PRINSIP KERJA HIDROAKUSTIK

Deteksi dengan pengukuran gema ikan secara akustik memungkinkan untuk

menganalisis tingkah laku penyebaran dan struktur ikan Semua penelitian ikan secara

akustik didasari oleh evaluasi kepadatan relative (Petit and Cotel 1996) Metode yang

sedang dikembangkan saat ini adalah metode integrasi gema Perkembangan teknologi ini

semakin maju membawa kita pada penerapan teknologi yang menggunakan

echosounder dan echointegrator Teknologi ini telah membawa revolusi

dalam dunia eksplorasi sumber daya alam perairan Sistem konvensional

dalam penentuan daerah penangkapan oleh nelayan kini lebih terbantu lagi

dengan metode akustik yang dapat menjadi referensi tepat dalam penentuan

daerah penyebaran ikan Peralatan echo integrator digunakan untuk

mendapatkan integrasi sinyal echo dari echosounder beam tunggal beam

ganda maupun beam terbagi atau sonar konvensional Tingkat ketepatan

teknik ini sangat tinggi dan menguntungkan sehingga dapat digunakan

sebagai penduga kelimpahan ikan di suatu perairan (Kailola dan Trap 1984

dalam Natsir etal 2005)

Beberapa keunggulan dan keuntungan yang di dapat dengan

menggunakan peralatan metode akustik dalam pendugaan kelimpahan dan

distribusi kelompok ikan (MacLennan and Simmonds 2005)

(1) Menghasilkan informasi tentang distribusi dan kelimpahan ikan

secara tepat dan mencakup kawasan luas

(2) Pendugaan stok ikan dilakukan secara langsung tanpa harus

bergantung kepada data statistic perikanan

(3) Memiliki ketelitian dan ketepatan tinggi serta dapat digunakan

saat metode lain tidak bisa dgunakan

(4) Tidak berbahaya atau merusak karena frekuensi suara yang

digunakan tidak membahayakan bagi pemakai alat maupun target survey

Prinsip dari pengoperasian metode akustik adalah dimulai dari timer

yang berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan

pemancaran pulsa yang akan dipancarkan oleh transmitter melalui

transducer Selanjutnya transducer mengubah energi listrik menjadi energi

suara ketika suara akan dipancarkan ke medium Gelombang akustik yang

merambat di kolom perairan akan mengenai target seperti ikan atau dasar

perairan dimana gelombang akustik ini akan dipantulkan kembali dalam

bentuk echo dan akan diterima oleh transducer dan mengubahnya menjadi

energi listrik dan diteruskan ke receiver amplifier ini sinyal listrik lemah yang

dihasilkan oleh transducer setelah echo diterima harus diperkuat beberapa

ribu kali sebelum diteruskan ke unit peraga untuk ditampilkan dalam bentuk

echogram (MacLennan and Simmonds 2005)

A Single-Beam Echosounder

Single-beam echosounder merupakan instrumen akustik yang

paling sederhana dengan memancarakan beam tunggal sehingga kita

dapat informasi tentang kedalaman dan target yang dilaluinya Dengan

menggunakan berbagai frekuensi yang berbeda pada echosounder dan

beam-width yang berbeda akan didapatkan hasil yang berbeda pula

Frekuensi yang digunakan pada umumnya untuk aplikasi deteksi ikan

adalah 38 kHz 120 kHz 200 kHz atau 420 kHz sedangkan beam ndashwidth

yang digunakan berkisar antara 5o- 15o (MacLennan and Simmonds

2005)

Hasil dari deteksi yang dilakukan echosounder ini selanjutnya akan ditampilkan

dalam bentuk echogram Tampilan pada echogram berupa warna-warna yang memiliki

karakteristik sendiri biasanya sinyal yang kuat ditandai dengan warna merahhitam lalu

berurut secara mundur biruabu-abu menunjukan sinyal lemah (MacLennan and Simmonds

2005)

Gambar 1 Echogram

B Near Field dan Far Field

Menurut Lurton (2002) pada saat transducer memancarkan suara

maka akan terjadi perpindahan energi pada lingkungan Energi yang

dipancarkan oleh transducer ke suatu medium dapat menghilang seiring

perambatan suara pada medium tersebut Proses hilangnya energi

tersebut bergantung pada jarak antara titik observasi terhadap

transducer Terdapat dua zona dimana terjadi perpindahan energi saat

suara dipancarkan zona tersebut adalah Near field dan Far field

Near Field (zona Fresnel) merupakan zona adanya pengaruh dari

titik-titik yang berbeda fase satu dengan lainnya pada saat transducer

mentransmisikan suara (Lurton 2002) Sedangkan menurut MacLennan

and Simmonds (2005) Near Field merupakan jarak dari permukaan

transducer sampai kejarak dimana terjadi fluktuasi yang tinggi dari

intensitas atau tekanan Far field (zona Fraunhofer) adalah zona

terjadinya perbedaan sinyal karena pengaruh interferensi yang hilang

pada wilayah tersebut Intensitas berkurang seiring bertambahnya

kedalaman Menurut MacLennan and Simmonds (2005) Far field

merupakan jarak dimana terjadinya fluktuasi intensitas suara ketika

ditransmisikan transducer Menurut Larson Brain F (2001) jarak Near

Field dapat diformulasikan sebagai berikut

dengan a sebagai diameter transducer dan 1050595 adalah panjang gelombang pulsa dari transducer

Gambar 2 Ilustrasi daerah zona Fresnel (Near Field) dan zona Fraunhofer (Far Field)

C Target Strength (TS)

Target Strength (TS) merupakan faktor terpenting dalam pendeteksian dan

pendugaan stok ikan dengan menggunakan metode hidroakustik TS merupakan suatu ukuran

yang dapat menggambarkan kemampuan suatu target untuk memantulkan gelombang suara

yang datang mengenainya

Nilai TS suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh sudut datang pulsa

tingkah laku atau orientasi ikan terhadap tranducer keberadaan gelembung renang frekuensi

atau panjang gelombang acoustic impedance dan elemen ikan (daging tulang

kekenyalan kulitnserta distribusi dari sirip dan ekor) walaupun pengaruh elemen terakhir ini

sangat kecil karena nilai kerapatannya tidak terlalu jauh dengan air (MacLennan and Simmonds

2005)

Menurut Coates (1990) Menyatakan TS adalah ukuran decibel intensitas suara yang

dikembalikan oleh target diukur pada jarak standar satu meter dari pusat target relatif terhadap

intensitas suara yang mengenai target Johannesson dan Mitson (1983) membagi dua definisi TS

berdasarkan domain yang digunakan yaitu intensitas target strength (TSi) dan energi target

strength (TSe) Berdasarkan intensitas target strength dapat diformulasikan sebagai berikut

dimana

TSi = Intensitas target strength

Ir = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii = Intensitas suara yang mengenai target

Sedangkan energi target strength diformulasikan sebagai

dimana

TSe = Energi target strength

Er = Energi suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ei = Energi suara yang mengenai target

Menurut Maclennan dan Simmond (2005) TS merupakan backscattering cross

section dari target yang mengembalikan sinyal dan dinyatakan dalam bentuk persamaan

Sedangkan menurut Burczynski dan Johnson (1986) kesetaraan backscattering cross

section (σbs ) dengan TS dinyatakan dalam persamaan

perairan dimana gelombang akustik ini akan dipantulkan kembali dalam

bentuk echo dan akan diterima oleh transducer dan mengubahnya menjadi

energi listrik dan diteruskan ke receiver amplifier ini sinyal listrik lemah yang

dihasilkan oleh transducer setelah echo diterima harus diperkuat beberapa

ribu kali sebelum diteruskan ke unit peraga untuk ditampilkan dalam bentuk

echogram (MacLennan and Simmonds 2005)

A Single-Beam Echosounder

Single-beam echosounder merupakan instrumen akustik yang

paling sederhana dengan memancarakan beam tunggal sehingga kita

dapat informasi tentang kedalaman dan target yang dilaluinya Dengan

menggunakan berbagai frekuensi yang berbeda pada echosounder dan

beam-width yang berbeda akan didapatkan hasil yang berbeda pula

Frekuensi yang digunakan pada umumnya untuk aplikasi deteksi ikan

adalah 38 kHz 120 kHz 200 kHz atau 420 kHz sedangkan beam ndashwidth

yang digunakan berkisar antara 5o- 15o (MacLennan and Simmonds

2005)

Hasil dari deteksi yang dilakukan echosounder ini selanjutnya akan ditampilkan

dalam bentuk echogram Tampilan pada echogram berupa warna-warna yang memiliki

karakteristik sendiri biasanya sinyal yang kuat ditandai dengan warna merahhitam lalu

berurut secara mundur biruabu-abu menunjukan sinyal lemah (MacLennan and Simmonds

2005)

Gambar 1 Echogram

B Near Field dan Far Field

Menurut Lurton (2002) pada saat transducer memancarkan suara

maka akan terjadi perpindahan energi pada lingkungan Energi yang

dipancarkan oleh transducer ke suatu medium dapat menghilang seiring

perambatan suara pada medium tersebut Proses hilangnya energi

tersebut bergantung pada jarak antara titik observasi terhadap

transducer Terdapat dua zona dimana terjadi perpindahan energi saat

suara dipancarkan zona tersebut adalah Near field dan Far field

Near Field (zona Fresnel) merupakan zona adanya pengaruh dari

titik-titik yang berbeda fase satu dengan lainnya pada saat transducer

mentransmisikan suara (Lurton 2002) Sedangkan menurut MacLennan

and Simmonds (2005) Near Field merupakan jarak dari permukaan

transducer sampai kejarak dimana terjadi fluktuasi yang tinggi dari

intensitas atau tekanan Far field (zona Fraunhofer) adalah zona

terjadinya perbedaan sinyal karena pengaruh interferensi yang hilang

pada wilayah tersebut Intensitas berkurang seiring bertambahnya

kedalaman Menurut MacLennan and Simmonds (2005) Far field

merupakan jarak dimana terjadinya fluktuasi intensitas suara ketika

ditransmisikan transducer Menurut Larson Brain F (2001) jarak Near

Field dapat diformulasikan sebagai berikut

dengan a sebagai diameter transducer dan 1050595 adalah panjang gelombang pulsa dari transducer

Gambar 2 Ilustrasi daerah zona Fresnel (Near Field) dan zona Fraunhofer (Far Field)

C Target Strength (TS)

Target Strength (TS) merupakan faktor terpenting dalam pendeteksian dan

pendugaan stok ikan dengan menggunakan metode hidroakustik TS merupakan suatu ukuran

yang dapat menggambarkan kemampuan suatu target untuk memantulkan gelombang suara

yang datang mengenainya

Nilai TS suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh sudut datang pulsa

tingkah laku atau orientasi ikan terhadap tranducer keberadaan gelembung renang frekuensi

atau panjang gelombang acoustic impedance dan elemen ikan (daging tulang

kekenyalan kulitnserta distribusi dari sirip dan ekor) walaupun pengaruh elemen terakhir ini

sangat kecil karena nilai kerapatannya tidak terlalu jauh dengan air (MacLennan and Simmonds

2005)

Menurut Coates (1990) Menyatakan TS adalah ukuran decibel intensitas suara yang

dikembalikan oleh target diukur pada jarak standar satu meter dari pusat target relatif terhadap

intensitas suara yang mengenai target Johannesson dan Mitson (1983) membagi dua definisi TS

berdasarkan domain yang digunakan yaitu intensitas target strength (TSi) dan energi target

strength (TSe) Berdasarkan intensitas target strength dapat diformulasikan sebagai berikut

dimana

TSi = Intensitas target strength

Ir = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii = Intensitas suara yang mengenai target

Sedangkan energi target strength diformulasikan sebagai

dimana

TSe = Energi target strength

Er = Energi suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ei = Energi suara yang mengenai target

Menurut Maclennan dan Simmond (2005) TS merupakan backscattering cross

section dari target yang mengembalikan sinyal dan dinyatakan dalam bentuk persamaan

Sedangkan menurut Burczynski dan Johnson (1986) kesetaraan backscattering cross

section (σbs ) dengan TS dinyatakan dalam persamaan

Gambar 1 Echogram

B Near Field dan Far Field

Menurut Lurton (2002) pada saat transducer memancarkan suara

maka akan terjadi perpindahan energi pada lingkungan Energi yang

dipancarkan oleh transducer ke suatu medium dapat menghilang seiring

perambatan suara pada medium tersebut Proses hilangnya energi

tersebut bergantung pada jarak antara titik observasi terhadap

transducer Terdapat dua zona dimana terjadi perpindahan energi saat

suara dipancarkan zona tersebut adalah Near field dan Far field

Near Field (zona Fresnel) merupakan zona adanya pengaruh dari

titik-titik yang berbeda fase satu dengan lainnya pada saat transducer

mentransmisikan suara (Lurton 2002) Sedangkan menurut MacLennan

and Simmonds (2005) Near Field merupakan jarak dari permukaan

transducer sampai kejarak dimana terjadi fluktuasi yang tinggi dari

intensitas atau tekanan Far field (zona Fraunhofer) adalah zona

terjadinya perbedaan sinyal karena pengaruh interferensi yang hilang

pada wilayah tersebut Intensitas berkurang seiring bertambahnya

kedalaman Menurut MacLennan and Simmonds (2005) Far field

merupakan jarak dimana terjadinya fluktuasi intensitas suara ketika

ditransmisikan transducer Menurut Larson Brain F (2001) jarak Near

Field dapat diformulasikan sebagai berikut

dengan a sebagai diameter transducer dan 1050595 adalah panjang gelombang pulsa dari transducer

Gambar 2 Ilustrasi daerah zona Fresnel (Near Field) dan zona Fraunhofer (Far Field)

C Target Strength (TS)

Target Strength (TS) merupakan faktor terpenting dalam pendeteksian dan

pendugaan stok ikan dengan menggunakan metode hidroakustik TS merupakan suatu ukuran

yang dapat menggambarkan kemampuan suatu target untuk memantulkan gelombang suara

yang datang mengenainya

Nilai TS suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh sudut datang pulsa

tingkah laku atau orientasi ikan terhadap tranducer keberadaan gelembung renang frekuensi

atau panjang gelombang acoustic impedance dan elemen ikan (daging tulang

kekenyalan kulitnserta distribusi dari sirip dan ekor) walaupun pengaruh elemen terakhir ini

sangat kecil karena nilai kerapatannya tidak terlalu jauh dengan air (MacLennan and Simmonds

2005)

Menurut Coates (1990) Menyatakan TS adalah ukuran decibel intensitas suara yang

dikembalikan oleh target diukur pada jarak standar satu meter dari pusat target relatif terhadap

intensitas suara yang mengenai target Johannesson dan Mitson (1983) membagi dua definisi TS

berdasarkan domain yang digunakan yaitu intensitas target strength (TSi) dan energi target

strength (TSe) Berdasarkan intensitas target strength dapat diformulasikan sebagai berikut

dimana

TSi = Intensitas target strength

Ir = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii = Intensitas suara yang mengenai target

Sedangkan energi target strength diformulasikan sebagai

dimana

TSe = Energi target strength

Er = Energi suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ei = Energi suara yang mengenai target

Menurut Maclennan dan Simmond (2005) TS merupakan backscattering cross

section dari target yang mengembalikan sinyal dan dinyatakan dalam bentuk persamaan

Sedangkan menurut Burczynski dan Johnson (1986) kesetaraan backscattering cross

section (σbs ) dengan TS dinyatakan dalam persamaan

dengan a sebagai diameter transducer dan 1050595 adalah panjang gelombang pulsa dari transducer

Gambar 2 Ilustrasi daerah zona Fresnel (Near Field) dan zona Fraunhofer (Far Field)

C Target Strength (TS)

Target Strength (TS) merupakan faktor terpenting dalam pendeteksian dan

pendugaan stok ikan dengan menggunakan metode hidroakustik TS merupakan suatu ukuran

yang dapat menggambarkan kemampuan suatu target untuk memantulkan gelombang suara

yang datang mengenainya

Nilai TS suatu ikan tergantung kepada ukuran dan bentuk tubuh sudut datang pulsa

tingkah laku atau orientasi ikan terhadap tranducer keberadaan gelembung renang frekuensi

atau panjang gelombang acoustic impedance dan elemen ikan (daging tulang

kekenyalan kulitnserta distribusi dari sirip dan ekor) walaupun pengaruh elemen terakhir ini

sangat kecil karena nilai kerapatannya tidak terlalu jauh dengan air (MacLennan and Simmonds

2005)

Menurut Coates (1990) Menyatakan TS adalah ukuran decibel intensitas suara yang

dikembalikan oleh target diukur pada jarak standar satu meter dari pusat target relatif terhadap

intensitas suara yang mengenai target Johannesson dan Mitson (1983) membagi dua definisi TS

berdasarkan domain yang digunakan yaitu intensitas target strength (TSi) dan energi target

strength (TSe) Berdasarkan intensitas target strength dapat diformulasikan sebagai berikut

dimana

TSi = Intensitas target strength

Ir = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii = Intensitas suara yang mengenai target

Sedangkan energi target strength diformulasikan sebagai

dimana

TSe = Energi target strength

Er = Energi suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ei = Energi suara yang mengenai target

Menurut Maclennan dan Simmond (2005) TS merupakan backscattering cross

section dari target yang mengembalikan sinyal dan dinyatakan dalam bentuk persamaan

Sedangkan menurut Burczynski dan Johnson (1986) kesetaraan backscattering cross

section (σbs ) dengan TS dinyatakan dalam persamaan

Ir = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii = Intensitas suara yang mengenai target

Sedangkan energi target strength diformulasikan sebagai

dimana

TSe = Energi target strength

Er = Energi suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ei = Energi suara yang mengenai target

Menurut Maclennan dan Simmond (2005) TS merupakan backscattering cross

section dari target yang mengembalikan sinyal dan dinyatakan dalam bentuk persamaan

Sedangkan menurut Burczynski dan Johnson (1986) kesetaraan backscattering cross

section (σbs ) dengan TS dinyatakan dalam persamaan