Jamilah Abbas1 aJabatan Kejuruteraan Awam,
Politeknik Sultan Salahuddin Abdul Aziz Shah, Persiaran Usahawan, Seksyen U1,
40150 Shah Alam, Selangor, Malaysia
Jasni Mohd Noor1 aJabatan Kejuruteraan Awam,
Politeknik Sultan Salahuddin Abdul Aziz Shah, Persiaran Usahawan, Seksyen U1,
40150 Shah Alam, Selangor, Malaysia
Abstrak - Tikus dan lipas adalah haiwan perosak yang merosakkan harta benda dan antara haiwan yang membawa penyakit merbahaya kepada manusia. Pelbagai cara dan kaedah digunakan bagi menghapuskan haiwan perosak ini. Antara alat yang berada di pasaran adalah racun perosak dan gam tikus yang boleh merosakkan alam sekitar dan mengotorkan ruang rumah kediaman. Alat `Ultrasonic Repellents (RnC)’ berfungsi dengan cara memanupulasi frekuensi ultrasonik untuk menghalau haiwan-haiwan perosak dari premis-premis kediaman dan perniagaan. Frekuensi yang dihasilkan oleh alat ini tidak mengganggu keselesaan manusia. Manusia dan haiwan memiliki keupayaan untuk menerima frekuensi gelombang bunyi yang berbeza-beza. Frekuensi gelombang bunyi itu terbahagi kepada tiga bahagian iaitu infrasonik, akustik dan ultrasonik. Frekuensi infrasonik adalah diantara 1 hz hingga 20 hz. Akustik mempunyai frekuensi antara 20 hz hingga 20 Khz di mana ia merupakan tahap pendengaran manusia. Manakala ultrasonik pula mempunyai frekuensi dari 20 Khz ke atas yang mampu dikesan oleh sesetengah haiwan dan serangga kecil seperti kelawar, kucing, tikus, belalang dan lipas. Frekuensi pendengaran manusia adalah dari 0 Hz sehingga 20 Khz, manakala frekuensi bunyi pendengaran haiwan pula dari 20 Khz hingga ke atas. Alat ’Ultrasonic Repellents (RnC)’ adalah ciptaan berkonsepkan teknologi hijau yang berupaya menghalau haiwan perosak tanpa menggunakan racun dan bahan berbahaya. Dapatan menunjukkan alat ini dapat memberi perlindungan kepada manusia dari gangguan haiwan perosak yang membawa kotoran dan seterusnya boleh mendatangkan bahaya penyakit berjangkit kepada manusia.
Katakunci: Ultrasonik, Frekuensi gelombang bunyi
I. Pendahuluan
Telinga manusia hanya mampu mengesan bunyi yang berfrekuensi antara 20 Hz hingga 20000 Hz. Manakala bunyi pada frekuensi melepasi 20 000 Hz dikenali sebagai ultrasonik [5]. Haiwan-haiwan perosak seperti tikus dan lipas sering menganggu ketenteraman penghuni rumah kediaman. Pelbagai alat dicipta bagi menghapuskan binatang perosak ini. Antara alat yang berada di pasaran adalah racun perosak yang boleh merosakkan alam sekitar
Ultrasonic Repellent (RnC) ini berfungsi dengan menjana
gelombang jarak pendek bunyi berfrekuensi tinggi teramat langsing di mana ianya
mustahil dapat didengar oleh deria telinga manusia. Ini adalah kerana telinga manusia amat terhad pada bunyi ultrasonik di mana gegendang telinga manusia tidak cukup pantas untuk menerima getaran setinggi itu. Ultrasonik dapat didengar oleh haiwan seperti tikus, serangga dan juga burung. [6]. Penggunaan gelombang ultrasonik dapat membantu menghalau haiwan-haiwan perosak di rumah-rumah kediaman.
II. Kajian Literatur
Bunyi terhasil daripada daripada gelombang udara yang bergetar apabila sesuatu permukaan ditemukan. Bila zarah bergetar ia akan menolak zarah-zarah yang berhampiaran dengannya sehingga berlakulah perambatan gelombang sampai ke gegendang telinga.
Di dalam telinga, gelombang bunyi akan menyebabkan gegendang telinga turut bergetar dan dihantar kepada elemen yang dipanggil koklea.
Saraf-saraf akan menghantar isyarat bunyi dalam bentuk denyutan ke otak untuk ditafsirkan bunyi yang didengar samada bunyi yang di senangi atau pun bunyi hingar.
Kebanyakan bunyi adalah merupakan gabungan beberapa isyarat tetapi bunyi sebenar secara teorinya dijelaskan dengan frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitude atau kenyaringan bunyi dalam pengukuran decibel (db)
A. Jenis-jenis gelombang bunyi
Berdasarkan kadar frekuensi, gelombang bunyi terbahagi kepada tiga bahagian iaitu infrasonik, akustik dan ultrasonik. Infrasonik mempunyai tahap bunyi dari 1 Hz hingga 20 Hz. Akustik pula mempunyai frekuensi bunyi dari tahap 20 Hz hingga 20000 Hz dan ultrasonik mempunyai tahap frekuensi dari 20000 Hz ke atas.
Infrasonik
Telinga manusia tidak mampu mengesan serendah 20 Hz. Infrasound terhasil daripada satu letupan yang kuat sama ada semulajadi atau pun buatan manusia. Gelombang ini boleh terhasil dari letupan gunung berapi, gempa bumi ataupun tsunami.
3
CONFERENCE
PROCEEDINGS //
Akustik
Akustik adalah getaran gelombang bunyi yang boleh didengar oleh manusia. Akustik bermaksud perubahan suara kerana sifat pantulan benda atau objek pasif dari sekeliling. Manusia mendengar bunyi ketika gelombang bunyi bergetar di udara atau medium lain hingga sampai ke gegendang telinga. Batas frekuensi bunyi yang dapat di dengar oleh manusia ialah antara 20 Hz hingga 20 kHz.
Ultrasonik
Ultrasonik merupakan aplikasi daripada gelombang ultrasound. Ultrasound pula adalah gelombang tekanan bunyi yang berfrekuensi melebihi tahap pendengaran manusia. Ultrasonik digunakan secara meluas bagi kegunaan pengimejan perubatan, pengesanan dan pengukuran
B. Perbezaan pendengaran diantara manusia dan haiwan
Pendengaran manusia
Deria pendengaran manusia adalah telinga yang mempunyai struktur khas dan terletak di bahagian kepala. Keupayaan pendengaran manusia hanya terhad ke tahap 20 kHz kerana kewujudan telinga tengah distruktur telinga tersebut. Telinga tengah ini berfungsi sebagai penapis laluan rendah. Manusia tidak mampu mendengar bunyi ultrasonik. [ 1 ]
Pendengaran Haiwan
Haiwan-haiwan khususnya mamalia memiliki tahap pendengaran frekuensi tinggi yang sangat baik. Tikus umpamanya mempunyai keupayaan sehingga 85.5 kHz berbanding manusia. Ini kerana mamalia yang berkepala kecil seperti tikus mempunyai tahap pendengaran frekuensi tinggi yang lebih baik berbanding mamalia berkepala besar [2 ]
III. Metodologi
A. Konsep Ultrasonic Repellent RnC
Alat ini menggunakan sistem tenaga elektrik 240 V untuk menjana tenaga bagi menghidupkan frekuensi bunyi system ini. Mengikut Rajah 2 gambarajah litar Ultrasonic Repellent
(RnC) berfungsi apabila arus elektrik mengalir melalui litar.
Berlaku proses perubahan voltan melalui perintang di mana voltan dihadkan ke nilai yang lebih rendah untuk mengelakkan kerosakan kompenan elektronik . Komponen ne555n akan memproses dan menghasilkan frekuensi gelombang 20 KHz ke atas. Frekuensi yang dihasilkan akan menghasilkan bunyi yang nyaring melalui buzzer AT 3A. Bunyi yang dikeluarkan dapat didengar oleh haiwan dalam keluasan 6 meter persegi. Semasa alat ini beroperasi lampu LED akan bernyala
menandakan bahawa alat itu berfungsi. Bunyi ini hanya didengar oleh haiwan di mana ianya tidak terjangkau ke pendengaran manusia dan ini tidak mengganggu keselesaan manusia.
Rajah 1 : Gambarajah Blok Ultrasonic Repellent RnC
Rajah 2 : Litar skemetik Ultrasonic Repellent RnC
B. Kajian
Terdapat 3 kaedah kajian dilakukan untuk melihat keberkesanan alat ini iaitu :
Pengujian menggunakan alat Sound Level Meter
Pengujian dengan menggunakan haiwan perosak iaitu dengan melihat tingkah laku haiwan tersebut
Pengujian keberkesanan kepada pengguna IV. Dapatan
Alat ini direka bertujuan untuk menghalau haiwan perosak tanpa penggunaan bahan beracun atau gam tikus yang mana memberi kesan sampingan yang membahayakan kepada rumah kediaman. Ultrasonic Repellent (RnC) ini hanya mengeluarkan gelombang ultrasonik berjumlah 20 KHz ke atas. Dapatan yang diperolehi dari ketiga-tiga pengujian adalah seperti berikut.
A. Pengujian menggunakan alat ‘ Sound Level Meter’
Sound Level Meter adalah alat yang menguji tahap
pencemaran bunyi. Pengujian yang pertama dilakukan untuk mendapatkan nilai decibel dikeluarkan oleh alat ini samada mengganggu dengan hingar telinga manusia ataupun tidak. Proses yang dilakukan adalah dengan mengambil bacaan
sound pressure level menggunakan sound level meter dalam
sela masa 1 minit . Kadar frekuensi yang telah disetkan adalah Switch Buzer Home
4
CONFERENCE
PROCEEDINGS //
pada kadar 20KHz. Keputusan yang diperolehi adalah merujuk kepada jadual 2 di bawah :
JADUAL 2. JADUAL PENGUJIAN KEBERKESANAN MENGGUNAKAN SOUND LEVEL METER
Masa Sound Pressure Level Maksimum Minimum
1 minit 25.6 db 60.8 db 14.0 db
1 minit 33.5 db 61.2 db 20.3 db
1 minit 29.3 db 60.8 db 17.7 db
Dapatan dari ujikaji yang dilakukan menunjukkan tahap kebisingan dari Sound Level Meter tidak mencapai pada kadar kebisingan yang diukur.
B. Pengujian terhadap tikus (memerhati tingkah laku)
Bagi menjayakan pengujian alat ini terhadap tikus, sebuah model rumah berskala kecil telah dibina. Rumah ini akan menjadi ruang bagi tikus berlegar-legar. Tikus yang akan dijadikan bahan eksperimen merupakan tikus makmal. Bilangan tikus yang digunakan adalah dua ekor.
Pengujian dimulakan dengan meletakkan alat RnC disudut dalam rumah tadi. Kesannya hampir serta-merta tikus-tikus ini cuba untuk melarikan diri dengan berkumpul di satu sudut rumah tersebut. Keadaan fizikal tikus-tikus ini juga seakan-akan tidak tenteram dan berbunyi bising.
Foto 1: Perletakkan alat ultrasonic RnC di rumah ujikaji
Foto 2: Ultrasonik RnC
Foto 3: Model Rumah Kajian
C. Hasil kajian kepuasan dari soalselidik
Setelah kajian pemerhatian tingkah laku terhadap tikus dimakmal berjaya dijalankan, maka pengujian alat ini dijalankan pula di beberapa rumah yang dikenalpasti mempunyai masalah gangguan tikus. Seramai 10 orang responden bersetuju untuk menjadikan rumah mereka sebagai tempat pengujian.
Alat ini diletakkan di kawasan yang berpotensi dan dibiarkan beroperasi selama 7 hari. Selesai sahaja pengujian itu dijalankan, responden akan diberi satu soalan soal selidik bagi mendapatkan kepuasan dikalangan mereka.
Hasil kajian soal selidik mendapati bahawa 100% dari responden mendapati hasil dari penggunaan alat ini selama seminggu tersebut telah menghalau sepenuhnya tikus-tikus yang berkeliaran dikawasan rumah mereka. Najis dan bahan buangan dari tikus juga telah tiada.
5
CONFERENCE
PROCEEDINGS //
Semua responden bersetuju bahawa alat Ultrasonic
Repellents (RnC) ini berkesan dalam menghalau tikus dari
rumah kediaman mereka. Mereka juga mendapati tiada kesan gigitan baru di perabot dan peralatan elektrik dirumah mereka.
V. Kesimpulan
Manusia dan haiwan memiliki keupayaan untuk menerima frekuensi gelombang bunyi yang berbeza-beza. Manusia berupaya mendengar bunyi yang berfrekuensi antara 20 hz hingga 20 Khz. Manakala tikus pula berupaya mendengar pada tahap frekuensi yang lebih tinggi iaitu 85.5 kHz. Tahap frekuensi ini adalah tahap ultrasonik di mana frekuensinya melebihi 20 Khz Alat Ultrasonic Repellents (RnC’ dicipta bagi tujuan menghindar tikus yang merupakan haiwan perosak yang membawa penyakit dari menghuni rumah-rumah kediaman. Alat ini berfungsi dengan cara memanipulasi frekuensi ultrasonik untuk menghalau haiwan-haiwan perosak dari premis kediaman dan perniagaan. Alat Ultrasonic
Repellents (RnC) adalah ciptaan berkonsepkan teknologi hijau
yang berupaya menghalau haiwan perosak tanpa menggunakan racun dan bahan berbahaya. Hasil kajian penggunaan alat ini, didapati 100% responden mengatakan bahawa alat ini berjaya dalam menghindar tikus selama 7 hari penggunaannya. Apabila tikus tiada secara tidak langsung tiada najis buangan haiwan ini dikawasan rumah responden. Alat ini dapat memberi perlindungan kepada manusia dari gangguan haiwan perosak yang membawa kotoran dan seterusnya boleh mendatangkan bahaya penyakit berjangkit kepada manusia.
Rujukan
[1] Wikipedia free encyclopedia.(2013) Ultrasound [On-line] . http://en.wikipedia.org [ Dec 1,2013]
[2] Gromicko N, Tarasenko K (2006) “Ultrasonic Pest repellers: Solution or Scam?” [On-line]. Available : www.inspectorseek.com [Dec 1, 2013]
[3] Takahashi N, Kashino M, Hironaka N (2010) “Structure of Rat Ultrasonic Vocalizations and its Relevance to behavior.” Plos ONE 5(11): e14115. Doi:10.1371/journal.pone.0014115
[4] Cutnell, John D. And Kenneth W. Johnson. (1998) “Physics. 4th Edition” New York: Wiley, (1998). pp.466
[5] Heffner HE, Heffner RS. “Hearing Ranges of laboratory Animals”. American Association for Laboratory Animal Science. Vol 46, No 1. January 2007.
[6] Khairunnisa Sulaiman “Sains Bunyi dan Akustik”. Estidotmy. Utusan Malaysia. Pp 362/12/2007
[7] McMullan R . “Environmental Science in Building” Palgrave Macmillan.2007
Appendix A
A.1. Contoh borang soal selidik bagi kajian keberkesanan alat Ultrasonic Repellent RnC