Mekanisme Proses Mendengar pada Manusia

B. 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 sel-sel 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.

C. Sistem Sonar dan Pemanfaatannya

1. Sistem Sonar 

Pernahkah kamu melihat anjing menggerakkan telinganya? Anjing sering menggerakkan telinga ketika melakukan pelacakan atau berburu. Beberapa mamalia akan menggunakan daun telinga mereka untuk mengarahkan suara ke dalam saluran pendengarannya. 

Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untuk mendeteksi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultrasonik). Sonar atau Sound Navigation and Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman benda-benda.

Kelelawar merupakan hewan yang mampu mendengarkan bunyi ultrasonik dengan frekuensi diatas 20.000 Hz, Kelelawar ini dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh benda-benda atau binatang lain yang akan dilewatinya dan diterima oleh suatu alat yang berada di tubuh kelelawar, kemampuan kelewar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi. 

Untuk terbang dan berburu, kelelawar akan memanfaatkan bunyi yang frekuensinya tinggi, kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema, kelelawar tidak dapat mendengar suara lain selain dari yang dipancarkannya sendiri. Lebar frekuensi yang mampu didengar oleh makhluk ini sangat sempit, yang lazimnya menjadi hambatan besar untuk hewan ini karena adanya Efek Doppler. 

Berdasarkan Efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya tak bergerak (jika dibandingkan dengan benda lain), maka penerima akan menentukan frekuensi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satunya bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Dalam hal ini, frekuensi suara yang dipantulkan dapat jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapat didengar oleh kelelawar. Dengan demikian, kelelawar tentu akan menghadapi masalah karena tidak dapat mendengar gema suaranya dari lalat yang sedang bergerak. 

Berdasarkan kenyataan, kelelawar dapat menyesuaikan frekuensi suara yang dikirimkannya terhadap benda bergerak seolah sang kelelawar telah memahami Efek Doppler. Misalnya, kelelawar mengirimkan suara berfrekuensi tertinggi terhadap lalat yang bergerak menjauh sehingga pantulannya tidak hilang dalam wilayah tak terdengar dari rentang suara. Kelelawar akan dapat mendengar dan menentukan posisi dari berbagai benda yang ada di sekitarnya. Sistem ini juga dimiliki oleh lumba-lumba dan paus. Untuk memahami materi ini, kita dapat menganalisis visualisasi proses ekolokasi yang terjadi pada kelelawar.

Bagaimana mekanisme sistem sonar pada kelelawar untuk menentukan lokasi? Jelaskan!!

Kelelawar mengeluarkan gelombang bunyi ultrasonik. Gelombang bunyi ini tidak dapat didengar oleh manusia. Gelombang bunyi ini akan mengenai benda" disekitar kelelawar, kemudian gelombang bunyi yang mengenai benda" akan dipantulkan dan akan diterima oleh kelelawar, sehingga kelelawar dapat menentukan lokasi suatu benda.

Kita selalu melihat lumba-lumba di permukaan air, tetapi lumba-lumba menghabiskan sebagian besar waktunya di kedalaman lautan yang gelap. Bagi beberapa makhluk hidup, lautan yang gelap akan menyulitkan untuk melihat sesama mereka dan mencari makan, namun lumba-lumba dapat melihat lebih baik dalam gelapnya lautan daripada kemampuan kita melihat dalam terangnya cahaya. Bagaimanakah proses lumba-lumba dapat melihat di kegelapan? Tuhan menciptakan lumba-lumba dengan sistemnya yang lengkap dan sempurna, yang memungkinkan mereka menemukan arah dengan merasakan getaran suara. Para ilmuwan menamakan sistem ini “ekolokasi”. Bagaimana mereka dapat melakukannya? 

Lumba-lumba bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Tepat di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Dengan mengalirkan udara melalui kantung-kantung ini, mereka menghasilkan suara bernada tinggi. Kantung udara pada lumba-lumba berperan sebagai cermin akustik yang memfokuskan suara yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat di bawah lubang pernapasan. Kemudian, suara ekolokasi ini dipancarkan ke arah sekitarnya secara terputus-putus. 

Suara lumba-lumba segera memantul kembali bila membentur benda apa pun. Lumba-lumba mendengarkan seksama pantulan suara ini. Gelombang suara ini ditangkap di bagian rahang bawahnya yang disebut “jendela akustik”. Dari sini, informasi suara diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Pantulan suara dari sekelilingnya memberi informasi rinci tentang jarak benda-benda dari mereka, berikut ukuran dan pergerakannya. Berkat perangkat ini, lumba-lumba dapat memindai wilayah yang luas; bahkan memetakan samudra. Inilah sistem sonar sempurna yang dengannya lumba-lumba memindai dasar laut layaknya alat pemindai elektronik.

Sistem berteknologi tinggi yang terbuat dari daging dan tulang yang ditempatkan dalam tubuh seekor makhluk laut adalah bukti kehebatan dan kesempurnaan ciptaan Tuhan. Kapal selam modern menemukan arah dengan menggunakan sonar. 

Lumba-lumba telah menggunakan teknologi jutaan tahun lebih awal dibandingkan manusia yang baru menemukannya di abad ke-20. Mustahil seekor binatang mampu memiliki sistem sedemikian menakjubkan atas kehendaknya sendiri. Sistem tak tertandingi pada lumba-lumba adalah bukti bahwa Tuhan telah menciptakan mereka. 

Sistem sonar frekuensi tinggi ini tidak hanya berfungsi mengindra benda-benda di lautan. Lumba-lumba juga menggunakannya untuk mencari makan. 

Lumba-lumba dalam suatu kelompok mengarahkan gelombang suara kuat ini pada sekelompok ikan. Dengan cara ini, lumba-lumba membuyarkan kawanan ikan dan dengan mudah menangkapnya. Ikan dilumpuhkan dengan senjata ini, dan turut menjadi mangsa mudah bagi burung-burung laut.

Lumba-lumba juga menggunakan sistem sonar untuk berkomunikasi secara mengagumkan. Mereka mampu saling berkirim pesan meski terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Artinya, seekor lumba-lumba di selat Bosphorus dapat berkomunikasi dengan rekannya di selat Dardanela. Lumba-lumba paling sering berkomunikasi secara menakjubkan untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan bahaya.

2. Pemanfaatan Sistem Sonar

a) Gelombang ultrasonik dimanfaatkan untuk mengamati janin bayi dalam kandungan, yang dikenal dengan ultrasonografi (USG). Alat ini akan memancarkan berkas ultrasonik ke rahim ibu hamil, kemudian melacak perubahan frekuensi bunyi mantul dari jantung yang berdenyut dan darah yang beredar. Pancaran pendek dari ultrasonik akan menghasilkan gambar penampang badan manusia. Denyut yang menabrak janin dan tulang belakang akan terpantul. Komputer menyimpan intensitas setiap denyut dan waktu arah gemanya. Berdasarkan data, komputer akan menghitung kedalaman dan lokasi setiap benda yang menghasilkan gema, lalu menampilkan titik cerah pada monitor.

b) Gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit pada manusia, seperti mendeteksi adanya kista pada ovarium. 

c) Gelombang ultrasonik juga digunakan untuk menentukan kedalaman dasar lautan yang diperoleh dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Gelombang bunyi akan merambat menurut garis lurus hingga mengenai sebuah penghalang, misalnya dasar laut. Ketika gelombang bunyi itu mengenai penghalang, sebagian gelombang itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atas diukur dengan cermat.

dampak negatif dengan penggunaan sistem sonar ini dalam perkembangan teknologi adalah mengganggu aktivitas mamalia laut saat bermigrasi

Apabila kita menjatuhkan benda keras (misalnya batu atau besi) ke 

lantai, maka timbul bunyi.

a. Pemantulan dapat terjadi karena benda yang bergerak memiliki energi. Ketika benda bergerak dan ada yang menghalangi, maka benda tersebut akan berbalik arah (memantul) dengan energi yang masih dimilikinya.

b. Jika berteriak pada dinding tebing, maka beberapa saat kemudian akan terdengar suara yang sama persis dengan suara yang diteriakkan. Suara tersebut berasal dari suara yang dipantulkan kembali karena terkena dinding tebing. Bunyi pantul yang terdengar lengkap setelah bunyi asli disebut gema. Jika berteriak di dalam ruangan kosong, 

maka akan terdengar suara yang akan mengikuti suara asli, sehingga suara asli tidak terdengar jelas. Suara tersebut berasal dari suara asli yang dipantulkan oleh dinding ruangan. Bunyi pantulan yang hanya terdengar sebagian dan tiba bersamaan dengan suara asli sehingga 

bunyi asli tidak terdengar jelas disebut gaung atau kerdam.

c. Sifat bunyi yang dapat dipantulkan dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman air, mencari reruntuhan kapal, mencari lokasi yang banyak ikannya, dan mengukur panjang lorong gua. Untuk 

mengukur kedalaman laut, dilakukan dengan cara memancarkan bunyi ke dasar laut. Di dasar kapal diberi detektor untuk mendeteksi bunyi pantul yang dipancarkan dari dasar laut. Dengan mengukur waktu yang diperlukan sejak bunyi dipancarkan sampai ditangkap detektor, maka kedalaman laut dapat ditentukan. Untuk mengukur kedalaman suatu gua yang belum pernah dijamah manusia, dapat 

dilakukan dengan menggunakan gelombang bunyi. Gelombang 

bunyi tersebut dipancarkan dari mulut gua kemudian gelombang tersebut akan dipantulkan jika mengenai dinding gua. Dengan mengukur waktu yang diperlukan gelombang kembali ke pengirim dapat ditentukan panjang gua tersebut.

d. Untuk menentukan kedalaman laut dan menentukan letak benda menggunakan sifat pemantulan bunyi, digunakan alat yang disebut sonar. 

Sonar di kapal akan mengirimkan suara yang mengenai reruntuhan kapal atau dasar laut akan dipantulkan kembali. Waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak dari sumber bunyi ke suatu benda kemudian kembali ke sumber bunyi akan dicatat oleh alat tersebut. Semakin lama 

waktu yang diperlukan, maka semakin jauh jarak benda tersebut.

Bunyi sirene ambulan yang terdengar berubah-ubah karena pengaruh kecepatan gerak ambulan yang berubah-ubah. Gejala ini dikenal dengan istilah efek Doppler. Karena itulah bunyi sirene ambulan ketika jauh dan dekat berbeda keras/lemahnya bunyi yang kita dengar.