Pendengaran Manusia dalam Interaksinya

Pendengaran (Hearing)

Kita cenderung meremehkan besarnya informasi yang dapat dikumpulkan oleh indera pendengaran. Padahal sistem auditory (pendengaran) memiliki kapasitas yang sangat besar untuk mengumpulkan informasi mengenai lingkungan sekitar kita. Jika kita menutup mata sejenak dan memfokuskan pada kerja indera pendengaran, kita dapat mendengar obyek apa saja yang ada di sekitar kita dari suaranya. Dan dari suaranya pula kita dapat memperkirakan ke mana obyek tersebut akan berpindah. Namun bagaimana kerja indera pendengaran kita tersebut ?

Telinga Manusia

Proses mendengar diawali dengan adanya getaran di udara atau dikenal sebagai gelombang suara. Telinga menerima gelombang ini dan mentransmisikannya ke sistem syaraf auditory melalui berbagai tahap. Telinga ini sendiri terdiri dari tiga bagian, yaitu telinga bagian luar (outer ear), telinga bagian tengah (middle ear), dan telingan bagian dalam (inner ear).

Telinga bagian luar yang merupakan bagian yang terlihat, terdiri dari dua bagian, yaitu pinna yang melekat bagian yang melekat pada kepala, dan auditory canal yang melewatkan gelombang suara ke telinga bagian tengah. Telinga bagian luar ini melindungi telinga bagian dalam yang sensitif terhadap kerusakan, kotoran, dan mempertahankan suhu yang konstan. Telinga bagian luar juga memperkuat gelombang suara (amplify) dari beberapa jenis suara.

Telinga bagian tengah merupakan lubang kecil yang terdiri dari tulang terkecil dalam tubuh manusia disebut ossicles dan terhubung dengan telinga bagian luar oleh sebuah gendang telinga yang disebut membran tympanic dan dengan telinga bagian dalam oleh cochlea. Gelombang suara dilewatkan melalui auditory canal dan menggetarkan gendang telinga dan akhirnya ke aossicles yang kemudian melewatkan getaran tersebut ke cochlea dan telinga bagian dalam. Pada telinga bagian terdapat liquid–filled cochlea yang memiliki sel-sel rambut halus yang disebut cilia yang merespon getaran dari telinga bagian tengah dan mentransmisikan reaksi kimia ke syaraf auditory (pendengaran).

Pemrosesan Suara

Seperti sudah kita ketahui, suara adalah perubahan atau getaran pada tekanan udara. Suara memiliki beberapa karakteristik, yaitu :

1. pitch yang merupakan frekuensi suara, frekuensi suara tinggi menghasilkan high pitch dan sebaliknya.

2. loudness merupakan amplitudo suara, amplitudo suara berubah secara proporsional namun frekuensi tetap konstan.

3. timbre yang berkaitan dengan tipe atau jenis suara, suara mungkin saja memiliki picth dan loudness yang sama, namun jika dihasilkan oleh instrumen yang berbeda maka akan memberikan timbre yang berbeda.

Telinga manusia dapat mendengar frekuensi 20 Hz hingga 15 kHz. Suara pada frekuensi rendah kurang dari 1.5 Hz, namun akan kurang akurat dibandingkan frekuensi normal. Sistem auditory melakukan filtering suara yang diterima, yang memungkinkan kita mengabaikan suara background dan berkonsentrasi pada informasi yang penting. Namun jika suara terlalu keras atau frekuensinya hampir sama, kita juga akan mengalami kesulitan mengidentifikasi sumber suara.

Peraba (Touch)

Peraba (touch / haptic perception) memungkinkan kita memperoleh informasi mengenai lingkungan sekitar kita. Dari perabaan, kita dapat mengetahui apakah sesuatu itu panas atau dingin. Kita juga memperoleh umpan balik dari perabaan pada saat akan mengangkat / menyentuh suatu benda. Dari umpan balik tersebut, kita dapat menentukan kecepatan, tekanan dan akurasi gerakan perabaan.

Pada beberapa user, mungkin indera perabaan ini tidak terlalu penting dibandingkan dengan penglihatan dan pendengaran. Namun bagi user yang memiliki kekurangan dalam kedua indera tersebut, perabaan adalah sarana berinteraksi dengan benda lain seperti komputer.

Manusia menerima rangsangan (stimuli) melalui kulit. Kulit memiliki tiga jenis sensor penerima (sensory receptor), yaitu :

1. Thermoceptor yang merespon panas atau dingin

2. Nociceptor yang merespon pada tekanan yang intens, rasa sakit

3. Mechanoceptor yang merespon pada pada tekanan, dan jenis sensor ini yang dibahas dalam interaksi manusia dan komputer.

Mechanoceptor terbagi menjadi dua kelompok berdasarkan responnya terhadap perbedaan tekanan. Rapidly adapting mechanoceptor merespon pada tekanan yang diberikan dengan cepat, sedangkan slowly adapting mechanoceptor merespon pada tekanan yang diberikan secara kontinyu.

Meskipun seluruh tubuh manusia memiliki receptor, namun pada beberapa bagian memiliki sensitifitas yang lebih dibandingkan yang lain. Aspek lain dari indera perabaan adalah kinesthesis, yaitu kesadaran terhadap posisi tubuh dan alat gerak yang bergantung pada jumlah receptor pada persendian. Terdapat tiga jenis kinesthesis, yaitu 1) rapidly adapting yang merespon saat alat gerak tubuh bergerak ke arah tertentu, 2) slowly adapting yang merespon gerakan dan posisi statis, dan 3) positional receptor yang hanya merespon pada keadaan statis.

Pergerakan (Movement)

Selain indera manusia yang telah diterangkan sebelumnya, perlu dibahas mengenai kendali motorik yang mempengaruhi bagaimana kita bergerak dan berinteraksi dengan komputer. Aksi yang sederhana seperti menekan tombol melibatkan sejumlah tahapan pemrosesan, yang dimulai dari stimulus yang diterima melalui sensor receptor, ditransmisikan ke otak untuk diproses hingga menghasilkan respon yang sesuai berupa sinyal yang kemudian diteruskan ke otot alat gerak.

Setiap tahapan tersebut memakan waktu yang berbeda-beda, yang dibedakan menjadi dua bagian yaitu waktu reaksi (reaction time), dan waktu pergerakan (movement time). Waktu reaksi bergantung pada penerimaan stimulus (rangsangan). Seseorang dapat bereaksi terhadap sinyal auditory dalam 150 ms, 200 ms terhadap sinyal visual, dan 700 ms terhadap rasa sakit. Kombinasi sinyal yang diterima dapat mempercepat reaksi. Faktor seperti latihan akan mengurangi waktu reaksi, sebaliknya kelelahan dapat memperlambatnya. Sedangkan waktu pergerakan dipengaruhi oleh karakteristik fisik dari subyek. 

Selain kecepatan (speed) yang tergambar dalam waktu reaksi dan pergerakan, alat lain yang dipakai untuk mengukur pergerakan adalah akurasi (accuracy). Keduanya menjadi pertimbangan yang penting dalam mendesain sistem yang interaktif. Terutama dalam hal yang melibatkan pemindahan target tertentu yang dapat berupa button, menu, atau icon pada layar.

Waktu yang diperlukan untuk memindahkan target merupakan sebuah fungsi dari ukuran target dan jarak yang diformulasikan dalam Fitts’ Law :

waktu pergerakan = a + b log2 (jarak / ukuran + 1)

Dengan a dan b adalah konstan

Selanjutnya...Memori Manusia dalam Interaksinya