Buku Sumber untuk Dosen LPTK 229

UNIT 7: Sistem Sonar

karakteristik yang berbeda. Perbedaan karakteristik bunyi echo tersebut yang digunakan

oleh kelelawar untuk mengetahui keberadaan dua pohon yang berbeda.

Selain kelelawar, sistem sonar juga digunakan oleh lumba-lumba dalam mencari

makanan. Lumba-lumba hidup di perairan dalam dengan pencahayaan yang kurang. Oleh

karena itu lumba-lumba tidak mengandalkan mata untuk mencari makanannya.

Sebagaimana kelelawar, lumba-lumba juga menggunakan sistem Sonar untuk mengenali

lingkungannya.

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 ini

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 elektro-nik (http://id.harunyahya.

com/id/Artikel/9307/ lumba-lumba-sang-arsitek-kapal).

Lumba-lumba mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi, ketika bunyi tersebut

menumbuh ikan (mangsa), maka bunyi tersebut akan dipantulkan dan kembali ditangkap

oleh sistem pendengaran lumba-lumba, sehingga lumba-lumba memperoleh informasi

keberadaan mangsa.

Berdasarkan penjelasan-penjlasan tersebut, maka kita dapat mendefinisikan sistem

sonar sebagai berikut:

Gambar 7.3 Mekanisme

Pemindaian Pada Lumba-lumba

http://id.harunyahya/

230 Buku Sumber untuk Dosen LPTK

UNIT 7: Sistem Sonar

Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah

yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan

penjalaran suara dalam untuk navigasi atau mendeteksi keberadaan suatu objek.

Teknologi alami yang terdapat pada kelelawar dan lumba-lumba, kini ditiru oleh

manusia. Manusia memanfaatkan Sistem Sonar untuk berbagai keperluan, diantaranya

adalah untuk mendeteksi kapal selam (musuh), dan mendeteksi kedalaman laut.

Gambar 7.4 Sistem Sonar untuk Mendeteksi Kapal Selam

Cara kerja pemindaian kapal selam musuh sangat mirip dengan cara Lumba-lumba

mengetahui keberadaan mangsa. 1) Kapal melepaskan bunyi dengan frekuensi tinggi, 2)

bunyi merambat di perairan, 3) Jika pada perairan terdapat kapal selam, maka bunyi akan

menumbuk kapal selam tersebut kemudian terpantul dan kembali ke kapal, 4) Selang

waktu yang dibutuhkan oleh bunyi selama proses ini dapat digunakan untuk

memperhitungkan jarak dan posisi kapal selam (musuh).

Gambar 7.5 Sistem Sonar untuk Mengetahui Kedalaman Laut

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Navigasi

Buku Sumber untuk Dosen LPTK 231

UNIT 7: Sistem Sonar

Manusia tidak harus menggunakan meteran untuk mengukur kedalaman laut. Bisa

dibayangkan bagaimana tingkat kesulitannya jika untuk mengukur kedalaman laut

menggunakan alat ukur panjang. Lalu bagaimana cara mengetahui kedalaman laut.

Kedalaman laut bisa diketahui oleh manusia dengan menggunakan sistem sonar. Cara

kerjanya adalah sebagai berikut :

1. Sebuah kapal dilengkapi dengan piranti berupa Echo Sounder dan Hidrofon.

2. Echo Sounder mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi mengarah pada dasar laut,

3. Gelombang bunyi akan merambat hingga akhirnya sampai di dasar laut, setelah itu

akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai bunyi gema (echo),

4. Bunyi gema (echo) ditangkap kembali oleh kapal melalui piranti Hidrofon.

5. Pengamat mengukur waktu yang dibutuhkan oleh bunyi sejak pertama kali

dikeluarkan dari Echo Sounder hingga bunyi echo tertangkap oleh hidrofon.

Setelah proses tersebut, bagaimana cara mengetahui kedalaman laut? Dari kapal

bunyi dipancarkan dan bergerak dengan kecepatan v. Suatu saat akan sampai di dasar laut

(h). Sampai di dasar laut bunyi akan dipantulkan kembali ke kapal. Karena kecepatan

selama proses ini dianggap sama, maka waktu yang dibutuhkan bunyi untuk bergerak dari

kapal ke dasar laut akan sama dengan waktu yang dibutuhkan oleh bunyi pantul dari dasar

laut ke kapal. Sehingga jika selang waktu yang dibutuhkan selama proses ini adalah t, dan

jarak tempuh bunyi selama proses bolak-balik adalah 2h, maka dapat dirumuskan :

2

2

vth

vth

Besarnya kecepatan perambatan bunyi di dalam

air adalah sekitar 1500 m/s.

Pada dunia kedokteran, sistem sonar

diterapkan dalam teknologi Ultrasonografi (USG).

USG adalah suatu teknik diagnostik pencitraan

yang menggunakan ultrasonik yaitu gelombang

suara dengan frekuensi yang lebih tinggi dari

kemampuan pendengaran manusia. Teknik ini

digunakan untuk mencitrakan organ internal dan

otot, ukuran serta strukturnya. Secara umum

kegunaan USG adalah membantu menegakkan diagnosis dalam berbagai kelainan organ

tubuh. Pemeriksaan USG ini mengunakan frekuensi10MHz ( 1- 10 juta Hz). Gelombang

Gambar 7.6 Perangkat USG pada

Dunia Kedokteran

232 Buku Sumber untuk Dosen LPTK

UNIT 7: Sistem Sonar

suara frekuensi tinggi tersebut dihasilkan dari kristal-kristal yang terdapat dalam suatu alat

yang disebut transducer.

Transducer bekerja sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara.

Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer,

yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian

akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan

menimbulkan bermacam-macam echo sesuai dengan jaringan yang dulaluinya. Pantulan

echo yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan

kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam

bentuk cahaya pada layar oscilloscope

Bagaimana Bunyi Bisa Terdengar?

Kajian tentang sistem sonar, telah memberikan informasi kepada kita tentang

sebuah mukjizat yang bernama bunyi. Oleh mahluk hidup, bunyi tidak hanya berfungsi

untuk kebutuhan komunikasi ataupun seni, namun juga berguna dalam pencarian sumber-

sumber makanan bagi hewan-hewan tertentu. Bahkan dengan memanfaatkan bunyi,

manusia bisa mengetahui kedalaman laut yang tak terjangkau tangan maupun untuk

mendeteksi keberadaan kapal selam musuh. Sebenarnya apa hakikat bunyi? Bagaimana

bunyi bisa merambat? Dan bagaimana mahluk hidup dapat menangkap fenomena bunyi?

Waktu masih kecil sebagian kita mungkin pernah bermain Telpon Kaleng.

Permainan sederhana tersebut memberi gambaran kepada kita tentang bagaimana sebuah

bunyi bisa terdengar oleh telinga kita. Pertama harus ada sumber bunyi, pada permainan

kaleng tersebut yang berperan sebagai sumber bunyi adalah yang mengucapkan informasi

melalui salah satu ujung kaleng. Kedua terdapat medium perambatan bunyi, pada

permainan telepon kaleng menggunakan tali sebagai medium penghantar bunyi. Ketiga

penerima informasi bunyi/pendengar, dengan menggunakan telinga yang ditempel di ujung

kaleng kita dapat mendengarkan perkataan lawan main di ujung kaleng satunya.

Berdasarkan uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa terdapat tiga faktor penting

pada peristiwa terdengarnya suatu bunyi, yakni 1) Ada Sumber Bunyi, 2) ada medium

perambatan bunyi, dan 3) ada telinga (sistem pendengaran).

Pada sistem sonar, mekanisme mendeteksi lingkungan melalui bunyi juga

membutuhkan tiga faktor tersebut. Baik kelelawar, lumba-lumba maupun kapal yang

menerapkan teknologi Sonar, semuanya memiliki dua perangkat utama, yakni penghasil

bunyi berfrekuensi tinggi dan penerima bunyi berfrekuensi tinggi. Tabel 1. Menunjukan

informasi tentang berbagai tools yang digunakan oleh hewan maupun manusia pada

Buku Sumber untuk Dosen LPTK 233

UNIT 7: Sistem Sonar

penerapan teknologi sonar. Setelah kita memahami bahwa pada fenomena bunyi terdapat

tiga faktor yang berperan, maka marilah kita pelajari satu persatu faktor-faktor tersebut.

Pertama kita akan mempelajari tentang konsep getaran sebagai sebab munculnya suatu

bunyi. Berikutnya kita akan kaji mengenai gelombang sebagai mekanisme penjalaran bunyi.

Terakhir akan kita pelajari sistem pendengaran sebagai piranti penangkap gelombang

bunyi.

Tabel 1. Alat/organ yang Digunakan Hewan/Manusia pada Sistem Sonar

Piranti Kelelawar Lumba-lumba Kapal

Pemindai

Kedalaman

laut & Kapal

Selam Musuh

Peralatan

USG

Pir