SEJARAH
AKUSTIK KELAUTAN DAN PERKEMBANGANNYA
HERTA BERLAND SANJAYA
1610716210006
UNIVERSITAS
LAMBUNG MANGKURAT
Sejarah Perkembangan Akustik Seraca Global Hingga
Perkembangannya
A.
Pengertian Akustik
Akustik adalah sebuah bidang yang
cakupan bahasannya tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu
medium. Akustik kelautan adalah teori yang membahas tentang gelombang suara dan
perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik kelautan merupakan satu
bidang kelautan yang untuk mendeteksi target di kolom perairan dan dasar
perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya.
B.
Sejarah Perkembangan Akustik
Kelautan Secara Global
Dimulai sekitar tahun 1490 yang
bersumber dari catatan harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan
menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga
anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan
bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar
pasif ( passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang ada.
Pada abad ke 19, Jacques and Pierre
Currie menemukan piezoelectricity, sejenis kristal yang dapat membangkitkan
arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal
tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan yang akan
menimbulkan perubahan tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan
dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam air. Ini yang
selanjutnya disebut dengan Sonar Aktif( Active Sonar).
Perkembangan akustik lebih lanjut
dapat dilihat pada Perang Dunia pertama khususnya digunakan untuk pendeteksian
kapal-kapal selam yang ada dibawah laut. Pendeteksian ini menggunakan 12
hydrophone ( setara dengan microphone untuk penggunaan di darat) yang diletakan
memanjang di bawah kapal laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari
kapal selam.
Perkembangan akustik kelautan makin
pesat ketika Perang Dunia di mulai. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal
akustik untuk mencari kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu.
Pada saat itu ilmu tentang akustik hanya di fokuskan untuk keperluan-keperluan
militer.
Pada akhir perang dunia II barulah
pengetahuan tentang akustik lebih berkembang atau makin meluas. Bukan hanya
untuk keperluan militer saja tapi juga untuk keperluan non – militer
diantaranya : mempelajari proses perambatan suara didalam medium air,
penelitian sifat-sifat akustik dari air dan benda-benda bawah air, pengamatan
benda-benda dari echo yang mereka hasilkan, pendeteksian sumber-sumber suara
bawah air, komunikasi dan penetapan posisi dengan alat akustik bawah air.
C.
Perkembangan Akustik Kelautan Saat
ini Terutama diIndonesia
Perkembangan akustik kelautan di
Indonesia makin intensif pada decade tahun 70 –an. Pada decade ini, ilmu
tentang akustik diterapkan dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan, yakni
dengan dikembangkannya analog echo-integrator dan echo counter. Perkembangan
ilmu tentang akustik ini dapat di lihat di Negara Inggris dan di
beberapa Negara lain seperti Norwegia, Amerika, Jepang, Jerman dan sebagainya.
Perkembangan selajutnya adalah
diketemukannya digital echo integrator dual beam acoustic system, split beam
acoustic system, quasy ideal beam system dan aneka echo processor canggih
lainnya, barulah ketelitian dan ketepatan pendugaan stock ikan dapat
ditingkatkan sehingga akhir-akhir ini peralatan akustik menjadi peralatan
standar dalam pendugaan stock ikan dan manajemen sumberdaya perikanan.
Pada saat sekarang ilmu akustik di
manfaatkan untuk aplikasi dalam survei kelautan, budidaya perairan, penelitian
tingkah laku ikan, aplikasi dalam studi penampilan dan selektivitas alat
tangkap, bioakustik. Aplikasi dalam survei kelautan, dengan akustik kita
dapat menduga spesies ikan yang ada di daerah tertentu dengan menggunakan
pantulan dari suara, semua spesies mempunyi target strengh yang berbeda-beda.
Aplikasi dalam dunia budidaya untuk pendugaan jumlah ekor, biomass dari ikan
dalam jaring/kurungan pembesaran untuk menduga ukuran dari individu ikan dalam
jaring kurungan, memantau tingkah laku ikan dengan acoustic tagging.
Aplikasi akustik dalam tingkah laku
ikan meliputi pergerakkan migrasi ikan dengan acoustic tagging, orientasi
target (tilt angle), reaksi menghindar terhadap gerak kapal survei dan alat
tangkap, respon terhadap rangsangan/stimuli cahaya, suara, listrik,
hidrodinamika, komia, mekanik dan sebagainya. Aplikasi dalam studi penampilan
dan selektivitas alat tangkap ikan meliputi pembukaan mulut trawl dan
kedalaman, selektivitas penagkapan dengan melihat ukuran ikan target.
D.
Sejarah Alat Akustik Echosounder
Echosounder
Adalah : Suatu alat navigasi elektronik dengan menggunakan system gema yang
dipasang pada dasar kapal yang berfungsi untuk mengukur kedalaman perairan,
mengetahui bentuk dasar suatu perairan dan untuk mendeteksi gerombolan ikan
dibagian bawah kapal secara vertical.
Salah satu referensi bahwa sinyal
suara sudah digunakan mulai sekitar tahun 1490 berasal dari catatan harian
Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang
panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan
kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi
di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar pasif ( passive Sonar)
karena kita hanya mendengar suara yang ada. Pada abad ke 19, Jacques and
Pierre Currie menemukan piezoelectricity, sejenis kristal yang dapat
membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya
jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan
yang akan menimbulkan perubahan tekanan di permukaan kristal yang
bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam
air. Ini yang selanjutnya disebut dengan Sonar Aktif( Active Sonar).
Penggunaan akustik bawah air mulai
berkembang pesat pada saat pecahnya Perang Dunia pertama terutama untuk
pendeteksian kapal selam dengan penempatan 12 hydrophone (yang setara dengan
microphone untuk penggunaan didarat) yang diletakan memanjang di bawah kapal
laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari kapal selam. Setelah
Perang Dunia I, perkembangan penggunaan akustik bawah air berjalan dengan
lambat dan hanya terkonsentrasi pada aplikasi untuk militer. Setelah pecah
perang Dunia II kembali pengguanaan akustik bawah air berkembang dengan pesat.
Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik untuk mencari kapal musuh
adalah penemuan yang hebat pada jaman itu.
Echosounder
mulai diperkenalkan di Malaysia pada pertengahan tahun enam puluhan.Kegunaan
echosounder oleh nelayan amat kurang tetapi dalam beberapa tahun ini
nelayan-nelayan di Pulau Pangkor, Mersing, Pulau Langkawi, Pulau Ketam dan
Perlis telah mula menggunakan echo sounder.Alat ini kebanyakkan digunakan oleh
bot-bot besar seperti bot pukat tunda dan pukat jerut.
Pada
dasarnya echosounder adalah salah satu peralatan perikanan yang digunakan untuk
mengetahui: Kedalaman air,Keadaan dasar laut, Kedudukan ikan, Tempat-tempat
baru kawasan penangkapan ikan.
Metode
akustik adalah teori tentang gelombang suara danperambatannya di suatu medium
dalam hal ini mediumnyaadalah air. Akustik kelautan merupakan proses
pembentukangelombang (pulsa) suara dan sifat-sifat perambatannya
sertaproses-proses selanjutnya yang dibatasi oleh air laut (Burczynski,1982).
Prinsip kerja metode hidroakustik (MacLennan danSimmonds, 1992) Instrumen
akustik perikanan yang disebut echosounder merupakan instrumen yang
memancarkan dan membangkitkan gelombang suara pada frekuensi tertentu ke kolom
perairan. Gelombang suara tersebut melintasi air hingga membenturobyek baik di
kolom air maupun dasar laut kemudian gelombang suara tersebut dipantulkan
kembali untuk diterima oleh echosounder (FAO, 1984).
Pendugaan
survei akustik terhadap sekelompok ikan,biasanya didasarkan pada asumsi
mengenai intensitas nilai total echo dari sekelompok target sama ke perhitungan
aritmatik padakontribusi echo dari ikan tunggal (Johannesson dan Mitson,1983).
Dengan
adanya instrument ini, kegiatan penelitian ataupun bisnis perikanan dapat
terdukung dengan sedemikian rupa.
Echosounder
adalah alat untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang
dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar
air.
Adapun
kegunaan dasar dari echosounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan
dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat
waktunya sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat
dikombinasikan dengan koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang
ada dengan memasang antena GPS (jika fitur GPS pada echosounder ada).
Prinsip
kerjanya yaitu: pada transmiter terdapat tranduser yang berfungsi untuk merubah
energi listrik menjadi suara. Kemudian suara yang dihasilkan dipancarkan dengan
frekuensi tertentu. Suara ini dipancarkan melalui medium air yang mempunyai
kecepatan rambat sebesar, v=1500 m/s. Ketika suara ini mengenai objek, misalnya
ikan maka suara ini akan dipantulkan. Sesuai dengan sifat gelombang yaitu
gelombang ketika mengenai suatu penghalang dapat dipantulkan, diserap dan
dibiaskan, maka hal yang sama pun terjadi pada gelombang ini.
Echo-sounder
atau fish finder sebagai alat bantu dalam operasi penangkapan ikan merupakan
alat pengindraan jarak jauh dengan prinsip kerja menggunakan metode akustik
yaitu sistem sinyal yang berupa gelombang suara. Sinyal yang dipancarkan
kedalam laut secara vertikal setelah mengenai obyek, pantulan sinyal diterima
kembali kemudian diolah sehingga menghasilkan keterangan tentang kedalaman
laut, kotur dan tekstur dasatr laut dan posisi dari gerombolan ikan.(Dwinata
dan Prihatini, 1999).
Echo-sounder
menggunakan suara yang tidak dapat didengar oleh ikan sehingga ikan tidak
terkejut dan lari pada saat echo-sounder dioperasikan. Suara yang digunakan
mempunyai frekuensi lebih besar dari 14KHz yang biasanya disebut gelombang
ultrasonik (Burczynski dan Ben-yami, 1985).
Awalnya echosounder hanya
digunakan untuk mendeteksi jarak antara sumber suara dikapal dengan sumber
pantulan yaitu dasar laut atau mengukur kedalaman dasar laut, namun dengan
perkembangan teknologi serta pesatnya penyebarannya hingga dikenal di dunia
perikanan tangkap.Echo-sounder dapat memberikan informasi kedalaman dasar
perairan dan gerombolan ikan yang diperlukan bagi nelayan, nelayan dapat
memperkirakan alat tangkapnnya sesuai atau tidak untuk dioperasikan pada
kedalaman yang terdeteksi, seperti misalnya alat tangkap rawai dasar dan
pancing ulur untuk ikan dasar, panjang tali yang mesti disediakan. Juga untuk
bubu yang berangkai atau tunggal terhadap pada panjang tali pelampungnya, pukat
udang, Purse seine dan gill net juga haurs disesuaikan dengan kedalaman dasar
perairan, informasi kedalaman gerombolan ikan sangat penting, karena
keberhasilan penangkapan dengan alat tangkap ini tergantung pada lebar jaring
yang digunakan untuk menghadang gerombolan ikan
E.
System Kerja Echosounder
Dikenal terdapat satu pemancar yang
membangkitkan / menimbulkan getaran-getaran listrik dalam bentuk impuls-impuls
getaran-getaran ini disalurkan ke suatu alat yang ditempatkan pada dasar kapal
dan yang merubah energi listrik menjadi getaran-getaran di dalam air laut.
Getaran- getaran yang terakhir ini
juga dikirimkan dalam bentuk impuls-impuls vertikal ke dasar laut dan dari
dasar laut dipantulkan kembali. Sebagian dari energi yang dipentulkan itu
ditangkap kembali sebagai gema oleh alat tersebut dan diubah menjadi
impuls-impuls tegangan listrik yang lemah. Satu pesawat penguat memberikan
kepada getaran-getaran gema listrik satu amplitude lebih besar, dan setelah itu
getaran-getaran ini disalurkan ke satu pesawat petunjuk (indikator) dan membuat
gambar.
Pengiriman / pemancaran dan
penerimaan impuls-impuls di dalam indikator, dari jarak antara kedua petunjuk
tersebut dapat dijadikan ukuran bagi dalamnya air di bawah dasar laut.
Frequensi dari getaran-getaran air berbeda-beda menurut pabrik yang memproduksi
pesawat perum gema, dan besarnya frequensi tersebut terletak antara 10.000
sampai beberapa puluhan ribu detik. Apabila getaran-getaran itu lebih besar
dari 20.000 disebut getaran ultra sonore atau super sonis (getaran tinggi).
Getaran-getaran yang lebih kecil disebut sonis atau getaran rendah, yang dapat
mengirimkan gelombang- gelombang suara yang dapat di dengar.
Transmitter menerima secara
berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi, sampai pada orde kecepatan
milisekon. Perekaman kedalaman air secara berkesinambungan dari bawah kapal
menghasilkan ukuran kedalaman beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei.
Informasi tambahan seperti heave (gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan
oleh gaya pengaruh air laut), pitch (gerakan kapal ke arah depan (mengangguk)
berpusat di titik tengah kapal), dan roll (gerakan kapal ke arah sisi-sisinya
(lambung kapal) atau pada sumbu memanjang) dari sebuah kapal dapat diukur oleh
sebuah alat dengan nama Motion Reference Unit (MRU), yang juga digunakan untuk
koreksi posisi pengukuran kedalaman selama proses berlangsung.
F.
Susunan Alat Echosounder
Rangkaian
peralatan Echosounder (perum gema) itu terdiri dari :
1. Transmitter, adalah pesawat yang membangkitkan
getaran-getaran listrik
2. Oscillator, adalah pesawat pada dasar kapal yang merubah
energi listrik menjadi energi acoustic dan sebaliknya.
3. Amplifier,adalah pesawat pengeras / penguat
4. Indikator, adalah pesawat untuk mengukur waktu dan
penunjukan dalamnya air.
5. Recorder, adalah pesawat yang mencatat dalamnya air yang
diukur pada lajur kertas.
G. Cara Menghidupkan Echosounder
1. Periksa bagian-bagian utama Echosounder.
2. Periksa kabel-kabel listrik sudah tersambung dengan baik,
lalu tekan tombol saklar listrik ke posisi “ON”, selanjutnya tekan tombol
“POWER DC” IC Regulatead Power Supply ke posisi “ON”.
3. Tekan tombol “POWER” sampai terdengar bunyi “beep” sebanyak
2 kali.
4. Echosounder siap untuk dipergunakan.
5. Atur tingkat kecerahan tampilan monitor dengan cara menekan
tombol “BRIGHT”.
6. Putar “GAIN CONTROL”, gunakan : – “LOWER” untuk dipergunakan
pada perairan dangkal. – “HIGH” untuk dipergunakan di perairan dalam.
7. Atur skala jarak kedalaman perairan, dengan menekan tombol
“BASIC RANGE.
8. Tekan tombol “PICTURE FEED” untuk mengatur kecepatan
pergerakan layar monitor.
9. Tekan tombol “STC” untuk melihat sensitivitas GEMA.
10. Tekan tombol
“MENU” untuk melihat dan mengatur hal-hal lain sesuai kebutuhan. Gbr.
Transducer / Receiver.
H. Cara Mematikan Echosounder
1. Normalkan “VARIABLE RANGE MARKER” ke posisi nol dengan
menekan tombol cara menekan tombol “VARIABLE RANGE MARKER”
lanjutkan dengan menekan tombol ▲ .
2. Tekan tombol “POWER” ke posisi “OFF”.
3. Tekan tombol “POWER DC” Power Supply ke posisi “OFF”.
4. Tekan tombol saklar arus listrik ke posisi “OFF”.
I.
Tombol-tombol Switch Echosounder
1. POWER : untuk mengaktifkan dan mematikan pesawat.
2. BASIC RANGE : berfungsi untuk memilih skala jarak jangkauan
kedalaman perairan.
3. RANGE PHASING : berfungsi untuk mengukur kedalaman secara
bertahap.
4. EXPANTION RANGE : berfungsi untuk memfokuskan tampilan baik
pada dasar perairan maupun pertengahan perairan agar lebih detail.
5. PICTURE FEED : Untuk mengatur kecepatan jalannya pergerakan
tampilan layar monitor.
6. VARIABLE RANGE MARKER (VRM) : berfungsi untuk mengukur jarak
kedalaman target (membaring) secara pasti.
7. POINTER : berfungsi untuk mengarahkan dan memfokuskan
kursor.
8. ECHO THRESHOLD : berfungsi untuk memberikan sensitivitas
gema yang diinginkan sehngga akan dihasilkan pancaran gema yang tepat dan akan
terlihat tampilan yang memuaskan.
9. WHITE LINE : untuk membedakan gema yang berasal dari dasar perairan
dengan gema yang berasal dari ikan.
10. SENSITIVITY
TIME CONTROL (STC) : untuk mengatur sensitivitas gema yang dihasilkan sehingga
dihasilkan gema yang optimal.
11. BRIGHT :
untuk memperjelas tingkat kecerahan monitor.
J. Fungsi – Fungsi Lain Dari Echosounder
§ Pengidentifikasian Jenis-jenis Lapisan Sedimen Dasar Laut
(Subbottom Profilers).
§ Pemetaan Dasar Laut (Sea bed Mapping).
§ Pencarian kapal-kapal karam di dalam laut.
§ Penentuan jalur pipa dan kabel dibawah dasar laut.
§ Analisa Dampak Lingkungan di Dasar laut.
Daftar Pustaka
