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?
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 keperawatan.
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
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, dsb.
Syarat terjadinya bunyi yaitu :
Ø Ada sumber bunyi yang bergetar
Ø Ada zat perantara (medium) yang merambatkan gelombang bunyi dari sumber ke telinga
Ø Getaran mempunyai frekuensi tertentu (20 Hz – 20.000 Hz)
Ø 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 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
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-αx |
Keterangan :
A = amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan yang tebal X cm
Ao = amplitudo bunyi mula-mula
α = koefisien adsorpsi jaringan (cm-1)
x = tebal jaringan (cm)
Dengan mempergunakan rumus tersebut dapat menghitung nilai adsopsi jaringan terhadap gelombang bunyi.
Berikut tabel koefisien adsorpsi jaringan dan nilai paruh ketebalan jaringan.
Bahan | Frekuensi | Α (cm-1) | nilai paruh ketebalan jaringan (cm) |
Otot | 1 | 0,13 | 2,7 |
Lemak | 0,8 | 0,05 | 6,9 |
Otak | 1 | 0,11 | 1,2 |
Tulang | 0,6 | 0,4 | 6,95 |
Air | 1 | 2,5 x 10-4 | 14 x 103 |
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 (γ) dan kecepatan (v), secara sistematis hubungan itu dapat dinyatakan dalam rumus.
f = |
Keterangan :
f = frekuensi
v = kecepatan
λ = 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. 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/m2sampai dengan 1 watt/m2.
Intensitas bunyi 10-12 watt/m2 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 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 :
Ø koklea (organ pendengaran)
Ø 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 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
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.
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 lebi,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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 berbeda-beda. Tugas si anak adalah menekan tombol atau mengangkat tangan bila mendengar suara.
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 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.
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.
Ø Normal : konduksi udara 85-90 detik. Konduksi melalui tulang 45 detik.
Ø Tes rinne positif : pendengaran penderita baik juga pada penderita tulipersepsi.
Ø Tes rinne negative : pada penderita tuli konduksi diman jarak waktu konduksi tulang mungkin sama atau bahkan lebih panjang.
13.Tes Schwabach
Tes ini membandingkan jangka waktu konduksi tulang melalui vertex atau prosesus mastoid penderita dengan konduksi tulang si pemeriksa.
Ø Pada tuli konduksi : konduksi tulang penderita lebih panjang daii pada si pemeriksa
Ø Pada tuli persepsi : konduksi tulang sangat pendek.
Spesialisasi Dalam Pendengaran/Telinga
Didalam bidang kedokteran dibagi dalam masing – masing bagian sesuai dengan keahlian:
Otologist : seorang dokter yang ahli dalam bidang telinga dan pendengaran.
Otolaryngologist : seorang dokter yang ahli dalam bidang penyakit telinga dan operasi Telinga.
ENT specialist : dokter ahli THT yaitu seorang dokter yang ahli dalam hal telinga, hidung dan tenggorokan.
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 elektrik
Kristal 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).
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 Van’t 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.
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/cm2
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.
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).
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)
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 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 tenag Kantoer 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
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 :
Ø pembentukan aliran udara dari paru-paru,
Ø 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.
Ø 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)
Ø 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.
Ø Terjadi aliran cepat udara ke atas yang menyebabkan penurunan tekanan di antara pita, menyebabkan pita suara bergerak bersama, menghambat keluarnya udara secara parsial.
Ø Rongga mulut berubah bentuk akibat garakan lidah, rahang bawah, palatum lunak, dan pipi untuk menentukan suara yang diucapkan.
Ø Kadang-kadang hilangnya suara, gangguan bicara, atau rasa sakit timbul akibat obstruksi di pita suara.
Ø Hal tersebut perlu dilakukan pemeriksaan, salah satu metode yang digunakan adalah laringoskopi.
Ø 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.
Ø Laki-laki mempunyai frekuensi suara 125 Hz.
Ø Wanita mempunyai frekuansi suara 250 Hz.
Ø Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”.
Pada sistem pengenalan suara oleh manusia terdapat tiga organ penting yang saling berhubungan yaitu :
Ø telinga yang berperan sebagai transduser dengan menerima sinyal masukan suara dan mengubahnya menjadi sinyal syaraf,
Ø jaringan syaraf yang berfungsi mentransmisikan sinyal ke otak,
Ø 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 :
Ø Vibrasi karena getaran udara yang pengaruhnya pada akustik
Ø 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 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 :
Ø Getaran dalam jangka waktu cukup lama akan menimbulkan kelainan pada tangan berupa
Ø 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.
Ø Kerusakan-kerusakan pada persendian tulang
Sikap Tubuh Terhadap Getaran Mekanis
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 :
Ø Getaran suatu benda dapat dihindari dengan meletakkan bahan peredam dibawah benda yang bergetar. Bhan peredam sebaiknya sekitar 1 Hz.
Ø Selain itu tempat duduk atau alas kaki diletakkan bahan peredam. Tebal tempat duduk dan alas kaki sangat menentukan besar redaman.
BAB III
P E N U T U P
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 keperawatan 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
1. Pentingnya penerapan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari sehingga
diharapkan mahasiswa lebih mendalami pemahaman tentang bioakustik terutama dalam
keperawatan.
2. Aplikasi gelombang bunyi dalam bidang kesehatan diharapkan terus dipelajari mahasiswa
keperawatan.
3. Telinga sebagai alat pendengaran penting untuk dijaga dari berbagai pengaruh
kebisingan.
DAFTAR PUSTAKA
• Dr. J. F. Gabriel 1988 Fisika Kedokteran. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Denpasar
• Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
• Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
•Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit
Erlangga
•Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta :
Penerbit Erlangga Animation source :
•http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/reflect/reflect.html
:.