ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 1 HEARING AID PENDAHULUAN

Transkripsi

1 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 1 HEARING AID PENDAHULUAN Hearing aid atau alat bantu dengar merupakan suatu alat elektronik yang dirancang untuk membantu orang yang kehilangan pendengarannya. Kebanyakan kehilangan pendengaran pada orang dewasa secara permanen (tidak dapat diobati secara medis ataupun dengan pembedahan). Tetapi dalam banyak kasus sebuah alat bantu pendengaran dapat membantu. Seberapa besar alat bantu pendengaran membantu, bervariasi tergantung individunya, tingkat kehilangan pendengaran, keadaan lingkungannya. SALAH satu kelemahan alat bantu dengar (hearing aid) adalah menguatkan semua gelombang suara yang diterima, termasuk suara yang tidak diinginkan (background noise). Bahkan tidak jarang dalam situasi ramai, suara bising dari latar belakang ini justru dominan sehingga menutup suara yang diinginkan. Salah satu pemecahan yang cerdas adalah dengan menerapkan teknologi digital, di mana gelombang suara yang diterima mikrofon alat bantu dengar dipisahkan secara digital dan hanya menguatkan sinyal suara yang dibutuhkan. Dengan cara digital ini bukan hanya suara yang diharapkan bisa lebih jelas, tetapi juga sangat menekan noise internal yang dihasilkan alat bantu dengar itu sendiri. "Dengan alat bantu dengar yang baru ini saya bisa mendengar lebih jelas, terasa sekali bedanya dengan alat yang sebelumnya saya pakai," kata Soebroto, mantan Sekjen OPEC yang menggunakan alat barunya sejak Agustus 1999 lalu. Sejak tahun 1994 Soebroto menggunakan alat bantu dengar, namun baru kali ini merasa lebih baik.

2 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 2 Soebroto memakai alat bantu dengar jenis completly in the canal (CIC) yang sangat kecil sehingga tidak tampak dari depan, karena bisa masuk dalam liang telinga. Mantan Sekjen OPEC ini bertindak sebagai wakil dari pemakai alat bantu dengar tampil dalam pertemuan pers bersama ahli audio dari Siemens, Jerman, Benoit Caudreliez, yang dihadirkan pihak Hearing Aid Melawai. Pertemuan ini sebenarnya lebih memperkenalkan produk alat bantu dengar buatan perusahaan Jerman yang mereka sebut Prisma itu. Alat bantu dengar ini menggunakan sistem digital yang bisa diprogram, dan bahkan mereka mengklaim produknya sudah sepenuhnya bekerja secara digital. Sebuah cip berukuran 3x4 mm yang mampu melakukan perhitungan matematis sebanyak kali dalam satu detik, sehingga dapat memroses suara yang masuk dengan cepat. Untuk jenis di belakang telinga bisa menggunakan dua mikrofon untuk kebutuhan yang berbeda, mikrofon directional (satu arah) untuk digunakan dalam keadaan ramai dan jenis omni-directional (segala arah) untuk situasi sepi. Hearing Aid Choices Seluruh hearing aid, tanpa memperhatikan jenisnya, dibuat dengan bagian dasar yang sama. Pada Hearing Aid jenis BTE,seperti yang ditunjukkan dibawah ini, anda dapat mengamati mikrofon, tone hook, volume control, saklar on/off,dan baterai. Mikrofon mengambil suara - suara dari sekitarnya dan mengirimnya ke prosessor yang memperkuat sinyal tersebut. Hearing Aid akan memperkuat beberapa frekuensi dari suara yang masuk lebih dari berbagai ketergantungan atas kehilangan pendengaran anak anda. Ahli suara anda menggunakan hearing aid's tone controls

3 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 3 untuk menghasilkan penguatan suara yang sesuai untuk kehilangan pendengaran pada anak anda. Setelah suara tersebut diperkuat, kemudian suara tersebut diarahkan melalui hearing aid tone hook ke sebuah earmold yang mana dibuat berdasarkan kebiasaan untuk setiap anak. Tone hook adalah sebuah lempengan plastic kecil yang terkait diatas dan belakang telinga bagian luar pada anak (pinna). Earmold mempengaruhi hearing aid dalam telinga anak dan mengarahkan suara dari hearing aid ke dalam kanal telinga. Earmolds terbuat dari bahan materi lunak setelah sebuah cetakan diambil dari telinga anak anda. Earmolds dibuat tersendiri untuk setiap anak dan dipaskan dengan sempit dalam kanal telinga. Selama seorang bayi tumbuh, earmolds perlu untuk diganti sesuai pada bentuk dasar. Hearing Aid Gain Hearing aid meningkatkan level suara pada tinggi suara yang berbeda (frekuensi). Hal ini diketahui sebagai penguatan pada hearing aid. Untuk kehilangan pendengaran ringan, dibutuhkan jumlah penguatan yang kecil. Sebuah kehilangan pendengaran yang berat memerlukan banyak penguatan. Ketika suatu kehilangan pendengaran berbeda pada setiap frekuensi, Para ahli suara juga harus menyetel penguatan dari hearing aid secara tepat

4 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 4 COCHLEAR Cochlear implant adalah alat pendengaran buatan yang dirancang untuk menghasilkan sensasi pendengaran yang berguna yang secara elektrikal merangsang saraf - saraf dalam pusat telinga. The cochlear implant dirancang untuk simpangan bagian bagian rusak dari bagian dalam telinga dan mengirim rangsangan listrik secara langsung ke saraf pendengar dimana rangsangan tersebut kemudian ditafsirkan sebagai suara oleh otak. Alat ini menyediakan kemampuan untuk sensasi pendengaran yang berguna dan memperbaiki kemampuan berkomunikasi bagi orang yang kehilangan pendengaran yang parah. Cochlear implants adalah sebuah pilihan penting bagi individu yang memperoleh sedikit atau tidak ada keuntungan dari sebuah hearing aid konvensional.

5 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 5 Prinsip kerja dari cochlear implant 1. Gelombang suara masuk pada mikrofon yang ditempatkan pada headpiece. 2. Suara dikirim ke speech processor melalui sebuah kabel tipis yang menghubungkan headpiece ke speech processor. 3. The speech processor mengubah suara tersebut menjadi sebuah sinyal khusus yang dapat ditafsirkan oleh otak. Perubahan ini diselesaikan dengan suatu program yang disebut speech processing strategies. 4. Sinyal khusus tersebut dikirim kembali melalui kabel yang sama ke headpiece dan dikirim melewati kulit melalui gelombang radio ke alat yang ditanam tersebut. 5. Sinyal tersebut berjalan melalui barisan elektroda di dalam pusat telinga dan merangsang saraf pendengaran. 6. Saraf pendengaran kemudian mengirim sinyal sinyal listrik ke otak dimana siyal sinyal listrik tersebut ditafsirkan sebagai suara. Beberapa beberapa keistimewaan khusus dari hearing aid Pada saat sekarang ini, teknologi pembuatan hearing aid semakin rumit dan canggih. Saat ini banyak hearing aid memiliki mikrofon khusus dan amplifier. Beberapa seri dari hearing aid memiliki computer computer kecil didalamnya. Kemajuan kemajuan ini mempengaruhi bagaimana cara hearing aid memproses (atau mengubah) suara. Banyak pilihan yang tersedia dan mungkin termasuk satu atau lebih dari pilihan berikut ini:

6 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 6 1. Wide Dynamic Range Compression Dengan proses kompresi, rangkaian hearing aid dapat menguatkan suara suara terhalus melebihi suara ternyaring. Jika sebuah rangkaian hearing aid memiliki wide dynamic range compression, itu secara otomatis menyetel jumlah penguatan yang tersedia disepanjang lebar jarak tingkat pendengaran, oleh sebab itu suara terhalus pun dapat dengan mudah didengar, sementara menjauhi gangguan dari suara nyaring. Jenis rangkaian ini juga dapat menolong anak kecil untuk mendengarkan percakapan lainnya dari suatu jarak yang tidak dapat dijangkau dengan jenis hearing aid lainnya. 2. Directional Microphones Beberapa dari rangkaian hearing aid memiliki pengaturan mikrofon yang terpisah yang mengizinkan pengguna untuk salah satu suara terbaik dari sebuah area luas atau dari sebuah jarak pendengaran yang sempit. Hal ini sama halnya dengan sebuah kamera dengan lebar sudut dan lensa zoom. Dalam situasi ramai sebuah directional microphone dapat menekan suara - suara yang datang dari belakang (sering gaduh), memperbaiki kemampuan anak untuk mendengar cara berbicara yang berasal dari depan. Sementara keistimewaan ini dapat berguna dalam banyak situasi, disana dapat menjadi masalah ketika directional microphones digunakan dengan anak muda. Anak balita mempelajari bahasa dan cara berbicara dalam jumlah yang banyak dengan mendengar dari orang lain ketika mereka sedang berbicara disekelilingnya. Directional microphones mungkin mengurangi kesempatan anak untuk menerima beberapa bahasa kurang penting untuk disampaikan. Terlebih pada, keamanan yang perlu diperhatikan jika anak tidak dapat mendengar bunyi peringatan di lingkunagan mereka, seperti sebuah mobil yang mendekat. Ketika jenis dari pilihan ini terbiasa dengan anak, jenis tersebut penting untuk memakai tipe directional

7 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 7 microphone yang dapat dinyala dan dipadamkan. Para orang tua akan memerlukan pengertian ketika memilih petunjuk untuk menyalakan. 3. Multi-memory Devices Beberapa hearing aids memiliki kemampuan untuk menyimpan lebih dari satu frekuensi tanggapan atau programdi dalam hearing aid. Dengan bermacam memori dapat mengizinkan pengguna hearing aid atau orang tua untuk memilih dari frekuensi tanggap yang berbeda atau pilihan mikrofon dengan sebuah remote control atau dengan menekan tombol pada hearing aid. Orang dewasa yang memanfaatkan keistimewaan tipe ini sering menggunakan banyak memori untuk situasi pendengaran yang berbeda, seperti suara latar gangguan yang tinggi atau saat mendengar TV atau musik. Bagi anak muda, bermacam memori boleh memberikan keuntungan ketika pendengaran yang hilang bersifat progresif atau secara fluktuasi sepanjang time. Fitur ini akan menyediakan perubahan perubahan dalam tanggapan hearing aid untuk disediakan secepatnya.dalam beberapa kasus, hal itu dapat berguna untuk memiliki beberapa frekuensi tanggap berbeda yang tersedia ketika sebuah hearing aid yang pertama cocok untuk anak kecil. Dengan cara tersebut, Orang tua dapat membantu menentukan tanggapan yang mana yang memberikan kemampuan pendengaran terbaik untuk anak mereka. Ketika memakaikan multiple memory devices dengan anak kecil, orang tua butuh suatu keputusan untuk mengatur program mana yang akan digunakan dan mereka juga harus menyadari ketika suatu perubahan dalam program dibutuhkan 4. Digitally Programmable Karena untuk kemajuan dalam teknologi mikrochip, banyak hearing aid sekarang diprogram secara digital. Hal ini memperbolehkan ahli suara untuk mengatur banyak karakteristik dari hearing aid di kantornya. Sebuah komputer

8 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 8 biasanya menyetel hearing aid untuk hal yang sesederhana mengatur nada atau sekompleks jumlah dan tipe tipe program yang disimpan dalam memori. Hal ini dapat menyediakan beberapa keperluan yang bersifat fleksibel ketika dipasang pada balita dan anak kecil, sebab kita mungkin tidak mengetahui derajat kepastian dan bentuk dari pendengaran yang hilang pada awal pemasangan dari hearing aid 5. Digital Signal Processing Digital hearing aids memiliki sebuah computer yang mengatur pemrosesan suara didalam hearing aid itu sendiri. Suara yang baru masuk dirubah menjadi bentuk sebuah sinyal digital yang memperbolehkan banyak jenis pemrosesan sinyal yang berbeda untuk dipakai. Tak satu pun dari pemrosesan digital telah ditemukan paling baik untuk orang dewasa dan tidak ada pelajaran yang telah diterbitkan saat ini menggunakan jenis teknologi ini dengan anak kecil. 6. FM Systems Secara tradisional, sistem FM telah digunakan dalam keadaan yang berhubungan dengan pelajaran untuk mengatasi masalah masalah pendengaran dalam kelas yang ribut. Guru memakai sebuah mikrofon kecil dan pemancar dan anak anak memakai sebuah hearing aid dan penerima. Suara dikirim secara langsung kepada anak via pentransmisian FM secara nirkabel. Sistem ini telah diperlihatkan untuk memperbaiki komunikasi dalam situasi yang sulit. Banyak ahli suara saat ini menganjurkan agar sistem ini berguna dalam hal di luar pendidikan sebaik mungkin. Mereka lebih terbiasa digunakan dalam banyak situasi dimana terdapat suara latar tinggi yang mengganggu, pemantulan atau kejauhan dapat membuat pendengaran dan pemahaman yang sulit. Beberapa contoh seperti nonton televisi, perjalanan dengan mobil, dan pelayanan yang bersifat keagamaan.

9 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 9 Hearing Aid Style Hearing aid atau alat bantu pendengaran pada saat ini tersedia dalam beberapa jenis. Tipe yang terbaik untuk dipilih tergantung pada tingkat kehilangan pendengaran, bentuk telinga, gaya hidup dan kebutuhan akan pendengaran. Setelah mengevaluasi tingkat pendengaran, seorang ahli THT dapat menolong kita untuk menentukan pilihan yang tepat. Berikut ada empat jenis alat bantu pendengaran : 1. Behind )The Ear (BTE) Jenis alat bantu pendengaran ini diletakkan di belakang telinga dan dikaitkan di bagian atas daun telinga. Alat ini ditahan oleh bentuk telinga sesuai dengan kanal telinga sehingga suara dari alat bantu pendengaran ini diteruskan ke gendang telinga. Jenis ini mudah untuk dimanipulasi dan segala tipe rangkaian dapat sesuai dengan model ini.

10 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN In The Ear (ITE) Jenis ini diletakkan di dalam daun telinga. Alat ini akan menutup saluran telinga sepenuhnya. Seperti halnya BTE, jenis tipe ini mudah dioperasikan dapat sesuai dengan kebanyakan rangkaian yang dikembangkan. 3. In The Canal (ITC) Jenis ini diletakkan di dalam saluran kanal telinga dan tidak terlalu tampak kelihatan dibandingkan dengan jenis BTE ataupun ITE. Karena bentuknya yang lebih kecil sehingga jenis ini pasti lebih sukar untuk dimodifikasi dan tidak semua tipe rangkaian dapat pas untuk model ini.

11 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN Completely-in-the-Canal (CIC) Jenis alat bantu dengar yang satu ini dipasang jauh di dalam saluran kanal telinga dan umumnya tidak dapat dilihat. Karena bentuknya yang begitu kecil sehingga tidak semua tipe rangkaian dapat sesuai dengan model ini. Jenis ini sangat sesuai untuk penderita yang amat parah.

12 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 12 Desain Sebuah Alat Bantu Pendengaran Kehilangan pendengaran pada tiap-tiap orang berbeda-beda pada frekunsi suara tertentu. Oleh karena itu penderita tersebut harus dites dengan sejumlah nada. Volume dari tiap nada (frekuensi) menunjukkan level dari kemampuan mendengar seseorang. Level ini direkam untuk tiap frekuensi yang digunakan dalam test. Jika nada pada ambang pendengaran yang normal adalah 30 db, dan penderita tersebut mempunyai ambang pendengaran 36 db, maka perolehan 6 db tersebut yang harus disesuaikan pada sensitivitas seseorang pada telinga normal. Kita harus mendesain sebuah rangkaian amplifier untuk mengkompensasi (sebanyak mungkin) kehilangan pendengaran pada frekuensi yang berbeda-beda. Diasumsikan bahwa input diterima oleh sebuah mikrofon. Mikrofon ini merubah dari besaran akustik menjadi besaran tegangan. Keluaran mikrofon menjadi masukan untuk sebuah penguat lebar bandwith, yang didesain untuk menguatkan sinyal yang lemah dari mikrofon dalam batas sinyal audio. Hasil dari combinasi mikrofon dan broadband amplifier diumpankan ke sebuah rangkaian amplifier. Amplifier ini kita desain berdasarkan seberapa besar penguatan yang kita butuhkan untuk mengatasi kehilangan pendengaran. Signal dari rangkaian tadi kita umpankan ke sebuah audio amplifier untuk dikuatkan dayanya sehingga dapat dipancarkan oleh alat pendengar (earphone). Impedansi keluaran dari broadband amplifier yang diberikan ke rangkaian desain sebesar 50 ohms. Impedansi inout dari audio amplifier sebesar 2 Magaohms. Blok Diagram dari Keseluruhan Alat Bantu Pendengaran

13 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 13 Hearing Aid Circuit Berikut adalah salah satu contih rangkaian sebuah alat bantu pendengaran yang didesain sebagai penguat yang digunakan untuk alat jenis ITE dan BTE. Figure 1 Rangkaian ini memounyai keluaran maximum 123 dbspl dan perolehan ambang sebesar 50 db. Pengaturan volume dapat dilakukan dengan mengatur Vc untuk besar volume keluaran dan treshold trim resistor (RT) untuk mengatur level sinyal keluarannya. Rangkaian ini menggunakan system AGC (automatic gain control / pengaturan otomatis) dimana umpan baliknya berada antara keluaran dan volume control. Transistor T1 digunakan sebagai amplifier AGC yang menhasilkan ambang atau batas 25 db. Keluaran hasil penguatan dihubungkan ke sebuah penerima yang dikenal sebagai Knowles BK 1606.

14 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 14 Performance dari rangkaian di atas dapat dilihat pada table dibawah.

15 ELEKTRONIKA KEDOKTERAN 15 Daftar Pustaka