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 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. Audiosonik (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).

1. Bioakustik
Henri Setiawan, S.Kep.,Ners.

2. 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

3. 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.
 Audiosonik (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).

5. • 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.

7. V = .f
V = kecepatan perambatan bunyi dalam meter per sekon
(m/s)
 = panjang gelombang dalam meter (m)
f = frekuensi dalam Hertz (Hz)

8. 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

9. • 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.

10. 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

12. 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.

13. 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

15. 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.

17. Respon frekuensi telinga
Pada usia muda batas atas masih 20.000 Hz, di usia pertengahan berkurang menjadi 15.000 Hz
dan pada usia lanjut menjadi 10.000 Hz. Telinga manusia memiliki sensitifitas tertinggi pada
frekuensi 3.000 Hz yang menimbulkan rasa tidak nyaman, misalnya suara jeritan atau alarm.
Penyebab dari kondisi tersebut adalah kokhlea adalah tabung dengan panjang 2,5 cm yang
tertutup di salah satu ujung.

18. Respon frekuensi telinga dikategorikan sebagai berikut:
•Pada frekuensi rendah telinga sangat tidak sensitif.
Frekuensi 20 Hz membutuhkan intensitas suara kira-kira
1 W/m2.
•Pada frekuensi ambang atas pendengaran, frekuensi
100 Hz membutuhkan intensitas suara kira-kira 10-10
W/m2.
Pada frekuensi ambang bawah pendengaran, frekuensi
3000 Hz sangat menusuk

19. 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 m
Pemaparan 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.

20. Kehilangan pendengaran
Kehilangan pendengaran dapat terjadi 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)

21. Pencegahan Kebisingan
- Memakai pelindung telinga.
- Memisahkan antara tempat
sumber bising dengan tempat
aktivitas manusia.
- Memberikan cairan pelumas
pada mesin yang menjadi
sumber kebisingan.

24. Efek Doppler
• Berfungsi untuk mengukur kecepatan gerak aliran darah.
• Prinsip kerjanya adalah besar frekuensi yang diterima oleh
pendengar tidak sama dengan yang dipancarkan oleh sumbernya
akibat pergerakan sumber bunyi atau pendengarnya. Secara
matematik dapat dinyatakan dengan :
fp = ( v ± vp ) fs
v ± vs
dengan fp = frekuensi pendengar
fs = frekuensi sumber
v = kecepatan bunyi di udara
vp = kecepatan pendengar ( + jika mendekat )
vs = kecepatan sumber bunyi ( - jika mendekat )

25. Aplikasi Efek Doppler Dalam Kesehatan
• Efek Doppler dapat digunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair
didalam tubuh, misalnya darah. Berkas ultrasonik (bunyi ultra) yang
mengenai darah (darah bergerak menjahui bunyi) darah akan memantulkan
bunyi diterima oleh detektor.
Diagnostic
• F = 1-5 MHz, daya = 0.01 W/cm2
Repair Therapy
• Daya 1 W/cm2
Direct Cancer Theraphy
• Daya 1000 W/cm2

26. Metode
• A Scaning = Amplitudo
Diagnosis tumor otak (EEG), Lensa mata, kornea dan
tumor retina
• B Scaning = Moving Tranducer with A Scaning
Deteksi kehamilan 6 minggu
• M Scaning = Modulation
Effusi perikardial dan katup jantung

27. Diagnosis CRT

28. Diagnosis MRI dan USG
Memiliki prinsip kerja yang sama berupa tembakan pulsa
dengan bunyi ultrasonik

29. Formula frekuensi sekarang adalah:
Untuk sumber bunyi mendekati pendengar: f = fo . v/(v-c)
Untuk sumber bunyi menjauhi pendengar: f = 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
Pendengar 2
Pendengar 1

30. 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:
f = 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

31. Contoh soal :
1. Gelombang bunyi yang merambat melalui
tulang yang massa jenisnya 1200 kg/m3. Jika
modulus elastisitas tulang 1,92 x 1010 N/m2,
berapakah kecepatan bunyi tersebut ?
2. Tentukan frekuensi bunyi yang merambat di
udara dengan panjang gelombang 40 cm dan
kelajuan bunyi di udara 340 m/s ?

32. Contoh Soal :
3. Mobil ambulan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 700 Hz dan disuatu
tempat terdapat pengamat. Tentukan frekuensi bunyi yang diterima
pengamat jika: (kecepatan bunyi di udara = 340 m/s)
a. ambulan mendekati pengamat dg kecepatan 20 m/s
b. ambulan menjauhi pengamat dg kecepatan 10 m/s
c. Ambulan mendekati pengamat dg kecepatan pengamat 90 m/s
d. Ambulan menjauhi pengamat dg kecepatan pengamat 60 m/s
e. Ambulan dengan kecepatan 50 m/s dan pengamat menjauh dari
ambulan dengan kecepatan 10 m/s
f. Ambulan dengan kecepatan 40 m/s dan pengamat mendekat dari
ambulan dengan kecepatan 20 m/s