fiSIOLOGi DAN FISIKA pendengaran 2 LEONARDO W. PERMANA, DR., MARS

HANTARAN UDARA DAN TULANG Hantaran udara : kanalis auditorius eksternal  telinga tengah  telinga dalam Hantaran tulang : vibrasi tulang tengkorak  stimulasi koklea, koklea berada pada os temporal

SENSASI Indra / Sensorium : - sebuah sistem - penerjemah informasi - dari luar sistem saraf - ke aktivitas neural Pesan-pesan dari indra disebut sensasi Contoh : - pendengaran adalah sistem yang mengakomodasi telinga menyampaikan suara ke aktivitas neural - sistem ini ‘bercerita’ kepada otak tentang sumber suara atau obyek yang mengeluarkan suara

SEJUMLAH ELEMEN SISTEM SENSORIK Energi (gelombang suara, cahaya, dll) : berisi informasi tentang dunia Struktur Asesoris (telinga, lensa, dll) : mengubah energi Transduksi : proses perubahan : energi yang masuk --/-- reseptor sensorik  aktivitas neural 4. Saraf sensorik : mentransfer aktivitas yang telah dikode ke sistem saraf pusat 5. Talamus : memproses dan menyampaikan respons neural 6. Korteks : menerima input dan memproduksi sensasi dan persepsi

SEJUMLAH ELEMEN SISTEM SENSORIK

PENDENGARAN Suara : fluktuasi berulang dalam tekanan suatu medium, misalnya udara Pada tempat seperti bulan, di mana hampir tidak ada medium atmosfir, suara tidak bisa ‘ada’ Saat seseorang berbicara : pita suara bervibrasi  produksi fluktuasi dalam tekanan udara yang menyebar sebagai gelombang Sebuah gelombang : variasi repetitif dalam tekanan yang menyebar dalam 3 dimensi

KARAKTERISTIK FISIK SUARA Amplitudo Panjang gelombang Frekuensi

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : AMPLITUDO Pengukuran jumlah energi dalam gelombang suara Perbedaan intensitas gelombang suara dalam tekanan udara dari garis dasar ke puncak gelombang Dinyatakan dalam desibel

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : AMPLITUDO

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : AMPLITUDO

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : AMPLITUDO

Psychology, 4/e by Saul Kassin ©2004 Prentice Hall

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : PANJANG GELOMBANG Jarak dari puncak suatu gelombang ke puncak gelombang berikutnya

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : PANJANG GELOMBANG

KARAKTERISTIK FISIK SUARA : FREKUENSI Jumlah gelombang lengkap atau siklus yang melewati satu titik setiap detik Digambarkan dalam 1 unit : hertz (Hz) 1 hertz : 1 siklus per-detik (50 hertz : 50 siklus per-detik)

Ears and Hearing - Cochlea

KOKLEA DAN FREKUENSI SUARA Suara frekuensi tinggi :  basis koklea Suara frekuensi rendah :  apeks koklea

KOKLEA DAN FREKUENSI SUARA

GELOMBANG SUARA DAN BENTUKNYA

DIMENSI SUARA Loudness / Tingkat Kekerasan Suara : - ditentukan oleh amplitudo - semakin besar amplitudo = semakin keras suara Pitch / Tinggi Nada : - tinggi atau rendahnya nada suara - ditentukan oleh frekuensi - frekuensi tinggi = nada tinggi - frekuensi rendah = nada rendah Timbre (“tamber”) / Kualitas Suara

DIMENSI SUARA

TELINGA Struktur asesorius auditorius mengubah gelombang suara sebelum informasi mempe ngaruhi sinyal neural

ORGAN CORTI Gelombang tekanan bergerak melalui duktus koklearis  membentuk gelombang ‘pencukuran’ antara membran basilaris dan membran tektorial  bergerak dan menekuk stereocilia  kanal ion terbuka  depolarisasi sel-sel ram but Semakin besar gerakan sel rambut  neurotransmiter yang dilepaskan dan aksi potensial semakin banyak

TRANSDUKSI AUDITORIUS Setelah melewati oval window, suara memasuki telinga dalam atau koklea : transduksi dimulai Membrana basiler membentuk lantai tabung koklea yang panjang Gelombang suara menekuk sel-sel rambut pada organ Corti Sel-sel rambut berhubungan dengan serabut-serabut dari Nervus Auditorius : berkas akson menuju otak

TRANSDUKSI AUDITORIUS Nervus Auditorius  brainstem  talamus Informasi yang dikode dalam aktivitas serabut-serabut NA  ke otak (korteks auditorius primer)  aspek-aspek suara yang berbeda diproses pada regio-regio berbeda sistem auditorius Bagian tertentu korteks auditorius memproses tipe suara tertentu

TRANSDUKSI AUDITORIUS

TRANSDUKSI AUDITORIUS Perangsangan sel rambut  neuron sensorik / serat aferen (cabang koklearis N VIII)  medulla oblongata, bersinaps pada nukleus koklearis  menyilang ke sisi otak berlawanan dan naik ke kolikulus inferior (mesensefalon)  nukleus genikulatum medialis (talamus) → korteks auditorius pada lobus temporalis

TRANSDUKSI AUDITORIUS Neuron-neuron pada regio berbeda di koklea merangsang neuron-neuron yang berhubungan di korteks auditorius Disebut organisasi tonotopik Masing-masing area korteks mewakili bagian berbeda pada koklea dan tinggi nada yang berbeda pula

TRANSDUKSI AUDITORIUS

‘MERASAKAN’ TINGGI NADA Orang yang berbeda bisa mengalami suara yang sama dengan tinggi nada / pitch berbeda Kemampuan pengenalan pitch dipengaruhi oleh faktor genetik, juga budaya

‘PENEMPATAN’ SUARA Otak memiliki kemampuan mengagumkan untuk mengidentifikasi sumber suara yang ada di sekitar kita Saat mengendara, kita dapat menceritakan dari mana mobil damkar datang dan menjauhinya Kemampuan itu disebut : lokalisasi atau penempatan suara Manusia mampu melokalisasi sumber suara dengan ketelitian ekstrim, bahkan dalam 2 derajat ruang ! Hal yang luar biasa ini dikerjakan oleh kemampuan otak menginterpretasikan informasi dari kedua telinga

‘PENEMPATAN’ SUARA

Sensation & Perception ‘PENEMPATAN’ SUARA 4/9/2017 Figure 3.14 from: Kassin, S. (2001). Psychology, third edition. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ©2001 Prentice Hall

‘PENEMPATAN’ SUARA Para ahli menemukan sejumlah neuron pada korteks auditorius yang menyesuaikan dengan dua pedoman : intensitas dan waktu, yang berbeda di antara 2 telinga Otak menggunakan kedua pedoman itu untuk melokalisasi sumber suara Contoh : suara dari speaker menjangkau telinga kiri lebih cepat dan lebih keras dari telinga kanan : otak membandingkan perbedaan ini dan memberi tahu dari mana suara itu datang

‘PENEMPATAN’ SUARA Bagaimana dengan suara yang datang dari mana saja pada garis tengah kepala ? Suara itu bisa tepat dari depan, dari belakang atau di bawah kita Pada kedua telinga, suara terdengar sama cepat dan sama keras Otak menggunakan pedoman ketiga : dimensi vertikal : perbedaan profil frekuensi suara disebabkan oleh ukuran kepala dan ukuran telinga luar : pinna

‘PENEMPATAN’ SUARA Pinna : sangat hebat : bukan hanya untuk mengumpulkan suara, tetapi juga untuk mengubah profil frekuensi suara Tergantung asalnya, frekuensi tertentu dipertinggi dan frekuensi lainnya dilemahkan

PENGKODEAN INTENSITAS DAN FREKUENSI SUARA Semakin kuat suara  semakin cepat ‘pembakaran’ neuron Frekuensi dikode dalam 2 cara : teori tempat dan teori penyesuaian frekuensi

PENGKODEAN FREKUENSI : TEORI TEMPAT Suara menghasilkan gelombang yang menekan membrana basilaris Puncak gelombang tergantung pada frekuensi suara Sel-sel rambut pada tempat tertentu pada membran memberikan respons terutama pada frekuensi tertentu

PENGKODEAN FREKUENSI : TEORI PENYESUAIAN FREKUENSI Tingkat ‘pembakaran’ suatu nervus auditorius disesuaikan dengan frekuensi gelombang suara = “volley theory” of frequency coding.

GANGGUAN PENDENGARAN = tuli / pekak atau kehilangan pendengaran Ada masalah atau gangguan pada satu atau lebih bagian telinga Dari sulit mendengar suara tertentu hingga tuli sempurna

TIPE-TIPE GANGGUAN PENDENGARAN Tuli Pusat : kerusakan pusat auditori di otak, jarang Tuli Hantar : hambatan atau gangguan aliran suara ke telinga dalam Tuli Sensorineural : tuli terbanyak : masalah pada sistem saraf di telinga dalam

Thank you ……………….