PRINSIP KERJA ALAT BANTU DENGAR*) Fitria Rezqi Dyah Winanti**)
Abstrak
Semakin berkembangnya teknologi, gangguan pendengaran hal yang lazim ditemui saat ini, seperti gangguan pendengaran akibat bising salah satunya penggunaan earphone atau headphone terlalu lama, terutama bagi remaja Indonesia yang gemar bermain game online di warnet. Penggunaan earphone lebih dari 2 jam perhari dapat mengalami gangguan pendengaran dan resiko hilangnya pendengaran terhadap situasi sekitar. Selain itu, gangguan pendengaran juga diakibatkan usia lanjut. Dengan demikian di buatlah alat bantu dengar yang dapat membantu seseorang yang mengalami gangguan pendengaran agar dapat mendengar lebih baik dengan cara mengamplifikasi suara yang kurang pada setiap pendengaran seseorang. Kata kunci : Gangguan Pendengaran, Alat Bantu Dengar
Pendahuluan
Gangguan Pendengaran Akibat Bising (GPAB) atau Noise Induce Hearing Lost (NIHL) hal yang lazim ditemui saat ini dengan semakin berkembangnya teknologi, penyebab GPAB di Indonesia salah satunya karena penggunaan earphone atau headphone yang terlalu lama, terutama bagi remaja indonesia yang gemar bermain game online di warnet. Pengguna game online di Indonesia cukup besar jumlahnya yaitu mencapai 6,5 juta orang atau bertambah sebesar 500 ribu orang dari jumlah gamer pada tahun 2010 yaitu 6 juta orang. Penelitian yang dilakukan oleh Julia Rahadian, Nawanto Agung Prastowo dan Rika Haryono dari Departemen Fisiologi, Fakultas Kedokteran Unika Atma Jaya, bahwa rata–rata disetiap counter game online menyediakan earphone untuk para gamer. Survei yang dilakukan ke warung internet (warnet) di wilayah Jakarta terhadap 40 naracoba berusia 18-19 tahun yang dikelompokkan ke dalam kelompok kontrol 20 orang dan paparan 20 orang,
* Telah diseminarkan pada tanggal 3 Mei 2014
menunjukkan bahwa 20 orang dengan kelompok paparan yang bermain game online dengan menggunakan earphone lebih dari 2 jam perhari mengalami gangguan pendengaran dan resiko hilangnya pendengaran terhadap situasi sekitar (Rahadian, Prastowo dan Haryono, 2010).
Menurut Muyassaroh (2012) gangguan pendengaran juga karena faktor presbikusis. Presbikusis adalah gangguan pendengaran sensorineural pada usia lanjut akibat proses degenerasi organ pendengaran yang terjadi perlahan dan simetris pada kedua sisi telinga. Kemudian menurut Dewi (2007) presbiakusis tidak dapat disembuhkan. Gangguan dengar presbiakusis tipe sensorineural untuk memperbaiki pendengarannya dengan menggunakan alat bantu dengar. Dengan demikian dibutuhkan alat bantu dengar untuk membantu penderita presbiakusis maupun penderita pendengaran akibat bising dan penggunanan headphone atau earphone yang berlebihan dalam membantu sisa pendengaran untuk berkomunikasi dengan baik sehingga dapat menumbuhkan harapan baru bagi penderita agar dapat mendengar lebih baik lagi dengan cara mengamplifikasi suara yang kurang pada setiap pendengaran seseorang.
Berdasarkan uraian diatas, maka saya tertarik untuk membuat alat bantu dengar sebagai salah satu alternatif yang bisa digunakan oleh penderita gangguan pendengaran dan juga memberikan informasi mengenai prinsip kerja alat bantu dengar.
Tinjauan Pustaka
a. Pengertian Gelombang
tempat bersama dengan rambatan gelombang. Misalnya bunyi merambat melalui medium udara, maka partikel-partikel udara akan bergerak osilasi (lokal) saja.
Menurut Harahap (2010) gelombang berdasarkan arah getar dan arah rambat, gelombang dibedakan menjadi dua jenis yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus terhadap arah getarnya, contohnya gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelombang cahaya. Sedangkan gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah merambatnya searah dengan arah getarnya, contohnya gelombang bunyi dan gelombang pada pegas. Gelombang ini terdiri dari rapatan dan regangan. Rapatan adalah daerah-daerah dimana kumparan-kumparan mendekat selama sesaat. Regangan adalah daerah-daerah dimana kumparan-kumparan menjauh selama sesaat. Rapatan dan regangan berhubungan dengan puncak dan lembah pada gelombang transversal. Gelombang transversal dan gelombang longitudinal dapat digambarkan secara grafis pada gambar sebagai berikut :
Gambar 1. Gelombang Transversal
Sumber :http://blog.uad.ac.id/wenyseptiani/2011/12/03/gelombang-longitudinal/
Gambar 2. Gelombang Longitudinal
Dalam makalah ini dibahas gelombang mekanik jenis longitudional yaitu pada gelombang bunyi.
b. Pengertian Bunyi
Menurut Harahap, R, N (2010) bunyi secara harfiah dapat diartikan sebagai sesuatu yang kita dengar. Bunyi merupakan hasil getaran dari partikel-partikel yang berada di udara dan energi yang terkandung dalam bunyi dapat meningkat secara cepat dan dapat menempuh jarak yang sangat jauh. Menurut (Jati.E.M.D dan Priyambodo.K.T, 2007) bunyi merupakan gelombang mekanis jenis longitudional yang merambat dan sumbernya berupa benda yang bergetar. Bunyi bisa kita dengar sebab getaran benda sebagai sumber bunyi itu menggetarkan udara disekitarnya dan melalui medium udara itu bunyi merambat sampai gendang telinga.. Bunyi sebagai pergerakan gelombang di udara yang terjadi bila sumber bunyi mengubah partikel terdekat dari posisi diam menjadi partikel yang bergerak. Secara lebih mendetail, Harahap (2010) menyatakan bahwa bunyi mempunyai dua defenisi, yaitu:
1. Secara fisis, bunyi adalah penyimpangan tekanan, pergeseran partikel dalam medium elastik seperti udara. Definisi ini dikenal sebagai bunyi Obyektif.
2. Secara fisiologis, bunyi adalah sensasi pendengaran yang disebabkan penyimpangan fisis yang digambarkan pada bagian atas. Hal ini disebut sebagai bunyi subyektif.
terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah terjadi perpindahan partikel.
1. Intensitas Bunyi
Menurut sysawal (2013) intensitas bunyi didefinisikan sebagai jumlah energi gelombang per satuan waktu per satuan luas yang tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Jadi menurut Handayani dan Damari (2009) intensitas bunyi adalah jumlah energi bunyi persatuan luas. Sehingga dapat dituliskan hubungan antara daya, luas, dan intensitas memenuhi persamaan sebagai berikut :
I=P A
Keterangan :
I = Intensitas bunyi (W/m2) A = Luas penampang (m2) P = Daya gelombang bunyi (W) 2. Taraf Intensitas Bunyi
Menurut Indrajit (2009) menyatakan setiap makhluk di alam semesta ini memiliki batas intensitas pendengaran. Batas intensitas bunyi yang dapat didengar telinga manusia adalah sebagai berikut :
1. Intensitas terkecil masih dapat menimbulkan rangsangan pendengaran pada telinga adala sebesar 10-12 watt/m2 yang disebut sebagai intensitas ambang pendengaran.
2. Intensitas terbesar yang masih mampu diterima telinga manusia tanpa rasa sakit adalah sebesar 1 watt/m2. Taraf intensitas (TI) sebanding dengan logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dan harga ambang intensitas bunyi yang terdengar dan memiliki satuan decibel (dB). Secara matematis, hubungan antaraI dan TI ditulis
TI=10 log( I I0)
TI = Taraf intensitas (dB)
I = Intensitas bunyi sumber (W/m2) I0 = Intensitas ambang bawah (W/m2) c. Telinga
1. Definisi Telinga
Telinga merupakan organ tubuh untuk mendengar. Dalam istilah, Telinga adalah alat indra yang memiliki fungsi untuk mendengar suara yang ada di sekitar kita sehingga kita dapat mengidentifikasi apa yang terjadi di sekitar kita tanpa harus melihatnya dengan mata kepala kita sendiri. Telinga selain sebagai alat pendengaran juga untuk menjaga keseimbangan (Khristiyono, 2008).
2. Bagian-bagian Telinga
Menurut Khristiyono (2008) telinga tersusun dari tiga bagian telinga yaitu telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam.
Gambar 3. Bagian-bagian Telinga
Sumber : http://ridhwanyunaser.blogspot.com/2013/10/definisi-telinga-bagian-bagian-telinga.html 3. Proses Telinga Mendengar
Sumber bunyi seperti petikan dawai, televisi, radio atau suara manusia akan menyebabkan getaran di udara. Getaran tersebut akan merambat sampai ke telinga bagian luar yang terdiri dari daun telinga, lubang telinga, dan gendang telinga (membran timpani). Daun telinga digunakan untuk memfokuskan atau mengarahkan getaran menuju gendang telinga. Saat getaran udara itu mengenai gendang telinga, maka akan menyebabkan gendang telinga bergetar dengan gerakan maju mundur seperti piston. Gendang telinga mampu menguatkan getaran dari sumber bunyi asal. Walaupun demikian, tidak semua sumber bunyi mampu menggetarkan gendang telinga. Kisaran bunyi yang dapat didengar sekitar 20 – 20.000 Hz yang lebih dikenal dengan audiosonik.
Getaran kemudian diteruskan melalui tulang- tulang pendengaran. Terdiri dari tulang martil, landasan dan sanggurdi. Pada akhirnya getaran diteruskan masuk pada telinga bagian dalam. Pada telinga bagian dalam, getaran dari tulang pendengaran akan menggetarkan cairan yang ada pada koklea. Saluran koklea berperan dalam proses pendengaran. Koklea merupakan saluran melingkar seperti rumah siput, pada ujung koklea ini terdapat rambut syaraf yang berhubungan dengan sistem saraf pendengaran di otak. Getaran yang diteruskan sampai pada ujung koklea ini menyebabkan merambatnya impuls menuju otak. Pusat pendengaran pada akhirnya menterjemahkan impuls tersebut menjadi sensasi pendengaran. Adapun kemampuan batas dengar telinga manusia yang telah diteliti oleh pemerintah Amerika Serikat, U.S Government – Occupational Safety and Healthy Act dituliskan sebagai berikut : Tabel 1. Batas Pendengaran Telinga Manusia (Prabawa, 2012)
115 dB 15 menit
4. Gangguan Pendengaran
Menurut Budianor (2013) menyatakan secara medis jenis gangguan pendengaran sebagai berikut :
1. Conductive hearing Loss, disebabkan oleh masalah yang terjadi pada telinga luar atau tengah dan berkaitan dengan masalah penghantaran suara. Kemungkinan penyebab bisa dari tertumpuknya earwax atau kotoran telinga, infeksi atau pertumbuhan telinga bagian luar, adanya lubang pada gendang telinga, penyakit yang disebut dengan otosklerosis (yang menyebabkan rangkaian tulang-tulang pendengaran menjadi kaku dan tidak dapat bergetar) atau faktor keturunan. Conductive hearing loss biasanya bisa disembuhkan secara medis, namun bila tidak dapat maka alat bantu dengar biasanya dapat membantu mengatasinya.
2. Sensorineural hearing loss, ini adalah istilah untuk menggambarkan adanya masalah pada telinga bagian dalam, baik di koklea, syaraf pendengaran atau sistem pendengaran pusat. Gangguan dengan tipe ini bisa disebabkan oleh berbagai hal namun kebanyakan disebabkan oleh kerusakan pada sel rambut didalam koklea akibat penuaan, atau rusak akibat suara yang terlalu keras. Gangguan pendengaran adalah tipe Sensorineural hearing loss jarang yang bisa diatasi secara medis, namun seringkali alat bantu dengar dapat membantu.
3. Mixed Hearing Loss (gangguan pendengaran campuran), dimana kondisi gangguan pendengarannya ada unsur konduktif dan sensorineural. Banyak orang dengan gangguan pendengaran jenis ini dapat terbantu bila memakai alat bantu dengar.
Pendengaran
Normal 0 sampai 25 dB
Gangguan dengar ringan 26 sampai 40 dB Gangguan dengar sedang 41 sampai 60 dB Gangguan dengar sedang 61 sampai 90 dB
Gangguan dengar sangat berat
Lebih dari 90dB
d. Komponen-Komponen Alat Bantu Dengar 1. Resistor
Menurut Hasan (2012) resistor adalah komponen elektronika yang bersifat tahanan atau penghambat, satuan resistor adalah Ohm. Resistor memiliki gelang warna yang merupakan kode ukuran dari resistor tersebut. Resistor karbon merupakan resistor yang paling umum untuk dipergunakan dalam penggunaan dalam segala rangkaian elektronik. Elemen resistifnya dibuat dari campuran serbuk karbon atau grafit karbon (seperti isi pensil) dengan keramik (tanah liat). Campuran tersebut kemudian dibentuk menjadi bentuk silindris dan kawat logam atau konduktor yang melekat pada masing-masing ujung untuk memberikan sambungan listrik sebelum dilapisi dengan bahan isolasi luar dan tanda-tanda kode warna.
Gambar 4. Simbol Resistor
Sumber : http://ismulbat.files.wordpress.com/2011/11/buku-elektro3_ver2_.pdf
Gambar 5. Resistor
Sumber : http://www.iptekinfo.com/2014/01/pengertian-dan-fungsi-resistor.html
Menurut Hasan (2012) kapasitor adalah komponen yang terdiri dua pelat logam yang dipisahkan dengan isolator. Isolator ini menunjukkan nama dari kapasitor tersebut. Sifat kapasitor adalah dapat menerima arus listrik dan menyimpannya dalam waktu relatif. Simbol kapasitor dalam rangkaian adalah “C”. Satuan kapasitor disebut Farad (F). Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas.
Gambar 6. Simbol Kondensator
Sumber : http://manalor.files.wordpress.com/2012/09/mengenal-komponen-elektronika.pdf
Gambar 7. Kapasitor
Sumber : https://www.academia.edu/4890577/Kapasitor
3. IC (Integrated Circuit)
Menurut Zaki (2011) Integrated Circuit (IC) adalah gabungan dari beberapa komponen elektronika yang disatukan berbentuk chip kecil. IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. IC terbuat dari bahan semikundoktor yaitu gabungan dari resistor, kapasitor, dioda dan transistor yang terintegrasi. Dalam pembuatan alat ini dibutuhkan sebuah IC yang dapat memproses suara kemudian dikuatkan agar dapat digunakan dengan baik, sehingga diperlukan IC LM 358. IC LM 358 ini memiliki dua buah operational amplifier dan penguatan sampai 100 dB.
Gambar 8. IC LM 358
Sumber : http://datasheet.octopart.com/LM358-Texas-Instruments-datasheet-117464.pdf
Menurut Alviansyah (2010) potensiometer adalah sebuah resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah dengan memutar poros yang telah tersedia. Potensiometer memiliki tiga terminal dengan kontak geser yang membentuk pembagi tegangan yang diatur. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengontrol perangkat listrik seperti control volume pada peralatan audio. Potensiometer dioperasikan oleh mekanisme yang dapat digunakan sebagai transduser posisi, misalnya dalam joystick.
Gambar 9. Simbol Potensiometer
Sumber : http://v4z4.wordpress.com/2010/05/03/komponen-elektronika/
Gambar 10. Potensiometer
Sumber : http://www.futurlec.com/Potentiometers/POT50K.shtml
5. Baterai
Baterai adalah suatu alat yang menghasilkan energi listrik dengan proses kimia. Bagian-bagian baterai :
Gambar 11. Bagian-bagian Baterai Sumber : http://www.scribd.com/doc/82519105/Definisi-Baterai Keterangan :
2. Amonium Clorida (NH4CL) sebagai larutan elektrolit dan memisahkan dua kutub berlawanan tersebut.
3. Serbuk dalam baterai terdiri dari Mangan dioksida (MnO2), serbuk C batu kawi.
4. Seng (Zn) sebagai kutub negatif. 6. Mic Kondensor
Microphone (disingkat mic) merupakan tranduser yang mendeteksi sinyal suara dan menghasilkan sinyal elektrik. Ketika mikrofon menerima sinyal suara, sinyal suara akan menggetarkan membran akibatnya kumparan kawat kecil yang berada dibelakang membran ikut bergetar. Kumparan kawat kecil itu dikelilingi oleh medan magnet yang tercipta dari sebuah magnet permanen kecil. Pergerakan kumparan kawat kecil di medan magnet ini akan mengakibatkan terbentuknya sinyal listrik (Sumandari, 2008).
Gambar 12. Microphone Condensor Sumber : http://www.hisupplier.com/a-condenser-microphone/
7. Speaker
Gambar 13. Earphone
Sumber : http://www.cowonindia.in/Products/Media-Players--Accessories-Earphones/Cowon/Cowon-Earphone/pid-456291.aspx
8. Saklar
Saklar adalah sebuah perangkat yang untuk memutuskan jaringan listrik atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Secara sederhana, saklar terdiri dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu (Febrianto, 2012).
Gambar 14. Simbol Saklar
Sumber : http://aimgembong.wordpress.com/category/tentang-kami/
Gambar 15. Saklar
Sumber : http://pigment7up.com/index.php?main_page=index&cPath=52 9. LED (Light Emitting Diode)
Gambar 16. Simbol LED
Sumber : http://substitutionweb.blogspot.com/2011_05_01_archive.html
Gambar 17. LED
Sumber : http://bayangna.blogspot.com/2014_03_01_archive.html
Alat dan Bahan
Dalam pembuatan alat bantu dengar ini dibutuhkan alat dan bahan antara lain : Tabel 3. Bahan Pembuatan Alat Bantu Dengar
No. Nama Alat dan Bahan Jumlah Gambar
1. Kapasitor 100 nF 3
2. Kapasitor 4,7 µF 1
3. Kapasitor 47 µF 1
4. LED 1
6. Mic Condensor 1
7. IC LM 358 1
8. Resistor 10 KΩ 5
9. Resistor 1 KΩ 3
10. Potensiometer 1
11. Headset 1
12. Kabel 3
13. Baterai 9 Volt 1
14. PCB 1
No. Nama Alat dan Bahan Jumlah Gambar
1. Solder 1
2. Timah 1
3. Gunting 1
Pembahasan
Gambar 18. Sistematika Alat
a. Prinsip Kerja Alat Bantu Dengar
bantu dengar ini dapat bekerja. Prinsip kerja dari alat bantu dengar berawal dari ketika ada suara, frekuensi suara tersebut sebagai input yang diterima oleh mic, frekuensi suara itu diubah dari sinyal suara menjadi sinyal listrik lalu prosesnya dilanjutkan ke Amplifier. Di dalam Amplifier sinyal listrik diproses dengan menyaring suara percakapan dan suara nois, untuk selanjutnya tugas amplifier membesarkan sinyal listrik tersebut dengan memfokuskan membesarkan sinyal suara pada suara percakapan dan mengecilkan suara nois. Dalam hal ini amplifier yang digunakan adalah IC LM 358 yang memiliki dua operational amplifier sebagai penguat dan memiliki delapan kaki. Menurut datasheet dari IC LM 358 keluaran dari IC ini mencapai 100 desibel. Sinyal listrik yang sudah diproses oleh amplifier selanjutnya sinyal listrik tersebut di proses oleh r eceiver yang mengubah sinyal listrik menjadi suara yang sudah di perbesar. Receiver ini adalah speaker dalam hal ini earphone sebagai outputnya. Suara yang didengar sama persis dengan sumber bunyi dan suara tersebut sudah di perbesar karena proses amplifikasi a lat bantu dengar. Jadi dapat dianalogikan alat bantu dengar ini memiliki empat komponen utama yaitu microphone atau mic, amplifier, receiver dan baterai.
Kesimpulan
Rangkaian alat bantu dengar ini pada dasarnya memiliki komponen mikrofon, amplifier, speaker dan baterai. Prinsip kerjanya dapat diilustrasikan mikrofon menerima frekuensi suara kemudian sinyal suara tersebut diubah menjadi sinyal listrik yang kemudian sinyal listrik tersebut dikirim ke amplifier yang kemudian dikuatkan setelah itu dikeluarkan berupa gelombang suara oleh penterjemah akhir. Pada alat ini menggunakan earphone sebagai penterjemah akhir. Baterai digunakan untuk mengalirkan arus listrik agar dapat menjalankan komponen.
Saran
1. Perlu diuji cobakan pada penderita untuk menguji keefektifan alat.
2. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dapat dikembangkan penguatan yang lebih besar agar dapat lebih efektif dalam membantu penderita gangguan pendengaran.
3. Perlu pengujian alat agar dapat dapat diketahui secara pasti alat ini untuk gangguan pendengaran pada kategori rendah, sedang atau berat.
Daftar Pustaka
Alakadarya,P. (2011). LED. http://rasapas.wordpress.com/. 12 April 2014 (21:05) Alviansyah,R. (2010). Potensiometer. http://heryanalvian.files.wordpress.com/. 28
Ferbruari 2014 (20:30)
Budianor,R. (2013). Gangguan Pendengaran. http://www.scribd.com/. 21 Maret2014 (21:53)
Condor, C,D,N. (2012). Komponen General Komponen LM 358.
https://www.sparkfun.com/datasheets/. 6 Mei 2014 (20:00)
Dewi,A,Y. (2007). Presbiakusis. http://pustaka.unpad.ac.id/. 28 Februari 2014 (09:01)
Febrianto,T. (2012). Saklar. http://www.scribd.com/. 21 Maret 2014 (21:45)
Handayani Sri dan Damari Ari. (2009). Fisika Untuk SMA dan MA Kelas XII.Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Harahap,R,N. (2010). Teori Gelombang dan Bunyi. http://repository.usu.ac.id/. 9 Mei (04:00)
Hasan,E. (2012). Mengenal komponen elektronika.
http://manalor.files.wordpress.com/. 21 Maret 2014 (22:15)
Indrajit,D. (2009). Mudah dan Aktif Belajar Fisika.Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Jati,E.M.B dan Priyambodo,K.T.(2007). Fisika Dasar Untuk Mahasiswa Eksakta dan Teknik.Yogyakarta: C.V Andi Offset
Julia Rahadian et all, (2010). Pengaruh Penggunaan Earphone Terhadap Fungsi Pendengaran Remaja. Artikel Penelitian Departemen Fisiologi Fakultas Kedokteran Unika Atma Jaya : Jakarta.
Kutz, W, J (2013) . Degrees of hearing loss http://emedicine.medscape.com/. 6 Mei 2014 (20:45)
Muyassaroh. (2012). Presbiakusis. Jurnal Med Assoc, Volume 4.No.4 :155-158 Prabawa, I. (2012). Batas Pendengaran Telinga Manusia.
http://imanprabawa.wordpress.com/. 6 Mei 2014 (19:20)
Rahmanisa,A,R. (2012). Definisi Baterai. http://www.scribd.com. 20 Maret 2014 (19:15)
Sujatmika,S. (2013). Proses mendengar pada manusia.
http://4dailylearning.blogspot.com/. 21 Maret 2014 (22:00)
Sumandari. (2008). Microphone Condensor. http://lembarsuman.blogspot.com. 20 Maret 2014 (19:10)
Surya,Y. (2010). Getaran dan Gelombang. Tanggerang: PT Kandel
Syswal. (2013). Intensitas Bunyi. http://sysawal.blogspot.com/. 21 Maret 2014 (21:05)
