bioakustik

Report
QUIZ……
Seorang sedang berjalan dengan kecepatan 2 m/dtk
secara tidak sengaja menabrak suatu batang besi di
kepalanya. Kepala orang tersebut berhenti pada
sekitar t=0,05 dtk. Massa kepala orang tersebut 4 Kg.
Berapa besar gaya yang menyebabkan perlambatan
tersebut?
Jawab:
(mv) = 4 kg x 2 m/dtk = 8kg m/dtk
F = (mv)/t
= (8 kg/dtk)/(0,05 dtk)
= 160 N
BIOAKUSTIK
Akustik membahas segala hal yang berhubungan dengan
bunyi,
Bioakustik membahas bunyi yang berhubungan dengan
makhluk hidup, terutama manusia.
• Bioakustik adalah bidang ilmu yang mempelajari
karakteristik suara, organ suara, fungsi suara,
fisiologi suara, analisis suara dan manfaat suara
pada makhluk hidup.
• Bahasan bioakustik: proses pendengaran dan instrumen
bunyi
• Membahas bio-akustik berarti berusaha
mengurai keterkaitan antara bunyi – gelombang
bunyi, getaran dan sumber bunyi dengan
kesehatan.
• Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal
atau gelombang longitudinal yang merambat
melalui medium, medium atau zat perantara ini
dapat berupa zat cair, padat, gas.
• Gelombang bunyi timbul akibat terjadi
perubahan mekanik pada zat cair, gas, atau padat
yang merambat dengan kecepatan tertentu.
BUNYI
• Bunyi merupakan gelombang longitudinal.
• Fenomena bunyi berhubungan dengan indera
pendengaran kita, yaitu telinga kita dan otak
kita.
• Telinga berfungsi menerima gelombang bunyi,
sedangkan otak berfungsi menerjemahkan
informasi dari telinga.
Sifat-sifat gelombang:
1. Gelombang memerlukan medium dalam
perambatannya
2. mengalami pemantulan (refleksi)
3. mengalami pembiasan (refraksi)
4. mengalami pelenturan (difraksi)
5. mengalami perpaduan (interferensi)
6. Mengalami penguraian (dispersi)
7. Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)
Refleksi Gelombang
Pembiasan(Refraksi) Gelombang
Pembiasan adalah peristiwa
gelombang yang
mengalami pembelokan
arah karena melewati dua
medium yang berbeda.
Pada pembiasan berlaku
hukum snelius tentang
pembiasan.
Contohnya pembiasan pada
air, lensa
Penggabungan (Interferensi)
Peristiwa interferensi terjadi karena perpaduan dua buah
gelombang yang memiliki frekwensi dan beda fase yang sama, saling
bertemu.
Peristiwa interferensi dapat diamati pada terlihatnya warnawarni pada permukaan air sabun, warna warninya permukaan CD
Lenturan (defraksi)
• Peristiwa defraksi dapat dialami ketika kita mendengar suara yang
berasal dari balik tembok, atau bukit. Meskipun tidak ada benda
yang memantulkan suara itu disekitar kita.
• Peristiwa defraksi terjadi karena gelombang melenturkan
energinya . Perhatikan contoh defraksi pada gelombang air yang
melewati celah sempit.
Dispersi (penguraian)
Peristiwa dispersi dapat diamati pada terurainya gelombang
cahaya polikromatik menjadi komponen gelombang cahaya yang
monokromatik ketika melewati prisma.
Peristiwa dispersi terjadi karena gelombang mengalami perubahan
bentuk ketika melewati suatu medium yang dispersif (medium
yang dapat merubah kecepatan yang tergantung frekuensinya)
Mengalami Polarisasi
• Peristiwa polarisasi dapat dirasakan pada saat menggunkan kacamata
Polaroid kita tidak mengalami silau saat berjemur di terik matahari. Peristiwa
Polarisasi terjadi karena gelombang trasversal mengalami penyerapan arah
getarnya. Peristiwa Polarisasi hanya terjadi trasversal saja. Perhatikan gambar
berikut. Gelombang utuh yang tidak terpolarisasi melalui filter yang akan
meneruskan arah getar sesuai orientasi filter tersebut.
Effek Dopler
Peristiwa Effek Dopler adalah peristiwa berubahnya frekwensi
gelombang akibat gerak relative antara sumber gelombang dengan
pengamat.
Peristiwa ini dapat diamati ketika kita mendengarkan suara
ambulan yang mendekati atau menjauhi kita., yang terdengar makin
keras saat mendekati kita dan makin lemah saat menjauhi kita.
• Udara adalah pengantar bunyi yang paling banyak kita
gunakan. Namun sebenarnya udara pengantar bunyi
yang lamban, bukan berarti tidak baik. Kecepatan
merambat bagi udara sebagai pengantar bunyi
hanyalah 340 meter per detik. Bandingkan dengan
kecepatan rambat bunyi pada zat pengantar lain :
Gabus………………………………...500 meter per detik
Timah………………………………...1190 meter per detik
Air………………………………........1440 meter per detik
Besi………………………………......5120 meter per detik
• Angka-angka tersebut memang dapat berubah oleh
perubahan suhu.
ASPEK BUNYI
• Tiga aspek bunyi: sumber bunyi, energi bunyi, dan
detektor bunyi.
• Sumber bunyi adalah semua benda yang bergetar.
• Energi bunyi dipindahkan dari sumber bunyi dalam
bentuk gelombang bunyi, yaitu gelombang
longitudinal.
• Detektor bunyi adalah alat untuk
menangkap/menerima gelombang bunyi, bisa
berupa telinga kita atau alat lain.
Karakteristik Bunyi
• Gelombang bunyi merambat memerlukan
medium.
• Medium perambatan bunyi bisa berupa udara,
tanah, batu, logam, dan lain-lain.
• Bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang
hampa udara
JENIS GELOMBANG
BERDASARKAN MEDIUM PERAMBATAN
• gelombang
mekanik
• gelombang yang
berjalan di dalam
suatu material
yang dinamakan
medium
• gelombang
elektromagnetik
• gelombang yang
tidak memerlukan
medium dalam
perambatannya
• Gelombang mekanik:
• gelombang yang merambatnya membutuhkan
medium. Contohnya: gelombang tali, gelombang
suara, gelombang air.
• Gelombang Elektromagnetik:
• gelombang yang merambatanya tidak membutuhkan
medium/zat antar. Contohya: gelombang cahaya,
gelombang partikel alpha, beta dan gama.
JENIS GELOMBANG
BERDASARKAN ARAH RAMBAT
• gelombang transversal
• gelombang yang arah
pergeseran
mediumnya tegak
lurus dengan arah
perjalanan gelombang
sepanjang medium itu
• gelombang longitudinal
• gelombang yang arah
pergeseran mediumnya
searah dengan arah
perjalanan gelombang
sepanjang medium itu
• Gelombang Longitudinal:
Gelombang yang arah
getarnya searah dengan
arah rambatnya.
Contohnya adalah
gelombang suara.
• Gelombang Transversal:
gelombang yang arah
getarnya tegak lurus
dengan rambatnya.
Contohnya antara lain:
gelombang tali, gelombang
elektromagnetik cahaya.
Panjang gelombang
• Panjang gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang
dari sebuah pola gelombang. Biasanya memiliki denotasi huruf
Yunani lambda (λ).
• Jarak dari satu puncak ke puncak berikutnya atau dari satu lembah
ke lembah berikutnya, atau dari sembarang titik ke titik yang
bersangkutan pada pengulangan berikutnya dari gelombang
tersebut
frekuensi
• Frekuensi suara adalah tingkat di mana gelombang
melewati suatu titik tertentu.
• banyaknya gelombang dalam selang waktu tertentu
• Jumlah gelombang tiap detik
• Lambang frekuensi (f)
Pembagian frekuensi bunyi:
• 0-20 Hz : daerah infrasonik, yang termasuk disini
adalah getaran tanah, gempa bumi.
• 20-20.000 Hz
: daerah sonik, yaitu daerah frekuensi
yang dapat didengar/ Tertangkap oleh indera
pendengar manusia, misalnya suara pembicaraan,
suara lonceng dan sebagainya (audiofrekuensi).
• Di atas 20.000 Hz: daerah ultrasonik. Tak tertangkap
oleh indera pendengar manusia, misalnya getaran yang
dihasilkan oleh magnet listrik, getaran kristal piezo
elektrik yang digunakan beberapa instrumen
kedokteran (USG dll).
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.
• Frekuensi bunyi berubah akibat perubahan jarak sumber
bunyi-pendengar
Intensitas Bunyi
• Intensitas bunyi adalah energi yang dibawa oleh
sebuah gelombang bunyi melalui satuan luas tiap
satuan waktu.
• Energi gelombang bunyi ada 2 yaitu : energi
potensial dan energi kinetic.
• Intensitas gelombang bunyi(I ) yaitu energi yang
melewati medium 1 m2/detik atau watt/m2
• Telinga manusia dapat mendeteksi bunyi dengan
intesitas (I)
• Satuan intensitas bunyi adalah
watt / meter
2
W
/m
2

Cepat Rambat Gelombang
• Hubungan antara panjang gelombang () dan
frekuensi gelombang (f) dengan cepat rambat
gelombang (v)
v = f
velocity = wavelength x frequency
• Laju gelombang dipengaruhi oleh sifat-sifat
mekanik medium perambatannya
• Gelombang bunyi timbul akibat terjadi perubahan mekanik
pada gas, zat cair atau padat yang merambat dengan
kecepatan tertentu.
• Menjalar secara transversal atau longitudinal. Bunyi
mempunyai hubungan antara frekuensi (f), panjang
gelombang (λ) dan kecepatan V.
V = .f
V = kecepatan perambatan bunyi dalam meter per sekon
(m/s)
 = panjang gelombang dalam meter (m)
f = frekuensi dalam Hertz (Hz)
Jika suara di udara memiliki kecepatan perambatan 340 m/s,
dan frekuensinya 20 Hz, berapakah panjang gelombang bunyi
tersebut?
Diketahui: v = 340 m/s, f = 20 Hz.
Ditanyakan: 
Jawab:
 = v/f
= 340 m/s : 20 Hz
= 17 m
Pendengar 1
Formula frekuensi sekarang adalah:
Untuk sumber bunyi mendekati pendengar :
Untuk sumber bunyi menjauhi pendengar :
Pendengar 2
f1 = fo . v/(v-c)
f 2= fo . v/(v+c)
Keterangan:
f = frekuensi sekarang
fo = frekuensi bunyi mula-mula
v = kecepatan perambatan bunyi di udara (340 m/s)
c = kecepatan gerakan sumber bunyi atau pendengar
Ambulans mengeluarkan bunyi sirine dengan frekuensi 1000 Hz dengan kecepatan 72
km/jam mendekati pendengar 1 dan meninggalkan pendengar 2.
Hitunglah frekuensi bunyi sekarang yang didengar oleh pendengar 1 dan pendengar
2!
Diketahui:
c = 72 km/jam = (72 x 1000)/3600 m/s = 20 m/s
v = 340 m/s
fo = 1000 Hz
Ditanyakan: f untuk pendengar 1 (f1) dan f untuk pendengar 2 (f2)
Jawab:
f1 = fo . v/(v-c)
= 1000 . 340/(340-20)
= 1062,5 Hz
f2 = fo . v/(v+c)
= 1000 . 340/(340+20)
= 944 Hz
JENIS-JENIS BUNYI BISING
*
`Steady Wide Band Noise’
- Meliputi bunyi dengan batas ulangan yang luas
- Contoh : Mesin biasa, Keriuhan Di Pasar, Trafik
*
`Steady Narrow Band Noise’
- Tenaga bunyi tertumpu kepada ulangan tertentu.
- Contoh : Mesin Rumput, Gergaji Rantai, Pengetam
*
`Impact Noise’
- Bunyi tunggal yang pendek.
- Contoh : Letupan, Tembakan senjat api.
*
`Repeated Impact Noise’
- Bunyi tunggal yang berulangan.
- Contoh : Memaku, Memahat.
*
`Intermittent Noise’
- Contoh : Pengangkutan Udara, Lalulintas.
KESAN BUNYI BISING TERHADAP
KESEHATAN
Terbahagi kepada dua :
i)
Kesan Kepada Telinga (Auditory Effect)
ii)
Kesan Di Luar Telinga (Non Auditory Effect)
i)
Kesan Kepada Telinga
a) Kesan Semerta
- Disebabkan bunyi yang kuat (>120 dB)
- Menyebabkan pecah selaput tympanum,
kerusakan tulang kecil pendengaran.
- Hilang pendengaran kekal.
b) Kesan Kronik
- Pendedahan berpanjangan kepada bunyi kuat
(>85 dB - 5 tahun, > 8 jam sehari)
- Lebih tinggi frekuensi, kerusakan koklea tinggi
c) TTS (Temporary Threshold Shift)
- Threshold pendengaran tinggi semasa bekerja
di tempat bising.
- Kembali asal setelah 12 jam keluar dari
suasana bising.
d) PTS(Permanent Threshold Shift)
- Pendedahan berulangan - threshold
pendengaran tidak kembali kepada ‘base line’
asal.
*
Kesan Di Luar Telinga
a) Kesan Fisiology
- Meningkatkan Tekanan darah melalui
galakan ANS (Autonomy Nervous System)
- Meningkatkan Pergerakan Otot.
- Meningkatkan pergerakan gastrik
pembesaran pupil.
b) Kesan Psychosomatic.
- Sakit Kepala, pening, muntah
- Nystagmus , pergerakan mata tak dapat
dikawal
c) Kesan Pyscology
- Gangguan Percakapan
- Mutu kerja dan kecekapan menurun.
- Keletihan
- Gangguan saraf dan ketegangan
d) Lain-lain
- Mudah marah
- Sering merasa cemas.
Penerapan dalam kesehatan
• Alat diagnostik USG
menggunakan gelombang
ultrasonik yang mempunyai
frekuensi 1-10 MHz.
•USG ( Ultrasonography)
Ultrasonografi medis (sonografi)
adalah sebuah teknik diagnostik
pencitraan menggunakan suara
ultra yang digunakan untuk
mencitrakan organ internal dan
otot, ukuran mereka, struktur,
dan luka patologi, membuat
teknik ini berguna untuk
memeriksa organ. Sonografi
obstetrik biasa digunakan ketika
masa kehamilan.
• Untuk diagnostik digunakan frekuensi 1 – 5
MHz dengan daya 0,01 W/cm2.
untuk terapi daya ditingkatkan menjadi 1
W/cm2, bahkan untuk menghancurkan kanker
daya yang diperlukan sebesar 103 W/cm2.
Dasar penggunaan ultrasonik adalah efek
Dopler, yaitu terjadi perubahan frekuensi akibat
adanya pergerakan pendengar atau sebaliknya
dan getaran yang dikirim ke obyek akan
direfleksikan oleh obyek itu sendiri.
Hal – Hal Yang Didiagnosis Dengan Ultrasonik
Sesuai dengan metode skaining yang dipakai maka ultrasonik dapat
dipergunakan untuk diagnosis :
1) A skaining :
Mendiagnosis tumor otak, member informasi tentang penyakit – penyakit
mata
2) B skaining :
a. Untuk memperoleh informasi struktur dalam dari tubuh manusia, misalnya
hati, lambung, usus,
mata dan jantung janin.
b. Untuk mendeteksikehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari
uterus/kandung peranakan dan
kasus – kasus perdarahan yang abnormal.
c. Lebih banyak memberi informasi dari pada X-ray dan sedikit resiko yang
terjadi
3) M skaining :
a. Memberi informasi tentang jantung,
valvula jantung, pericardical effusion.
b. M skaining mempunyai kelebihan yaitu
dapat dikerjakan sembari pengobatan
berlangsung
untuk menunjukkan kemajuan dalam
pengobatan.
Brain Scanning
Ultrasound Heart Scanning

similar documents