Arief Soedianto

BIOAKUSTIK

Akustik membahas segala hal yang berhubungan dengan bunyi.

Bioakustik membahas bunyi yang berhubungan dengan makhluk hidup, terutama manusia.

Bahasan bioakustik: proses pendengaran dan instrumen bunyi

Frekuensi, kecepatan dan panjang gelombang bunyi

Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Berdasarkan frekuensinya, getaran digolongkan menjadi 3, yaitu:Infrasonik (frekuensi <20 Hz)

Tak tertangkap oleh indera pendengar manusia, misalnya getaran gempa, tanah longsor dan sebagainya.Sonik (frekuensi 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz).

Tertangkap oleh indera pendengar manusia, misalnya suara pembicaraan, suara lonceng dan sebagainya.Ultrasonik (frekuensi >20.000 Hz).

Tak tertangkap oleh indera pendengar manusia, misalnya getaran yang dihasilkan oleh magnet listrik, getaran kristal piezo elektrik yang digunakan beberapa instrumen kedokteran (USG, diatermi dll).

Suara memiliki karakter yang berbeda-beda meskipun memiliki frekuensi sama sekalipun.

Hal ini dipengaruhi oleh perubahan tekanan udara dalam gelombang bunyi.

Karakter suara yang berbeda-beda ini lazim disebut warna suara atau timbre.

Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s.

Jika sesuatu memiliki kecepatan melampaui kecepatan suara di udara ini, disebut sebagai supersonik.

Contohnya adalah pesawat supersonik dengan kecepatan 2000 kilometer perjam.

Efek Dopler:  

Frekuensi bunyi berubah akibat 

perubahan jarak sumber bunyi-pendengar. 

Efek Doplerr

• Efek yang timbul akibat bergeraknya sumber bunyi atau bergeraknya pendengar

• Sumber bunyi berfrekuensi fo mempunyai derajat tinggi apabila sumber bunyi bergerak mendekati pendengaran, apabila sumber bunyi menjauhi pendengar akan terdapat frek dgn derajat rendah.demikian pula apabila pendengar mendekati sumber bunyi akan memperolah frek bunyi dgn derajat tinggi

• Digunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair di dalam tubuh misalnya darah

FISIKA TELINGA

• Indra pendengaran kita terdiri dari 3 hal:

1. Sistem mekanik yang merangsang sel sel rambut di cochlea

2. Sistem syaraf yang menghasilkan potensial aksi dalam saraf pendengaran

3. Cortex auditory : bagian dari otak yang mengkode dan menginterpretasi signal dari syaraf pendengaran

Telinga dan proses pendengaran  Organ yang berperan menerima getaran suara

Getaran tergolong sebagai energi mekanik

Energi mekanik ini diterima dan diolah di dalam telinga, lalu diubah menjadi energi listrik setelah diterima oleh reseptor saraf sensorik di organon korti telinga dalam

Anatomi telinga

Proses pengolahan suara oleh telinga:1. Pada telinga luar

Aurikel (daun telinga) mengumpulkan gelombang suara untuk diteruskan ke liang telinga. Bandingkan bentuk corong daun telinga dengan stetoskop serta bandingkan pula fungsinya.

Meatus akustikus eksternus (liang telinga luar) yang areanya lebih sempit akan meningkatkan intensitas suara dan diteruskan menuju telinga tengah. Bandingkan pula bentuk dan struktur liang telinga dengan stetoskop tadi.

Membrana timpani (gendang telinga) sebagai pembatas telinga luar dan telinga tengah digetarkan dan menguatkan suara. Luas membrana timpani kira-kira 51 mm2.

2. Pada telinga tengah

Tulang-tulang pendengaran (malleus, inkus dan stapes) menguatkan suara dengan mekanisme gaya ungkit dan melanjutkannya menuju pembatas telinga dalam yaitu foramen ovale. 

Efek dari gaya ungkit tulang pendengaran terhadap getaran suara adalah 1,3 kali. Cermati bahwa tulang-tulang pendengaran berawal dari membrana timpani seluas 51 mm2 dan berakhir pada foramen ovale dengan luas kira-kira 3 mm2. Dengan demikian getaran suara yang masuk ke dalam telinga mengalami amplifikasi sebesar:   51/3 x 1,3 = 22 kali

3. Pada telinga dalam

Telinga dalam: kokhlea (rumah siput) dan duktus semisirkularis (saluran setengah lingkaran). 

Di dalam kokhlea terdapat 3 saluran: skala vestibuli dan skala timpani yang berisi cairan perilimfe, yang akan bergetar meneruskan getaran dari foramen ovale. Selanjutnya getaran ini akan menggetarkan cairan endolimfe dan organ korti di skala ketiga (skala media). 

Organ korti merupakan sel-sel rambut sebagai reseptor pendengaran. Dengan kata lain energi mekanik berupa getaran tadi merangsang reseptor saraf sensorik pendengaran (Nervus VIII) dan diteruskan sebagai energi listrik menuju otak untuk ditafsirkan.

Level (dBA) Noise Effect

0 Ambang pendengaran  

20 Denyut nadi  

30 Detak jam  

40 Percakapan tenang  

50 Jalanan sepi  

70 Hoover in a room  

90 Jalanan 7 mPemaparan lama menimbulkan kerusakan pendengaran

100 Kebisingan pabrik  

120  Suara diskotik Batas ketidaknyamanan

140 Pesawat udara 25 m Batas nyeri

160 Rifle close to ear Merobek membrana timpani

Skala kebisingan Kebisingan diukur dengan skala desibel (dB). Berikut ini merupakan daftar nilai kebisingan dalam berbagai situasi dan dampak yang dapat timbul. 

Kehilangan pendengaran

Kehilangan pendengaran dapat teradi akibat:•Kerusakan mekanis akibat cedera kepala•Penyakit (penyakit yang menghambat gerakan tulang-tulang pendengaran dapat diatasi dengan operasi atau menggunakan alat bantu pendengaran. Penyakit yang merusak saraf menuju kokhlea sulit diatasi)•Terpapar pada kegaduhan secara berlebihan (Tinitus dapat terjadi setelah terpapar kegaduhan konser rock, atau saat distress ketika tak bias tidur).•Proses penuaan (proses penuaan menimbulkan penurunan sensitifitas terhadap suara)

Pembesaran suara

Membrana tympani: Luas membran tympani: fenestra ovale= 1:17 Pembesaran suara 17 kaliOssikula auditiva  Pembesaran suara 1,3 kali

Pembesaran suara total= 17x 1.3 = 22 kali

Tuli (Hilang Pendengaran)  Tuli konduksi (hantaran)

» Vibrasi  suara  tdk  dapat  mencapai  telinga  tengah  (sistem hantaran rusak)

» Sifat : Sementara : mis. Karena cerumen prop/obstruktif Menetap  : dibantu dg alat bantu dengar/hearing aidTuli Persepsi /saraf» Karena rusaknya reseptor yg menghubungkan organon corti 

dgn pusat pendengaran di otak

TES PENDENGARAN

• Tes suara berbisik/noise boxo Suara berbisik nada rendah : b,p,t,m,n, pada jaraj 5-

10 mo Suara berbisik nada tinggi : s , z, ch, sh, shel, pada 

jarak 20 m

TES GARPUTALA

• Tes Garputala / Penala / TuningFork                      Menentukan jenis ketulian 

• Murah• Mudah• Cepat.• Sederhana

Tes Garpu Tala• Ada beberapa macam garputala : 128 Hz, 256 Hz, 512 Hz, 1024 Hz dan 2048 Hz. 

• Untuk melakukan tes pendengaran digunakan garputala : 512 Hz, 1024 Hz dan 2048 Hz

• Jika hanya menggunakan 1 garputala : 512 Hz

Tes WEBER

• Tes WEBER : untuk mengetahui arah lateralisasi   (membandingkan hantaran tulang telinga kiri dan kanan )

Tes weber• Garpu tala (C128) digetarkan kmd diletakkan di vertex dahi• Bila bunyi terdengar lebih keras pada salah satu telinga 

disebut lateralisasi ke telinga tersebut.• Bila terdengar sama atau tidak terdengar disebut tidak ada 

lateralisasi• Terdengar lebih terang pada telinga yg sakit : tuli konduksi• Terdengar terang pada telinga normal : tuli persepsi

Interpretasi:

Lateralisasi ke kanan, kemungkinannya ialah: 1. Tuli konduksi kanan, telinga kiri normal.2. Tuli konduksi kanan dan kiri, tetapi kanan lebih berat.3. Tuli persepsi kiri, telinga kanan normal.4. Tuli persepsi kanan dan kiri, tetapi kiri lebih berat.5. Tuli konduksi kanan dan persepsi kiri.

Tes RINNE

• Tes RINNE : Untuk membandingkan hantaran udara dengan hantaran tulang pada telinga yang sama

 

Interpretasi:

• Rinne positif pada telinga normal atau tuli persepsi

• Rinne negatif pada tuli konduksi 

Tes SCHWABACH

• Tes SCHWABACH : Membandingkan hantaran tulang pasien dengan pemeriksa

Interpretasi:Penderita masih mendengar maka Schwabach memanjang.Penderita tidak mendengar, terdapat 2 kemungkinan  yaitu 

Schwabach memendek atau normal.Untuk membedakan kedua kemungkinan ini maka tes dibalik, yaitu tes 

pada penderita dulu baru ke pemeriksa. GT 512 dibunyikan kemudian dipancangkan tegak lurus pada mastoid penderita, apabila penderita sudah tidak mendengar maka secepatnya GT dipindahkan pada mastoid pemeriksa, apabila pemeriksa tidak mendengar berarti sama sama normal, apabila pemeriksa masih mendengar berarti ‑Schwabach penderita memendek.

Tes swabach • membandingkan hantaran tulang orang yang diperiksa dengan pemeriksa 

normal• Cara : garpu tala digetarkan dan tangkai garpu tala diletakkan pada prosesus 

mastoideus sampai tidak terdengar bunyi kemudian dipindahkan ke prosesus mastoideus pemeriksa yang pendengarannya dianggap normal.

• Pd tuli konduksi : konduksi tulang> pemeriksa• Pada tuli persepsi : konduksi tulang < pemeriksa

AUDIOMETRI 

• Alat untuk mengukur derajat ketulian terjadi pada beberapa dB

• Alat elektronik yg dapat membangkitkan bunyi pada berbagai frekuensi dan dihubungkan dgn earphone

• Pemeriksa menekan knop frekuensi tertentu OS mengacungkan tangan tanda mendengar. Diberi tanda pd kartu yang telah ada frekuensi tertentu

Bising • Bising  : bunyi yang tidak dikehendaki yg merupakan aktivitas 

alam dan buatan manusia

• Bersifat subjektif

• Pembagian kebisingan1. Audible noise (bising pendengaran) : 31,5 – 8000 Hz2. Occupational  noise  (berhubungan  dgn  pekerjaan),  akibat 

mesin tempat kerja3. Impuls  noise  (impact  noise=bising  impulsif),  akibat  bunyi  yg 

menyentak ex ledakan, tembakan

Pengaruh bising terhadap kesehatan

1. Hilangnya pendengaran scr temporer dan dapat pulih kembali

2. Orang menjadi kebal terhadap bising3. Telinga berdengung4. Kehilangan pendengaran menetap dan tidak pulih kembali5. Gangguan  konsentrasi6. Meningkatnya kelelahan7. Gangguan hormonal, sistem syaraf

TULI SEBAB BISINGTULI SEBAB BISING– TRAUMA AKUSTIKTRAUMA AKUSTIK– NIHL NIHL (NOISE INDUCED HEARING LOSS)(NOISE INDUCED HEARING LOSS)

• RUMAH TANGGARUMAH TANGGA• JALAN RAYAJALAN RAYA• KERETA APIKERETA API• LALU LINTAS UDARALALU LINTAS UDARA• GEDUNG-GEDUNGGEDUNG-GEDUNG• PEKERJAAN UMUMPEKERJAAN UMUM• INDUSTRIINDUSTRI• AUDIOSTEREOAUDIOSTEREO

 PEKERJAAN dan TIDAK DISADARI

YANG DIPERBOLEHKAN PERHARIYANG DIPERBOLEHKAN PERHARI

• 90 dB 90 dB 8 jam 8 jam• 95 dB 95 dB 4 jam 4 jam• 100 dB 100 dB 2 jam 2 jam• 105 dB 105 dB 1 jam 1 jam• 110 dB 110 dB ½ jam ½ jam• 115 dB 115 dB ¼ jam ¼ jam

Pencegah ketulian dari proses bising

• Prinsip : menjauhi sumber bising• Dgn cara

- Mesin/  alat  alat  yang  menghasilkan  bising  diberi  cairan pelumas

- Membuat  tembok  pemisah  antara  sumber  bising  dng tempat kerja

- Memakai pelindung telinga 

Metodologi pengukuran bising

• Tujuan o Memperoleh data kebisingan dimana saja/perusahaano Mengurangi tingkat kebisingan• Alat utama: sound level meter (30-130 dB) dr frek 20-20.000 

Hz• Personal dose meter• Noise average meter• Teknik medan• Ossiloskop

Vibrasi 

• Vibrasi : getaran karena getaran(udara atau mekanis)• Udara  akustik• Mekanis resonansi

• Efek vibrasi udara 1- 29 Hz : baik Intensitas  >  140  Hz   gangguan  vestibulori  yaitu  gangguan 

orientasi,  kehilangan  keseimbangan  dan  mual  mual,  nyeri telinga, nyeri dada, dan getaran seluruh tubuh

• Efek vibrasi mekanik Tergantung besar kecilnya frekuensi yang mengenai tubuh

3-9 Hz  : resonansi di perut dan dada 6–10 Hz  : tekanan darah, denyut jantug, pemakaian 

O2 berubah 10 Hz  : leher , kepala, pinggul, kesatuan otot dan 

tulang beresonansi 13-15 hz     : tenggorokan resonansi > 20 Hz: otot otot kendor 30–50 Hz    : untuk memulikan otot otot sesudah 

kontraksi luar biasa

Efek vibrasi pd tangan

a. Kelainan persyarafan dan peredaran darah, mirip phenomena raynaud yg terjadi pd frek 30-40 hz

b. Kerusakan pada persendian

Waktu singkat tak berpengaruh, timbul jika waktu lama

Pencegahan getaran mekanis

• Alat peredam di bawah benda yang bergetar• Bahan peredam frek harus jauh lbh rendah dr frek getaran 

benda• Frekuensi peredam sekitar 1 Hz

Perkusi 

• Menilai dinding organ/ konsistensi organ• Digunakan untuk membantu diagnosis sejak abad ke 18• Perbedaan suara yang terdengar  hasil  interpretasi  

Normal/kelainan

Stetoskop 

• Untuk auskultasi membantu menegakkan dx    Dan bagian bagian organ