Taraf Intensitas Suara Adzan

Penulis : Susanto, S.Si

Beberapa waktu terakhir ini, media asing menyoroti adzan dengan pengeras suara yang menurut mereka mengganggu. Media tersebut adalah Agence France-Presse (AFP) yang mengutip dari detik.com suara azan yang digemakan di Jakarta mengganggu salah satu warga dan terlalu takut untuk komplain. Sebagai warga negara Indonesia kita tidak perlu terpancing atau bahkan tersulut emosi, karena keragaman budaya dan keragaman agama di negara lain mungkin tidak sebanyak di negara kita.

Berdasarkan sudut pandang fisika, azan dapat kita pandang sebagai sumber bunyi yang berasal dari sebuah pengeras suara. Kekuatan bunyi dalam fisika dinyatakan sebagai taraf intensitas, yang umumnya memiliki satuan desibel (dB). Taraf intensitas ini sejatinya adalah energi bunyi yang bergantung pada amplitudo dan frekuensinya. Saat bunyi menjalar taraf intensitas sangat bergantung pada jumlah sumber bunyi maupun jarak pendengar dari sumber bunyinya.

Pada umumnya pengeras bunyi di masjid dipasang di sebuah menara, atau di atas masjid, yang berarti pendengar berada di bawah pada jarak tertentu pada masjid. Skema proses seorang mendengar suara azan dari sumbernya ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1

Intensitas bunyi, I merupakan daya, P yang dihasilkan sumber bunyi per luas areanya. Secara matematis daya yang dihasilkan sumber bunyi pada jarak r dari sumbernya adalah:

$$I=\frac{P}{4\pi r^2}$$

Persamaan (1)

dimana I adalah intensitas dalam weber (Wb), P adalah daya dalam watt, dan r adalah jarak dalam meter (m).

Pada Gambar 1 didapatkan hubungan

$r^2=x^2+h^2$ Persamaan (2)

, dimana x adalah jarak pengamat terhadap masjid dan h adalah ketinggian speaker yang dipasang di masjid.

Melalui subtitusi persamaan (1) kedalam persamaan (2), maka persamaan intensitas bunyi pada pengamat di luar masjid atau mushola akan menjadi:

$$I=\frac{P}{4\pi (x^2+h^2)}$$

Persamaan (3)

Taraf intensitas suatu bunyi merupakan logaritma dari intensitas bunyi terhadap intensitas ambang yang merupakan batas minimum manusia dapat mendengar. Intensitas ambang manusia umumnya adalah $10^{-12} \text{ Wb}$, sehingga taraf intensitas ini dapat dinyatakan sebagai:

$$TI=10log(\frac{I_s}{I_0})$$

Persamaan (4)

Dimana $I=I_s$, yaitu intensitas sumber.

Mencoba memodifikasi persamaan (4) melalui persamaan (3), maka taraf intensitas pada jarak, x terhadap masjid atau mushola adalah :

$$TI=10log(\frac{P}{4\pi (x^2+h^2) I_0})$$

Pada umumnya, speaker mushola atau masjid yang berukuran sedang memiliki daya 50 Watt, dan seandainya speaker ini dipasang pada ketinggian 10 m serta kita sedang mendengar adzan pada jarak 20 m, maka taraf intensitas yang akan kita dengar adalah :

$TI=10log(\frac{50}{4\pi (20^2+10^2) 10^{-12}}) = 99 dB $

Gambar 2 menunjukkan perubahan taraf intensitas bunyi terhadap jarak x, tampak bahwa taraf intensitas bunyi terlihat mengalami saturasi pada nilai 70 dB pada jarak 500 m. Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan orang yang berbicara pada kisaran 40-65 dB. Yang berarti, berdasarkan grafik, kita tidak akan banyak terganggu pada jarak lebih dari 500 m.

Gambar 2

Grafik ini diperoleh dengan asumsi bahwa faktor redaman udara diabaikan, yang mengindikasikan energi dan daya gelombang bunyi adalah konstan.

Apabila faktor redaman maka daya sumber bunyi akan melemah seiring dengan jauhnya lokasi kita dengan sumber bunyi, dimana $\lambda$ disini adalah faktor redaman bunyi dalam $m^{-1}$ yang merupakan vaktor medium, sehingga:

$\mathrm{d}P=-\lambda P\mathrm{d}x$

atau dapat kita tuliskan:

$P=P_0 e^{-\lambda x}$

Seandainya kita punya speaker dengan daya 50 Watt dan faktor redaman buyi ini $\text{0.1 }m^{-1}$ maka kita akan punya kondisi P seperti tampak pada Gambar 3: