Post on 27-Sep-2015
description
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