Desibel
Satuan di luar SI yang diizinkan · besaran: tingkat, sebuah nisbah logaritmik
01 · Definisi
Desibel sendiri tidak mengukur apa pun. Ia menyatakan berapa kali sebuah besaran melampaui besaran lain — dan menuntut agar besaran yang lain itu disebutkan.
Tingkat daya sama dengan sepuluh logaritma desimal dari nisbah: L = 10 lg(P/P₀) desibel. Untuk besaran yang kuadratnya sebanding dengan daya — tekanan, tegangan, arus — faktornya berlipat dua: L = 20 lg(F/F₀). Dari sinilah muncul aturan yang terasa ganjil bagi orang awam: melipatduakan daya memberi 3 dB, sedangkan melipatduakan amplitudo memberi 6 dB. Satuan ini tanpa dimensi dan bukan bagian SI, namun diizinkan dipakai bersama bel dan neper. Nilai acuan adalah bagian wajib dari penulisan: tanpa «terhadap 20 µPa» atau «terhadap 1 mW», sebuah angka dalam desibel tidak berarti apa-apa.
Telinga merangkum bunyi dengan nisbah intensitas satu berbanding satu triliun. Menuliskannya secara linear merepotkan, lagi pula pendengaran memang logaritmik: nisbah yang sama terasa seperti langkah yang sama. Alasan kedua bersifat teknis — redaman di sepanjang rantai penguat dan saluran saling dikalikan, sedangkan dalam desibel cukup dijumlahkan.
02 · Konversi
Masukkan sebuah tingkat, lembar ini akan membentangkannya menjadi nisbah
Semua baris tabel menggambarkan satu nisbah yang sama, hanya ditulis dengan cara berbeda. Bel sepuluh kali lebih besar daripada desibel, neper menghitung dengan logaritma alami dan hidup dalam teori rangkaian, sedangkan persen nyaman ketika nisbahnya dekat dengan satu.
Desibel dari sumber yang berbeda tidak dijumlahkan secara aritmetis. Dua mesin serupa masing-masing 60 dB menghasilkan 63 dB, bukan 120: yang berlipat dua adalah daya, bukan tingkatnya. Agar terdengar dua kali lebih keras dibutuhkan sekitar sepuluh desibel lagi — yaitu daya sepuluh kali lipat.
| Satuan | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Orde besaran
skala tekanan bunyi, acuan 20 µPa04 · Alat ukur
Dengan apa desibel diukur
Sebuah mikrofon kondensator, tapis pembobot A, C atau Z, dan perataan terhadap waktu. Kelas 1 menjaga toleransi sebesar pecahan desibel pada frekuensi menengah.
Ia dipasang pada mikrofon dan memberi 94 desibel acuan — tepat satu pascal tekanan bunyi. Tanpa pemeriksaan itu sebelum pengukuran, angka pada alat tidak punya bobot.
Dalam teknik radio sumbu tegak selalu dalam dBm: nol berarti satu miliwatt. Penerima telepon seluler bekerja dari −50 hingga −110 dBm — enam orde besaran daya pada satu layar.
Ia menghitung bukan dari ambang fisik, melainkan dari norma pendengaran pada tiap frekuensi. Nol dB HL adalah median telinga muda yang sehat, karena itu skalanya bisa menjadi negatif.
05 · Aturan penulisan
d kecil, B besar, acuan wajib disebut
Huruf B besar ada di sana karena bel dinamai dari Alexander Bell; huruf d kecil adalah awalan «desi». Di antara angka dan satuan diberi spasi. Lambang tidak punya bentuk jamak: 20 dB, tidak pernah 20 dBs. Awalan tidak dipakai pada desibel: kilodesibel tidak ada, yang ada hanya seribu desibel — dan itu tak pernah muncul dalam praktik.
Penulisan dBm, dBA, dBi, dan dBFS bertentangan dengan aturan SI: pada lambang satuan tidak boleh ditambahkan huruf yang memerinci besaran. Para ahli metrologi mengusulkan agar acuan ditaruh dalam kurung setelah angka, tetapi berbagai bidang berpegang pada bentuk pendek, dan standar pun membiarkannya.
06 · Satuan tetangga
Ketiga satuan tingkat itu menggambarkan nisbah yang sama, tetapi mengambil logaritma yang berbeda. Bel berbasis sepuluh dan kasar, desibel adalah sepersepuluhnya dan kuda pekerjanya, neper bersifat alami dan nyaman dalam matematika peristiwa peralihan.
Nilai acuan ditetapkan oleh standar tersendiri: 20 µPa untuk bunyi di udara, 1 mW untuk daya frekuensi radio, 0,7746 V untuk audio studio, dan skala penuh pengubah untuk yang digital.
07 · Bagian sejarah
Satuan-satuan asal tumbuhnya desibel
Redaman satu mil kabel telepon pada 800 hertz. Ukuran yang fisik sampai ke ujung: untuk mengetahui berapa banyak yang hilang pada sebuah saluran, ia dibandingkan dengan segulung kawat.
Percobaan pertama melepaskan satuan dari sepotong kabel: nisbah daya murni dengan logaritma desimal. Secara angka ia berimpit dengan desibel yang kemudian datang.
Dinamai dari Alexander Bell. Ternyata terlalu kasar: hampir semua selisih praktis muat dalam satuan bel dan pecahannya, sehingga sepersepuluhnya yang lalu dipakai.
Dinamai dari John Napier, penemu logaritma. Ia menghitung dengan basis e sehingga alami dalam persamaan redaman, tetapi merepotkan dalam laporan.
Desibel bukan satuan sebuah besaran, melainkan cara menuliskan sebuah nisbah
Secara ketat, nisbah dua daya tidak berdimensi, dan nilainya sama dengan satu dikalikan sebuah angka. Biro Internasional Timbangan dan Ukuran mengakui bel, desibel, dan neper sebagai satuan nisbah logaritmik, dengan satu syarat: keduanya bukan bagian SI dan hanya dipakai bersama acuan yang dinyatakan. Dari sinilah seluruh kekacauan akhiran bermula. Praktik keinsinyuran menempelkan sebuah huruf pada lambang — dBm, dBA, dBi, dBFS — dan setiap bentuk itu mengandaikan nilai acuannya sendiri, meski aturan sistem melarang menambahkan apa pun pada sebuah satuan. Selagi para ahli metrologi berdebat, berbagai bidang telah memakai akhiran itu tujuh puluh tahun, dan tidak ada penggantinya: jalan lain menuntut catatan berat pada setiap baris laporan.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan satuan-satuan di luar SI yang tak bisa ditinggalkan baik oleh teknik maupun kehidupan sehari-hari. Masing-masing punya lembarnya sendiri: definisi, konversi, alat ukur, aturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Satuan di luar SI
buka lembar desibelSatuan dasar SI
desibel tanpa dimensi — tidak ada satuan dasar di dalamnyaSatuan turunan SI bernama sendiri
berwarna terakota adalah yang nisbahnya dihitung dalam desibelBahasa lembar
36 bahasa. Lambang ha dan rumus tidak diterjemahkan; yang diterjemahkan adalah teks, satuan tanah setempat dan aturan penulisan.