-
Bioakustik Page 1
FISIKA KESEHATAN
BIOAKUSTIK
DISUSUN OLEH:
1. Aidha Maya K (E2014001)
2. Ani Sugiarti (E2014003)
3. Dian Indah P (E2014009)
4. Dian Intan P (E2014010)
5. Murni Sri Sofiyani (E2014026)
Dosen Pengampu: Ari Sapti Mei Leni, SSt, Ft
PRODI FISIOTERAPI (D4)
STIKES AISYIYAH SURAKARTA
TAHUN AJARAN 2014/2015
-
Bioakustik Page 2
Kata Pengantar
Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah
ini tepat pada
waktunya. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas dari mata
kuliah Fisika
Kesehatan .
Adapun makalah ini mengenai Bioakustik. Kami mengucapkan
terima
kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung dan memberikan
bimbingan dalam
penyusunan makalah ini, terutama kepada Dosen Fisika Kesehatan
Ibu Ary. Serta
teman teman sejawat.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih terdapat
banyak
kesalahan dan kekurangan karena faktor batasan pengetahuan
penyusun, maka kami
dengan senang hati menerima kritikan serta saran-saran yang
bersifat membangun
demi kesempurnaan makalah ini.
Semoga hasil dari penyusunan makalah ini dapat dimanfaatkan bagi
generasi
mendatang, khususnya mahasiswa/mahasiswi D-IV Fisioterapi Stikes
Aisyiyah
Surakarta.
Akhir kata, melalui kesempatan ini kami penyusun makalah
mengucapkan ba
nyak terimakasih.
Surakarta, 12 Oktober 2014
Penyusun
-
Bioakustik Page 3
DAFTAR ISI
Halaman Judul.
.........................................................................................................
i
Kata pengantar.
.......................................................................................................
ii
Daftar isi
.................................................................................................................
iii
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
....................................................................................................
1
B. Rumusan Masalah
...............................................................................................
1
C. Batasan Masalah
..................................................................................................
2
D. Tujuan Penulisan
.................................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Definisi Bunyi
.....................................................................................................
3
B. Sifat dan Kecepatan Gelombang Bunyi
..............................................................
4
C. Intensitas Bunyi ( I )
............................................................................................
6
D. Aplikasi Gelombang Bunyi dalam Bidang Kesehatan
........................................ 6
E. Kebisingan
........................................................................................................
15
F. Suara
.................................................................................................................
17
G. Vibrasi
...............................................................................................................
19
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
......................................................................................................
22
3.2 Saran
.................................................................................................................
22
-
Bioakustik Page 4
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat
padat yang
merambat ke depan dengan kecepatan tertentu sering menimbulkan
gelombang
bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi getaran dari
molekul zat dan
saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut
terkoordinasi
menghasilkan gelombang. Gelombang bunyi dapat menjalar secara
transversal
atau longitudinal.
Bunyi berhubungan dengan indra pendengaran yaitu fisiologi
telinga.
Telinga berfungsi secara efisien untuk mengubah energi getaran
dari gelombang
menjadi sinyal listrik yang dibawa ke otak melalui syaraf.
Telinga manusia
merupakan detektor bunyi yang sangat sensitif.
Bising didefinisikan sebagai bunyi yang kehadirannya tidak
dikehendaki
dan dianggap mengganggu pendengaran. Bising dapat berasal dari
bunyi atau
suara yang merupakan aktivitas alam seperti bicara, pidato,
tertawa dan lain
lain. Bising juga dapat berasal dari bunyi atau suara buatan
manusia seperti bunyi
mesin kendaraan dan mesin mesin yang ada di pabrik. Untuk
menilai bunyi
sebagai bising sangatlah relatif. Misalnya musik di tempat
tempat diskotik,
bagi orang yang biasa mengunjungi tempat itu tidaklah merasa
suatu kebisingan,
tetapi bagi orang orang yang tidak pernah berkunjung di tempat
diskotik akan
merasa suatu kebisingan yang mengganggu.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang,maka rumusan makalah ini adalah :
1. Apa itu bunyi?
2. Bagaimana sifat dan kecepatan gelombang bunyi?
3. Bagaimana intensitas bunyi?
4. Bagaimana penerapan gelombang bunyi dalam bidang
kesehatan?
-
Bioakustik Page 5
5. Bagaimana pengaruh dan pencegahan dari kebisingan?
6. Bagaimana pembentukan suara?
7. Bagaimana vibrasi itu ?
C. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah,maka dalam
penulisan
makalah ini hal-hal yang dibahas adalah mengenai pengertian
bunyi,sifat dan
kecepatan gelombang bunyi,penerapan gelombang bunyi dalam
bidang
kesehatan dan bagaimana pengaruh dan pencegahan dari
kebisingan,maupun
bagaimana mekanisme pembentukan suara dan mengetahui apa yang
dimaksud
dengan vibrasi itu.
D. Tujuan Penulisan
1. Tujuan Umum
Membantu mahasiswa memahami tentang bioakustik dan aplikasinya
dalam
kesehatan.
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui pengertian bunyi dan gelombang bunyi
b. Memahami sifat dan kecepatan gelombang bunyi
c. Memahami intensitas bunyi
d. Mengetahui penerapan gelombang bunyi
e. Mengetahui pengaruh dan pencegahan dari bising
f. Mengetahui bagaimana mekanisme pembentukan suara
g. Mengetahui apa yang dimaksud dengan vibrasi
-
Bioakustik Page 6
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Bunyi
Bunyi merupakan getaran yang menimbulkan gelombang
longitudinal
yang merambat melalui medium perambatannya (zat cair, zat padat,
dan udara)
sehingga dapat didengar. (Fisika, 2006 : 41).
Gelombang bunyi merupakan vibrasi atau gerakan dari
molekul-molekul
zat dan saling beradu satu sama lain dimana zat tersebut
terkoordinasi
menghasikan gelombang serta mentransmisikan energi tanpa
disertai
perpindahan partikel. (Fisika Kedokteran, 1996 : 65).
1. Sumber Bunyi
Sumber bunyi adalah semua benda yang bergetar dan menghasilkan
suara
merambat melalui medium atau zat perantara sampai ke telinga.
Contoh
sumber bunyi yaitu: pembakaran minyak dalam mesin, instrumen
musik,
gerakan dahan pohon, lonceng, garputala, dan sebagainya.Syarat
terjadinya
bunyi yaitu:
Ada sumber bunyi yang bergetar.
Ada zat perantara (medium) yang merambatkan gelombang bunyi
dari
sumber ke telinga.
Getaran mempunyai frekuensi tertentu (20 Hz 20.000 Hz).
Indra pendengar dalam keadaan baik
2. Mendeteksi Bunyi
Untuk mendeteksi bunyi perlu mengkonversikan gelombang bunyi
bentuk
vibrasi sehingga dapat dianalisa frekuensi dan
intensitasnya.Untuk perubahan
ini diperlukan alat mikrofon dan telinga manusia.Alat mikrofon
merupakan
transduser yang memberi respon terhadap tekanan bunyi (sound
pressure0 dan
menghasilkan isyarat/signal listrik.Mikrofon yang banyak
digunakan adalah
mikrofon kondensor. Pemilihan mikrofon ini sangat penting oleh
karena
-
Bioakustik Page 7
berguna untuk mendeteksi kebisingan lingkungan perusahaan
(merupakan
medan difus segala arah atau medan bebas) disamping itu perlu
diperhatikan
faktor kecepatan angin, cuaca oleh karena sangat mempengaruhi
pada
mikrofon.
3. Pengelompokan Bunyi
Menurut frekuensinya, bunyi dikelompokan menjadi:
a. Bunyi infrasonik (0 20 Hz)
Infrasonik merupakan bunyi yang tidak dapat didengar telinga
manusia,
tetapi dapat di dengar oleh jangkrik dan anjing. Frekuensi ini
biasanya
ditimbulkan oleh getaran tanah, gempa bumi, getaran gunung
berapi.
b. Bunyi audiosonik (20 20.000 Hz)
Bunyi audio merupakan bunyi yang dapat didengar manusia.
Audiofrekuensi berhubungan dengan nilai ambang pendengaran
(rata-rata
nilai ambang pendengaran 1000 Hz = 0 dB).
c. Bunyi Ultrasonik (di atas 20.000 Hz)
Ultrasonik merupakan bunyi yang tidak dapat didengar telinga
manusia.
Frekuensi ini dalam bidang kedokteran digunakan dalam 3 hal
yaitu
pengobatan, destruktif dan diagnosis.Hal ini dapat terjadi oleh
karena
frekuensi yang tinggi mempunyai daya tembus jaringan cukup
besar.
4. Azaz Doppler
Efek Doppler adalah peristiwa berubahnya frekuensi sumber bunyi
yang
didengar akibat perubahan gerak antara pendengar dan sumber
bunyi. Pada
tahun 1800, Christian Johann Doppler mengemukakan Efek Doppler
ini
berlaku secara umun pada gelombang.Efek Doppler ini dipergunakan
untuk
mengukur bergeraknya zat cair di dalam tubuh misalnya darah.
Berkas
ultrasonik/bunyi ultra uynag mengenai darah (darah bergerak
menjauhi bunyi)
darah akan memantulkan bunyi ekho dan diterima oleh
detektor.
B. Sifat dan Kecepatan Gelombang Bunyi
-
Bioakustik Page 8
1. Sifat Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi mempunyai sifat memantul, diteruskan, dan
diserap
benda. Apabila gelombang suara mengenai tubuh manusia (dinding)
maka
bagian dari gelombang akan dipantulkan dan bagian lain akan
diteruskan ke
dalam tubuh. Penyerapan energi bunyi ini akan mengakibatkan
berkurangnya amplitudo gelombang bunyi.
Nilai amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan dinyatakan
dalam rumus:
A = A-x
Keterangan :
A = amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan yang tebal X
cm
Ao = amplitudo bunyi mula-mula
= koefisien adsorpsi jaringan (cm-1)
x = tebal jaringan (cm)
2. Kecepatan Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi timbul akibat terjadi perubahan mekanik pada
zat
padat, zat cair dan gas yang merambat ke depan dengan kecepatan
tertentu.
Gelombang bunyi ini menjalar secara longitudinal, lain dengan
cahaya yang
menjalar secara transversal.
Pada suatu percobaan, apabila terjadi vibrasi dari suatu bunyi
maka
akan terjadi suatu peningkatan tekanan dan penurunan tekanan
pada tekanan
atmosfer, peningkatan tekanan ini disebut kompresi sedangkan
penurunan
tekanan disebut rarefaksi (peregangan).
Bunyi mempunyai hubungan antara frekuensi vibrasi (f) bunyi,
panjang gelombang () dan kecepatan (v), secara sistematis
hubungan itu
dapat dinyatakan dalam rumus.
f = v/
Keterangan :
-
Bioakustik Page 9
f = frekuensi
v = kecepatan
= panjang gelombang
Kecepatan bunyi berbeda-beda dalam melewati berbagai medium.
Berikut tabel perbedaannya.
Temperatur Material Masa Jenis ()
Kg/m3
Kecepatan (v)
cm/s
Z (=)
Kg/m2s
20o C Udara 1,29 331 430
0o C CO2 1,98 258 430
0o C H2 8,99 x 10
-2 1.270 430
20o C Alkohol 791 1.210 430
20o C Air 1.000 1.480 430
20o C Besi 7.900 5.130 430
37o C Darah 1.056 1.570 430
20o C Otak 1.020 1.530 1,56 x 106
20o C Otot 1.040 1.580 1,64 x 106
20o C Lemak 920 1.450 1,33 x 106
20o C Tulang 1.900 4.040 7,68 x 106
Gelombang bunyi dibawa oleh zat padat, cair, dan gas. Pada
umumnya, makin keras zat, makin cepat gelombang bunyi
merambat.Hal ini
masuk akal, karena kekerasan zat menyatakan secara tidak
langsung bahwa
partikel-partikel tergandeng secara kuat sehingga lebih
responsif terhadap
gerak partikel lainnya.
C. Intensitas Bunyi ( I )
Intensitas Bunyi yaitu energi yang melewati medium 1 m2/detik
atau
watt/m2. Ketika mendengarkan bunyi yang terlalu keras, tentunya
telinga akan
merasa sakit. Sebaliknya, bunyi yang terlalu lemah tidak akan
mampu didengar.
-
Bioakustik Page 10
Kenyataan ini membuktikan bahwa intensitas bunyi yang dapat
didengar
manusia dengan baik berada pada batas-batas tertentu. Intensitas
bunyi yang
mampu didengar manusia mempunyai intensitas 10-12
watt/m2 sampai dengan 1
watt/m2. Intensitas bunyi 10
-12 watt/m
2 adalah intensitas bunyi terendah yang
masih dapat didengar telinga manusia. Intensitas ini disebut
intensitas ambang
pendengaran. Sementara itu, intensitas bunyi terbesar yang masih
dapat
didengar telinga manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 1
watt/m2 dan
disebut intensitas ambang perasaan.
D. Aplikasi Gelombang Bunyi dalam Bidang Kesehatan
1. Alat Pendengaran
Telinga merupakan alat penerima gelombang suara atau udara
kemudian
diubah menjadi sinyal listrik dan diteruskan ke korteks
pendengaran melalui
saraf pendengaran. Telinga mempunyai reseptor khusus untuk
mengenali
getaran bunyi dan untuk keseimbangan. Ada tiga bagian utama dari
telinga
manusia, yaitu bagian telinga luar, telinga tengah, dan telinga
dalam.Telinga
luar berfungsi menangkap getaran bunyi, dan telinga tengah
meneruskan
getaran dari telinga luar ke telinga dalam. Reseptor yang ada
pada telinga
dalam akan menerima rarigsang bunyi dan mengirimkannya berupa
impuls
ke otak untuk diolah.
a. Susunan Telinga
Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga
tengah, dan
telinga dalam.
1) Telinga luar
Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran luar, dan
membran
timpani (gendang telinga).Daun telinga manusia mempunyai
bentuk
yang khas, mendukung fungsinya sebagai penangkap dan
pengumpul
getaran suara. Saluran luar yang dekat dengan lubang telinga
dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang menjaga agar
benda
-
Bioakustik Page 11
asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar
permukaan
saluran luar dan gendang telinga tidak kering. Membran
timpani
tebalnya 0,1 mm, luas 65 mm2, mengalami vibrasi dan diteruskan
ke
telinga tengah
2) Telinga tengah
Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk menjaga
tekanan
udara agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio
yang
menghubungkan telinga tengah dengan faring. Suara yang masuk
itu,
99% mengalami refleksi dan hanya 0,1 % saja yang
ditransmisi.
Telinga tengah ini memiliki peranan proteksi.Karena adanya
tuba
eustachi yang mengatur tekanan didalam telinga, dimana
eustachi
berhubungan langsung dengan mulut.
3) Telinga dalam
Telinga dalam (labirin) adalah suatu struktur yang kompleks,
yang
terjdiri dari 2 bagian utama:
koklea (organ pendengaran)
kanalis semisirkuler (organ keseimbangan).
Koklea merupakan saluran berrongga yang berbentuk seperti
rumah
siput, terdiri dari cairan kental dan organ corti, yang
mengandung
ribuan sel-sel kecil (sel rambut) yang memiliki rambut yang
mengarah
ke dalam cairan tersebut.
Getaran suara yang dihantarkan dari tulang pendengaran di
telinga
tengah ke jendela oval di telinga dalam menyebabkan
bergetarnya
cairan dan sel rambut.Sel rambut yang berbeda memberikan
respon
terhadap frekuensi suara yang berbeda dan merubahnya menjadi
gelombang saraf. Gelombang saraf ini lalu berjalan di sepanjang
serat-
serat saraf pendengaran yang akan membawanya ke otak.
Walaupun
ada perlindungan dari refleks akustik, tetapi suara yang gaduh
bisa
menyebabkan kerusakan pada sel rambut. jika sel rambut rusak,
dia
-
Bioakustik Page 12
tidak akan tumbuh kembali. Jika telinga terus menerus menerima
suara
keras maka bisa terjadi kerusakan sel rambut yang progresif
dan
berkurangnya pendengaran.
Cara Kerja Telinga :
a. Getaran bunyi terkumpul di daun telinga.
b. Getaran bunyi tersebut kemudian masuk ke dalam lubang
telinga.
c. Bila getaranbunyi tersebut mencapai gendang telinga maka
gendang tersebut ikut bergetar dan menggetarkan tulang-
tulang
pendengaran demikan pula cairan di rumah siput ikut
bergetar.
d. Gerakan ini mengubah energi mekanik tersebut menjadi
energi
elektrik ke saraf pendengaran (auditory nerve,) dan menuju
ke
pusat pendengaran di otak.
e. Pusat ini akan menerjemahkan energi tersebut menjadi suara
yang
dapat dikenal oleh otak.
Proses Pendengaran Manusia :
a. Proses pendengaran manusia Pertama di mulai dari daun
telinga
(outer Ear) yang fungsinya menangkap suara-suara di sekitar
dan
memasukkan nya ke canal/ lubang telinga.
b. Proses kedua suara yang masuk melalui lubang telinga di
terima
oleh gendang telinga yang berakibat bergetarnya tiga tulang
pendengaran yaitu maleus,inkus dan stapes(middle Ear). Dan
menyalurkan ke cohlea / rumah siput.
c. Proses ke tiga di dalam cohlea / Rumah siput terdapat hear
sell
yang yang bergetar akibat suara dan getarannya menghasilkan
getaran listrik yang dihasilkan dari energy kinestetik.
Sehingga
aliran listrik itu menjadikan sinyal yang menyalurkan ke
otak,
yang di aliri oleh syaraf pendengaran, untuk selanjutnya otak
yang
bekerja mengartikan semua suara-suara yang masuk tadi.
-
Bioakustik Page 13
d. Gangguan pendengaran bisa terjadi pada siapa saja dan
pada
semua umur , bisa sementara dan bahkan permanen.
e. Gangguan pendengaran disebabkan karena salah satu atau
lebih,
bagian dari telinga tidak dapat berfungsi secara normal.
Jenis Gangguan Pendengaran
a. Gangguan pendengaran Konduktif : terjadi ketika gelombang
suara, terhalang masuknya dari lubang telinga dan gendang
telinga menuju ke rumah siput ( koklea ) dan Saraf
Pendengaran(Auditory Nerve).
b. Gangguan pendengaran Sensorineural/Saraf : terjadi ketika
rumah siput ( koklea) atau saraf pendengaran fungsinya
menurun
c. Gangguan pendengaran campuran : campuran antara gangguan
pendengaran konduktif dan saraf.
Pemeriksaan
1. Otoscopy
Pemeriksaan dengan menggunakan alat semacam teropong ini
tergolong pemeriksaan awal. Fungsinya untuk melihat liang
telinga,
apakah ada infeksi atau kotoran telinga.
2. Tympanometry
Pemeriksaan lanjutan ini bertujuan untuk mengetahui fungsi
telinga
tengah.
3. Oto Acoustic Emissions (OAE)
Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui fungsi sel rambut
pada cochlea/rumah siput. Hasilnya dapat dikategorikan
menjadi
dua, yakni pass dan refer. Pass berarti tidak ada masalah,
sedangkan
refer artinya ada gangguan pendengaran hingga harus
dilakukan
pemeriksaan berikut.
-
Bioakustik Page 14
4. Auditory Brainstem Response (ABR)
Cara pemeriksaannya hampir sama dengan OAE. berfungsi
sebagai
screening, juga dengan 2 kategori, yakni pass dan refer. Hanya
saja
alat ini cuma mampu mendeteksi ambang suara hingga 40 dB.
5. Conditioned Oriented Responses (CORs)
Pemeriksaan ini dapat dilakukan pada bayi usia 9 bulan sampai
2,5
tahun untuk mengetahui perkiraan ambang dengar anak.
Caranya,
gunakan alat yang dapat mengeluarkan bunyi-bunyian dan
biarkan
anak mencari sumber bunyi tersebut.
6. Visual Reinforced Audiometry (VRA)
Pemeriksaan yang hampir sama dengan CORs ini juga berfungsi
untuk mengetahui ambang dengar anak. Tergolong pemeriksaan
subjektif karena membutuhkan respons anak.Namun pada tes ini
selain diberikan bunyi-bunyi, alat yang digunakan juga harus
dapat
menghasilkan gambar sebagai reward bila anak berhasil
memberi
jawaban.Pemeriksaan ini dapat dilakukan sambil bermain.
7. Play Audiometry
Pemeriksaan yang juga berfungsi mengetahui ambang dengar
anak
ini dapat dilakukan pada anak usia 2,5-4 tahun.
Caranya?Menggunakan audiometer yang menghasilkan bunyi
dengan frekuensi dan intensitas berbeda.Bila anak mendengar
bunyi
itu berarti sebagai pertanda anak mulai bermain misalnya
harus
memasukkan benda ke kotak di hadapannya atau bermain pasel.
8. Conventional Audiometry
Pemeriksaan ini dapat dilakukan anak usia 4 tahun sampai
remaja.
Fungsinya untuk mengetahui ambang dengar anak.Caranya dengan
menggunakan alat audiometer yang mampu mengeluarkan beragam
suara, masing-masing dengan intensitas dan frekuensi yang
-
Bioakustik Page 15
berbeda-beda.Tugas si anak adalah menekan tombol atau
mengangkat tangan bila mendengar suara.
9. Brainstem Evoked Response Audiometry (BERA)
Pemeriksaan ini dapat dilakukan pada semua usia. Fungsinya,
untuk
mengetahui respons ambang dengar seseorang.Pemeriksaan yang
tergolong objektif ini mengharuskan anak dalam keadaan
tidur,
hingga anak harus dikondisikan tidur lebih dulu.
10.Tes suara berbisik
Telinga normal dapat mendengar suara berbisik dengan nada
rendah.Misalnya suara konsonan dan palatal pada jarak 5-10
meter.
Suara berbisik dengan nada tinggi misalnya suura desis pada
jarak
20 meter.
11.Tes Weber
Garputala di getarkan kemudian diletakkan pada dahi atau
puncak
dahi. Pada penderita tuli kunduktif akan terdengar baik terang
atau
baik pada telinga yang sakit. Pada penderita tuli persepsi,
getaran
garpu tala terdengar terang pada telinga normal.
12.Tes Rinne
Tes ini membandinkan antara konduksi tulang dan udara.
Garputala
digetarkan kemudian diletakkan pada prosesus mastoid setelah
tidak
mendengar getaran lagi garputala dipindahkan di depan liang
telinga, tanyakan penderita apakah masih mendengarnya.
Normal : konduksi udara 85-90 detik. Konduksi melalui tulang
45 detik.
Tes rinne positif : pendengaran penderita baik juga pada
penderita tulipersepsi.
Tes rinne negative : pada penderita tuli konduksi diman
jarak
waktu konduksi tulang mungkin sama atau bahkan lebih
panjang.
13.Tes Schwabach
-
Bioakustik Page 16
Tes ini membandingkan jangka waktu konduksi tulang melalui
vertex atau prosesus mastoid penderita dengan konduksi tulang
si
pemeriksa.
Pada tuli konduksi : konduksi tulang penderita lebih panjang
daii pada si pemeriksa
Pada tuli persepsi : konduksi tulang sangat pendek.
Spesialisasi Dalam Pendengaran/Telinga
Didalam bidang kedokteran dibagi dalam masing masing bagian
sesuai dengan keahlian:
1. Otologist : seorang dokter yang ahli dalam bidang telinga
dan
pendengaran. Otolaryngologist : seorang dokter yang ahli
dalam bidang penyakit telinga dan operasi Telinga.
2. ENT specialist : dokter ahli THT yaitu seorang dokter yang
ahli
dalam hal telinga, hidung dan tenggorokan.
3. Audiologist : Seseorang yang bukan dokter, tetapi ahli
dalam
mengukur respon pendengaran, diagnosis kelainan
pendengaran melalui test pendengaran, rehabilitasi yang
berkaitan dengan hilangnya pendengar.
2. Ultrasonik dalam Bidang Medis
Bunyi ultrasonik dihasilkan oleh magnet listrik dan kristal
plezo elektrik
dengan frekuensi diatas 20.000 Hz.Magnet listrik adalah batang
feromagnet
dilingkari kawat kemudian dialiri listrik yang dan
menghasilkan
ultrasonik. Piezo elektrikKristal piezo electric ditemukan oleh
Piere Curie
dan Jacques pada tahun sekitar 1880; tebal kristal 2, 85 mm.
apabila kristal
piezo electric dialiri tegangan listrik maka lempengan kristal
akan
mengalami vibrasi sehingga timbul frekuensi ultra; demikian pula
vibrasi
kristal akan menimbulkan listrik. Berdasarkan sifat itu maka
kristal electric
dipakai sebagai transduser pada ultrasonografi (USG).
-
Bioakustik Page 17
a. Prinsip dan Efek Penggunaan Ultrasonik
Efek Doppler merupakan dasar penggunaan ultrasonik yaitu
terjadi
perubahan frekuensi akibat adanya pergerakan pendengar atau
sebaliknya;
dan getaran bunyi yang dikirim ke tempat tertentui (ke objek)
akan
direfleksi oleh objek itu sendiri.
Efek gelombang ultrasonik :
1) Mekanik
Efek secara mekanik yaitu membentuk emulsi asap/awan dan
disintegrasi beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan
lokasi
batu empedu.
2) Panas
Nelson Heerich dan Krusen, menunjukkan bahwa sebagian
ultrasonik
mengalami refleksi pada titik yang bersangkutan, sedangkan
sebagian
lagi pada titik tersebut mengalami perubahan panas.Pada jaringan
bisa
terjadi pembentukan rongga dengan intensitas yang tinggi.
3) Kimia
Gelombang ultrasonik menyebabkan proses oksidasi dan terjadi
hidrolisis pada ikatan polyester.
4) Efek biologis
Efek yang ditimbulkan ultrasonik ini merupakan gabungan dari
berbagai efek misalnya akibat pemanasan menimbulkan
pelebaran
pembuluh darah. Selain itu ultrasonik menyebabkan
peningkatan
permeabilitas membran sel dan kapiler serta merangsang aktifitas
sel.
Sesuai hukum Vant Hoff (menimbulkan panas) otot mengalami
paralyse dan sel-sel hancur; bakteri, virus dapat mengalami
kehancuran. Selain itu menyebabkan keletihan pada tubuh
manusia
apabila daya ultrasonik ditingkatkan.
-
Bioakustik Page 18
b. Frekuensi Dan Daya Ultrasonik
1) Untuk diagnostik: f = 1-5 MHz,daya = 0,01 W/cm2
2) Untuk pengobatan: daya sampai 1 W/cm2
3) Untuk merusak sel-sel/jaringan kanker: daya 103 W/cm
2
c. Ultrasonik Sebagai Pelengkap Diagnosis
Berkaitan dengan efek yang ditimbulkan gelombang ultrasonik dan
sifat
gelombang bunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan
sebagai
diagnosis dan pengobatan.
1) CRT (Ossiloskop)
Kristal piezo electric yang bertindak sebagai transduser
mengirim
gelombang ultrasonik mencapai pada dinding berlawanan,
kemudian
gelombang bunyi dipantulkan dan diterima oleh transduser
tersebut
pula. Transduser yang menerima gelombang balik akan diteruskan
ke
amplifier berupa gelombang listrik kemudian gelombang
tersebut
ditangkap oleh CRT (ossiloskop).
Bunyi yang dihasilkan oleh piezo electric melalui transduser
akan
dipantulkan dan diterima oleh transduser. Gerakan transduser
mula-
mula akan menghasilkan echo dapat dilihat adanya dot (dot
ini
disimpan pada CRT) kemudian transduser digerakkan kearah
lain
menghasilkan echo pula sehingga kemudian tercipta suatu
gambaran
dua dimensi.
2) MRI (Magnetic Resonance Imaging) dan USG
(Ultrasonography)
MRI adalah salah satu cara pemotretan organ tubuh
menggunakan resonansi magnetis. Sistem kerjanya adalah
pasien
berbaring dalam sebuah tabung.Kemudian gelombang bunyi
ultrasonik
ditembakkan ke tubuhnya. Gema dari gelombang bunyi itu akan
mencitrakan gambar tubuh bagian dalam pasien.
-
Bioakustik Page 19
Gelombang ultrasonik juga dapat mendeteksi keadaan bayi
dalam
kandungan, yang dikenal dengan sebutan USG.
Pada dasarnya, prinsip kerja dari MRI dan USG adalah
sama. Sebuah pulsa singkat dari bunyi ultra dipancarkan oleh
sebuah
transduser.transduser adalah sebuah alat yang dapat mengubah
pulsa
listrik menjadi pulsa bunyi. Sebagian dari pulsa dipantulkan
pada
berbagai permukaan dalam tubuh, dan sebagian besar akan
diteruskan.
Transduser yang sama digunakan juga untuk mendeteksi pulsa
listrik.
Pilsa-pulsa ini dapat diperlihatkan pada layar monitor.
Penggunaan citra bunyi ini merupakan kemajuan yang
sangat penting dalam bidang medis. Penggunaan bunyi ultra,
dalam
banyak kasus, telah menggantikan prosedur lain yang
berbahaya,
seperti penggunaan sinar X. Tidak ada bukti efek yang berbahaya
dari
penggunaan bunyi ultra ini, sehingga sering dikenal dengan
pengujian
yang tidak merusak (non destructive testing).
d. Hal-Hal Yang Didiagnosis Dengan Ultrasonik
Ultrasonik dapat dipergunakan untuk beberapa diagnosis,
diantaranya:
a. Mendiagnosis tumor otak (echo encephalo graphy), memberi
informasi
tentang penyakit-penyakit mata, daerah / lokasi yang dalam dari
bola
mata, menentukan apakah cornea atau lensa yang opaque atau
ada
tumor-tumor retina.
b. Untuk memperoleh informasi struktur dalam dari tubuh
manusia.
Misalnya hati, lambung, usus, mata, mamma, jantung janin.
c. Untuk mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari
uterus/
kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal
serta
treatened abortus (abortus yang sdang berlangsung).
d. Memberi informasi tentang jantung, valvula jantung,
pericardial
effusion (timbunan zat cair dalam kantong jantung).
-
Bioakustik Page 20
e. Penggunaan Ultrasonik Dalam Pengobatan
Sebagaimana telah diketahui bahwa ultrasonik mempunyai efek
kimia dan biologi maka ultrasonik dapat dipergunakan dalam
pengobatan.Ultrasonik memberi efek kenaikan temperature dan
peningkatan tekanan; efek ini timbul karena jaringan
mengabsorpsi energi
bunyi dengan demikian ultrasonik dipakai sebagai diatermi/
pemanasan
lokal pada otot yang cedera.
Selain itu ultrasonik dapat dipakai untuk menghancurkan
jaringan ganas (kanker). Sel-sel ganas akan hancur pada beberapa
bagian
sedangkan di daerah lain kadang-kadang menunjukkan
rangsangan
pertumbuhan ; masih diselidiki lebih lanjut.
Pada penderita Parkinson, penggunaan ultrasonik dalam
pengobatan sangat berhasil namun sangat disayangkan untuk
memfokuskan bunyi kearah otak sangat sulit. Sedangkan pada
penyakit
meniere dimana keadaan penderita kehilangan pendengaran dan
keseimbangan, apabila diobati dengan ultrasonik dikatakan 95 %
berhasil
baik, ultrasonik menghansurkan jaringan dekat telinga
tengah.
E. Kebisingan
Bising ialah bunyi yang tidak dikehendaki yang merupakan
aktivitas
alam (bicara, pidato) maupun buatan (bunyi mesin) dan dapat
menggangu
kesehatan, kenyamanan serta dapat menimbulkan ketulian yang
bersifat relatif.
Alat ukur kebisingan adalah sound level meter.
1. Pembagian Kebisingan
Berdasarkan frekuensi, tingkat tekanan, tingkat bunyi dan tenaga
bunyi, maka
bising dibagi dalam 3 katagori :
a. Audible noise (bising pendengaran)
Bising ini disebabkan oleh frekuensi bunyi antara 31,5 8.000
Hz
b. Occupational noise ( bising yang berhubungan dengan
pekerjaan)
-
Bioakustik Page 21
Bising ini disebabkan oleh bunyi mesin di tempat kerja, bising
dari mesin
ketik.
c. Impuls noise (impact noise = bising impulsif)
Bising yang terjadi akibat adanya bunyi yang menyentak,
misalnya
pukulan palu, ledakan meriam, tembakan dan lain lain.
Berdasarkan waktu
terjadinya, maka bising dibagi dalam beberapa jenis :
a. Bising kontinyu dengan spektrum luas, misalnya karena mesin,
kipas angin
b. Bising kontinyu dengan spektrum sempit, misalnya bunyi
gergaji, penutup
gas
c. Bising terputus putus, misalnya lalu lintas, bunyi kapal
terbang di udara
d. Bising sehari penuh (full noise time)
e. Bising setengah hari (part time noise)
f. Bising terus menerus (steady noise)
g. Bising impulsive (impuls noise) ataupun bising sesaat
(letupan)
2. Pengaruh Bising pada Kesehatan
a. Hilangya pendengran sementara
b. Kebal atau imun terhadap bising
c. Telinga berdengung
d. Kehilangan pendengaran menetap, biasanya dimulaidari
frekuensi 4000 Hz
3. Daftar Skala Intensitas Kebisingan
Tingkat kebisingan Intensitas (dB) Batas dengar tertinggi
Menulikan 100-120
Halilintar
Meriam
Mesin uap
Sangat hiruk pikuk 80-90 Jalan hiruk pikuk
-
Bioakustik Page 22
Perusahaan sangat
gaduh
Pluit polisi
Kuat 60-70 Kantor gaduh
Jalan pada umumnya
Radio
Perusahaan
Sedang 40-50 Rumah gaduh
Kantor umunya
Percakapan kuat
Radio perlahan
Tenang 20-30 Rumah tenang
Kantor perorangan
Auditorium
Percakapan
Sangat tenang 0-10 Bunyi daun
Berbisik
Batas dengar terendah
4. Pencegahan Ketulian dari Proses Bising
Prinsip pencegahan ketulian dari proses bising adalah menjauhi
dari sumber
bising. Untuk tujuan itu dapat dilakukan dengan cara sebagai
berikut.
a. Memberikan pelumas dan peredam pada mesin yang menghasilkan
bising
b. Menggunakan tembok pemisah antara sumber bising dengan
tempat
kerja.
c. Menggunakan pelindung telinga
-
Bioakustik Page 23
F. Suara
Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda.Selama bergetar,
perbedaan tekanan
terjadi di udara sekitarnya.Peningkatan tekanan disebut
kompresi, sedangkan
penurunannya disebut rarefaction.Suara adalah fenomena fisik
yang dihasilkan
oleh getaran benda, getaran suatu benda yang berupa sinyal
analog dengan
amplitudo yang berubah secara kontinyu terhadap waktu. Pada
hakekatnya suara
dan bunyi adalah sama. Hanya saja kata suara dipakai untuk
makhluk hidup,
sedangkan bunyi dipakai untuk benda mati.
a. Aliran udara yang dihasilkan dorongan otot paru-paru bersifat
konstan.
Ketika pita suara dalam keadaan berkontraksi, aliran udara yang
lewat
membuatnya bergetar.
b. Aliran udara tersebut dipotong-potong oleh gerakan pita suara
menjadi sinyal
pulsa yang kemudian mengalami modulasi frekuensi ketika
melewati
pharynx, rongga mulut ataupun pada rongga hidung. Sinyal suara
yang
dihasilkan pada proses ini dinamakan sinyal voiced sound.
c. Suara bicara normal merupakan hasil dari modulasi udara yang
keluar dari
dalam tubuh.
d. Beberapa bunyi ayang dihasilkan melalui mulut tanpa
menggunakan pita
suara disebut Unvoiced sound, merupakan aliran udara melalui
penciutan/konstriksi yang dibentuk oleh lidah, gigi, bibir dan
langit-langit.
Misalnya p, t, k, s, dan ch, secara perinci:
e. p, t, dan k suara/bunyi letupan (plosive sound)
f. S, f, dan ch suara/bunyi frikatif (fricative sound)
Proses produksi suara pada manusia dapat dibagi menjadi tiga
buah proses
fisiologis, yaitu :
pembentukan aliran udara dari paru-paru,
-
Bioakustik Page 24
perubahan aliran udara dari paru-paru menjadi suara, baik
voiced, maupun
unvoiced yang dikenal dengan istilah phonation, dan artikulasi
yaitu proses
modulasi/ pengaturan suara menjadi bunyi yang spesifik.
Organ tubuh yang terlibat pada proses produksi suara adalah :
paru-paru,
tenggorokan (trachea), laring (larynx), faring (pharynx), pita
suara (vocal
cord), rongga mulut (oral cavity), rongga hidung (nasal cavity),
lidah
(tongue), dan bibir (lips).
PEMBENTUKAN SUARA(FONASI)
Pada pembentukan suara vokal, pita suara tertarik saling
mendekat oleh otot,
udara di paru dihembuskan, tekanan dibawah pita suara meningkat
dan pita
suara yang tertutup dipaksa membuka.
Terjadi aliran cepat udara ke atas yang menyebabkan penurunan
tekanan di
antara pita, menyebabkan pita suara bergerak bersama,
menghambat
keluarnya udara secara parsial.
Rongga mulut berubah bentuk akibat garakan lidah, rahang bawah,
palatum
lunak, dan pipi untuk menentukan suara yang diucapkan.
Kadang-kadang hilangnya suara, gangguan bicara, atau rasa sakit
timbul
akibat obstruksi di pita suara.
Hal tersebut perlu dilakukan pemeriksaan, salah satu metode yang
digunakan
adalah laringoskopi.
Metode lain juga yang digunakan adalah MRI, USG, dan berbagai
prosedur
radiologis misalnya sinar-X, CT-scan, dan sebagainya.
Frekuensi dasar dari hasil vibrasi yang kompleks tergantung dari
massa dan
tegangan dari pita suara :
Laki-laki mempunyai frekuensi suara 125 Hz.
Wanita mempunyai frekuansi suara 250 Hz.
-
Bioakustik Page 25
Suara berhubungan erat dengan rasa mendengar.
Pada sistem pengenalan suara oleh manusia terdapat tiga organ
penting yang
saling berhubungan yaitu :
Telinga yang berperan sebagai transduser dengan menerima sinyal
masukan
suara dan mengubahnya menjadi sinyal syaraf,
Jaringan syaraf yang berfungsi mentransmisikan sinyal ke
otak,
Dan otak yang akan mengklasifikasi dan mengidentifikasi
informasi yang
terkandung dalam sinyal masukan.
G. Vibrasi
Vibrasi adalah getaran, dapat disebabkan oleh getaran udara atau
getaran
mekanis lainnya.Dibedakan menjadi:
Vibrasi karena getaran udara yang pengaruhnya pada akustik
Vibrasi karena getaran mekanis mengakibatkan timbulnya
resonansi/ turut
bergetarnya alat-alat tubuh dan pengaruh terhadap alat alat
tubuh.
1. Penjalaran Vibrasi Udara dan Efek yang Timbul
Vibrasi udara oleh karena benda bergetar dan diteruskan melalui
udara akan
mencapai telinga. Getaran dengan frekuensi 1-20 Hz tidak akan
terjadi
gangguan penguatan pendengaran tetapi pada intensitas lebih dari
140 dB
akan terjadi gangguan vestibuler yaitu gangguan
orientasi,kehilangan
keseimbangan dan mual-mual. Akan timbul nyeri telinga,nyeri dada
dan bisa
terjadi getaran seluruh tubuh.
2. Penjalaran Vibrasi Mekanik dan Efek yang Timbul
Penjalaran vibrasi mekanik melalui sentuhan atau kontak
dengan
permukaan benda yang bergerak,sentuhan ini melalui daerah
yang
-
Bioakustik Page 26
terlokalisasi (tool-hand vibration) atau mengenai seliruh tubuh
(whole body
vibration). Bentuk tool hand vibration merupakan bentuk yang
terlazim dalam
proses pekerjaan.Efek vibrasi terhadap tubuh tergantung besar
kecilnya
frekuensi yang mengenai tubuh. Pada frekuensi :
3-9 Hz : akan timbul resonansi pada dada dan perut
6-10 Hz :dengan intensitas 0.6 g tekanan darah,denyut
jantung,pemakaian
O2 dan volume perdenyut sedikit berubah. Pada intensitas 1.2 g
terlihat
banyak perubahan system peredaran darah.
10 Hz : leher,kepala,pinggul,kesatuan otot dan tulang akan
beresonansi.
Tenggorokan akan mengalami resonansi.
Pada frekuensi kurang dari 20 Hz,tonus otot akan meningkat,
akibat
kontraksi statis ini otot menjadi lemah,rasa tidak enak dan
kurang ada
perhatian. Pada frekuensi diatas 20 Hz otot-otot menjadi kendor
dan frekuensi
30-50 Hz digunakan dalam kedokteran olahraga untuk memulihkan
otot-otot
sesudah kontraksi luar biasa.
Efek vibrasi terhadap tangan :
Getaran dalam jangka waktu cukup lama menimbulkan kelainan pada
tangan
berupa :
Kelainan pada persyarafan dan peredaran darah. Gejala kealinan
ini mirip
dengan phenomena Raynaud yaitu keadaan pucat dan biru dari
anggota
badan,pada saat anggota badan kedinginan, tanpa ada
penyumbatan
pembuluh darah tepid an tanpa kelainan- kelainan gizi.
Phenomena
Reynaud ini terjadi pada frekunsi sekitar 30-40 Hz.
Kerusakan-kerusakan pada persendian tulang
Sikap Tubuh Terhadap Getaran Mekanis
-
Bioakustik Page 27
Badan merupakan susunan elastic yang kompleks dengan tulang
sebagai penyokong alat-alat dan landasan kekuatan serta kerja
oto.
Kerangka,alat-alat,urat danotot memiliki sifat elastic yang
bekerja secara
serentak sebagai peredam dan penghantar getaran.Pengaruh getaran
terhadap
tubuh ditentukan sekali oleh posisi tubuh atau sikap tubuh. Pada
tungkailurus
akan mengahanta 100% getaran ke dalam badan, sedangkan dalam
posisi
duduk tungkai akan berlaku sebagai peredam.
Mencegah getaran mekanis :
Getaran suatu benda dapat dihindari dengan meletakkan bahan
peredam
dibawah benda yang bergetar. Bhan peredam sebaiknya sekitar 1
Hz.
Selain itu tempat duduk atau alas kaki diletakkan bahan peredam.
Tebal
tempat duduk dan alas kaki sangat menentukan besar redaman.
-
Bioakustik Page 28
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Gelombang bunyi merupakan vibrasi atau gerakan dari
molekul-molekul
zat dan saling beradu satu sama lain dimana zat tersebut
terkoordinasi
menghasikan gelombang yang merambat melalui medium padat, cair,
dan udara.
Berkaitan dengan efek yang ditimbulkan gelombang ultrasonik dan
sifat
gelombang bunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan
sebagai
diagnosis dan pengobatan.
Bioakustik dalam kesehatan banyak manfaatnya baik untuk
diagnosis suatu
penyakit maupun dalam pengobatan. Kebisingan merupakan penyakit
akibat kerja
yang mana dapat merugikan kesehatan yang berdampak pada
gangguan
pendengaran dan bila pemaparan dalam waktu yang lama akan
menyebabkan
ketulian. Pada dasarnya pengendalian kebisingan dapat dilakukan
terhadap
sumbernya, perjalanannya dan penerimanya. Langkah terakhir
adalah penggunaan
alat pelindung pendengaran.
B. Saran
Pentingnya penerapan gelombang bunyi dalam kehidupan
sehari-hari
sehingga diharapkan mahasiswa lebih mendalami pemahaman
tentang
bioakustik terutama dalam kesehatan.
Aplikasi gelombang bunyi dalam bidang kesehatan diharapkan terus
dipelajari
mahasiswa kesehatan.
Telinga sebagai alat pendengaran penting untuk dijaga dari
berbagai pengaruh
kebisingan.
-
Bioakustik Page 29
DAFTAR PUSTAKA
Dr. J. F. Gabriel 1988 Fisika Kedokteran. Penerbit Buku
Kedokteran EGC. Denpasar
Daton, Goris Seran, Stephanus Legiyo, C.Cosma Elsih Lestari,
Yohanes Bambang
Suparmono. (2007) . Fisika, Jakarta: Penerbit Grasindo
Siti Rohmi Datul Nuri (2013). Penerapan Bioakustik Dalam
Keperawatan. From
http://ranrintansnote.blogspot.com/2013/06/penerapan-bioakustik-dalam-keperawatan_8.html
Mardiansyah Andi (2012). Ilmu Kesehatan. From
http://andimardiansyahsiemon.blogspot.com/2012/06/bioakustik.html
Bertha Wulan (2013). Bioakustik. From
http://beequinn.wordpress.com/nursing/fisika/bioakustik.html