Teknik ultrasonografi medis menggunakan gelombang ultrasonik berfrekuensi 2-13 MHz untuk mencitrakan organ dalam dan struktur tubuh secara aman dan tanpa risiko, memungkinkan diagnosa medis dan perkiraan usia kehamilan.

7. • Rentang frekuensi dibawah 20 Hz - 0,001 Hz
• Terlalu rendah untuk dapat didengar oleh
telinga manusia/tapi dapat dirasakan oleh
sebagian hewan
• Dapat menjangkau jarak yang jauh dan dapat
melewati halangan tanpa kehilangan
kekuatannya / relatif kecil

8. • Pertama kali diamati adalah ketika gunung
Krakatau (1883) meletus menghasilkan
gelombang atau getaran yang mengelilingi
bumi sedikitnya 7 kali dan tercatat di berbagai
stasiun di seluruh dunia.
• Perintis penelitian: Vladimir Gavreau
(Perancis)& Asisten Labnya tahun 1960-an

9. Secara alami :
Ombak
Longsoran salju
Gempa bumi
Angin Tornado
Air terjun
Aurora
dll

10. Dapatkah dihasilkan oleh campur tangan manusia?
 bom sonik
Ledakan (kimia dan atau nuklir)
Mesin diesel
Turbin angin
Transducer infrasonik

11. • Survei Geofisika
Pemantulan gelombang-gelombang bunyi
ketika melalui lapisan-lapisan batuan Bumi
dapat digunakan oleh ahli geofisika bersama
ahli geologi untuk mendeteksi lapisan-lapisan
batuan yang mengandung endapan-endapan
minyak atau mineral-mineral berharga

12. • Rentang frekuensi diatas 20 kHz
• Terlalu tinggi untuk dapat didengar oleh
telinga manusia(tapi dapat
dirasakan/dimanfaatkan oleh sebagian
hewan)
• Dapat merambat dalam medium padat, cair
dan gas

16. Apa itu Impedansi Akustik?
Karakteristik suatu medium perambatan
gelombang mekanis

17. Nilai Impedansi Akustik untuk beberapa Medium
Medium
Z (×10-4
) [juta Pascal-
detik/meter]
Udara 4,3
Air 1,5
Kaca 13
Emas 62,5

22. • memiliki bayangan semu
yang terbalik

23. • pemantulan gelombang
ultrasonik dalam bentuk
lingkaran dengan titik
tengah lingkaran terletak
sepanjang edge
• amplitude gelombang pantul
akan semakin kecil

24. Apa itu?
alat yang mampu mengubah energi listrik
menjadi energi gelombang ultrasonik
(pemancar gelombang ultrasonik/transmitter)
atau
mengubah energi gelombang ultrasonik
menjadi energi listrik (penerima gelombang
ultrasonik/receiver)

25. 1. Magnetostrictive
2. Electrostatic
3. Piezzoelectric Ceramic

26. Magnetostrictive
• Banyak digunakan untuk SONAR (Sound
Detection And Ranging)
• Sering digunakan untuk membersihkan suatu
permukaan benda yang lunak

27. Electrostatic
• Dibentuk dari dua buah membran logam yang akan
bergetar sesuai dengan frekuensi yang diberikan pada
sensor tersebut
• menghasilkan amplitudo cukup besar + gaya yang
dihasilkan oleh sensor cukup kecil
• cenderung lebih efisien apabila digunakan pada
medium dengan kerapatan yang rendah seperti udara
• daerah frekuensi resonansi tidak terbatas pada satu
nilai frekuensi saja
• harganya yang relatif lebih mahal
• membutuhkan tegangan kerja yang tinggi (100 - 500
volt DC)

28. Piezzoelectric Ceramic
• Kristal piezzoelectric ceramic (Barrium Tiatanate (BaTiO3) dan PbTiO3-PbZrO3 )
sbg penghasil gelombang
• akan menghasilkan tegangan potensial apabila dikenakan
getaran mekanis dan sebaliknya.
• getaran yang dihasilkan cukup besar
• amplitudo yg dihasilkan cukup kecil
• lebih efisien bekerja pada medium yang memiliki kerapatan
tinggi
• harganya yang relatif lebih murah
• membutuhkan tegangan kerja yang rendah (5 - 20 Volt DC)
• Beresonansi pada rentang 40 kHz - beberapa MHz

29. Lebar Pancaran (Beamwidth) Sensor
Ultrasonik
• Dalam prakek, digunakan istilah effective
beamwidth, yaitu didefinisikan sebagai daerah
pancaran gelombang ultrasonik dimana suatu
objek atau benda dapat dikenali dengan pasti

30. Lebar Pancaran (Beamwidth) Sensor
Ultrasonik

31. Lebar Pancaran (Beamwidth) Sensor
Ultrasonik
• Makin tinggi frekuensi yang digunakan makin
sempit dan makin fokus beamwidth yang
dihasilkan.
• Tetapi makin tinggi frekuensi yang digunakan
makin tinggi pula redaman gelombang ultrasonik
di udara.
• Redaman yaitu suatu peristiwa penurunan daya
yang ditimbulkan oleh penyerapan getaran
mekanis oleh partikel medium penghantar suara
itu sendiri

33. Environmental NoiseEnvironmental Noise
• dihasilkan dari adanya sumber lain ditempat
yang sama dengan sensor ultrasonik
ditempatkan. Hal ini dapat menghasilkan
gangguan atau noise bagi kinerja sesnsor
ultrasonik. Misalnya di industry yang banyak
menggunakan alat bertekanan udara tinggi.

34. CrosstalkCrosstalk
• Noise ini muncul karena adanya gangguan dari
sensor lain dalam satu kelompok. Hal ini dapat
sangat mengganggu, apalagi bila semua
sesnsor-sensor itu bekerja dalam satu ruangan
tertutup.

35. Self noiseSelf noise
• Noise yang dihasilkan oleh sensor itu sendiri,
misalnya karena proses produksi sensor yang
kurang baik sehingga kaki sensor mudah
bergoyang dan menghasilkan noise bagi sinyal
yang akan diolah.

36. • digunakan untuk menentukan Time Of Flight
(TOF)
• Dari harga TOF dapat dihitung nilai Distance
Of Flight

37. Metode Ambang (Thresholding)
• Tergantung pada nilai amplitudo gelombang pantul
• Amplitudo ini sangat
mudah ditumpangi noise
• Metode ini sgt mudah diterapkan
dan sgt efisien tdk membutuhkan
Perhitungan yg rumit
• Namun, kurang akurat mengukur TOF
Dan tdk dpt menentukan posisi sudut
bidang pantul thdp sensor ultrasonik

38. Metode Matched FilterMetode Matched Filter
• Diperoleh dg melakukan proses cross correlation
bntk gelombang pantul (mengandung noise) dg
bentuk-bentuk sampel gelombang pantul yang
diprediksikan (bebas nois)
• TOF didapatkan dari pergeseran waktu hasil cross
correlation yang memiliki nilai paling maksimum
• Metode ini rumit, karena harus menggunakan
ADC
• Namun metode ini dapat menentukan TOF dan
posisi sudut sensor dengan keakuratan tinggi

39. Aplikasi gelombang UltrasonikAplikasi gelombang Ultrasonik
1. Kacamata Tunanetra
2. Mengukur kedalaman Laut
3. Mendeteksi retak-retak pd struktur logam
4. Mencuci benda dg Ultrasonik
5. Kamera Autofokus
6. USG

40. • Ultrasonografi medis adalah sebuah teknik
diagnostik pencitraan menggunakan suara
ultra yang digunakan untuk mencitrakan
organ internal dan otot, ukuran mereka,
struktur, dan luka patologi
• beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13
MHz

41. • Ultrasonografi medis adalah sebuah teknik
diagnostik pencitraan menggunakan suara
ultra yang digunakan untuk mencitrakan
organ internal dan otot, ukuran mereka,
struktur, dan luka patologi
• beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13
MHz

42. • Untuk mendiagnosis organ-organ dalam
tubuh manusia (secara umum)
• memperkirakan usia kandungan dan
memperkirakan hari persalinan

43. • Ketika pulsa-pulsa ultrasonik menumbuk
sebuah dinding, pulsa-pulsa tersebut
sebagian dipantulkan dan sebagian lagi
diteruskan. Pulsa-pulsa dipantulkan ketika
mengenai suatu perbedaan massa jenis, yaitu
pada bidang batas antara udara dan dinding

44. • Tidak seperti pemeriksaaan dengan sinar-X,
pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak
beresiko), baik bagi ibu maupun janinnya
karena pemeriksaan atau pengujian dengan
ultrasonik tidak merusak material yang
dilewati

45. • Tidak mengionisasi seperti sinar X
• Dapat digunakan terus-menerus
• Citra yang dihasilkan berupa gambar 3
dimensi
• Dapat mendeteksi perbedaan antara
jaringan-jaringan lunak