Sonifikasi

Sonifikasi

Sonikasi adalah suatu teknologi yang memanfaatkan gelombang ultrasonik. Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang terlalu tinggi untuk bisa didengar oleh manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kHz. Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair, dan gas. Proses sonikasi ini mengubah sinyal listrik menjadi getaran fisik yang dapat diarahkan untuk suatu bahan dengan menggunakan alat yang bernama sonikator. Sonikasi ini biasanya dilakukan untuk memecah senyawa atau sel untuk pemeriksaan lebih lanjut. Getaran ini memiliki efek yang sangat kuat pada larutan, menyebabkan pecahnya molekul dan putusnya sel. 

Bagian utama dari perangkat sonikasi adalah generator listrik ultrasonik. Perangkat ini membuat sinyal (biasanya sekitar 20 kHz) yang berkekuatan ke transduser. Transduser ini mengubah sinyal listrik dengan menggunakan kristal piezoelektrik, atau kristal yang merespon langsung ke listrik dengan menciptakan getaran mekanis dan kemudian dikeluarkan melewati probe. Probe sonikasi mengirimkan getaran ke larutan yang disonikasi. Probe ini akan bergerak seiring dengan getaran dan mentransmisikan ke dalam larutan. Probe bergerak naik dan turun pada tingkat kecepatan yang tinggi, meskipun amplitudo dapat dikontrol dan dipilih berdasarkan kualitas larutan yang disonikasi. Gerakan cepat probe menimbulkan efek yang disebut kavitasi. Rangkaian alat sonikasi dapat dilihat pada Gambar I.

Dalam hal kinetika kimia, ultrasonik dapat meningkatkan kereaktifan kimia pada suatu sistem yang secara efektif bertindak sebagai katalis untuk lebih mereaktifkan atom – atom dan molekul dalam sistem. Pada reaksi yang menggunakan bahan padat, ultrasonik ini berfungsi untuk memecah padatan dari energi yang ditimbulkan akibat runtuhnya kavitasi. Dampaknya ialah luas permukaan padatan lebih besar sehingga laju reaksi meningkat (Suslick, 1989). Semakin lama waktu sonikasi, ukuran partikel cenderung lebih homogen dan mengecil yang akhirnya menuju ukuran nanopartikel yang stabil serta penggumpalan pun semakin berkurang. Hal ini disebabkan karena gelombang kejut pada metode sonikasi dapat memisahkan penggumpalan partikel (agglomeration) dan terjadi dispersi sempurna dengan penambahan surfaktan sebagai penstabil. 
Daya ultrasonik meningkatkan perubahan kimia dan fisik dalam media cair melalui generasi dan pecah dari gelembung kavitasi. Seperti ultrasonik, gelombang suara disebarkan melalui serangkaian kompresi dan penghalusan gelombang diinduksi dalam molekul medium yang dilewatinya. Pada daya yang cukup tinggi siklus penghalusan dapat melebihi kekuatan menarik dari molekul cairan dan kavitasi gelembung akan terbentuk. Gelembung tersebut tumbuh dengan proses yang dikenal sebagai difusi yang dikoreksi yaitu sejumlah kecil uap (atau gas) dari media memasuki gelembung selama fase ekspansi dan tidak sepenuhnya dikeluarkan selama kompresi. Gelembung berkembang selama periode beberapa siklus untuk ukuran kesetimbangan untuk frekuensi tertentu digunakan. Ini adalah fenomena gelembung ketika pecah dalam siklus kompresi yang menghasilkan energi untuk efek kimia dan mekanik (Gambar II). Pecahnya gelembung kavitasi merupakan fenomena luar biasa yang disebabkan oleh kekuatan suara. Dalam sistem cair pada frekuensi ultrasonik 20kHz setiap pecahnya gelembung kavitasi bertindak sebagai lokal "hotspot" menghasilkan suhu sekitar 4.000 K dan tekanan lebih dari 1000 atmosfer. 

Gambar II. Generasi Acoustic Cavitation

 

Menurut Gogate berkaitan dengan reaksi kimia, kavitasi dapat mempengaruhi hal berikut:

a. Mengurangi waktu reaksi

b. Meningkatkan yield dalam reaksi kimia

c. Mengurangi ”force” suhu dan tekanan

d. Mengurangi periode induksi dan reaksi yang diinginkan

e. Meningkatkan selektivitas

f. Membangkitkan radikal bebas        

 

Sebagai tambahan terhadap timbulnya kondisi-kondisi ekstrem di dalam gelembung juga dihasilkan efek mekanik seperti terjadinya collaps gelembung yang sangat cepat. Hal ini juga sangat penting dalam bidang sintesis dan termasuk juga degassing yang sangat cepat dari kavitasi cairan serta dalam hal pembentukan kristal yang cepat. 

https://www.youtube.com/watch?v=n-mhJd0FrIo

http://yyuniarti.blogspot.co.id/2015/03/sonikasi.html

Pembersih Ultrasonik

Pembersih Ultrasonik

Bagaimana ultrasonik cleaner bekerja ???

Bagaimana ultrasonik cleaner bekerja ???

Pembersihan ultrasonik adalah penghapusan yang cepat dan lengkap kontaminan dari objek dengan cara membenamkan mereka dalam tangki cairan dibanjiri dengan frekuensi tinggi gelombang suara. Gelombang suara yang tidak terdengar membuat aksi sikat menggosok dalam cairan.

Proses ini disebabkan oleh frekuensi tinggi energi listrik yang diubah oleh transducer menjadi gelombang suara frekuensi tinggi – energi ultrasonik. Kemampuannya untuk membersihkan zat bahkan yang paling ulet dari item berasal dari inti unit: transduser. Kekuatan membersihkan dari unit berasal dari kinerja transduser.

Efisiensi transduser akan mempengaruhi baik waktu pembersihan dan kemanjuran dicapai selama siklus pembersihan. Sebuah transduser berkualitas buruk akan menggunakan daya lebih dan memakan waktu lebih lama untuk membersihkan barang-barang dari transduser yang baik.
Ultrasonic cleaning
Energi ultrasonik memasuki cairan dalam tangki dan menyebabkan pembentukan cepat dan runtuhnya gelembung menit: sebuah fenomena yang dikenal sebagai kavitasi. Gelembung meningkat pesat dalam ukuran sampai mereka meledak terhadap permukaan item direndam dalam tangki dalam pelepasan energi yang sangat besar, yang mengangkat kontaminasi dari permukaan dan relung terdalam bagian berbentuk rumit.
Ini adalah kemampuan untuk membersihkan sendi box, engsel dan benang dengan cepat dan efektif yang telah membuat pembersih ultrasonik pilihan pertama bagi banyak industri selama lebih dari 25 tahun.

Ada banyak variabel yang perlu mempertimbangkan saat membersihkan barang-barang. Panas, listrik, frekuensi, jenis deterjen dan waktu semua mempengaruhi proses pembersihan tetapi fleksibilitas ultrasonik berarti bahwa ini semua dapat dimasukkan ke dalam proses untuk mencapai hasil yang paling efektif.

Sebagai gelembung meledak dan kavitasipasti akan  terjadi, larutan pembersih bergegas ke dalam celah yang ditinggalkan oleh gelembung. Sebagai cairan ini membuat kontak dengan forceps, kontaminan yang hadir akan dihapus.

Bagaimana ultrasonik cleaner bekerja ???

Kegiatan ultrasonik (kavitasi) membantu solusi untuk mempercepat melakukan tugasnya; air putih biasanya tidak akan efektif. Larutan pembersih mengandung bahan yang dirancang untuk membuat pembersihan ultrasonik lebih efektif. Misalnya, pengurangan tegangan permukaan meningkatkan kadar kavitasi, sehingga solusi mengandung bahan pembasah yang baik ( surfaktan ). Larutan pembersih berair mengandung deterjen, agen pembasahan dan komponen lainnya, dan memiliki pengaruh besar pada proses pembersihan. Komposisi yang tepat dari solusi ini sangat tergantung pada item yang dibersihkan. Solusi sebagian besar digunakan hangat, sekitar 50-65 ° C (122-149 ° F), namun, dalam aplikasi medis secara umum diterima bahwa pembersihan harus pada suhu di bawah 38 ° C (100 ° F) untuk mencegah koagulasi protein.

Solusi berbasis air lebih terbatas dalam kemampuan mereka untuk menghilangkan kontaminan oleh aksi kimiawi saja daripada solusi pelarut; misalnya untuk bagian halus ditutupi dengan lemak tebal. Upaya yang diperlukan untuk merancang sistem air-pembersihan yang efektif untuk tujuan tertentu jauh lebih besar daripada untuk sistem pelarut.

Beberapa mesin (yang tidak terlalu besar) yang terintegrasi dengan degreasing uap mesin menggunakan cairan pembersih hidrokarbon: Tiga tank digunakan dalam kaskade. Semakin rendah tangki berisi cairan kotor dipanaskan menyebabkan cairan menguap. Di bagian atas mesin ada koil pendingin. Cairan mengembun pada koil dan jatuh ke dalam tangki atas. Tangki atas akhirnya meluap dan cairan bersih berjalan ke dalam tangki kerja di mana pembersihan berlangsung. Harga beli lebih tinggi dari mesin sederhana, namun mesin tersebut ekonomis dalam jangka panjang. Cairan yang sama dapat digunakan kembali berkali-kali, meminimalkan pemborosan dan polusi.

Carbon tetrachloride digunakan di masa lalu, tapi sekarang dilarang sebagai bahaya kesehatan.

https://ukurkadarair.com/bagaimana-ultrasonik-cleaner-bekerja/

https://www.youtube.com/watch?v=ph4PcpYoUOA

Terapi Ultrasonik

Terapi Ultrasonik

TERAPI ULTRASOUND

Apa itu Terapi Ultrasound?

Terapi ultrasound (US) adalah salah satu jenis terapi dalam bidang Ilmu Kedokteran Fisik dan Rehabilitasi yang menggunakan gelombang suara/ultrasound dengan frekuensi gelombang suara yang tidak dapat didengar oleh telinga manusia yaitu dengan frekuensi ≥20.000 kali per detik/Hertz (Hz) untuk tujuan terapi dalam bidang rehabilitasi muskuloskeletal. Terapi ultrasound dapat mencapai kedalaman 2-5 cm dari permukaan tubuh.

Bagaimana Prinsip Kerja Terapi Ultrasound?

Terapi ultrasound dapat memberikan efek termal atau efek pemanasan dalam maupun superfisial, dan efek non termal (efek mekanik yang dapat berfungsi untuk memasukan jenis obat tertentu, efek pemijatan dan efek biologis yang dapat mempengaruhi proses yang terjadi di jaringan atau sel sehingga dapat mempercepat terjadinya pemulihan atau regenerasi jaringan). Efek terapi ini tentunya bergantung pada diagnosis penyakit seseorang dan tujuan terapi yang diberikan dengan dosis yang berbeda-beda untuk setiap individu.

Apa Indikasi Terapi Ultrasound?

1.    Pemendekan otot atau spasme otot.
2.    Pemendekan jaringan lunak lain seperti kapsul sendi, ligamen, dan tendon yang menyebabkan keterbatasan gerak sendi dan nyeri.
3.    Peradangan sendi dan jaringan lunak sekitar sendi.
4.    Nyeri sendi dan jaringan lunak sekitar sendi.
5.    Luka yang sulit sembuh.
6.    Trauma pada sendi dan jaringan lunak sekitar sendi.
7.    Entrapment syndrome yaitu terjepitnya saraf tepi oleh jaringan lunak pada sendi-sendi tertentu. Misalnya: Carpal Tunnel Syndrome (CTS).
8.    Stimulasi pertumbuhan tulang pada patah tulang.
9.    Membantu memasukkan obat-obat topikal atau yang dioles sebagai media transmisi terapi ultrasound sehingga obat-obat tersebut akan masuk lebih dalam mencapai target terapi dan efektif. Terapi ultrasound jenis ini disebut Phonophoresis.
10.    Beberapa penelitian terbaru juga mengatakan terapi ultrasound dapat membantu resorpsi penumpukan kalsium di tendon otot-otot bahu, meskipun mekanisme kerja sebenarnya belum diketahui secara pasti.
   
Apa Kontraindikasi Terapi Ultrasound?

Terapi Ultrasound merupakan salah satu jenis terapi yang relatif paling aman dalam bidang Ilmu Kedokteran Fisik dan Rehabilitasi. Meskipun demikian ada beberapa kontraindikasi untuk mendapatkan terapi ini dan sebaiknya seseorang yang mempunyai kontraindikasi di bawah ini memberitahukan kepada dokter atau fisioterapis sebelum mendapatkan terapi ini. Kontraindikasinya meliputi:
1.    Tumor atau kanker.
2.    Kehamilan.
3.    Menggunakan alat pacu jantung.
4.    Menggunakan komponen plastik atau bahan methylmethacrylate cement atau sering disebut joint cement pada daerah sendi sebagai prosthesis pada operasi penggantian sendi.
5.    Gangguan perdarahan terutama thrombophlebitis.
6.    Terapi Ultrasound tidak boleh diberikan pada daerah mata dan organ reproduktif.
7.    Pada penderita pasca operasi saraf tulang belakang atau HNP dengan metode laminektomi di atas level L2, pada keadaan ini terapi ultrasound tidak diberikan dekat atau pada area laminektomi karena saraf tulang belakang pada daerah ini lebih terbuka.
8.    Pemasangan silikon pada payudara.

Bagaimana Prosedur Terapi Ultrasound?

Sebelum mendapatkan terapi ultrasound sebaiknya menggunakan baju longgar yang memudahkan untuk proses terapi, untuk bagian atas dianjurkan untuk menggunakan baju tanpa lengan atau baju longgar yang nyaman, untuk bagian bawah sebaiknya menggunakan rok longgar yang nyaman atau celana pendek. Bila tidak mempersiapkan pakaian seperti yang dianjurkan di atas, terapis atau dokter akan memberikan baju khusus untuk terapi yang nyaman, seperti kemben atau rok. Sebaiknya juga tidak menggunakan lotion ataupun obat-obatan gosok yang dapat menghambat transmisi gelombang ultrasound, bila menggunakan lotion atau obat-obatan yang dioles sebaiknya beritahukan kepada terapis atau dokter sebelum terapi dimulai.

http://www.flexfreeclinic.com/detail-artikel2/terapi-ultrasound-26

https://www.youtube.com/watch?v=n6xBNOJW4Es

Sonar

Sonar

Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah Amerika yang pertama kali digunakan semasa Perang Dunia, yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran suara dalam air untuk navigasi atau mendeteksi kendaraan air lainnya. Sementara itu, Inggris punya sebutan lain untuk sonar, yakni ASDIC (Anti-Submarine Detection Investigation Committee).

Cara Kerja

AN-PQS 2A hand held sonar

Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi objek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan ranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut.

Cara kerja perlengkapan sonar adalah dengan mengirim gelombang suara bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo). Data suara dipancar ulang ke operator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor.

Sejarah

Munculnya sonar tak bisa dilepas dari rintisan tokoh seperti Daniel Colloden yang pada tahun 1822 menggunakan lonceng bawah air untuk menghitung kecepatan suara di bawah air di Danau Geneva, Swiss. Ini kemudian diikuti oleh Lewis Nixon, yang pada tahun 1906 menemukan alat pendengar bertipe sonar pertama untuk mendeteksi puncak gunung es. Minat terhadap sonar makin tinggi pada era Perang Dunia I, yaitu ketika ada kebutuhan untuk bisa mendeteksi kapal selam.

Dalam perkembangan selanjutnya ada nama Paul Langevin yang tahun 1915 menemukan alat sonar pertama untuk mendeteksi kapal selam dengan menggunakan sifat-sifat piezoelektrik kuartz. Meski tak sempat terlibat lebih jauh dalam upaya perang, karya Langevin berpengaruh besar dalam desain sonar.

Dua Jenis Sonar

Alat sonar pertama digolongkan sebagai sonar pasif, di mana tidak ada sinyal yang dikirim keluar.

Pada tahun 1918 Inggris dan AS membuat sistem aktif, di mana sinyal sonar aktif dikirim dan diterima kembali. Misalnya saja untuk mengetahui jarak satu objek, petugas sonar mengukur waktu yang diperlukan oleh sinyal sejak dipancarkan hingga diterima kembali. Karena tidak ada sinyal yang dikirim pada sistem pasif, alat hanya mendengarkan. Pada sistem pasif maju, ada bank data sonik (sumber bunyi) yang besar. Sistem komputer menggunakan bank data tadi untuk mengenali kelas kapal, juga aksinya (kecepatan atau senjata yang ditembakkan).

https://id.wikipedia.org/wiki/Sonar#Sejarah

https://www.youtube.com/watch?v=jlXrm6gjGq8

Ultrasonografi (USG)

Ultrasonografi (USG)

Ultrasonografi diagnostik adalah teknik pencitraan non-invasiv yang menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi (lebih besar dari 20 kilohertz/ kHz). Pada USG terdapat sebuah alat yang disebut dengan tranducer yang berfungsi untuk mengirimkan dan menerima kembali gelombang suara yang bervariasi dari berbagai jaringan di dalam tubuh. Transduser ini diletakan di kulit pasien dengan lapisan tipis dari gel. Ketika gelombang suara dikirimkan maka sebagian gelombang akan diteruskan dan sebagian akan dipantulkan kembali. Gelombang suara yang dipantulkan inilah yang akan ditangkap kembali oleh tranduser yang kemudian diubah menjadi gelombang listrik dan diterjemahkan. Besar gelombang kemudian menghasilkan gambarannya masing-masing, dengan echo/ gelombang yang kuat akan menghasilkan gambaran putih, sedangan echo yang lemah akan menghasilkan gambaran mendekati hitam. Untuk jarak pun dapat diperhitungkan oleh ultrasonografi ini dengan waktu penjalaran gelombang tersebut.

Meskipun ultasonografi memiliki kelebihan yaitu pemeriksaan yang non-invasif (tidak memerlukan tindakan pembedahan, dll), namun pemeriksaan ultrasonografi ini juga memiliki kekurangan. Kekurangannya diantaranya keterbatasan dalam memvisualisasikan organ abdomen yang letaknya di garis tengah contoh pankreas dan juga ketidak mampuan dari gelombang suara untuk menembus gas dan tulang. Ultrasonografi inipun sangat bergantung kepada operator di dalam penggunaannya.

Terdapat banyak penggunaan umum pada USG diantaranya pencitraan untuk abdomen/ perut (hati, kantung empedu, pankreas, ginjal), pelvis/ panggul (alat reproduksi wanita), janin (pemeriksaan rutin dapat memperlihatkan bila terdapat anomali), sistem vaskular (aneurisma, hubungan arteri vena, deep vein trombosis), tetis (tumor, terpelintir/ torsi, infeksi), payudara, otak anak (perdarahan, kelainan kongenital) dan dada (ukuran dan lokasi terkumpulnya cairan pleura). Selain itu USG dapat digunakan dalam pengarah intervensi misal pada biopsi lesi, drainase abses dan ablasi radiofrekuensi.

Selain USG biasa terdapat variasi pemeriksaan dari usg ini sendiri seperti USG Dopler dan USG dengan kontras (hal ini jarang dilakukan). USG dopler digunakan untuk mengevaluasi aliran vaskular dengan mendeteksi frekuensi dari gelombang suara dari objek yang bergerak (misal aliran darah dalam hal ini).

Pada USG kontras, kontras ini adalah partikel kecil di dalam cairan suspensi untuk memperjelas gambaran USG ketika disuntikan ke dalam pembuluh darah. USG kontras tentunya tidak boleh dilakukan bila terdapat alergi terhadap kontras. Pemeriksaan pun disarankan berdasarkan indikasi/ kegunaannya.

https://www.youtube.com/watch?v=K78pdcUXDX8

Sumber: http://aviskariska.blogspot.com/2018/03/ultrasonografi-usg.html

Pendengaran Pada Hewan

Pendengaran Pada Hewan 

Frekuensi Suara Yang Bisa Didengar Binatang

Frekuensi suara yang bisa didengar oleh binatang sebenarnya adalah bermacam-macam tergantung dari jenis binatang itu sendiri. Ada yang mendekati dengan batas frekuensi yang bisa didengar oleh manusia dan ada juga yang jauh diatas frekuensi pendengaran manusia. Berdasarkan range frekuensi, gelombang suara dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam yaitu :

1. Infrasonic (1 Hz sd 20 Hz)
2. Acoustic (20 Hz sd 20.000 Hz)
3. Ultrasonic ( > 20.000 H)

Berikut beberapa contoh hewan dengan batas frekuensi yang bisa didengarnya :

1. Frekuensi Yang Bisa Didengar Kelelawar

Kelelawar merupakan hewan yang bisa terbang dalam kegelapan. Mereka tidak menggunakan mata untuk melihat dalam gelap melainkan dengan menggunakan suara dengan frekuensi tinggi atau yang lebih dikenal sebagai gelombang ultrasonic. Ketika terbang kelelawar memancarkan gelombang ultrasonic yang kemudian gelombang tersebut akan diterima kembali oleh kelelawar setelah dipantulkan kembali oleh benda atau dinding yang berada dihadapannya. Dengan merasakan lamanya jeda waktu antara pengiriman gelombang dengan penerimaan maka kelelawar dapat menentukan seberapa jauh jarak tubuhnya dengan benda tersebut, itu sebabnya mereka tidak akan menabrak dinding atau benda dihadapan mereka walaupun dalam keadaan gelap sekalipun. Teori ini sekarang sudah dimanfaatkan oleh manusia untuk mengukur jarak suatu benda, seperti pada pengukuran jarak kedalaman laut dan pendeteksi dinding penghalang pada aplikasi robot. Batas frekuensi yang bisa didengar oleh kelelawar adalah 3.000 HZ sd 120.000 Hz, dimana frekuensi ini jauh diatas frekuensi suara yang bisa didengar oleh manusia yakni 20 Hz sd 20.000 Hz.

2. Frekuensi Yang Bisa Didengar Kucing

Kucing merupakan binatang karnivora yang sering dijadikan sebagai binatang peliharaan. Binatang yang satu ini juga bisa mendengar suara dengan frekuensi diatas pendengaran manusia yaitu 100 Hz sd 60.000 Hz.

3. Frekuensi Yang Bisa Didengar Gajah

Gajah merupakan binatang herbivora yang berutubuh besar dan bisa mendengarkan suara dengan frekuensi infrasonic atau suara dengan frekuensi dibawah frekuensi pendengaran manusia. Batas frekuensi yang bisa didengar oleh gajah adalah 1 Hz sd 20.000 Hz.

4. Frekuensi Yang Bisa Didengar Tikus

Tikus merupakan salah satu binatang yang banyak merugikan dibandingkan menguntungkan manusia. Hewan ini disimbolkan untuk para koruptor yang kerjaannya suka mencuri hak orang lain. Batas frekuensi yang bisa didengar oleh tikus adalah 1.000 Hz sd 100.000 Hz. Dengan memanfaatkan gelombang ultrasonic kita dapat mengusir binatang ini dari rumah kita. Berikut rangkaian pengusir tikus

5. Frekuensi Yang Bisa Didengar Anjing

Anjing merupakan binatang yang sering digunakan sebagai penjaga keamanan dan sebagai pelacak jejak karena mempunyai penciuman yang sangat tajam. Hewan ini juga bisa mendengarkan suara dengan frekuensi di atas frekuensi pendengaran manusia. Anjing bisa mendengar suara dengan frekuensi hingga 40.000 Hz.

6. Frekuensi Yang Bisa Didengar Lumba-lumba

Lumba-lumba merupakan binatang yang banyak disenangi kebanyakan orang dikarenakan mereka sangat pintar dan bisa bersahabat dengan manusia dibanding dengan binatang air lainnya. Lumba-lumba bisa mendengar suara dengan frekuensi hingga 100.000 Hz, dan mereka menggunakan gelombang ultrasonic sebagai media komunikasi antara satu dengan lainnya.

7. Frekuensi Yang Bisa Didengar Belalang

Binatang satu ini merupakan biantang yang sering saya kejar-kejar di sawah pada waktu saya masih anak-anak. Karena memang waktu kecil saya banyak menghabiskan keseharian saya dengan aktivitas alam. Binatang ini juga ternyata bisa mendengarkan suara dengan frekuensi diatas frekuensi pendengan manusia yaitu hingga 50.000 Hz.]

Sumber: http://aviskariska.blogspot.com/2018/03/pendengaran-pada-hewan.html

Mekanisme Pendengaran Manusia

MEKANISME PROSES MENDENGAR PADA MANUSIA

Proses mendengar pada manusia melalui beberapa tahap. Tahap tersebut diawali dari lubang telinga yang menerima gelombang dari sumber suara. Gelombang suara yang masuk ke dalam lubang telinga akan menggetarkan gendang telinga (yang disebut membran timpani). Getaran membran timpani ditransmisikan melintasi telinga tengah melalui tiga tulang kecil, yang terdiri atas tulang martil, landasan, dan sanggurdi. Telinga tengah dihubungkan ke faring oleh tabung eustachius. Getaran dari tulang sanggurdi ditransmisikan ke telinga dalam melalui membran jendela oval ke koklea. Koklea merupakan suatu tabung yang bergulung seperti rumah siput. Koklea berisi cairan limfa. Getaran dari jendela oval ditransmisikan ke dalam cairan limfa dalam ruangan koklea. Di bagian dalam ruangan koklea terdapat organ korti. Organ korti berisi carian selsel rambut yang sangat peka. Inilah reseptor getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut ini akan bergerak ketika ada getaran di dalam koklea, sehingga menstimulasi getaran yang diteruskan oleh saraf auditori ke otak, secara skematis proses mendengar

https://www.youtube.com/watch?v=lNJrHpdLtq0

Sumber: http://aviskariska.blogspot.com/2018/03/mekanisme-pendengaran-manusia.html

Bunyi

Bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari suatu getaran. Bunyi termasuk gelombang longitudinal yang merambat lurus kegala arah dari sumber tersebut.

Syarat terjadinya dan terdengarnya bunyi adalah

a.        Ada sumber bunyi (benda yang bergetar)

b.       Ada medium (zat antara untuk merambatnya bunyi)

c.        Ada penerima bunyi yang berada di dekat atau dalam jangkauan sumber bunyi

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi 3 yaitu :

1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat didengarkan oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba.

2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara  20 Hz - 20.000 Hz. bunyi jenis inilah yang dapat didengarkan oleh manusia.

3. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya  > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis ini adalan lumba2, jangkrik, anjing....dll

Nada Bunyi, Kuat Bunyi dan Warna Bunyi.

Nada dan Desah

Nada adalah bunyi yang frekuensinya tetap. Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur. Nada bunyi bergantung pada frekuensi sumber bunyi. Semakin tinggi frekuensi sumber bunyi, semakin tinggi nada bunyi yang dihasilkannya. Sebaliknya, semakin rendah frekuensi sumber bunyi, semakin rendah nada bunyi yang dihasilkannya.

Kuat Bunyi

Kuat Bunyi (Intensitas Bunyi) adalah keras atau lemahnya bunyi yang terdengar. Kuat bunyi bergantung pada amplitudo. Semakin besar amplitudo getaran sumber bunyi, semakin keras bunyi yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin kecil amplitudo getaran sumber bunyi, semakin lemah bunyi yang dihasilkannya. Telinga manusia dapat mendeteksi bunyi dengan intensitas serendah 10-12 W/m2 dan setinggi 1 W/m2. Tingkat Intensitas, β, dari bunyi didefinisikan dalam intensitasnya, I, sebagai berikut :

 (dalam dB)

dimana I0 adalah intensitas tingkat acuan, dan logaritma adalah dari basis 10. I0 biasanya diambil dari intensitas minimum yang dapt didengar manusia (ambang pendengaran).

Kualitas Bunyi atau Timbre

Umumnya, sumber nada tidak bergetar hanya pada nada dasarnya, tetapi disertai pula oleh nada‑nada atasnya. Gabungan nada dasar dan nada‑nada atas menghasilkan bentuk gelombang tertentu untuk setiap sumber nada yang menunjukkan kualitas bunyi atau timbre dari sumber nada. Sebagai contoh, nada suling dan nada terompet pada frekuensi yang dibedakan bunyinya.

Cepat Rambat Bunyi 

Cepat rambat bunyi adalah jarak yang ditempuh oleh bunyi tiap satuan waktu. 

Faktor-faktor yang mempengaruhi cepat rambat bunyi

a.        Medium tempat gelombang bunyi itu dirambatkan

b.       Suhu

Cepat rambat bunyi pada beberapa medium :

Medium	Kecepatan (m/s)
Udara	340
Alkohol	1.240
Air	1.500
Kayu oak	3.850
Kaca	4.540
Besi	5.100

Suhu Udara (⁰ C)	Kecepatan (m/s)
0	332
15	340
25	347

Cepat rambat bunyi dirumuskan sebagai berikut :

V = s : t

Keterangan:
v = cepat rambat bunyi (m/s)
s = jarak yang ditempuh (m)
t = waktu tempuh (s)

Gambar: Rumus Cepat Rambat Bunyi

Contoh Soal Cepat Rambat Gelombang Bunyi

Ledakan petasan terdengar 4 sekon setelah terlihat percikan api. Berapa laju rambat bunyi di udara saat itu jika jarak antara petasan dengan pengamat 1,2 km? (laju rambat cahaya di udara diabaikan)

Pembahasan

Diketahui: rambatan bunyi petasan di udara
t = 4 s
s = 1,2 km = 1.200 m

Ditanya: v = ...?

V = s : t
    = 1.200 m : 4 s
    = 300 m/s
Jadi, laju rambat bunyi di udara saat itu adalah 300 m/s.

Laju rambat bunyi di udara berbeda-beda pada suhu yang berbedabeda. Moll dan Van Beek menyelidiki laju bunyi di udara dengan cara berikut.

Di atas dua bukit yang berjarak 17 km ditempatkan sebuah meriam. Percobaan dilakukan pada malam hari agar terlihat nyala api yang keluar dari mulut meriam sewaktu ditembakkan.

Dengan mencatat selisih waktu antara nyala api yang terlihat dan bunyi yang terdengar, orang dapat menentukan waktu yang diperlukan bunyi untuk merambat dari satu bukit ke bukit yang lain. Menurut pengamatan, selisih waktu itu 50 detik.

Dengan menggunakan rumus berikut ini.
V = s : t
Maka
V = 17.000 m : 50 s
    = 340 m/s

Waktu yang digunakan cahaya untuk merambat dari satu bukit ke bukit lain dapat diabaikan karena laju cahaya jauh lebih besar daripada laju bunyi. Samakah laju bunyi di udara pada berbagai suhu? Berdasarkan penyelidikan, tiap kenaikan suhu 1oC, laju bunyi di udara bertambah 0,6 m/s.

Jadi, laju bunyi terhadap suhu dapat dirumuskan sebagai berikut.

vt = v0 + 0,6 t
vt = laju pada toC

 

v0 = laju pada 0oC

Hukum Marsenne 

Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar dengan panjang senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne adalah sebagai berikut :

1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Resonansi.

Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda bila benda lain digetarkan di dekatnya. Resonansi terjadi apabila frekuensi benda yang bergetar sama dengan frekuensi alami benda yang ikut bergetar. Bila sebuah garputala digetarkan di atas tabung berisi kolom udara, udara pada tabung akan beresonansi apabila panjang kolom udara dalam tabung merupakan bilangan ganjil kali panjang gelombang. Secara matematis di­ tuliskan:

l = (bilangan ganjil) x ½ λ

dengan l = panjang kolom udara dalam tabung (m) dan λ = panjang gelombang bunyi (m).

Pemantulan Bunyi

Jenis pemantulan bunyi ada 2 yakni :

1. Gaung, adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti aslinya. Hal ini menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas.

Contoh

Bunyi asli           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :          mer - de - ka

mperistiwa seperti ini dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam suara seperti : gabus, kapas, wool, kardus dll.

2. Gema, adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. hal ini terjadi karena dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. misalnya pada suatu lembah atau gunung.

Contoh

Bunyi asli           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :             mer - de - ka

Hukum pemantulan bunyi 

a.        Bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak pada bidang yang sama

b.       Sudut datang sama dengan sudut pantul

Manfaat Pemantulan Bunyi

Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan antara lain untuk :

1. menentukan cepat rambat bunyi di udara,
2. melakukan survei geofisika untuk men­deteksi lapisan‑lapisan batuan yang mengandung minyak bumi, mendeteksi cacat dan retak pada logam, dan,
3. mengukur ketebalan pelat logam.

Perhitungan Jarak Sumber Bunyi dengan Bidang Pantul

karena lintasan bunyi pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan bidang pantul sama dengan separuhnya

s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)

 Contoh :

Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung kedalaman laut tersebut...?

t   = 4 s
v  = 340 m/s
s  = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m

Efek Doppler.

Efek Doppler adalah efek berubahnya frekuensi yang terdengar oleh pendengar karena gerak sumber bunyi atau pendengar. Jika sumber bunyi mendekati pendengar, maka pendengar akan menerima getaran yang lebih banyak sehingga frekuensi bunyi lebih tinggi. Sebalik­nya, jika sumber bunyi menjauhi pendengar, pendengar akan menerima getaran lebih sedikit sehingga frekuensi bunyi lebih rendah, tetapi frekuensi asal tidak berubah.

Sumber:http://aviskariska.blogspot.com/2018/03/bunyi.html