Pengertian dan Cara Mengukur Taraf Intensitas

Daya rerata yang dibawa oleh gelombang bunyi lewat permukaan sama dengan hasil kali antara intensitas dengan luas bidang permukaan. Dalam hal tertentu, terkait dengan daerah yang dapat diterima oleh telinga manusia, ukuran yang banyak digunakan adalah taraf intensitas.

Taraf intensitas adalah logaritma intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran. Secara matematis dinyatakan dengan:

TI = log ( I/Io ) Bel atau

TI = 10 log ( I/Io ) deci Bel; 1 Bel = 10 dB

TI = 10 log ( I/Io ) dB

Io disebut intensitas ambang pendengaran = 10-16 watt/cm2. Satuan watt/cm2 merupakan satuan yang banyak digunakan dalam akustik dan intensitas terbesar yang masih dapat ditangkap telinga tanpa rasa sakit adalah 10-4 watt/cm2. Pengukuran taraf intensitas dapat dilakukan dengan dengan peralatan alat pengukuran taraf intensitas yang dapat ditampilkan sebagai berikut:

a)   Contoh Pemakaian

Sebuah pesawat Boeing 747 rata-rata menimbulkan bunyi dengan taraf intensitas 140 dB. Berapakah besarnya taraf intensitas yang dihasilkan bila 4 pesawat menghasilkan bunyi serentak?

Jawaban : TI = 10 log ( I/Io)

140 = 10 log ( I/Io)

I = 10140 Io

Untuk 3 pesawat bersamaan didapat

I3 = 4 I

I3 = 4 x 10140 Io

TI = 10 log (I3/Io) = 10 log ( 4x 10140 Io)/(Io)

TI = 10 log 4 + 140 = 146 dB

Taraf intensitas sebesar ini telah mengganggu pendengaran kita, lebih-lebih bila kejadian ini berlangsung secara berulang. Gejala yang menyertai gelombang bunyi saat pendengar dan sumber bunyi bergerak disebut efek Doppler. Jika jarak antara sumber dan pendengar berkurang akan terdengar frekuensi relatif yang lebih tinggi dari yang sesungguhnya.

Sebaliknya bila jaraknya semakin jauh akan terdengar frekuensi nada yang lebih rendah dari yang sesungguhnya. Kejadian ini mengakibatkan bunyi yang ditangkap oleh telinga dapat menjadi menyenangkan dan tidak menyenangkan. Berbagai gangguan bunyi yang tidak menyenangkan antara lain terjadinya derau (noise) dan kebisingan.

Derau merupakan bunyi yang tidak teratur, yang bila didengar berkepanjangan akan mengganggu pendengaran. Kebisingan merupakan gejala pada bunyi yang telah mengganggu, karena telah melebihi amang batas pendengaran normal. Bunyi yang demikian ini digolongkan sebagai gejala dissonan, tidak enek didengar bahkan cenderung mengganggu. Sebaliknya musik yang mengalunkan bunyi teratur, merdu, enak didengar disebut konsonan.

b)   Sumber Kebisingan

Berbagai sumber kebisingan yang mengganggu lingkungan kerja antara lain kebisingan yang muncul dan terakumulasi dalam hal:

(1)  aliran gas

(2)  Deru mesin yang terus menerus

(3)  Bunyi mesin dan knalpot kendaraan bermotor

(4)  Kebisingan angkutan udara

(5)  Kebisingan akibat suara mesin dan laju kereta api.

Kebisingan aliran gas ini dapat terjadi pada lingkungan mana saja, misalnya laju aliran gas saat kipas angin berputar terus menerus, lajua alira gas pada sirene, laju gas saat musik yang menggunakan perubahan tekanan gas, misalnya terompet mulai beralun. Bunyi yang dihasilkan secara terus menerus oleh aliran gas yang mengalir, lebih-lebih bila aliran tersebut dihambat akan menghasilkan bunyi yang tidak nayaman. Di sinilah sumber kebisingan muncul.

Kebisingan deru mesin yang terus menerus baik dari bunyi mesin kendaraan bermotor, mesin pabrik, mesin kereta api, mesin pesawat terbang dan sebagainya. Bunyi yang dihasilkan ini ditentukan oleh berbagai faktor, misalnya tidak seimbangnya bagian-bagian yang berputar dan menghasilkan bunyi tak teratur atau bunyi teratur yang berlangsung sepanjang hari, bunyi akibat gesekan dari bagian yang berputar, bunyi dari bantalan poros atau gir, dan sebagainya.  

Sumber bunyi pada mesin ini kadang-kadang muncul akibat adanya getaran yang diteruskan oleh bgian-bagian mesin namun suara yang terdengar mengganggu. Pada kendaraan bermotor sumber kebisingan dapat terjadi saat kendaraan tersebut diperbaiki. Sumber kebisingan dapat terjadi dari deru mesin dan bunyi yang keluar dari klakson dan knalpot. Pada kereta api yang sedang berjalan, sumber kebisingan muncul akibat suara mesin dan gesekan antara rel dengan roda kereta api.

Bunyi peluit lokomotif yang saling bersahutan juga menjadi sumber kebisingan di laingkungan kantor. Pada pesawat terbang juga terjadi hal yang serupa. Pada saat pesawat akan mengudara atau mendarat bunyi mesin terasa sangat mengganggu pendengaran kita. Intensitas yang diterima oleh telinga kita semakin besar manakala sumber bunyi bekerja secara bersamaan. Umumnya kejadian ini mengganggu lingkungan, khususnya lingkungan kerja.

c)   Kebisingan Bunyi Alternatif Mengatasinya

Gejala-gejala yang menyertai perambatan gelombang bunyi adalah gejala interferensi, resonansi, pemantulan, pembiasan dan absorbsi. Interfrensi adalah gejala perpaduan dua gelombang atau lebih yang terjadi pada saat dan tempat yang sama. Interferensi dapat berlangsung saling memperkuat atau saling melemahkan. Pada bunyi interferensi yang semakin kuat menghasikan bunyi semakin nyaring sebaliknya bila saling melemahkan terdengar nada semakin lemah.

Resonansi merupakan peristiwa bergetarnya medium akibat medium lain yang bergetar dengan frekuensi sama atau frekuensi yang satu merupakan kelipatan bulat dari frekuensi lainnya. Dalam pengukuran besaran cepat rambat bunyi gejala resonansi biasanya dimanfaatkan sebagai prinsip untuk menetapkan cepat rambat gelombang bunyi di udara.

Lazimnya gejala resonansi dan interferensi ini dalam mulut kita berguna untuk menggetarkan selaput getar sehingga terdengar suara. Gejala resonansi ini selalu diikuti oleh gejala interferensi, sehingga suara kita menjadi jelas. Kedua gejala ini, yakni gejala interferensi selalu mengikuti gejala resonansi.

Gejala pantulan menjadi tidak nyaman manakala bidang pemantulnya tidak rata, sehingga gelombang yang sampai ke bidang ini mengalami turbulensi. Akhirnya ditangkap oleh telinga menjadi tidak jelas. Untuk menghindari gejala pantulan bunyi ini diperlukan pengaturan akustik ruangan. Caranya adalah dengan menyediakan sarana agar energi bunyi dapat diabsorbsioleh dinding, plafon,lantai dan juga oleh segenap hadirin yang datang.

Dengan absorbir yang baik ini memungkinkan bunyi tidak mengalami pantulan berulang sehingga bunyi dapat jelas didengar oleh telinga dan pada batas-batas nyaman didengar. Pada ruangan yang luas, gangguan bunyi dapat dihindari dengan penanaman tanaman yang besar-besar sebagai peredam bunyi.

Gejala yang merugikan juga dapat terjadi bila bunyi mengalami gejala pembiasan. Gelombang bunyi akan mengalami pembiasan manakala bidang batas tersebut mampu dilalui oleh gelombang bunyi. Gejala ini disebabkan perubahan kecepatan dari satu titik ke titik lain akibat perubahan suhu yang tak merata. Gejala ini tentu tidak nyaman didengar. Cara mengatasinya adalah menyediakan ruang penyejuk sehingga fluktuasi perubahan suhu dapat dikendalikan sehingga gejala pembiasan bunyi dapat dikurangi.

Interferensi atau pemesraan selalu terjadi dalam gelombang bunyi yang merambat dalam ruangan. Gejala ini menjadi merugikan manakala terjadi gejala interferensi yang saling melemahkan. Misalnya energi gelombang bunyi yang sampai pada tembok, lalu tembok memantulkan gelombang bunyi tersebut. Apabila antara gelombang datang dan gelombang pantul ini saling melemahkan maka bunyi tidak terdengar jelas.

Hal yang tidak nyaman juga dapat terjadi bila pada gelombang bunyi terjadi interferensi saling memperkuat, karena nada dari satu sumber dan sumber bunyi berikutnya, mengakibatkan suara dari satu sumber jelas namun dari sumber lain menjadi tak jelas. Cara meniadakannya dengan memasang absorber bunyi sehingga bunyi menjadi jelas didengar telinga.