bioakustik (tuli)

Download Bioakustik (Tuli)

Post on 13-Oct-2015

76 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

a

TRANSCRIPT

Bioakustik (Tuli)

Kelompok 2B

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Indonesia 2013

BAB I.Pendahuluan

Suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat sering menimbulkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi atau getaran dari molekul-molekul zat dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah terjadi pemindahan partikel. Gelombang bunyi ini dapat berbentuk sinyal periodik yang sederhana (frekuensi tunggal) maupun yang kompleks (kombinasi banyak frekuensi). Bunyi atau suara merupakan salah satu jenis gelombang yang dirambatkan pada medium udara. Bunyi atau suara itu timbul akibat vibrasi yang ditimbulkan dari materi sumber bunyi tersebut. Getaran ini akan menyebabkan merambatnya gelombang dalam medium, yang dalam hal ini adalah udara, dan perambatannya berupa perubahan tekanan secara merambat dan merenggang, sehingga kita mengenal gelombang bunyi sebagai gelombang longitudinal yang berupa rapatan dan renggangan dimana bentuknya juga khas. Setiap benda memiliki karakteristik material yang berbeda, sehingga jika sebuah benda digetarkan dapat menyebabkan bunyi. Bunyi yang terdengar akan terasa berbeda pula jika dibandingkan dengan benda lainnya. Selain itu setiap benda yang bergetar juga memiliki kekhasan dalam bentuk getaran atau frekuensinya.

Bab II.Landasan Teori Dasar

1.1. Bioakustik Bioakustik berasal dari kata bio dan akustika, bio artinya hidup atau hayat dan akustika berarti kajian getaran dan bunyi. Sedangkan menurut istilah akustika berarti bagian pisis pendengaran yang tercakup dalam suatu bidang. Bioakustik adalah suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang sering menimbulkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi atau getaran molekul-molekul dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang, jadi bioakustik yaitu ilmu yang mempelajari tentang proses penerimaan pendengaran yang timbul oleh mahluk hidup.

1.1.1. Bunyi 1.1.1.1. Gelombang Bunyi Gelombang bunyi yaitu gelombang yang dihasilkan akibat adanya vibrasi atau getaran dari suatu bunyi, sedangkan bunyi itu adalah rambatan, usikan elastis dalam medium konibue (tiga dimensi). Gelombang bunyi timbul akibat terjadinya perubahan mekanika pada gas, zat cair atau gas yang merambat kedepan dengan kecepatan. Gelombang bunyi menjalar secara tranversal atau secara longitudinal. Secara tranversal arahnya tegak lurus dengan arah getaran sedangkan secara longitudinal arah rambatnya sejajar dengan arah getaran. Gelombang bunyi mempunyai sifat memantul, diteruskan, dan diserap oleh benda.. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang tidak tampak, cara merambat gelombang bunyi mirip merambatnya gelombang dipermukaan air. Jadi gelombang bunyi merambat ke segala arah, bunyi hanya dapat merambat melalui medium perantara misalnya udara, air, dan kayu. Tanpa medium perantara gelombang bunyi tidak dapat merambat sehingga tidak terdengar. Bunyi tidak dapat terdengar diruang hampa udara (vakum), diangkasa luar, dan di bulan.

1.1.1.2. Kecepatan Bunyi/Cepat Rambat BunyiKecepatan bunyi yaitu jarak yang ditempuh bunyi dalam waktu satu sekon. Bunyi memerlukan waktu untuk merambat melalui medium udara dari satu tempat ke tempat lain. Cepat rambat bunyi diudara pertama diselidiki oleh Fisikawan Belanda yaitu Moll dan Van Beek, selain itu ilmuwan yang pernah melakukan penyelidikan cepat rambat bunyi didalam zat padat, zat cair dan zat gas adalah Otto Von Guericke (1602-1686). Dia merupakan seorang fisikawan berkebangsaan Jerman. Zat padat merupakan medium perantara bunyi yang paling baik dibandingkan zat cair dan gas. Untuk merambat melalui medium, bunyi memerlukan waktu tertentu yang disebut cepat rambat bunyi (v), waktu tempuh (t), dan jarak tempuh (s). Rumus:

Ket : V = Kecepatan ( meter/sekon )S = Jarak ( meter )t = Waktu ( sekon )

Cepat rambat bunyi pada berbagai medium perantara berbeda-beda seperti terlihat pada table berikut: Temperatur 20oCMaterialMassa Jenis () kg/m3Kecepatan V (cm/detik)Z (=v) kg/m2 sec

Udara 1.29331430

Co2 (0oC)1.98258

H2 (0oC)8,99 x 10-21270

Alkohol 7911210

Benzine8101166

Air 10001480

Alumunium27005100

Tembaga82003560

Glas25005600

Besi 79005130

Darah (37oC)10561570

Otak 102015301,56 x 106

Otot104015801,64 x 106

Lemak 92014501,33 x 106

Tulang 190040407,68 x 106

1.1.1.3. Sifat-sifat Gelombang Bunyia. Memantulkan, misalnya seorang yang sedang berteriak diatas bukit maka sesaat kemudian akan terdengar bunyi pantulan yang dihasilkan dari teriakannya itu.b. Diteruskan, misalnya orang yang sedang memandang adzan suaranya akan diteruskan oleh udara. Contoh lainnya kita bisa mengetahui arah datangnya kereta api melalui rel kereta api.c. Diserap, misalnya sekelompok anak muda yang sedang bermain musik distudio yang memakai penyadap suara maka bunyi musik tersebut tidak akan terdengar keluar.

1.1.1.4. Klasifikasi Gelombang Bunyi Gelombang bunyi dapat diklasifikasikan berdasarkan frekuensi yaitu infrasonik (bunyi infra), audiosonik (bunyi jangkauan pendengaran), dan ultrasonik (bunyi ultra). a. Infrasonik Gelombang bunyi yang memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi pada frekuensi ini tidak dapat didengar oleh manusia. Pada frekuensi ini gelombang bunyi hanya dapat didengar oeh binatang tertentu seperti jangkrik. b. Audisonik Frekuensi gelombang bunyi audiosonik berkisar antara 20 Hz-20.000 Hz. Pada rentang frekuensi inilah yang dapat didengar manusia dan disebut sebagai jangkauan pendengaran. c. Ultrasonik Gelombang bunyi ultrasonik memiliki frekuensi diatas 20.000 Hz. Bunyi pada frekuensi ini tidak dapat didengar oleh manusia. Binatang yang dapat mendengar bunyi ini antara lain anjing dapat mendengar frekuensi 50.000 Hz dan kelelawar dapat mendeteksi frekuensi sampai 100.000 Hz.

1.1.1.5. Sumber Bunyi Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar dan menghasilkan bunyi. Bunyi merupakan vibrasi atau getaran dari molekul-molekul zat dan saling beradu satu sama lain, namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah terjadi pemindahan partikel. Sumber bunyi bisa berasal dari alam maupun perbuatan manusia. Misalnya pembakaran minyak dalam suatu mesin, selalu menghasilkan bunyi. Bunyi yang dihasilkan instrumen musik, gerakan dahan, pohon atau daun juga menghasilkan bunyi. Ruang mulut dan ruang hidung manusia merupakan struktur resonansi untuk menghasilkan vibrasi melalui pita suara, demikian pula garputala yang digetarkan akan menghasilkan bunyi.

Ada 3 faktor yang menentukan bunyi dapat didengar (syarat terdengarnya bunyi), yaitu: a. Sumber bunyi adalah segala sesuatu yang bergetar. kuat lemahnya bunyi yang dihasilkan sumber getar tegantung pada: Besar atau kecil amplitudo getaran Jauh atau dekatnya sumber bunyi dengan pendengarb. Zat antara (medium) adalah gelombang bunyi yang dapat didengar bila ada zat antara untuk merambat sampai ke pendengar. Bunyi merambat melalui zat antara berupa gas (udara), zat cair, dan zat padat. Bunyi yang senantiasa kita dengar berasal dari sumber bunyi yang merambat melalui udara. Oleh sebab itu, diruang hampa gelombang bunyi tidak dapat didengar. c. Bunyi dapat didengar jika memenuhi syarat sebagai berikut: Alat pendengar normal Pendengar dalam keadaan sadar Frekuensi antara gelombang bunyi 20 Hz-20.000 Hz

1.1.1.6. Intensitas Bunyi Intensitas bunyi adalah energi bunyi tiap satuan waktu yang menembus secara tegak lurus bidang persatuan luas. Ket : A = Luas alasP = Energi yang dimilikiI = Intensitas bunyi

Perbedaan intensitas yang dapat didengar oleh dua ditektor bunyi yang memiliki jarak berbeda dari sebuah sumber bunyi ditentukan sebagai berikut:

Untuk menghitung intensitas bunyi perlu mengetahui energi yang dibawa oleh gelombang bunyi. Energi gelombang bunyi ada dua yaitu: a. Energi potensial bunyib. Energi kinetik

Intensitas gelombang bunyi (I) yaitu energi yang melewati medium I m2/detik atau watt/m2. Rumusnya adalah:

Ket : = Massa jenis medium ( kg / m3 )v = Kecepatan bunyi ( m / detik ) = 2 = Impedansi AkustikA = Maksimum amplitude atom atom / molekulF = FrekuensiW = 2 f = Frekuensi sudut

Intensitas ( I ) dapat pula dinyatakan sebagai berikut :

Ket: PO = Perubahan Tekanan Maksimum ( N / m2 )

1.1.1.6. Asas Doppler Apabila sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar akan terdapat frekuensi dengan derajat rendah. Demikian pula apabila pendengar mendekati sumber bunyi akan memperoleh frekuensi bunyi dengan derajat tinggi, percobaan ini disebut Doppler shift. Sedangkan efek yang timbul akibat bergeraknya sumber bunyi atau bergeraknya pendengar disebut efek Doppler. Apabila diketahui fo = frekuensi mula-mula, sudut dari arah sumber bunyi dan perubahan frekuensi (fd ) maka:

Ket:v = kecepatan darah v = kecepatan suara

1.1.2. Ultrasonik Ultrasonik atau bunyi ultra dihasilkan oleh magnet listrik dan kristal piezo electric dengan frekuensi di atas 20.000 Hz. Frekuensi dan daya ultrasonik yang dipakai dalam bidang kedokteran menurut kebutuhan. Apabila ultrasonik yang digunakan untuk diagnostik maka frekuensi yang digunakan sebesar 1 MHz sampai 5 MHz dengan daya 0,01 W/cm2. Apabila daya ultrasonik ditingkatkan sampai 1 W/cm2 akan dipakai sebagai pengobatan, sedangkan untuk merusakkan jaringan kanker dipakai daya 103 W/cm2. Efek doppler merupakan dasar penggunaan ultrasonik yaitu terjadi perubahan frekuensi akibat adanya pergerakan pendengaran atau