BIOAKUSTIK

7/21/2019 BIOAKUSTIK

http://slidepdf.com/reader/full/bioakustik-56da17429c9ae 1/51



DEFINISI BIOAKUSTIK

Bioakustik adalah Upayamempelajari karakteristik

suara (bunyi), organ suara,fungsi suara, siologisuara, analisis suara dan

manfaat suara pada hewandan manusia.



DEFINISI BUNYI

Benda-benda yang bergetar dapatmenimbulkan bunyi.

Untuk menggetarkan tiap-tiap bendacaranya dapat berbeda-beda.

awai gitar bila dipetik dapat bergetar,. !erompet dan saksofon bila ditiup sehingga

udara di dalamnya bergetar."ambang dan genderang bila dipukul juga

akan bergetar.

Bagian benda yang bergetar disebut sumberbunyi.



DEFINISI BUNYI

Bunyi merupakan gelombang mekanik."elombang adalah energi yang menjalar."elombang mekanik adalah gelombangyang memerlukan medium untukmenjalar.



Tipe Gelombang

GelombangTransversal:

Perpindahanmedium ⊥ Arah jalargelombang

GelombangLongitudinal:

Perpindahan medium Arah jalar

gelombang

Menurut arah gangguan relatif terhadap arah

propagasi:



Tipe Gelombang

GelombangLongitudinal

GelombangTransversal



DEFINISI BUNYI

"elombang bunyi dinyatakan sebagaigelombang longitudinal !anpa #at perantara (medium) getaran dari

sumber bunyi tidak mungkin dapatditeruskan ke telinga kita.

Bunyi tidak dapat merambat melalui ruanghampa udara.



Sifat Gelombang $anjang "elombang% &arak λ antara titik-titik

identik pada gelombang. 'mplitudo% $erpindahan maksimum A dari sebuah

titik pada gelombang.

λ

$anjang gelombang

'mplitudo A

A

$erioda% aktu T dari sebuah titik padagelombang untuk melakukan satu osilasi secarakomplit.



f = 1/T : rekuensi, jumlahperioda per detik (*ert#,*#)

= v T v = T = f

+A

-A

+A

-A

+A

-A

-A

+A

+A

-A

y

0=t

4T t =

42T t =

43T t =

T t =

x

x

x

x

x

λ Sifat Gelombang +aju% "elombang bergerak

satu panjang gelombang λ dalam satu perioda T sehingga lajunya v = λ / T .



+aju bunyi di udara sedikit lebih besar dari 300 m/s,

dan laju cahaya di udara kira-kira 300,000,000 m/s.

isal kita membuat gelombang bunyi dangelombang cahaya yang keduanya memiliki

panjang gelombang 3 m. Berapa rasio frekuensi gelombang cahaya

terhadap gelombang bunyi

ontoh

iketahui v = λ / T = λf (karena f = 1 / T )

&adi f

v

= λ

arena λ sama untuk kedua gelombang, maka

1,000,000v

v

f

f

sound

light

sound

light ≅=

Solusi



Berapakah frekuensi tersebut

f v 300 m s

3m

100 Hz = ≈ =

λ

Untuk bunyi dengan λ = 3m %

f v 3 10 m s

3m100 MHz

8

= ≈

×

=λ

Untuk cahaya dengan λ = 3m %

(low hum)

(radio )

ontoh !



BATAS PENDENGARAN MANUSIA /-01 *# (infrasonik)

rekuensi ini biasanya ditimbulkan oleh getaran gempa,getaran tanah, getaran bangunan maupun getaran trukmobil. rekuensi yang kurang dari 01 *# akanmenyebabkan perasaan kurang nyaman, kelesuan dankadang- kadang menimbulkan perubahan penglihatan.

01-2/./// *# (sonik)

rekunsi ini adalah frekuensi yang dapat didengar olehmanusia. 3emakin lanjut usia seseorang maka semakinsempit daerah pendengarannya (presbikusis).

i atas 2/./// *# (ultrasonik)rekuensi ini di bidang kedokteran digunakan dalam 4 halpengobatan yaitu pengobatan, penghancuran dandiagnosis. *al ini terjadi karena frekuensi yang tinggimempunyai daya tembus yang cukup besar



INTENSITAS BUNYI

uat atau lemahnya bunyi disebut denganintensitas bunyi.

Untuk mengetahui intensitas bunyi perludiketahui energi yang dibawa oleh gelombang

bunyi yaitu energi potensial dan energikinetik.

5ntensitas bunyi (I) pada suatu permukaanadalah laju rata-rata energi persatuan luas

yang dipindahkan gelombang melewati atauke suatu permukaan tersebut.

3atuan I adalah 6m2.



"ntensitas

Gelombang #unyi $Longitudinal%:

I = P

A

= 1

2

ρ vω 2 sm

2 P: daya

A: luas area yang

meng-intercept bunyi

ρ adalah massa jenis medium (kg6m4)v adalah kecepatan bunyi (m6s)

ω adalah frekuensi sudut buinyi (rad6s)sm adalah amplitudo atom6molekul medium (m)



"ntensitas #unnyi SumberTiti& Luas 'avefront pada jara& r dari

sumber:

A = (πr )

I = P s A

= P s

4π r 2



Skala Decibel

+e7el bunyi dapat berubah beberapa besaran orde(orders of magnitude).

arena itu, tingkat bunyi β didenisikan sebagai%

β = 10dB( ) log I I 0

decibel

10-12 W/m2, ambang

pendengaran manusia

Bagaimana mengukur ke-nyaring-an bunyi

8atatan% &ika I berubah jadi 0/ kali, β bertambah 0.





Banyak pemusik rock kawakan menderita kerusakanpendengaran akut karena le7el bunyi tinggi yangmereka tahan selama bertahun-tahun ketika

memainkan musik di dekat pengeras suara ataumendengarkan musik menggunakan headphone.

Beberapa seperti !ed 9ugent, tidak lagi dapatmendegar karena telinga rusak.

+ainnya, seperti $eter !ownshend dari *:,mengalami sensasi dengung berkelanjutan (tinnitus).

Baru-baru ini, banyak rocker, seperti +ars Ulrich dari;!'++58' mulai menggunakan alat bantu dengar.

+ars Ulrich adalah perwakilan dari organisasi *;'<

(*earing ;ducation and 'wareness for <ockers), yangmemperingatkan tentang kerusakan akibat le7el bunyiyang tinggi dapat terjadi pada pendengaran.



SOAL 1

&ika alat bantu dengar dapat menurunkanbunyi sebesar 02 dB, berapakahperbandingan intensitas akhir dan intensitasawal gelombang bunyi.

&awab% !ingkat bunyi akhir

!ingkat bunyi awal



$erbedaan tingkatan atau le7el bunyi

5ngat

sehingga



3elanjutnya

3ehingga diperoleh



SOAL 2

3ebuah sumber titik mengeluarkangelombang bunyi dengan daya rata-rata =/,/. (a) !entukan intensitas bunyi pada jarak4,// m dari sumber. (b) !entukan jarakdimana le7el bunyi >/ dB.



BISING ebisingan diartikan sebagai suara yang tidak

dikehendaki, misalnya yang merintangiterdengarnya suara-suara, musik dan sebagainyaatau yang menyebabkan rasa sakit atau yangmenghalangi gaya hidup.

ebisingan yaitu bunyi yang tidak diinginkan dariusaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktutertentu yang dapat menimbulkan gangguankesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan(epen+* 9o.>= !ahun 0??1) atau

semua suara yang tidak dikehendaki yang

bersumber dari alat-alat proses produksi dan ataualat-alat kerja pada tingkat tertentu dapatmenimbulkan gangguan pendengaran(epen9aker 9o.@0 !ahun 0???).



TIPE-TIPE KEBISINGAN

!59"'!;B5359"'9 59!;935!'3(dB) B'!'3 ;9"'< !;<!59""5

;9U+5'9 02/00/0//

*'+5+59!'<;<5';359 U'$

3'9"'! *5<U-$5U

?/=/

&'+'9 *5<U-$5U $+U5! $:+535

U'! / '9!:< "'U* &'+'9 UU

3;'9" 1/ <U'* "'U*

<'5: $;<+'*'9

!;9'9" 4/2/

<U'* !;9'9"'U5!:<5U

3'9"'! !;9'9" 0/

/

B;<B535

B'!'3 ;9"'< !;<;9'*



Kategori kebisingan lingkungan

&umlah kebisingan 3emua kebisingan di suatu tempat tertentu dansuatu waktu tertentu

ebisinganspesik

ebisingan di antara jumlah kebisingan yangdapat dengan jelas dibedakan untuk alasan-alasan akustik. 3eringkali sumber kebisingandapat diidentikasikan

ebisinganresidual

ebisingan yang tertinggal sesudahpenghapusan seluruh kebisingan spesikdari jumlah kebisingan di suatu tempattertentu dan suatu waktu tertentu

ebisingan latar

belakang

3emua kebisingan lainnya ketika memusatkan

perhatian pada suatu kebisingan tertentu.$enting untuk membedakan antarakebisingan residual dengan kebisingan latarbelakang



PENGARUH DAN AKIBAT DARI

KEBISINGAN

!ipe Uraian

'kibatlahiriah

ehilanganpendengaran

$erubahan ambang batas sementaraakibat kebisingan, perubahan ambangbatas permanen akibat kebisingan

'kibat siologis <asa tidak nyaman atau stressmeningkat, tekanan darah meningkat,sakit kepala, bunyi dering

'kibatpsikologis

"angguanemosional

ejengkelan, kebingungan

"angguangaya hidup

"angguan tidur atau istirahat, hilangkonsentrasi waktu bekerja, membacadan sebagainya.

"angguanpendengaran

erintangi kemampuan mendengarkan !C, radio, percakapan, telpon dansebagainya.



Efek Doppler

*fe& +oppler: perubahan frekuensi (bertambahatau berkurang) yang disebabkan oleh gera& dari

sumber dan6atau dete&tor

Untuk pembahasan berikut, laju diukur relatifterhadap udara, medium tempat menjalarnya

gelombang bunyi

*fe& +oppler terjadi saat terdapat gera&relatif antara sumber dandete&tor,pengamat-

laksonmobil%



Detektor Bergerak, Sumber Diam

ontoh: +ua mobil bergera& dengan laju v.

dan v)

#agi orang yang dudu& di mobil ./ dia melihatlaju mobil ) relatif terhadapnya v) 0 v.-

rekuensi yang terdeteksi oleh telinga adalahfrekuensi (rate) detektor mengintercept gelombang.rekuensi (rate) tersebut berubah jika detektorbergerak relatif terhadap sumber.



f =vt λ

t

=v

λ

Detektor Bergerak, Sumber Diam 1i&a dete&tor diam :

Jarak tempuh bunyi

dalam waktu t

Dibagi dengan λ untuk mendapatkan

jumlah perioda

dalam waktu t Perioda dalam

satu satuanwaktu: frekuensi

1i&a dete&tor bergera&mende&ati sumber: jumlah

perioda yang mencapai detektorbertambah. 'tau%

′ f =

vt + v Dt ( )λ

t = v+ v D( )

λ

e e or ergera um er



′ f = v+ v D( )

v

f v D

adalah LAJU,

selalu positif

&ika detektor bergerak mendekati sumber%

3ecara umum%

′ f = v± v D( )v f

+ :mendekati

S

-: menjauhi S

e e or ergera / um er+iam

um er ergera e e or



um er ergera / e e or+iam

λ = vT

Sumber diam:

Jarak antara dua

wavefront dengan

perioda T

f =v

λ

1i&a sumber bergera&mende&ati dete&tor :gelombang termampatkan.'tau%

′λ = vT − vS T ′ f =

v

′λ

′ f =λ

′λ f

um er ergera e e or




um er ergera e e or



λ = vT ′λ = vT − vS T

′ f = vv − vS ( )

f vS adalah LAJU,

selalu positif

&ika sumber bergerak mendekati detektor %

′ f

=λ

′λ f

3ecara umum%

′ f =v

vmvS ( ) f

-: mendekati D

+: menjauhi D±




3ecara umum

′ f =

v ± v D( )vmvS ( ) f

+:menjauhi

D-: mendekati

D

+ : mendekati S -: menjauhi S

3emua laju diukur relatif terhadapmedium propagasi% udara

*fe& +oppler se2ara umum



SOAL 3





SUARA $roses pembentukan suara dapat dibagi menjadi

tiga subproses, yaitu% pembang&itansumber, arti&ulasi dan radiasi (urui,2//0).

:rgan tubuh yang terlibat dalam proses produksisuara meliputi paru-paru, tenggorokan (trachea),

laring (larin ), faring ( !haryn ), rongga hidung(nasal cavity ), dan rongga mulut ("ral cavity ).

!erdapat suatu lintasan 7okal (v"cal tract ) yangterdiri dari faring (koneksi antara kerongkongan dan

mulut) dan mulut (<abiner dan &uang, 0??4). Bentuk lintasan 7okal dapat berubah sesuai dengan

pergerakan rahang, lidah, bibir dan organ internallainnya







$aru-paru mengembang dan mengempis untuk menyedot

dan mengeluarkan udara. Udara yang dihembuskan oleh paru-paru keluar melewati

suatu daerah yang dinamakan daerah gl"tal.

$ita suara (v"cal c"rd) pada keadaan ini ber7ibrasimenghasilkan berbagai jenis gelombang suara.

Udara kemudian melewati lorong yang dinamakan faring.ari faring, udara melewati dua lintasan, yaitu melaluihidung dan melalui rongga mulut.

+idah, gigi, bibir dan hidung bertindak sebagai sebagaimodulator untuk menghasilkan berbagai bunyi yang

berbeda.

:rgan penghasil suara manusia diperlihatkan pada "ambar0, sedangkan penyederhanaan sistem pembentukan suaradiperlihatkan pada "ambar 2.





Referensi :

urui, 3., 2//0, igital 3peech $rocessing,3ynthesis and <ecognition, arcel ekker 5nc.,9ew Dork.

$icone, &., 0??1, undametals :f 3peech

<ecognition, ' 3hort 8ourse, 5nstitute for3ignal and 5nformation $rocessing epartmentof ;lectrical and 8omputer ;ngineeringississippi 3tate Uni7ersity, ississippi.

<abiner, +., &uang, B.*., 0??4, undamental of3peech <ecognation, $retice-*all 5nc., 9ew

&ersey.



ALAT PENDENGARAN

!elinga merupakan organ yang mampu mengenal suara. !elinga pada hewan 7ertebrata memiliki dasar yang sama dari ikan

sampai manusia, dengan beberapa 7ariasi sesuai dengan fungsidan spesies.

!elinga bukan hanya sebagai penerima suara, namun juga banyakberperan dalam keseimbangan dan posisi tubuh.



Bagian telinga



Telinga bagian luar Bagian luar merupakan bagian terluar dari

telinga. !elinga luar meliputi daun telinga atau !inna,

liang telinga atau meatus audit"rius eksternus,dan gendang telinga atau membrana tim!ani.

Bagian daun telinga berfungsi untukmembantu mengarahkan suara ke dalam liangtelinga dan akhirnya menuju gendang telinga.

<ancangan yang begitu kompleks pada telinga

luar berfungsi untuk menangkap suara danbagian terpenting adalah liang telinga. 3aluranini merupakan hasil susunan tulang dan rawanyang diplapisi kulit tipis.



Telinga bagian tengah !elinga tengah meliputi gendang telinga, tiga

tulang pendengaran (martir atau malleus,landangan atau incus, dan sanggurdi atausta!es).

uara tuba ;ustachi juga berada di telinga

tengah. etika getaran suara sudah diterima oleh gendang

telinga maka akan disampaikan ke tulangpendengaran.

asing-masing tulang pendengaran akan

menyampaikan getaran ke tulang berikutnya. $ ada tulang sanggurdi, yang merupakan tulang

terkecil di tubuh, meneruskan getaran ke kokleaatau rumah siput.



Telinga bagian dalam !elinga dalam terdiri dari labirin osea (labirin

tulang) dan labirin membranasea. +abirin osea adalah rangkaian rongga pada tulang

pelipis yang dilapisi periosteum yang berisi cairanperilimfe.

3edangkan labirin membranasea terletak lebihdalam dan memiliki cairan endolimfe.

i depan labirin terdapat koklea atau rumah siput. $enampang melintang koklea trdiri aras tiga

bagian yaitu skala 7estibuli, skala media, danskala timpani.

Bagian dasar dari skala 7estibuli berhubungandengan tulang sanggurdi melalui jendelaberselaput yang disebut tingkap o7al.

3edangkan skala timpani berhubungan dengantelinga tengah melalui tingkap bulat.



Telinga bagian dalam



Alur bunyi pada telinga





Peristiwa bioakustik $emanfaatan bunyi untuk mencari

makan oleh ikan lumba-lumba

$eristiwa mencari mangsa oleh

kelelawar

Documents

BIOAKUSTIK