Bab IV Bioakustik

^eI BIOABAKB UIVSTIK1. BUNYI1.1. PENDAHULUANjkbarkbdgmsadcgauniaauiuameuadsnsetnhlolknikaa-knaibafdSBBSamssaktpiadyucakasiuune.ineeoainunnnamaarkmmtlknbdayette.gabuutuipsaieikkackenaennpessunalahpddupsingolrgskeaaaaeuhagmesnnnlharzr,anmoobuauegngbaastbkaaUttabenkaiugeuaraltnmsaaktkartsidniinhgpaagainappatnaatnnpanauneeenurdb.nrenkrrtdalugnmtgissttiXBurkmaieenrgrumineUnaeelbu.yaneongslfgesnumniak.Glmog.ungeytkaneauepagkibanGnbtaimntaseanakiuakeyiedmtknnakiuraalasg.aaaouonknuttdtdnmMdebegaassiutrirjuuprmebejeah(abbraeradsnkdaetbdsrfeanauuia.dnrgtraiptgnesnanfguaugaMimkrntpyaenienumwssbtaeaiktaikabdsuzneukewmaheuanntpynalmlurrteaksyanenaeuaniianyiengnnsylsnjmaagpaatsltiiaaiu)einshmelnnpi.b,ikianamtrgkeiuireazgnsgmhraaemnnaieoainnnsktedmmlelejaebrlaaanbclobuunuhunhlugaakuapdnjnmiggurapniareydiustdnkebyaiipianareeanapitapuaa,rdmnm-aedgkakblieurmuiaipbaaaagnvkmkneinheuezbiilkrabnaaranabagegsnnrpndtahauudaiaesek,kspanaziunntaiadnrlaaaekag,/naanfikgtdkeratomaaealsraslttrepdaitineetaimhalmadnabrnardassblaasauwaaeaneamigsknnamnrlnbaiaaiiticrunrpieusdd,apngtecipkdapapekerameanretannarmhiennndigganearuegieihmgm/kyaptlnndguaiaogemopttiiatpnnnoimtuelenaaeetaeogrrkritn-l----------i1.2. GELOMBANG BUNYI DAN KECEPATANgssaealscasyGraaajenalt.gormamnbseavrnaegrmsabblautantkyaeiudtilemopnbaguniltudadekninigbaaaln,t kltaeeircnjeadpdeiantpagnearnutebcraathhenaayntua.'mhGaenkelyaonamikmbaepnnajgdaalbaurgnasyse,iczaianrati cmtraaiernnsjaavtleaarur-grstbeuuaakmannatggPuuBnaasaunp(:dnn)\ea.)yniiisndnuimagankdteuaimsktaeppenbceuuerntctpeyoakakbtaiaoannmaahnnpuV,rbde,uasanpsineagcbsapeainelrdanaauantnrmgeutrkaanjaatraenadnmi fptarveeteikinkbsauwrnarhesauuninnbsadiupnanavrgdiitaabesnrktuaaesainkittaauu(nnfa)bdnduabipnasuayetntmibyuomdit,sianfrkpiyaraa,arnetapjafaakeknkanagsnininggtd(ekeparlaeoljtaarmamden--i 65

mmemPpaudnayapienkeelciteipaantalnebteihrselnandjiurit sedpipeertriotleerhlihbaathwpaadabudnayftiaryadnigbamwealhewinait.i berbagai zatrTaetmurpe- Material MK(asg/a/mje^)nis (Kcemc/edpeattiakn) V ZKg( /=m^2vs)ec. Udara 1,29 331 430 CO2 (O^C) 1,98 258 H2(0°C) 8,99 X 10'^ 1,56 X 10^ Alkohol 791 1.270 1,64 X 10^ ABeirnzine 810 1.210 1,33 X 10^ ' Alumunium 1.000 11..146860 7,68 X 10^ Tembaga 2.700 5.100 GBDelaasrsiah (37°C) 8.200 3.560 Otak 2.500 551...615037000 Otot 7.900 1.530 TLuemlaankg 1.056 1.580 1.020 41..044500 1.040 920 1.9001.3. SUMBER BUNYIlhgppcaeoiiemdtrrnaaubtBknoussaaughaunnataaytdmrundaiakaa;mamhntdausaeaeensssnkmii,unaadisU,pakiopasmiae.hafneletoarnnluduoppimusaalitmekamanauepagnnuagdlrkshaptamuaurnusnteiaklnbltkjaiguuauhgnn*yaayasbriineluigkmstnoauyednnnibia.ggibnsheBsuatainuasbrnyiueklyikrna.iaantMsnuyakaalibsnkdaigammlannrdeyyiinaimha.glaehpaRsnmaeiulgsmk,aihlanbdakngaasakinnilmankbrsauvaitnsilrnbauurtbmmbausedeiinrannaynysmimaa.rkeluulDdasadaalinukarrgiii,1.4. MENDETEKSI BUNYIrsfpptparioelaeeiahnrdkrrtiluea.nuUsismgnpaMnmgihiodtkaiianuiskkrpaakodrrenntoofaergofmfphraono(haatenmnttanip.ddekddyeaaraeiannupantntpneigtataknefeUksglabkiiasknaanaotgbnnolayuafermrnanhemkykekbkidaewdauncaperineunegenpysrnusliaiidanauti.aa(fdsknmubAaoaseneuJnraanngnstigduaengmkgdntieoapnaailnlnr,kaaeusvrhcsioeatsuufarrumaonssarcintnheikauky)akmraanood.temlfaaerogUuneuhnennplmmodtkakuemkeaeokntradbneegnaakdpnhnnseeaatirgnrsabuissknlebaobeksbnarubad.aghinnussaayPis)tninieesgrmdymbiaianyeinerliansaimhanttld/uimagpsinnkpeipggmeniknmvrngeulaigamuibnlkrkrgubUraiaatohessnnui---i66 FISIKA KEDOKTERAN

1.5. P E M B A G I A N F R E K W E N S I B U N Y IBerdasarkan frekwensi maka bunyi dibedakan dalam 3 daerah frekwensi yaitu :a. O - 1 6 H z ( 2 0 H z ) Daerah infrasonik, yang termasuk di sini adalah getaran tanah, gempa bumi.b. 1 6 - 2 0 . 0 0 0 Hz Daerah sonik, yaitu daerah yang termasuk frekwensi yang dapat didengar (audiofrekwensi).c. D i atas 20.000 H z Daerah ultrasonik.ARTI DARI PEMBAGIAN FREKWENSI BUNYIPembagian frekwensi bunyi mempunyai arti dalam hal pengobatan, diagnosis, nyeriyang ditimbulkan dan sebagainya. U n t u k mengetahui lebih jelas akan diutarakan seba-gai berikut: .a. Frekuensi b u n y i antara 0 - 1 6 H z (infrasound). Frekuensi 0 - 1 6 Hz ini biasanya ditimbulkan oleh getaran tanah, getaran bangunanmaupun truk mobil. Vibrasi yang ditimbulkan oleh truk mobil biasanya mempunyaifrekuensi sekitar 1-16 Hz. Frekuensi lebih kecil dari 16 Hz akan mengakibatkan pera-saan yang kurang nyaman (discomfort), kelesuan (fatique) kadang-kadang menimbul-kan perubahan pada penglihatan.Apabila vibrasi bunyi dengan frekwensi infra yang mengenai tubuh akan menyebabkanresonansi dan akan terasa sakit pada beberapa bagian tubuh.b. Frekuensi antara 16—20.000 Hz (frekuensi pendengaran) Dati hasil percobaan diperoleh -kepekaan telinga terhadap frekuensi bunyi antara16^.000 Hz.Gambar di bawah ini menuiuukkan hubungan antara intensitas bunyi dan frekuensi(Hz) serta nilai ambang pendengaran pada penderita normal. Nyeri Kepekaan telinga; dB = O terjadiv^^perasaan tidak tnak/V/y pada frck. 1000 Hz kurva rata-rata m e r u p a k a n n i l a i a m b a n g r a t a r a t a b«gj setiap individu. 100 300 1000 3000 10.000 20.000 Gb. 75. Frekuensi (Hr) Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick **Medical Phy- sics\" John Wiley and Sons, 1978, hlm. 297. BIOAKUSTIK 67

Nilai ambang rata-rata secara internasional terletak di daerah 1.000 Hz.Arti dari nilai ambang yaitu frekuensi yang berkaitan dengan nineau bunyi (dB) yangdapat didengar, misalnya pada frekuensi 30 Hz nineau bunyi harus 60 dB (yaitu x10\"^ W / m 2 ) ; untuk mendengar bunyi tersebut (60 dB) berarti telinga seseorang harus10^ X lebih kuat pada nada 1.000 Hz baru dapat mendengar bunyi tersebut dan berartipula tekanan bunyinya harus 10^ x lebih besar. Pada usia lanjut misalnya 60 tahun, nilai ambang pendengaran bagi 4.000 Hz ter-letak ± 40 dB lebih tinggi dari pada usia muda (20 tahun). Gejala naiknya nilai ambangkarena usia tua tersebut dinamakan presbikusis (kurang pendengaran oleh karena umursemakin tua).c. Frekuensi d i atas 2 0 . 0 0 0 H z . Frekuensi di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik/bunyi ultra. Frekuensi ini dalam bi-dang kedokteran dipergunakan dalam 3 hal yaitu pengobatan, destruktif/penghancurandan diagnosis.Hal ini dapat terjadi oleh karena frekuensi yang tinggi mempunyai daya tembus jaring-an cukup besar.1.6. I N T E N S I T A S B U N Y I U n t u k menghitung intensitas b u n y i perlu mengetahui energi yang dibawa oleh ge-lombang bunyi. Energi gelombang bunyi ada 2 yaitu : energi potensial dan energi kine-tik. Intensitas gelombang bunyi (I) yaitu energi yang melewati medium 1 m^/detikatau watt/m^. Apabila dinyatakan dalam rumus maka : I = V i / v A 2 ( 2 TT f ) 2 = i / 2 Z ( A ) 2f= massa jenis medium ( K g / m ^ )v= kecepatan bunyi (m/detik) Z = impedansi AkustikA= f= maksimum amplitudo atom-atom/molekulW= frekuensi 2 TT f = f r e k u e n s i s u d u tIntensitas (I) dapat pula dinyatakan sebagai berikut :Po = perubahan tekanan maksimum (N/m^^)1.7. S K A L A D E S I B E L ( N I N E A U B U N Y I )A l e x a n d e r G r a h a m B e l l ( 1 8 4 7 - 1 9 2 2 ) g u r u besar fisiologi d i B o s t o n , a d a l a h p e n e -m u telpon tahun 1876, melakukan penehtian terhadap suara dan pendengaran, beliaumengatakan satu beli (nineau suara) = ^ ^ Log Apabila diperoleh intensitas suatu bu-nyi adalah 10 kah intensitas yang lainnya maka =10intensitas yang lamnya m a k a = 1 06 8 FISIKA KEDOKTERAN

Oleh karena beli merupakan unit yang besar sehingga dipakai desibel (dB). Hubunganbeli dengan desibel dinyatakan 1 beli = 10 dB. Telah diketahui bahwa intensitas (I) ber-banding langsung dengan maka perbandingan antara tekanan dari dua bunyi dapatdinyatakan sebagai berikut: p2 p 10\"»Log--^ = 20»»Log—^ M ^1Rumus i n i menunjukkan nilai desibel (dB) yang dipergimakan untuk membandingkandua tekanan bunyi dalam medium yang sama.Contoh : Dua bunyi dengan perbandingan tekanan ( X i - ) adalah 2 maka: 20' •Log — 2 _ = 20' • Log 2 = 20 (0,301) ^ 6 dB. *^1Untuk test pendengaran biasanya memakai bahan pembanding intensitas bunyi atautekanan b u n y i dasar yaitu l o dan Po l o = 10\"« W / c m ^ (lO'»' W/m») Po = 2 x 10\"* dyne/cm*Daftar intensitas dan dB pada berbagai bimyi.Bunyi Intensitas dB W/m2Suara bisik 10-10 20 130Kantor sibuk lo-'' 50Bicara jarak 1 meter 10-6 60Kesibukan lalu lintas 10-5 70Mobil 10-3 90Suara yang menghasilkan nyeri 10° 120Pesawat jet loi 103Roket tinggal landas 105 1701.8. K E K E R A S A N B U N Y I / N f Y A R I N G B U N Y I Kekerasan bunyi/nyaring bunyi merupakan bagian dari ukuran bunyi yang merupa-kan perbandingan kasar dari logaritma intensitas efektifnya jarak penekanan bunyiyang mengakibatkan respon pendengaran.Kenyaringan bunyi tidak berkaitan dengan frekuensi; kenyataan 3 0Hz mempunyaikekerasan sama dengan 4.000 H zbahkan mempunyai perbedaan intensitas denganfaktor 1.000.000 atau 60 dB. BIOAKUSTIK 6 9

Gambar di bawah ini menuiyukkan kurva nyaring/kekerasan bunyi pada nilai ambangpada 40 dan 60 phone. 120 Frekuensi percakapan 100:3 O- -20 -J \ 1 >f I I i I I \ 625 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16.000 Frekuensi (Hz)Gb. 76. Kurva kenyaringan pada nilai ambang pendengaran dan pada 40 dan 60 phone.Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978,hlm. 304.1.9. S I F A T G E L O M B A N G B U N Y I Gelombang bunyi mempunyai sifat memantul, diteruskan dan diserap oleh ben-da. Apabila gelombang suara mengenai tubuh manusia (dinding) maka bagian darigelombang akan dipantulkan dan bagian lain akan diteruskan/ditransmisi ke dalam tu-buh.Medium 1 Medium 2 (tubuh) Ao = amplitudo gelombang bunyi R= yang mula-mula. T= amplitudo gelombang bunyi yang dipantulkan. amplitudo suara yang dite- ruskan ke dalam jaringan.Gb.7770 FISIKA K E D O K T E R A N

PMbueurnlnyay-imatteuaralasnegbiteuultodmdiitbpuaalninsgtusbelkbuaanngyaii(Rdbe)en.rgPiakanunttau:mlapnlitteurdsoebtuetrtteenrtguanmtuennggeankaaindiimndpiendga,ngsielaokmubsatinkg. JR _ - Z +Z2 Z J 2 \" impedansi akustik (V) dari kedua media.Tdaeplaaht ddiihkiatutankgadnenbgaahnwma egmeploemrgbuannagkabnimruymi usseb:agian akan diteruskan (T); besarnya T T ^ 2Zj .\"AO Z J +Z2P(bbpaueannntgyyPaeiah.brd)au.apnDayhneiumkeyuniakmenirgagnigmebpoauumsnluayektirpiikaneddi aiadkkagelaetaanlmohmmuijbeaanrbnigangahgkwabinbauanatcykkaiaahnndayabmpaeaerbtnkidsyuairepabranaetgfbalnkheykaa(nsdi aier(mefpefaprknlaitktufusrliid))co;tdidoagannenlo(rgfemrfeirblkaoaskmnis)g-i.Nilai amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan dinyatakan dalam rumus :jHarailnAAAXgyaoann=====gyasiaaakttAmeummoboeap:paf\"Ullipsi^jtuitaueu^lrnaddinoodagbabbaspunuoannr(tyypciisdmiyim)kjaa.eunrtligaanh-mgmuaeiunnlbae(e.tcramupp\"pabandialajai riinntgeannsiytaasngbutenbyailyXancgmm. enetap padaI = lo e-2^^aDnenteIlgcor/a^hna===dmaepmIkIgnnopetteeeelfonrnigsmssiuiietbtnanaaassnkagbmabunsbunoluyrarnup-iymmsyiiuau(lnsla-ighruammteudnsaeftttaaeprr)sp.eabduat jaringan nilai absorpsi jaring- dapat menghitung Tabel : Koefisien absorpsi dan nilai paruh ketebalan jaringan (ocm<-^) Bahan Frekuensi jNarilianigpaanru(chmk)etebalan 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\"^ 14 X 10^ BIOAKUSTIK 71

Nilai paruh ketebalan (Half - value thickness) jaringan adalah ketebalan jaringany a n g d i p e r l u k a n u n t u k m e n u r u n k a n i n t e n s i t a s m u l a - m u l a ( l o ) m e n j a d i y^ l o .1.10. A Z A S D O P P L E R P a d a t a h u n 1 8 0 0 a h U fisika t e l a h m e m b u k t i k a n b a h w a s u m b e r b u n y i b e r f r e k w e n s if o mempunyai derajat tinggi apabila sumber bunyi bergerak mendekati pendengaran;apabila sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar akan terdapat frekuensi denganderajat rendah. Demikian pula apabila pendengar mendekati sumber bunyi akan mem-peroleh frekuensi bunyi dengan derajat tinggi. Percobaan frekuensi ini disebut DopplerShift. Sedangkan efek yang timbul akibat bergeraknya simiber bunyi atau bergeraknyapendengar disebut Efek Doppler. Secara ringkas dapat ditunjukkan gambar sebagai berikut:Keadaan I : Bunyi bergerak mendekati pendengar A , sedangkan pendengar B diam. Sumber bunyi mendekati Pendengar APendengar BGb. 78. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick, \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978, hlm. 283.Keadaan I I : Pendengar B mendekati sumber b u n y i , sumber b u n y i sendiri diam, se- dangkan pendengar A menjauhi sumber bunyi.Pendengar mendekat Pendengamiendekat sumber bunyi diam Gb. 79.72 F I S I K A K E D O K T E R A N

Efek Doppler ini dipergunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair di dalam tubuhmisalnya darah. Berkas ultrasonik/bunyi ultra yang mengenai darah (darah bergerakmenjauhi bunyi) darah akan memantulkan bunyi ekho dan diterima oleh detektor.Apabila diketahui fo = frekuensi mula-mula, sudut & dari arah sumber bunyi dan per-ubahan frekuensi (fj) maka :fd = Vsvv == kecepatan darah kecepatan suara I Output alat pengukur frekuensi detektor:-fo + f 4 ^ i - > > i > ^ ^ ^ ^ Gb.80. Ultrasonic blood flow meter, tipe DopplerDikutip dari Leslie CromweU, Fredy Weibell, Erich A Pfeiffer, Leo & Usselman \"Biomedical Instru-mentation and Measurements\", Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, N e w Jersey, 1973, h l m . 123. B I O A K U S T I K 73

2. U L T R A S O N I K D A L A M B I D A N G K E D O K T E R A N2.1. PENDAHULUAN Ultrasonik/bunyi ultra dihasilkan oleh magnet listrik dan \"kristal piezo electric\"dengan frekuensi di atas 20.000 Hz.2.1.1. Magnet Listrik Batang ferromagnet diletakkan pada medan magnet listrik maka akan t i m b u l ge-lombang bunyi ultra pada ujung batang ferromagnet. Demikian pula apabila batang fer-romagnet dilingkaridengan kawat kemudian dialiri listrik akan timbul gelombang ultra-sonik pada ujung batang ferromagnet.Gb. 81 (a)2.1.2. Piezo Electric Kristal piezo electric ditemukan oleh Piere Curie dan Jacques pada tahun sekitar1880; tebal kristal 2,85 m m . Apabila kristal piezo electric dialiri tegangan listrik makalempengan kristal akan mengalami vibrasi sehingga timbul frekuensi ultra; demikianpula vibrasi kristal akan menimbulkan listrik. Berdasarkan sifat itu maka kristal piezoelectric dipakai sebagai transduser pada ultrasonografi. plat logam Gb.81 (b) Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978, hlm. 267.2.2. D A Y A U L T R A S O N I K Frekuensi dan daya ultrasonik yang dipakai dalam bidang kedokteran menurut ke-butuhan; apabila ultrasonik yang digunakan untuk diagnostik maka frekuensi yang di-gunakan sebesar 1 M H z sampai 5 M H z dengan daya 0,01 W / c m ^ . Apabila daya ultra-sonik ditingkatkan sampai 1 W / c m ^ akan dipakai sebagai pengobatan, sedangkan untukmerusakkan jaringan kanker dipakai daaya 10^ W/cm^.2.3. PRINSIP P E N G G U N A A N U L T R A S O N I K Efek Doppler merupakan dasar penggunaan ultrasonik yaitu terjadi perubahanfrekuensi akibat adanya pergerakan pendengar atau sebahknya; dan getaran bunyi yangdikirim ke tempat tertentu (ke objek) akan direfleksi oleh objek itu sendiri.74 FISIKA K E D O K T E R A N

Efek gelombang ultrasonik Ultrasonik sama dengan gelombang b u n y i hanya saja frekuensi yang sangat tinggidan mempunyai efek :a. Mekanik Yaitu membentuk emulsi asap/awan dan disintegrasi beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan lokasi batu empedu.b . 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.c. Kimia Gelombang ultrasonik menyebabkan proses oksidasi dan terjadi hidrolisis pada ikat- an polyester.d . Efek biologis Efek yang ditimbulkanultrasonik ini merupakan gabungan dari berbagai efek misal- nya akibat pemanasan menimbulkan pelebaran pembiiluh darah. Selain itu ultraso- nik menyebabkan peningkatan permeabilitas m e m b r a n sel dan kapiler serta merang- sang aktifitas sel. Sesuai h u k u m Van't H o f f (menimbulkan panas) otot mengalami paralyse d a nsel-sel hancur; bacteri, virus dapat mengalami kehancuran. Selain i t u menyebabkan keletilian pada tubuh manusia apabila daya ultrasonik ditingkatkan.2.4. P E N G G U N A A N D A L A M B I D A N G K E D O K T E R A N Berkaitan dengan efek yang ditimbulkangelombang ultrasonik dan sifat gelombangbunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan sebagai diagnosis dan pengobat-an.2.4.1. Ultrasonik Sebagai Pelengkap Diagnosis. Kristal piezo electric yang bertindak sebagai transduser mengirim gelombang ultra-sonik mencapai pada dinding berlawanan, kemudian gelombang bunyi dipantulkan danditerima oleh transduser tersebut pula. Transducer yang menerima gelombang balikakan diteruskan ke amplifier berupa gelombang listrik kemudian gelombang tersebutditangkap oleh C R T (Ossiloskop).Gambaran yang diperoleh C R T tergantung tehnik yang dipergimakan. Ada 3 macammetoda dalam memperoleh gambaran yaitu :1) A Skannmg2) B Skanning3) M Skanning BIOAKUSTIK 75

1 . A Skanning D i sini yang akan dicari adalah besar amplitudo sehingga disebut A Skanning. r' a b MI S i1 \0 1MI m i U d- u ^H S= sekat Gb. 82 (a) Skcmraa dasar A SkanningBunyi yang dihasilkan oleh piezo electric melalui transducer akan mencapai dinding bkemudian dipantulkan ke dinding a dan diterima oleh transduser (T).Gb. 82 (a) (b) Gb. 82 (b) Gambaran yang ditangkap pada CRT/OssUoskop.Dikutip dari John R.Cameron and James G. SeleraSkofronick \"Medical RetinaPhysics\" John Wiley &Sons, 1978, hlm. 268.Contoh A Skanning Gb. 84. Suatu A skanning terhadap bolamata. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick ''Medical Physics*' John Wiley & Sons, 1978, hlm. 273. Gb. 83. Suatu A skanning terhadap otak bagian tengah (echoencephalography). Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick Physics\" John Wiley & Sons, 1978, hlm. 271.76 FISIKA K E D O K T E R A N

2 . B Skanning B Skanning ini disebut pula Bright scanning. Metode skanning ini banyak dipakai*di klinik oleh karena metoda i n i bisa memperoleh pandangan/gambaran d u a dimensidari bagian t u b u h . Prinsip B skanning sama dengan A skanning, hanya saja pada Bskanning transducemya digerakkan (moving) sedangkan pada A skanning trahsducer-nya tidak digerakkan.Gerakan transducer mula-mula akan menghasilkan echo dapat dilihat adanya d o t(dot ini disimpan pada C R T ) kemudian transducer digerakkan k earah lain menghasil-kan echo pula sehingga kemudian tercipta suatu gambaran dua dimensi.Skematik B skanning r (a) (b)Gerakan transducer mula-mula Gerakan transducer berikutnya (aO (b')Gb. 85. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978, hlm. 274Pada B skanning ini, operator boleh memilih 2 mode kontrol pada alat elektronik;u n t u k mencapai nilai ambang agar memperoleh gambaran yang dikehendkinya makadipakai alat kontrol leading-edge display. U n t u k mengatur cahaya benderang pada layar T V ( = C R T = Tabung sinar katode)yang sebanding dengan besarnya echo/gema yang dihasilkan oleh transducer ultrasonik,maka dipakai alat gray-scale display.3 . M Skanning M Skanning atau modulation scanning ini merupakan dua metoda yang digunakandalam kaitan untuk memperoleh informasi gerakan alat-alat dengan mempergunakanultrasonik. Misahiya dalam hal mempelajari gerakan jantung dan gerakan vulva, atau BIOAKUSTIK 77

tehnik Doppler yang dipergunakan untuk mengukur aliran darah.Pada M skanning di mana A akan dalam keadaan stasioner sedangkan echo yang terjadiberupa dot dari B skan.2.4.2. Hal-hal Yang Didiagnosis Dengan Ultrasonik Sesuai dengan metode skanning yang dipakai maka ultrasonik dapat dipergunakanuntuk diagnosis :1 ) A Skanning: *'Mendiagnosis t u m o r otak (echo encephalo graphy), memberi informasi tentang pe-nyakit-penyakit mata, daerah/lokasi yang dalam dari bola mata, menentukan apa-kah comea atau lensa yang opaque atau ada tumor-tumor retina.2 ) B Skanning: a. U n t u k m e m p e r o l e h m f o r m a s i s t r u k t u r dalam dari t u b u h manusia. M i s a l n y a hati, lambimg, usus, mata, m a m m a , jantimg janin. b. U n t u k mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari uterus/kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal, serta treatened abortus (abortus yang sedang berlangsung). c. L e b i h b a n y a k m e m b e r i i n f o r m a s i dari pada X - r a y d a n sedikit resiko y a n g ter- jadi. Misahiya X-ray hanya dapat mendeteksi kista yang radioopaque sedangkan B skanning lebih banyak memberi petunjuk tentang tipe berbagai kista.3 ) M Skanning: a. M e m b e r i i n f o r m a s i tentang j a n t u n g , valvula j a n t i m g , pericardial effusion ( t i m - bunan zat cair dalam kantong jantung). b. M Skanning mempunyai kelebihan yaitu dapat dikerjakan sembari pengobatan berlangsung untuk menunjukkan kemajuan dalam pengobatan.2.4.3. Penggunaan Ultrasonik Dalam Pengobatan Sebagaimana telah diketahui bahwa ultrasonik mempunyai efek kimia dan biologimaka ultrasonik dapat dipergunakan dalam pengobatan. Ultrasonik memberi efek ke- 45 T \ 1 I I I I M I 11 Gb. 86. Perubahan temperatur sela- 44 A = ultrasonik diathcrmi ma pengobatan terhadap persendian dengan menggu-o nakan metoda ultrasonik dan gelombang mikro. J_J llllllllll Dikutip dari John R. Cameron and 0 12 3 4 5 678910 15 James G. Skofronicjc, \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978 menit hlm. 286.7 8 FISIKA KEDOKTERAN

naikkan temperatur dan peningkatan tekanan; efek ini timbul karena jaringan meng-absorpsi energi bunyi dengan demikian ultrasonik dipakai sebagai diatermi/pemanasan.Daya ultrasonik yang dipakai sebesar beberapa W/cm^ dilakukan dalam 3—10 menit,dua kali sehari, seminggu dilakukan 3 kaU. Gelombang ultrasonik berbeda dengan ge-lombang elektromagnetik dan panas yang ditimbulkan oleh ultrasonik sangat berbedadengan microwave diathermi. Hal ini dapat ditunjukkan melalui grafik.Ultrasonik sebagai diatermi, intensitas yang dipakai 1—10 W / c m ^ dengan frekuensisebesar 1 M H z pemindahan amplitudo sebesar 10 W / c m ^ ke d d a m jaringan f 10\"^ cm,maksimum tekanan S atm. Tekanan mula-mula maksimum, berubah menjadi minimumd e n g a n p a i \ j a n g g e l o m b a n g y^ X ; u n t u k 1 M H z g e l o m b a n g k e d a l a m j a r i n g a n s e b e s a r X = 0,7 m m .Selain i t u ultrasonik dapat dipakai untiik menghancurkan jaringan ganas (kanker). Sel-sel ganas akan hancur pada beberapa bagian sedangkan d idaerah lain kadang-kadangmenunjukkan rangsangan pertumbuhan; masih diselidiki lebih lanjut.Pada penderita parkinson, penggunaan ultrasonik dalam pengobatan sangat berhasilnamun sangat disayangkan untuk mengfokuskan bunyi k earah otak sangat sulit. Se-dangkan pada penyakit maniere (maniere's disease) di mana keadaan penderita kehi-langan pendengaran dan kesetimbangan, apabila diobati dengan ultrasonik dikatakan95% berhasil baik; ultrasonik menghancurkan jaringan dekat telinga tengah.Skema dasar ultrasonik uterus kristal tranmisikristal penerimasumber tenaga Output / X Gerakan jantung janin Visual Auditory IICRT/Paper Tapc / Speaker Gb. 87. Skema dasar ultrasonik untuk memonitor gerakan jantung janin.Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics** John Wiley & Sons, 1978,hlm. 284. BIOAKUSTIK 79

3. S U A R A3.1. P E N D A H U L U A N ^^ Suara pada h a k e k a t n y a sama dengan b u n y i . H a n y a saja kata suara dipakai u n t u kmahluk hidup atau benda yang dimahlukkan, sedangkan kata bunyi dipakai untukbenda mati. U n t u k jelasnya disajikan beberapa contoh :- suara burung ^- suara si Slamet~ suara mobil; di sini mobil dimahlukkan- bunyi gaduh- bunyi daun gemersik- bunyi alarm.3.2. M E K A N I S M E P E M B E N T U K A N S U A R A / U C A P A N Mekanisme pembentukan suara i n i akan dibicarakan pada ilmu faal secara lebihmendalam, sedangkan di sini hanya diuraikan secara sepintas saja. VcUum Hidung »))))^ Ruangan ^ pharynx ^ —^ Ruangan^ RuanganX— »)))) pharynx . . muhit r \" j Lidah Muhit ^ Larynxpita suara • Trachca dan Bronchif\ Volume Paru-paru t Gaya Otot Gb. 88. Suatu model pembentukan suara. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics*' John i Sons, 1978, hlm. 289.8 0 FISIKA K E D O K T E R A N

Suara bicara normal merupakan hasil dari modulasi udara yang mengalir keluar daridalam tubuh. U n t u k macam-macam suara, mulai dari paru-paru yang penuh dengan uapudara melalui pita suara (vokal cords) kadang-kadang disebut glottis dan beberaparuang vokal, udara keluar melalui mulut dan sedikit melalui hidung. Pembentukansuara melalui m u l u t i n i disebut bicara.Mekanisme pembentukan suara secara ringkas dapat dilihat pada gambar 88. Beberapa bunyi yang dihasilkan melalui m u l u t tanpa mempergunakan pita suara,d i s e b u t U n v o i c e d s o u n d . M i s a l n y a p , t , k , s, f d a n c h , k a l a u k i t a p e r i n c i k a n l a g i m a k a :- p, t dan k suara/bunyi letupan (plosive sound).- s, f d a n c h s u a r a / b u n y i f r i k a t i f ( f r i c a t i v e s o u n d )- ch kombinasi dari kedua tipe di atas.Unvoiced sound merupakan aliran udara melalui penciutan (contriction)atau dibentukoleh Udah, gigi, bibir dan langit-langit. Frekuensi dasar dari hasil vibrasi yang kompleks tergantung dari massa dan tegang-an dari pita suara. Laki-laki m e m p u n y a i frekuensi suara 125 H z sedangkan wanita150 Hz. Frekuensi rendah yang dihasilkan penyanyi sekitar 64 H z (C rendah) dan fre-kuensi tinggi (suara sopran) sekitar 2,048 Hz. Pada suatu studi mengenai ucapan huruf hidup dan huruf mati diperoleh bahwahuruf hidup banyak mengandung tenaga dari pada huruf mati; perbandingan tenagaantara huruf hidup dan huruf mati 68 : 1. BIOAKUSTIK 81

4. A L A T P E N D E N G A R A N4.1. P E N D A H U L U A N Alat pendengaran yang dimaksudkan di sini adalah telinga.Pengetahuan tentang anatomi teUnga akan dibahas pada mata kuliah anatomi atau di-siplin ilmu yang lain. D i sini akan dibicarakan sepintas tentang bagian-bagian telingaserta fungsinya.Telinga merupakan alat penerima gelombang suara atau gelombang udara kemudiangelombang mekanik ini diubah menjadi pulsa listrik dan diteruskan k ekorteks pende-ngar melalui saraf pendengaran.4.2. P E M B A G I A N A L A T P E N D E N G A R A N TeUnga dibagi dalam 3 bagian yaitu teUnga luar, teUnga tengah dan telinga dalam.Gb. 89. Telinga. Hubungan telinga tengah dengan pharinx melalui tuba eustachiiDikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick **Medical Physics*' John Wiley & Sons, 1978,hlm. 295.Keterangan gambar :A = daun telingaB = saluran telingaC = membran tympaniD = tulang telinga: maleulus, incus, stapesE = canalis semilunarisF = oval windowG = syaraf pendengaranH = round windowJ = tuba eustachi .J = pharinxK = ruang telinga tengah82 FISIKA KEDOKTERAN

Telinga luar terdiri dari daun telinga dan kanal telinga; batas telinga luar yaituTelinga tengah : dari daun telinga sampai dengan membran tympani.Telinga dalam : batas telinga tengah mulai dari membran tympani sampai dengan tuba eustachii. Terdiri dari 3 buah tulang kecil y a i t u os malleulus os incus dan os stapes. berada di belakang tulang tengkorak kepala terdiri dari cochlea dan oval window.4.2.1. Telinga Bagian Luar Berbagai binatang daun telinga berfungsi sebagai pengumpul energi b u n y i dan di-konsentrasikan pada membran tympani.Pada manusia hanya menangkap 6—8 dB, sedangkan telinga gajah hanya berfungsisebagai pelepas panas. Pada kanalis telinga terdapat malam (wax) yang berfungsi sebagai peningkatan ke-pekaan terhadap frekuensi suara 3.000—4.000 Hz, pai\jang kanalis 2,5 c m ( = 2,5cm), X = 10 cm. Membran tympani tebalnya 0,1 m m , luas 65 m m ^ , mengalami vibrasi dan diterus-kan ke telinga bagian tengah yaitu pada tulang telinga (incus, malleulus dan stapes). Sarjana V a n Bekesey melakukan studi tentang vibrasi membran tympani pada te-linga cadaver yang mati. Kemudian melalui tehnik fisika yang m o d e m (mors bauereffect) diperoleh secara nyata'gerakan dari membran t y m p a n i yaitu nilai ambang pen-dengar p a d a 3 . 0 0 0 H z - 10-9 c m Nilai ambang pendengar terendah yang dapat didengar ^ 20 Hz dan pada 160 dBmembran tympani mengalami ruptur/pecah.2.4.2. Telinga Bagian Tengah Telinga bagian tengah terdiri Cari 3 buah tulang yaitu malleulus, incus danji stapes.Suara yang masuk i t u , 9 9 , 9 % mengalami refleksi dan hanya 0 , 1 % saja yang ditransmisi/diteruskan. Pada frekuensi k u r a n g dari 4 0 0 H z m e m b r a n t y m p a n i bersifat \" p e r \" se-dangkan pada frekuensi 4.000 Hz membran tympani akan menegang. Telinga bagiantengah ini memegang peranan proteksi. Hal ini dimungkinkan oleh karena adanya tubaeustachii yang mengatur tekanan di dalam telinga bagian tengah, di mana tuba eustachiimempunyai hubungan langsung dengan mulut. Pada beberapa penyebab sehingga ter-jadi perbedaan tekanan antara telinga bagian tengah dan dunia luar akan mengakibat-kan penurunan sensitifitas tekanan (misalnya pada penderita influensa); pada tekanan60 m m Hg yang mengenai membran tympani akan mengakibatkan perasaan nyeri.2.4.3. Telinga Bagian Dalam Bagian i n i mengandung struktur spiral yang dikenal sebagai cochlea, berisikan cair-an. Ukuran cochlea sangat kecil berkisar 3 cm panjang, terdiri dari 3 ruangan yaitu : B I O A K U S T I K 83

ruangan vestibular merupakan tempat berakhirnya oval window; ductus cochlearis danruangan tympani berhubungan dengan atap spiral. Pada cochlea terdapat 8.000 kon-duktor yang berhubungan dengan otak melalui syaraf pendengaran. Skala - Ruangan Cochlea^Gb. 90. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick **Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978, hlm. 301.Tekanan suara stapes Oval window • Vestibu- •^lar ^ Ruangan tympani.Gelombang bunyi yang masuk melalui oval window menghasilkan gelombang bunyiyang berippel (bergerigi) mencapai membran basiler pada ductus cochlearis. D i sinigelombang tersebut diubah menjadi gelombang sinyal listrik dan diteruskan k e otaklewat syaraf pendengaran. Apabila bunyi yang didengar 10.000 Hz, syaraf yang terdapat pada organ cortitidak mengirim rangsangan 10.000 H z k e otak melainkan mengirim rangsangan secaraseri ke otak yang berupa gelombang bunyi yang sinusoidal.8 4 FISIKA K E D O K T E R A N

4.3. SPESIALISASI D A L A M P E N D E N G A R A N / T E L I N G A D i dalam bidang kedokteran dibagi dalam masing-masing bagian sesuai dengan ke-ahlian.1. Otologist: seorang dokter yang ahh dalam hal telinga dan pendengaran.2. Otolaryngologist : seorang dokter yang ahli dalam bidang penyakit telinga dan operasi telinga.3. E N T Spesialist : dokter ahh T H T yaitu seorang dokter yang ahli dalam hal telinga, hidung dan tenggorokan.4. Audiologist : seseorang yang bukan dokter, tetapi ahU dalam mengukur respon pen- dengaran, diagnosis kelainan pendengaran melalui test pendengaran, rehabilitasi yang berkaitan dengan hilangnya pendengaran.4.4. T E S T P E N D E N G A R A N D A N H I L A N G P E N D E N G A R A N4.4.1. Hilang Pendengaran Ada dua macam hilang pendengaran yaitu hilang pendengaran karena konduksi(tuli konduksi), hilang pendengaran karena syaraf (tuli syaraf/persepsi).a. T u l i konduksi:Di mana vibrasi suara tidak dapat mencapai telinga bagian tengah.T u h semacam ini sifatnya hanya sementara oleh karena adanya malam/wax/seru-men atau adanya cairan d i dalam telinga tengah.Apabila tuh konduksi tidak pulih kembah dapat menggunakan Hearing aid (alatpembantu pendengaran).b . T u l i persepsi : Bisa terjadi hanya sebagian kecil frekuensi saja atau seluruh frekuensi yang tidak dapat didengar. T u U persepsi i n i sampai sekarang belum bisa diobati. •. • •• •' •' *4.4.2. Tes Pendengaran U n t u k mengetahui t u h konduksi atau tuli syaraf dapat dilakukan tes pendengarandengan mempergunakan :a. Tes suara berbisik/noise b o x .b. Tes garputalac. A u d i o m e t e r4 . 4 . 2 . a . Tes suara berbisik Prosedur tes dengan suara berbisik akan dikuliahkan pada T H T atau Neurologi,Telinga normal'dapat mendengar suara berbisik dengan tone/nada rendah. Misalnyasuara konsonan, dan palatal: b, p, t, m , n pada jarak 5 - 1 0 meter.S u a r a berbisik dengan n a d a t i n g g i m i s a l n y a suara desis/sibiland s, z, c h , sh, shel p a d ajarak 20 meter. BIOAKUSTIK 85

4 . 4 . 2 . b . Tes G a r p u t a l a /: : ^- U n t u k mengetahui secara pasti apakah penderita tuli konduksi atau persepsi, dapatm e m p e r g u n a k a n garputala, frekuensi garputala yang dipakai C i 2g, C i o 24 , dan C2o 4 s •Ada tiga macam tesyang mempergimakan garputala yakni : tesWeber, tesRinne dantes Schwabach.1 . Tes Weber Garputala C i 2s digetarkan kemudian diletakkan pada vertex dahi/puncak dahi ver- Pada penderita tuli konduktif (di- sebabkan w a xatau otitis media) akan terdengar terang/baik pada teli- nga yang sakit. Misalnya teUnga kanan yang terdengar baik/terang di- sebut Weber laterahsasi k e kanan. Gb. 91 (a) Dikutip dari A.G. Likhachov, M.D. *'Diseases of the Ear Nose and Throat Foreign Languages Publishing House, Moscow, hlm. 34, 35.Pada penderita tuh persepsi/saraf, getaran garputala terdengar terang pada teUnga nor-mal.2 . T e s t Rinne Tes i n i membandingkan antara konduksi melalui tulang dan udara. Garputala dige-tarkan (Cl2s) kemudian diletakkan pada prosesus mastoideus (di belakang teUnga),setelah tidak mendengar getaran lagi garputala dipindahkan d idepan Uang teUnga;tanyakan penderita apakah masih mendengarnya. Gb. 91 (b) Dikutip dari A.G. Likhachov, M. D. *'Diseases of the Ear Nose and Throat\" Foreign Languages Pubhshing House Moscow, hlm. 35.8 6 FISIKA K E D O K T E R A N

Normal:konduksi melalui udara 8 5 - 9 0 detik. Konduksi melalui tulang 45 detik.Tes Rinne positif (Rinne +) :Pendengaran penderita baik juga pada penderita tuli persepsi (saraf).Tes Rinne negatif ( R i n n e - ) :Pada penderita tuli konduksi di mana jarak w a k t u konduksi tulang mungkin sama ataubahkan lebih panjang.3 . Tes S c h M ^ a b a c h Tes ini membandingkan jangka w a k t u konduksi tulang melalui verteks atau prose-sus mastoideus penderita dengan konduksi tulang si pemeriksa.Pada tuh konduksi:Konduksi tulang penderita lebih panjang dari pada sipemeriksa.Pada tuli saraf/persepsi: >jKonduksi tulang sangat pendek.Catatan :Garputala C2048 dipakai untuk memeriksa ketajaman pendengaran terhadap nadatinggi. Pada orang tua/usia lanjut dan tuli persepsi, akan kehilangan pendengaran ter-hadap nada tinggi. c* 7040\/ Gb. 92. Dikutip dari A.G. Likhachov, M.D. \"Diseases of the Ear, Nose and Throat** Foreign Languages Publishing House, Moscow, hlm. 34.AA,2,c,Audiometer Merupakan alat elektronik pembangkit bunyi yang dipergunakan untuk mengukurderajat ketulian. Alat elektronik i n i dapat membangkitkan bunyi pada berbagai freku-ensi dan d i h u b u n g k a n dengan earphon. Pemeriksa m e n e k a n k n o p frekuensi t e r t e n t u se- BIOAKUSTIK 87

dangkan penderita mengacungkan tangan tanda mendengar. Pada saat i n i pemeriksamemberi tanda pada sebuah kartu yang telah ada frekuensi tertentu seperti terlihat d ibawah ini. S Frekuensi (Hz) •§ 125 250 500 1000 2000 4000 8000 750 1500 3000 6000 S 3 1 \ r~ r 0 normal a 10 20 J - -L -L JL X = telinga kiri O = telinga kananGb. 93.Ambang pendengaran ditentukan melalui suatu tes pendengaran dan dibubuhi pada suatu kartu.Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick \"Medical Physics\" John Wiley & Sons, 1978,hlm. 305. .i'.FISIKA K E D O K T E R A N

5. B I S I N G5.1. PENDAHULUAN Bising didefinisikan sebagai bunyi yang tidak dikehendaki yang merupakan aktivitas alam (bicara, pidato) dan buatan manusia (bunyi mesin). Bunyi dinilai sebagai bising sangatlah relatif sekali, suatu contoh misalnya: musik ditempat-tempat diskotik, bagi orang yang biasa mengunjungi tempat itu tidak merasasuatu kebisingan, tetapi bagi orang-orang yang tidak pernah berkunjung di tempat dis-kotik akan merasa suatu kebisingan yang mengganggu. Proffesor Phoan Way On (Singapura 1975) mengatakan bahwa di negara industrimisalnya Amerika Serikat, peningkatan kebisingan setiap tahunnya diperkirakan 1 dB.Pada tahun 1990 diperkirakan tingkat kebisingan akan mencapai 100 kali lebih besardari pada tahun 1975.5.2. PEMBAGIAN KEBISINGAN Berdasarkan frekuensi, tingkat tekanan bunyi, tingkat bunyi dan tenaga bunyi ma-ka bising dibagi dalam 3 kategori:1. Audible noise (bising pendengaran). Bising ini disebabkan oleh frekuensi bunyi antara 31,5 - 8.000 Hz.2. Occupational noise (bising yang berhubungan dengan pekerjaan). Bising ini disebabkan oleh bunyi mesin di tempat kerja, bising dari mesin ketik.3. Impuls noise (Impact noise = bising impulsiO- Bising yang terjadi akibat adanya bunyi yang menyentak, misalnya pukulan palu, ledakan meriam tembakan bedil. Berdasarkan waktu terjadinya, maka bising dibagi dalam beberapa jenis :A. 1. Bising kontinyu dengan spektrum luas, misalnya bising karena mesin, kipas angin. 2. Bising kontinyu dengan spektrum sempit, misalnya bunyi gergaji, penutup gas. 3. Bising terputus-putus (intermittent), misalnya lalu lintas, bunyi kapal terbang di udara.B. 1. Bising sehari penuh (fuli time noise). 2. Bising setengah hari (part time noise).C. 1. Bising terus menerus (steady noise). 2. Bising impulsif (impuls noise) ataupun bising sesaat (letupan). Berdasarkan skala intensitas maka tingkat kebisingan dibagi dalam : sangat tenang,tenang, sedang, kuat, sangat hiruk pikuk dan menulikan, (lihat daftar skala intensitaskebisingan). BIOAKUSTIK 89

Daftar skala intensitas kebisingan Tingkat kebisingan Intensitas Batas dengar tertinggi Menulikan (dB) Sangat hinik pikuk 120 Halilintar Kuat 110 Meriam 1 nn Mesin uap Sedang 90 Jalan hiruk pikuk Tenang Perusahaan sangat gaduh Sangat Tenang 80 Pluit polisi 70 Kantor gaduh Jalan pada umumnya oO Radio 50 Perusahaan 4U Rumah gaduh 30 Kantor umumnya Percakapan kuat 20 Radio perlahan 10 Rumah tenang 0 Kantor perorangan Auditorium Percakapan Bunyi daun Berbisik Batas dengar terendah5.3. P E N G A R U H B I S I N G T E R H A D A P K E S E H A T A NPengaruh utama dari kebisingan adalah kerusakan pada indera pendengar dan aki-bat ini telah diketahui dan diterima u m u m . Kerusakan atau gangguan sistem pendengar-an dibagi atas : ,. 1500 3000 6000 22Vi jam sesudahnya Sebelum pengaruh kebisingan 3V^ jam sesudahnya40 Segera setelah pengaruh kebisingan dihentikan501 1\ 1 1_ Gb. 94 HILANG DAYA DENGAR SEMENTARA DAN PEMULIHANNYA125 250 500 1000 2000 40009 0 FISIKA K E D O K T E R A N

Keterangan grafik : Gb. 94. Dikutip dari Dr. Suma'mur P.K., M.Sc,A = sebelum pengaruh kebisingan ' - \"Higiene Perusahaan dan KesehatanB = 3,5 jam sesudahnya Kerja\" Gunung Agung Jakarta MCMLXXX,C = 22,5 jam sesudahnya cetakan ke-3 1980, hlm. 62.D = segera setelah pengaruh kebisingan dihentikan1. Hilangnya pendengaran secara temporer/sementara dan dapat pulih kembah apabila bising tersebut dapat dihindarkan.2. Orang menjadi kebal atau i m u n terhadap bising.3. TeUnga berdengung.4. Kehilangan pendengaran secara menetap dan tidak puHh kembah; biasanya dimulai pada frekuensi sekitar 4.000 Hz, kemudian menghebat dan meluas pada frekuensi sekitarnya dan akhirnya mengenai frekuensi percakapan (lihat grafik). Selain pengaruh bising terhadap sistem pendengaran, dapat pula mengganggu kon-sentrasi, meningkatnya kelelahan: i n i dapat terjadi pada kebisingan tingkat rendahsedangkan pada tingkat tinggi kebisingan dapat menyebabkan salah tafsir pada saatbercakap-cakap. Apabila bising berinterferensi dengan frekwensi 3 0 0 - 3 . 0 0 0 H z akanmenyebabkan perasaan tidak enak dalam pekerjaan dan terhadap Ungkungan sekitar-nya akan menimbulkan reaksi masyarakat yaitu protes terhadap kebisingan. Pada suatu peneUtian d iJerman menunjukkan pekerja yang mengalami kebisingandapat menyebabkan gangguan hormonal, sistem saraf, dan merusak metabolisme. Para ahli Rusia menemukan pekerja-pekerja d iindustri mengalami perubahan salur-an darah, dantimbul brady cardia (denyut jantung lemah), fisik lesu danmudah terang-sang.5.4. P E N C E G A H A N K E T U L I A N D A R I P R O S E S BISING Prinsip pencegahan ketuUan dari proses bising adalah menjauhi dari sumber bising.U n t u k tujuan i t u dapat dilakukan dengan cara :1. Mesin atau alat-alat yang menghasilkan bising diberikan cairan pelumas.2. Membuat tembok pemisah antara sumber bising dengan tempat kerja.3. Pekerja-pekerja diharapkan memakai pelindung telinga seperti ear muff/penutup te- linga; penutup telinga ini sangat baik, tetapi tidak nyaman dipakai oleh karena sa- ngat kaku. Selain earm u f f dapat pula memakai ear plug/penyumbat telinga, tetapi nya berefek terhadap bising yang tingkatnya rendah. Kadang-kadang dapat pula menggunakan woll-katun atau woll sintetis untuk mencegah kebisingan, tetapi woll katun kurang bermanfaat untuk mencegah kebisingan daripada menggunakan woll sintetis.5.5. P A R A M E T E R K E B I S I N G A N bising mencakup parameter dasar d a n Dalam menentukan tipe/macam-macamturunan yaitu : BIOAKUSTIK 91

1 . Parameter dasar : a. F r e k u e n s i , d i n y a t a k a n d a l a m h e r t z y a i t u siklus perdetik. b. Tenaga b u n y i dinyatakan dalam W a t t yaitu energi pancaran b u n y i total. c. T e k a n a n b u n y i , d i n y a t a k a n d a l a m m i k r o p a s k a l (uPa), y a i t u intensitas sebagai akar dari kwadrat amplitudo.2 . Parameter t u r u n a n : a. T i n g k a t t e k a n a n b u n y i ( s o u n d pressure level). Dinyatakan dalam dB yang mana menyatakan tingkat dalam frekuensi yang berkaitan dengan tekanan bunyi. Kegunaan : Untuk mengukur/menentukan pita frekuensi. Hubungan antara tekanan bunyi dengan tingkat tekanan bunyi dapat dilihat di dalam skala desibel (dB) yaitu logaritma dari tekanan bunyi. Sound pressure level (dB) = 20^ ° log PI = Tekanan bunyi (uPa) Pq = T e k a n a n b u n y i d a s a r = 2 0 u P a ( y a i t u 0 , 0 0 2 P a ) . Dipakai tekanan dasar 20 uPa (0,0002 dyne/cm^) oleh karena b u n y i dengan frekuensi 1.000 Hz (nilai ambang pendengaran) dapat didengar oleh telinga nor- mal. b. Tingkat bunyi Sama dengan dB yang mana menunjukkan tingkat linieritas. Satuan dalam parameter dasar dapat dihitung secara biasa, tetapi parameter turun-an dalam satuan dB tidak bisa. Suatu contoh : 2 buah sumber b u n y i masing-masing75 dB, maka ke dua sumber bunyi tersebut memberi 78 dB (75 dB + 75 dB = 78 dB),di sini terlihat peningkatan 3 dB.5.6. T A K A R A N BISING ( D O S E N O I S E )Yang dimaksud dengan takaran bising adalah ekivalensi tingkat dB (dB level equi-valent = dB Leq) berkaitan dengan tingkat dB^^^ tetap yang dapat menghasilkanenergi bunyi A \" lebih dari suatu periode waktu.Secara matematika tingkat b u n y i dapat dinyatakan sebagai berikut:Leq = 10 log dt. dB Bising dan w a k t u saling berdiri sendiri dan mengikuti h u k u m 3 dB (3 dB rule),hubungan antara tingkat bunyi dan waktu untuk batas takaran dari 90 dB(A) Leq di-tunjukkan tabel di halaman 93.92 FISIKA K E D O K T E R A N

Daftar kenaikan 3 dB dari tingkat bunyi untuk menimbulkan ekivalensi 90 dB(A).Tingkat bunyi Waktu untuk menimbulkan ekivalensi , 90 • '•. Jam Menit• 93 8. 0 0 96 •• 99 •'v. 0 102 ••'-•.V'\" 30 105 155.7. P E R A L A T A N D A N M E T O D O L O G I D A L A M M E N D E T E K S I B I S I N G Peralatan dan metodologi yang dipergunakan dalam menentukan tingkat kebisingansangat erat kaitannya. U n t u k mencapai tujuan dan hasil yang diharapkan perlu menge-tahui peralatan yang berkaitan dalam menentukan kebisingan.5.7.1. Peralatan Alat-alat yang dipakai dalam laboratorium dan kegunaan dalam survei kebisingandapat dilihat daftar tabel di bawah ini. Peralatan Penggunaan- Sound level meter ~ dB^j^y ^^(C) ^^(A) i^stantancous- Sound level meter and octavc Fast (200 mn'b or Slow (500 ms\"^) band analysis — As abovc with octave analysis 31,5-16 KHz.- Impulsc noise meter- Noise average meter - Peak levels as instantaneous or average.- Noise dose meter - Average noise for time specifield.- Tape recorder - Noise dose relative to predetermined Leq dB^^y- Third octave analyser — Recording of noise prior to analysis.- Statistical distribution analyser — Detailed analysis from meter or tape.- Real time analyser - Divides noise into level classes. - Gives instantaneous changes in spectra5.7.2. Metodologi Pengukuran Bising Maksud mengukur kebisingan adalah : sertaa. M e m p e r o l e h data kebisingan d i m a n a saja m a u p u n d i perusahaan-perusahaan.b. U n t u k mengurangi tingkat kebisingan agar tidak m e n i m b u l k a n gangguan. Sejalan dengan tujuan pengukuran maka perlu menggunakan metodologiperalatan yang tepat. BIOAKUSTIK 93

Alat utama dalam pengukiu-an kebisingan adalah sound level meter. Alat ini untukmengukur kebisingan antara 3 0 - 1 3 0 dB dari frekuensi 20-20.000 Hz.Dalam kaitan anaUsa frekuensi dari suatu kebisingan biasanya dilakukan dengan alat\"octave band analyser\" untuk mengukur frekuensi menengah dari 31,5, 63, 125, 250,500, 1.000, 2.000, 4.000, 8.000, 16.000 dan 31.500 Hz. Informasi yang diperoleh dari hasil pengukuran akan dipakai dalam estimasi tingkatbising dan menentukan bilakah menggunakan alat proteksi bising. Selain i t u frekuensianalyser dipakai untuk estimasi pengukuran kebisingan. U n t u k keperluan analisa akan distribusi bising, biasanya memakai \"tape recorder\".Hasil rekaman kebisingan nantinya akan dibawa ke laboratorium u n t u k dianaUsadengan menggunakan octave band analyser seperti dB, dB(A), d B ( A ) Leq; dan datayang diperoleh akan dibuat distribusi statistik dengan menggunakan Statistical distri-bution analyser. Kadang kala data dari sound level meter tidak dapat diukur, untuk i t u perlu dipikir-kan suatu tehnik atau metode tertentu. Suatu contoh pengukuran kebisingan impulsif;pengukuran bising i n i sangat suUt oleh karena w a k t u kejadian sangat singkat. U n t u k i t uBohs (1976) memberikan suatu anaUsa tehnik pengukuran sebagai berikut: Bising impulsifLebih dari 10 impuls perdetik Kurang dari 10 impuls perdetik ,, i . \,Sound level meter Personal dose meter Ossiloskop noise average meterLamanya estimasi atau Lamanya estimasianalisa distribusistatistikPerhitungan Leq Membaca langsung Leq Perhitungan LeqCatatan :Penggunaan ossiloskop sangat baik n a m u n sangat suUt. •'Dalam melakukan survei kebisingan pada lingkungan pekerjaan, sering mengguna-9 4 FISIKA K E D O K T E R A N

kan tehnik medan. Ada 3 macam medan bunyi yaitu:a. M e d a n d e k a tb. Medan bebasc. M e d a n semigaduh. Hanya dalam medan bebas dapat menggunakan *Tiukum kebalikan kwadrat*' dantingkat bunyi berkaitan dengan sumber bunyi. Pada medan dekat dan medan semiga-duh banyak faktor ikut berperan pula misalnya permukaan cekung memberi pantulanbunyi.Skema dasar sound level meter Jamm Ke mikrofon 0Prcamplifier Amplifier bacaan Amplifier kedua Jaring penghubung / Amplifier output Output / BATERE BIOAKUSTIK 95

6. V I B R A S I6.1. B E N T U K V I R B A S I Vibrasi adalah getaran, dapat disebabkan oleh getaran udara atau getaran mekanis;misalnya mesin atau alat-alat mekanis lainnya. Oleh sebab i t u vibrasi kita bedakan da-lam 2 bentuk :a. V i b r a s i k a r e n a getaran u d a r a y a n g p e n g a r u h n y a t e r u t a m a p a d a a k u s t i k .b. Vibrasi karena getaran mekanis mengakibatkan timbulnya resonansi/turut bergetar- nya alat-alat tubuh dan berpengaruh terhadap alat-alat tubuh yang sifatnya mekanis pula.6.1 .a. Penjalaran V i b r a s i U d a r a D a n E f e k Y a n g T i m b u l . Vibrasi udara oleh karena benda bergetar dan diteruskan melalui udara akan men-capai teUnga. Getaran dengan frekuensi 1-20 Hz tidak akan terjadi gangguan pengu-rangan pendengaran tetapi pada intensitas lebih dari 140 dB akan terjadi gangguan ves-tibuler yaitu gangguan orientasi, kehilangan keseimbangan dan mual-mual. A k a n timbulnyeri telinga, nyeri dada dan bisa terjadi getaran seluruh tubuh (Gierke dan N i x o n ,1976)6.1 .b. Penjalaran V i b r a s i M e k a n i k D a n E f e k Y a n g T i m b u l Penjalaran vibrasi mekanik melalui sentuhan/kontak dengan permukaan benda yangbergerak; sentuhan ini melalui daerah yang terlokalisasi (tool-hand vibration) atau me- Sakit kepala 13-20 HzSakit rahang gangguan pembicaraan 13-20 Hz 6-8 Hz Sakit dada. 5-7 HzSakit waktubernafas 1-3 HzSakit perut 4.5-10 Hz Sakit Lumbosacral 8-12 Hz dorongan untuk buang air besar (detekasi) 10.5-16Hz dorongan untuk kencing 10-18 HzGb. 95. Gb. 95.Gejala yang timbul sebagai akibat vibrasi 1-20 Hz. Dikutip dari John R. Cameron and James G. Skofronick, \"Medical Physics*' John Wiley & Sons, 1978, hlm. 33.96 FISIKA K E D O K T E R A N

ngenai seluruh tubuh (whole body vibration). Bentuk tool hand vibration merupakanbentuk yang terlazim di dalam proses pekerjaan.Efek yang timbul: Efek vibrasi terhadap tubuh tergantung besar kecilnya frekuensi yang mengenaitubuh (lihat gambar) halaman 96.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 O 2 dan volume perdenyut sedikit berubah.• 10 Hz : Pada intensitas 1,2 g terlihat banyak perubahan sistem peredaran darah. 13 - 1 5 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 statisini 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 kedok-teran olahraga untuk memulihkan otot-otot sesudah kontraksi luar biasa.6.2. E F E K VIBRASI TERHADAP TANGAN Alat-alat yang dipakai akan bergetar dan getaran tersebut disalurkan pada tangan.Getaran-getaran dalam waktu singkat tidak berpengaruh pada tangan tetapi dalam jang-ka waktu cukup lama akan menimbulkan kelainan pada tangan berupa:a. Kelainan pada persyarafan dan peredaran darah. Gejala kelainan ini mirip dengan phenomena Raynaud yaitu keadaan pucat dan biru dari anggota badan, pada saat anggota badan kedinginan, tanpa ada penyumbatan pembuluh darah tepi dan tanpa kelainan-kelainan gizi. Phenomena Raynaud ini terjadi pada frekuensi sekitar 30-40 Hz.b. Kerusakan-kerusakan pada persendian tulang.6.3. SIKAP TUBUH TERHADAP G E T A R A N MEKANIS Badan merupakan susunan elastis yang kompleks dengan tulang sebagai penyokongalat-alat dan landasan kekuatan serta kerja otot. Kerangka, alat-alat^urat dan otot me-miliki sifat elastis yang bekerja secara serentak sebagai peredam dan penghantar getar-an. Pengaruh getaran terhadap tubuh ditentukan sekali oleh posisi tubuh atau sikaptubuh. Di bawah ini disajikan sikap duduk dan berdiri dengan arah getaran vertikal daribawah ke atas. BIOAKUSTIK 97

Kepala Kepala Torso atas Torso atasSistem Sistem LJlengan lengan Sistemdan dan dadatangan tangan dan perut 'U Pinggul PinggulTungkak Gaya yang bekerja bagi orang yang duduk Telapak kaki Telapak kaki ' Gaya yang . (Sikap berdiri) bekerja pa- (Sikap duduk) da orang yangbcr- diriGb. 96. Dikutip dari Joseph W. Kane, Morton M. Stemheim \"Physics\" (Formerly Life Sciences Physics) John Wiley & Sons, New York, 1978, hlm. 177. Pada tungkai lurus akan menghantar 100% getaran k e dalam badan, sedangkandalam posisi duduk tungkai akan berlaku sebagai peredam.6.4. xMENCEGAH G E T A R A N MEKANIS Getaran suatu benda dapat dihindari dengan meletakkan bahan peredam di bawahbenda yang bergetar. Bahan peredam harus jauh lebih rendah frekuensinya dari freku-ensi getaran benda. Frekuensi dari bahan peredam sebaiknya sekitar 1 H z . Selain i t u tempat d u d u k atau alas kaki diletakkan bahan peredam. T e b a l tempatduduk dan alas kaki sangat m e n e n t u k a n besar redaman.9 8 FISIKA K E D O K T E R A N