Apa itu Pitch dan Loudness dalam Sistem Pendengaran?

Suara yang perbedaan tekanannya berkorelasi dengan gelombang sinus disebut nada murni (puretone). Siklus gelombang menunjukkan kompresi dan ekspansi udara seperti suara gelombang yang selalu bergerak. Kedua karakteristik utama gelombang seperti itu adalah frekuansi dan amplitudo. Frekuensi diukur dengan jumlah getaran perdetik yaitu berapa kali perdetik sampai siklus gelombang suara diulang. Unit Hertz (disingkat Hz) digunakan untuk menunjukkan siklus perdetik, yaitu suatu siklus perdetik sama dengan satu Hz. Amplitude berhubungan dengan jumlah kompresi dan ekspansi udara.

Frekuensi gelombang suara pada dasarnya merupakan penyebab dari apa yang kita alami sebagai pitch (tingkatan nada). Namun pitch sebuah nada dapat juga dipengaruhi oleh intensitas. Jadi, pitch pun tidak hanya terkait pada satu atribut fisik stimulus. Demikian pula loudness (kerasnya suara) berkorelasi dengan kuat pada amplitude gelombang atau intensitas suara. Namun demikian, gelombang suara berfrekuensi rendah yang mempunyai amplitude sama dengan suara berfrekuensi tinggi tidak selalu menghasilkan suara yang sama keras.

Manusia dapat mendengar frekuensi antara 20 – 20.000 Hz. Hal di atas dapat kita buktikan pada bunyi piano yang menghasilkan frekuensi dari lebih kurang 27 sampai 4.200 Hz. Tidak semua species dapat mendengar dengan rentang frekuensi yang sama, sebagai contoh peluit untuk memanggil anjing yang menggunakan nada yang terlalu tinggi frekuensinya bagi telinga kita. Kita semua mengetahui perbedaan antara suara yang keras dan suara yang lemah, akan tetapi menentukan nilai skala intensitas tidaklah mudah.

Para ahli dari “The Bell Telephone Laboratories” telah memformulasi unit yang mudah untuk mengubah tekanan fisik pada gendang pendengar menjadi skala yang dapat dimengerti. Unit ini disebut decibel, disingkat db, yang artinya sepersepuluh bel, sesuai dengan nama penemunya Alexander Graham Bell. Perkiraan kasar tentang apa yang diukur decibel ditentukan oleh skala suara yang dikenal kira-kira pada 120db, intensitas suara menyakitkan telinga, kerasnya suara percakapan normal lebih kurang 60 db.

Mendengarkan suara dengan intensitas 90 db ke atas dalam waktu yang lama dapat menyebabkan ketulian total. Beberapa musikus rock misalnya, dapat menderita kerusakan pendengaran yang serius. Para petugas landasan terbang dan operator mesin tekanan angin menggunakan perendam telinga untuk melindungi diri dari kemungkinan kerusakan telinga.

Ambang mutlak untuk mendengarkan suara yang berbeda-beda tergantung dari frekuensi stimulus. Decibel-decibel nol secara ambang ditentukan sebagai ambang mutlak untuk mendengarkan dengan nada 1.000 Hz. Nada antara 800 – 6.000 Hz membubuhkan kurang dari 10 db untuk mencapai ambang, sedangkan nada-nada di bawah 100 Hz atau lebih besar dari 15.000 Hz membutuhkan 40 db atau lebih untuk mencapai ambang.