda yang mewakili pengukuran yang berbeda.

Hz adalah satuan frekuensi dan digunakan untuk menyatakan seberapa sering suatu peristiwa berulang dalam satu detik. Misalnya, jika saya mengatakan bilah kipas berputar pada frekuensi 30Hz, maka bilah kipas membuat 30 putaran per detik.

Di sisi lain, desibel adalah unit yang mewakili rasio. Ini digunakan untuk mewakili kuantitas dalam hal kuantitas dasar yang dipilih. Dari nilai desibel, kita dapat memperoleh gambaran tentang seberapa besar suatu besaran relatif terhadap besaran pokok.

Karena besaran referensi biasanya kecil dibandingkan dengan besaran yang diukur, desibel sering direpresentasikan dalam skala logaritmik untuk mengubah rasio yang dihasilkan menjadi nilai yang lebih kecil dan lebih kompak.

Contoh umum penggunaan desibel adalah untuk mengukur tingkat intensitas suara. Di sini, besaran dasarnya adalah dengan intensitas 10−12 W/m².

Tingkat intensitas percakapan biasa sekitar 65dB. Artinya, intensitas suara yang dihasilkan selama percakapan ini kira-kira 1000 kali lebih besar dari kuantitas dasarnya.

Apa perbedaan antara hertz dan desibel?

• Hertz digunakan untuk mengukur frekuensi, tetapi desibel digunakan untuk mengukur tingkat intensitas.

• Hertz adalah satuan mutlak, yang tidak bergantung pada faktor eksternal. Desibel tergantung pada intensitas referensi serta faktor perkalian di awal persamaan.

• Definisi perubahan desibel tergantung pada jenis gelombang, tetapi definisi hertz berlaku untuk setiap situasi.

• Hertz memiliki dimensi dasar per waktu. Karena desibel adalah nilai logaritmik dikalikan dengan konstanta, itu adalah nilai tanpa dimensi.


Contoh Soal Penguatan Daya

Sebuah Amplifier diberi Input sebesar 5 Watt, sedangkan Output dihasilkannya adalah sebesar 150 Watt. Berapakah penguatannya dalam Desibel ?

Penyelesaian

Rumus: 
Penguatan Daya (dB) = 10 log10 (Pout / Pin)

Pertama, menghitung hasil dari rasio daya Output dan Input yaitu :

(Pout / Pin) = 150 / 5 = 30

Kedua, gunakan kalkulator untuk mendapatkan hasil logaritma dari 30

Log10  30 = 1,47712

Terakhir, kalikan dengan 10 seperti pada rumusnya :

Penguatan (dB) = 10 x 1,47712
Penguatan (dB) = 14,7712 (atau dibulatkan menjadi 14,8 dB)


Contoh Soal Penguatan Tegangan

Contoh:
Sebuah Rangkaian memiliki Input AC sebesar 2 Volt dan Output AC sebesar 14 Volt, berapakah penguatan dalam Desibel ?

Penyelesaian

Rumus: 
Penguatan Tegangan (dB) = 20 log10 (Vout / Vin)

Pertama, kita harus menghitung hasil dari rasio Tegangan Output dan Tegangan Input yaitu :

(Vout/Vin) = (14 / 2) = 7

Kedua, gunakan kalkulator untuk mendapatkan hasil logaritma dari 7.

Log10  7 = 0,845098

Ketiga, kalikan dengan 20 seperti pada rumusnya :

Penguatan (dB) = 20 x 0,845098
Penguatan (dB) = 16,9019 (atau dibulatkan menjadi 16,9 dB)

Contoh:
Tegangan sinyal input Vi = 5 mV, tegangan sinyal output Vo = 5 V. Hitunglah penguatan tegangannya dalam satuan dB.

Penyelesaian:
Penguatan tegangan (Av) = 20 log10 (Vo/ Vi)
= 20 log10 (5/ 0,005 )
= 20 log10 1000
= 20 x 3 = 60 dB

Contoh:
Tegangan sinyal input Vi = 5 mV, tegangan sinyal output Vo = 5 V. Hitunglah penguatan tegangannya dalam satuan dB.

Penyelesaian:
Penguatan tegangan (Av) = 20 log10 (Vo/ Vi)
= 20 log10 (5/ 0,005 )
= 20 log10 1000
= 20 x 3 = 60 dB


Nilai Desibel Yang Kompleks, Jangan Sampai Salah Paham

Decibel (suara) adalah nilai kompleks untuk dipahami karena bekerja dengan skala logaritmik.

Menambahkan 3 dB berarti mengalikan kenyaringan dengan dua: 26 dB dua kali lebih keras dari 23 dB dan 23 dB sendiri dua kali lebih keras dari 20 dB. Hal ini terkadang menimbulkan kekhawatiran akan pemahaman dan kesehatan karena nilai-nilai yang tampaknya dekat, terutama bila seseorang mendapatkan nilai tinggi, dapat memiliki konsekuensi yang sangat berbeda pada pendengaran.

85 Desibel adalah ambang batas agar suara yang didengar telinga tidak menyebabkan ketulian. Akan tetapi kebanyakan orang tidak menyadari bahwa jika suara atau kebisingan yang melebihi angka tersebut akan menyebabkan kerusakan pada telinga.

Hal ini menjelaskan kepada kita bahwa banyak sekali suara atau kebisingan yang telah melebih batas maksimal 85 desibel yang ada di sekitar kita. Angka-angka ini hanya perkiraan, sebab tentu nantinya akan disesuaikan dengan jarak dan kondisi lingkungan.


Contoh skala yang menunjukkan rasio daya x, rasio amplitudo √x, dan dB ekuivalen 10 log10 x.

dBDaya (Power ratio)Amplitude ratio
10010000000000100000
90100000000031623
8010000000010000
70100000003162
6010000001000
50100000316.2
4010000100
30100031.62
2010010
10103.162
63 .981 ≈ 41.995 ≈ 2
31.995 ≈ 21.413 ≈ √2
11.2591.122
011
−10.7940 .891
−30.501 ≈ 120.708 ≈ √ 12
−60.251 ≈ 140.501 ≈ 12
−100.10.3162
−200.010.1
−300.0010.03162
−400.00010.01
−500.000010.003162
−600.0000010 .001
−700.00000010.0003162
−800.000000010.0001
−900.0000000010.00003162
 −1000.00000000010.00001

Desibel” adalah penulisan dalam bahasa Indonesia, sedangkan dalam bahasa Inggris ditulis dengan “Decibel”.


Alat Pengukur Tekanan Suara Sound Meter

Alat pengukur tekanan suara, pengukur level suara, atau sound meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur SPL, intensitas suara pada waktu tertentu. Alat tersebut tersebut menggunakan skala pembobotan frekuensi yang menjelaskan perbedaan dalam sensitivitas manusia pada frekuensi yang berbeda.

Misalkan, yang paling digunakan yaitu berdasarkan skala. Skala A, skala desibel disingkat dBA atau dB (A), dan skala C, skala desibel disingkat dBC atau dB (C). Respon alat-alat tersebut juga dapat diatur apakah mau diperlambat atau dipercepat.

Pengujian dilakukan oleh OSHA yaitu ketika suara sudah melebihi batas maksimal, maka rekomendasi untuk cara mengukurnya adalah dengan pengukuran model skala A yang diset slow respon.

Alat pengukur kekuatan suara dari yang analog, digital, atau yang ada dalam aplikasi smartphone
Alat pengukur kekuatan suara dari yang analog, digital, atau yang ada dalam aplikasi smartphone

Dosimeter adalah alat yang mirip dengan alat pengukur suara, tetapi alat ini dapat digunakan untuk mencatat, menyimpan, dan menghitung hasil pengukuran suara pada durasi waktu tertentu sehingga bisa dihitung rata-rata tingkatan suaranya.

Dosimeter biasaya digunakan untuk pemantauan kebisingan personal, sementara alat pengukur tingkat suara (sound meter level) digunakan untuk pemantauan kebisingan dalam suatu wilayah tertentu.

Karena dosimeter digunakan untuk waktu yang lebih lama dan untuk melacak suara satu orang, maka pada alat ini terdapat mikrofon yang berfungsi untuk pengambilan suara.


Cara Menggunakan Sound Level Meter

1. Aktifkan alat ukur sound level meter yang akan digunakan untuk mengukur.
2. Pilih selektor pada posisi fast untuk jenis kebisingan continue atau berkelanjutan atau selektor pada posisi slow untuk jenis kebisingan impulsive atau yang terputus-putus.
3. Pilih selektor range intensitas kebisingan.
4. Kemudian, tentukan area yang akan diukur.
5. Setiap area pengukuran dilakukan pengamatan selama 1-2 menit dengan kurang lebih 6 kali pembacaan.
6. Hasil pengukuran berupa angka yang ditunjukkan pada monitor.
7. Tulis hasil pengukuran dan hitung rata-rata kebisingannya, maka akan diketahui hasil pengukuran dari kebisingan tersebut.


3 Jenis Alat Pelindung Pendengaran

  1. Busa sumbat telinga (earplug), dapat mengurangi kebisingan 8-30 dB. Biasanya digunakan untuk proteksi sampai dengan 100 dB. Beberapa tipe dari sumbat telinga antara lain : Formable type, Costum-molded type, Premolded type.
  2. Tutup telinga (earmuff), dapat menurunkan kebisingan 25-40 dB. Digunakan untuk proteksi sampai dengan 110 dB.
  3. Helm (helmet), mengurangi kebisingan 40-50 dB.

Bacaan Lainnya

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “oooh begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing