Identifikasi Karakteristik Whistle Dan Tingkah Laku Lumba Lumba (Tursiops Aduncus) Di Taman Safari Indonesia, Cisarua Bogor

IDENTIFIKASI KARAKTERISTIK

WHISTLE

DAN TINGKAH

LAKU LUMBA-LUMBA

(Tursiops aduncus )

DI TAMAN SAFARI

INDONESIA, CISARUA BOGOR

MUHAMMAD ZAINUDDIN LUBIS

SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis berjudul Identifikasi Karakteristik

Whistle dan Tingkah Laku Lumba-Lumba (Tursiops aduncus) di Taman Safari Indonesia, Cisarua Bogor adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Tesis ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2016

Muhammad Zainuddin Lubis

RINGKASAN

MUHAMMAD ZAINUDDIN LUBIS. Identifikasi Karakteristik Whistle dan Tingkah Laku Lumba-Lumba (Tursiops aduncus) di Taman Safari Indonesia, Cisarua Bogor. Dibimbing oleh SRI PUJIYATI dan TOTOK HESTIRIANOTO.

Bioakustik adalah ilmu yang menggabungkan antara biologi dan akustik dengan melihat kisaran frekuensi suara pada hewan, termasuk manusia, intensitas amplitude suara, fluktuasi suara, dan bentuk pola suara mamalia. Lumba-lumba hidung botol (Bottlenose dolphin) adalah mamalia laut yang bernafas dengan paru-paru. Suara whistle merupakan suara komunikasi intern dan antar kelompok. Tujuan kegiatan penelitian ini mengetahui kekuatan spectral dan pola fluktuasi suara berdasarkan frekuensi dan Power Spectral Density (PSD), Noisy Time Domain (NTD), dan Welch Spectral Estimate Density (WSED) suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba dan melihat posisi lumba-lumba serta tingkah laku dengan menggunakan kamera underwater, melihat perbandingan antara waktu, dan spektrum suara. Kegiatan pengambilan dan perekaman data dilaksanakan Taman Safari Indonesia , Cisarua Bogor dengan mengambil data pada kolam fisioterapi, dan pertunjukan. Hasil penilitian yang diperoleh yaitu salinitas sebelum pemberian makan di kolam fisioterapi ulangan ke 1,2,dan 3 nilai slinitas yaitu sebesar 30 ‰, sedangkan pengambilan data sesudah pemberian makan memiliki salinitas 29 ‰. Kolam pertunjukan sebelum makan dengan ulangan 1,2, dan 3 memiliki salinitas sebesar 29 ‰, pada saat sesudah makan kolam pertunjukan dengan ulangan yang sama, nilai salinitas yaitu 30 ‰.

Spektogram suara whistle sebelum dan sesudah difilter pada kolam fisioterapi dan kolam pertunjukan dengan perlakuan sebelum dan sesudah makan memiliki pola dan waktu yang berbeda . Pada kolam fisioterapi sesudah makan pola spektral yang dihasilkan yaitu frekuensi 9900-11200 Hz ( puncak suara

whistle juga terdapat pada 3, dan 5), suara whistle 3, dan 5 memiliki range

frekuensi puncak suara yaitu pada frekuensi 10000-12000 Hz. Nilai intensitas tertinggi yaitu berada pada suara whistle 3 sesudah makan kolam pertunjukan dengan nilai intensitas 25,57 dB/Hz pada frekuensi 14470 Hz. Hasil Power Spectral Density (PSD), Noisy Time Domain (NTD), dan Welch Power Spectral Density Estimate (WPSDE) berbeda pada setiap perlakuan dari suara whistle yang dihasilkan, nilai interval suara whistle tertinggi yaitu 100 ms. Hasil uji F sebelum makan kolam fisioterapi memiliki kesamaan (Homogen) terdapat pada hubungan antara waktu 500 dengan 600 dengan hasil whistle 1, 2, 3, dan 4 yaitu Tolak Ho (Fhit>Ftabel ), sedangkan hasil uji F pada sesudah makan kolam fisioterapi yaitu tidak seragam (heterogen). Uji F sebelum, dan sesudah makan kolam pertunjukan juga memiliki ketidaksamaan (heterogen). Perbedaan nyata pada range waktu di setiap suara whistle pada kolam fisioterapi maupun kolam pertunjukan pada waktu sebelum dan sesudah makan. Posisi lumba-lumba di kolam fisioterapi lebih dominan dan sering berada di dasar kolam ( lebih sedikit melakukan pergerakan), sedangkan pada kolam pertunjukan posisi lumba-lumba lebih dominan dan sering berada di kolom dan permukaan kolam (lebih banyak melakukan pergerakan), dan melakukan pergerakan pada waktu 300-600 ms.

SUMMARY

MUHAMMAD ZAINUDDIN LUBIS. Whistle Characteristic Identification And Dolphin Behaviour (Tursiops Aduncus) At Safari Park Indonesia, Cisarua Bogor. Supervised by SRI PUJIYATI and TOTOK HESTIRIANOTO.

Bioacoustics is the study that combines biology and acoustics science by seeing the range of voice frequency in animals, including humans, intensity of sound amplitude, sound fluctuations and the patterns of mammal sound. Whistle sound has a major role in internal and inter-group communication. The objective of the research was to know the power spectral and the sound fluctuation pattern based on frequency and power spectral density, noisy time domain, and Welch Spectral Estimate Density from the sounds produced by dolphins and percieve dolphins position and their behaviour using underwater camera, see the comaprison between time and sound spectrum. Data collection and recording was held in Safari Park, Cisarua, Bogor by taking data on physiotherapy pool and show pool. The results obtained was the salinity of the physiotherapy pool before feeding on the 1st, 2nd and 3rd repetitions was 30‰, while the salinity of the pool after feeding was 29‰. The salinity of the show pool before feeding on the 1st, 2nd and 3rd repetitions was 29 ‰, and the pool salinity after feeding was 30‰.

The whistle spectogram before and after was filtered on the physioptherapy pool and show pool with threatment before and after feeding had different patterns and at different times. The spectral pattern in the physiotherapy pool after feeding showed the domination of noise at frequency 9900 – 11200 Hz (top of the whistle sound is also at 3 and 5), the whistle sound 3 and 5 had a top range frequency which were on 10000 – 12000 Hz. The highest intensity was on the whistle sound 3 after feeding in show pool with intensity of 25,57 dB/Hz on 14470 Hz frequency. The Power Spectral Density (PSD), Noisy Time Domain (NTD), and Welch Power Spectral Density Estimate (WPSDE) showed the diffrerence at each treatment from the whistle sound was produced, value interval whistle sound highest of 100 ms. The result of F test before feeding on the physiotherapy pool was homogeneous contained in the relationship between the time 500 to 600 with whistle results namely 1, 2, 3, and 4 reject Ho (fhit > f table), while the f test results after feeding on physiotherapy pool is heterogen. F test before and after feeding on the show pool was also heterogen. In general, there was a noticeable difference in the range of time at each whistle on physiotherapy and show pool before and after feeding. The position of the dolpins in the physiotherapy pool was more dominant and often in the bottom of the pool, whereas in the show pool the dolphins position is more dominant and often in pool and the surface of the pool (more movement), and doing the movement at the time of 300-600 ms.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains

pada

Program Studi Teknologi Kelautan

IDENTIFIKASI KARAKTERISTIK

WHISTLE

DAN TINGKAH

LAKU LUMBA-LUMBA

(Tursiops aduncus )

DI TAMAN SAFARI

INDONESIA, CISARUA BOGOR

MUHAMMAD ZAINUDDIN LUBIS

SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei- Juni 2015 ini ialah “Identifikasi Karakteristik Whistle Dan Tingkah Laku Lumba-Lumba (Tursiops Aduncus) Di Taman Safari Indonesia, Cisarua Bogor”. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Pada kesemapatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1 Ibu Dr.Ir.Sri Pujiyati, MSi, dan bapak Dr.Ir. Totok Hestirianoto, MSc selaku komisi pembimbing, bapak Henry M Manik,SPi,MT, Ph.D Selaku Gugus Kendali Mutu (GKM), dan penguji tamu dalam ujian tesis, dan bapak Prof. Vincentius P. Siregar, DEA yang telah memberikan nasihat, masukan dan pengarahan dalam proses penelitian dan penulisan tesis ini, serta teman penelitian yaitu Pratiwi Dwi Wulandari, S.Ik.

2 Bapak Prof. drh Dondin Sajuthi, MST, Ph.D , Ibu drh. Dita , dan bapak drh Keni, M.Si selaku pihak Taman Safari Indonesia (TSI), yang telah meluangkan, memberikan waktu untuk membimbing dan memberikan izin tempat penelitian kepada penulis.

3 Kedua Orang tua penulis yaitu Drs. Khairuddin Lubis, MPd , dan Siti Yeni Mahnizar, MSi dengan motivasi, nasehat, dan terus mendukung serta terus menyemangati penulis.

4 Saudara dan saudari penulis yaitu Zul Salasa Akbar Lubis, SKm , Rasyid Alkhoir Lubis, Ramadhan Ulil Albab Lubis, dan Siti Azra Khairiah br Lubis, yang selalu mengingatkan penulis dan memberi semangat kepada penulis. 5 Sri Ratih Deswanti, M.Si, dan Williandi Setiawan, M.Si selaku teknisi pada

Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, serta teman sejawat di program studi Teknologi Kelautan angkatan 2014 yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, dan teman seperjuangan Dwi Putra Imam Mahdi, S.Ik. 6 Semua Dosen Program Studi Teknologi Kelautan yang baik secara langsung

maupun tidak langsung membantu penulis mencapai studinya.

7 Raven Team Bioacoustics Research Program Cornell Lab of Ornithology . Sapsucker Woods Rd, Ithaca, NY 14850, yang telah memberikan lisensi perangkat lunak Raven Pro Versi 1.5 sebagai penunjang dalam pengolahan data peneliti.

Akhir kata penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Semoga Tesis ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan seluruh pihak yang membacanya.

Bogor, Maret 2016

DAFTAR TABEL

1 Alat dan Bahan Penelitian 6

2 Spesifikasi Dolphin EAR Hydrophone (Arretec 1999) 11 3 Salinitas dan suhu sebelum dan sesudah makan ( 15 Mei 2015) 15

4 Uji F Sebelum makan kolam fisioterapi 57

5 Uji F Sesudah makan kolam fisioterapi 58

6 Uji F Sebelum makan kolam pertunjukan 58

7 Uji F Sesudah makan kolam pertunjukan 59

DAFTAR GAMBAR

1 Suara whistle lumba-lumba . (Branstetter et al.2016). 3

2 Lumba-lumba hidung botol 4

3 Gambaran organ dalam dan saluran pernafasan (Marshall, 2002) 4

4 Set alat perekaman suara 7

5 Sketsa penelitian Lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada

saat di penangkaran/kolam fisioterapi 7

6 Sketsa penelitian Lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada

saat di penangkaran/kolam pertunjukan 8

7 Diagram Alir Penelitian 9

8 (a) Noisy time domain suara whistle 1 sebelum makan kolam fisioterapi 16

(b) Noisy time domain suara whistle 2 sebelum makan kolam fisioterapi 16

12 Original suara whistle sebelum makan kolam fisioterapi 22 (a) Original suara whistle 1 sebelum makan kolam fisioterapi 22 (b) Original suara whistle 2 sebelum makan kolam fisioterapi 22 (c) Original suara whistle 3 sebelum makan kolam fisioterapi 22

(d) Original suara whistle 4 sebelum makan kolam fisioterapi 22

35 Power Spectral Densitywhistle 1- 5 sesudah makan kolam fisioterapi 38

36 Power Spectral Densitywhistle 1- 4 sebelum makan kolam pertunjukan 39

37 Power Spectral Densitywhistle 1- 4 sesudah makan kolam pertunjukan 39

DAFTAR LAMPIRAN

1 Diagram alir pengolahan data 66

2 Spesifikasi Alat Penelitian 67

3 Sintax Matlab R2008b 68

4 Data frekuensi dan Intensitas 71

5 Data uji F suara whistle 75

6 Gambar 3D frekuensi, intensitas, dan waktu pada kolam fisioterapi sebelum

makan 79

7 Gambar 3D frekuensi, intensitas, dan waktu pada kolam fisioterapi sesudah

makan 80

8 Gambar 3D frekuensi, intensitas, dan waktu pada kolam pertunjukan

sebelum makan 81

9 Gambar 3D frekuensi, intensitas, dan waktu pada kolam pertunjukan

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ilmu kelautan di bidang pendengaran mamalia dilakukan dengan merekam suara dengan menggunakan objek yaitu mamalia yang hidup, melihat tingkah laku dan menggunakan metode bioakustik, dengan melihat pola suara yang dihasilkan oleh mamalia atau lumba-lumba (Finneran & Houser 2006). Perkembangan teknologi bawah air yang biasa disebut dengan teknologi pemancaran gelombang menggunakan medium air sangatlah pesat saat ini. Lumba-lumba hidung botol sudah banyak yang dilatih untuk membantu proses intelijen bawah laut. Lumba-lumba hidung botol

(Bottlenose dolphin) adalah mamalia laut yang bernafas dengan paru-paru. Lubang pernafasan external sebagai satu satunya lubang respirasi disebut sebagai blowhole

yang berlokasi di dekat apex dari tulang tengkorak (Rommel & Lowenstine 2001). Penelitian yang pernah dilakukan tentang karakteristik suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba hidung botol yang dilihat berdasarkan hubungan antara frekuensi suara dengan waktu dan karakteristik suara yang dihasilkan dari lumba-lumba tersebut (Erbe 2002), atau berdasarkan morfologi pendengaran, termasuk sifat dari

biomecanic dari membran bacilar dan karakteristik suara lainnya (Wartzok & Ketten 1999). Suara yang dihasilkan biasa dikenal dengan suara yang memiliki tipe mendengking (burst), karakteristik spektral, temporal, dan amplitudo suara dan pulsa yang melengking pada yaitu pada suara whistle sampai saat ini masih penelitian tentang ini masih sangat sedikit. Whistle yang dihasilkan oleh lumba-lumba sebagian besar yaitu bernilai kualitatif, yang merupakan interpretasi pendengaran suara secara subjektif, sehingga tidak dapat di dengar oleh pendengaran manusia (Busnel & Dziedzic 1966).

Lumba-lumba Hidung Botol termasuk jenis mamalia yang memiliki kepekaan pendengaran yang baik. Hal itu disebabkan oleh sistem jaringan indera pendengarannya telah terbangun dengan baik. Lumba-lumba dapat mendengar suara dengan frekuensi 1-150 kHz (Azzolin et al. 2013). Sensitivitas yang tinggi ini sangat diperlukan untuk echolocation. Echolocation merupakan kemampuan untuk mengindera melalui suara dan pendengaran. Aktivitas ini terjadi melalui dua tahap, yaitu yang pertama Lumba-lumba mengeluarkan Clicks berfrekuensi tinggi (120 kHz), kemudian diproyeksikan melalui daerah bagian depan kepala (melon) ke media air sekitarnya. Ketika Clicks mengenai suatu objek, akan terbentuk gema atau gelombang suara yang akan diterima oleh lumba-lumba dan diproses menjadi informasi tentang lokasi atau jenis objek (Azzolin et al. 2013).

2

medium dispersinya. Temuan pada bidang ini memberikan bukti bagi kita tentang evolusi mekanisme akustik, dan dari sana, evolusi hewan yang menggunakannya (Simmonds dan MacLennan 2005). Nilai Source level (SL) yang diukur pada kondisi ideal masih juga terganggu oleh adanya derau (noise) yang terdeteksi oleh lingkungan. Kondisi ideal yang dimaksud adalah kondisi dimana perairan sangat tenang tanpa ada gangguan lalu lintas kapal dan suara dari hewan. Besarnya tekanan noise sekitar 0,18 hingga 2,0 dyne/ . Nilai tekanan noise biasanya dinyatakan dalam bentuk decibels

(dB) dengan frekuensi level noise sebesar 1 dyne/ [=1µB (microbar)]. Tingkat noise bernilai sekitar 15 dB dibawah nilai refrensi level noise . Nilai level yang digunakan secara global sebagai refrensi dalam medium air adalah 1 µB (0 dB = 1 µB = 1 dyne/ ) (Simmonds dan MacLennan 2005).

Suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba yang telah dikategorikan (1) whistle atau disebut broad-band pada ekolokasi yang digunakan untuk memantau lingkungan, mangsa dan predator deteksi mereka, (2) suara lengkingan (Burst) dan (3) Klik (click) yang juga digunakan untuk komunikasi (Cook et al. 2004). Lumba-lumba yang terisolasi, ataupun yang sedang berada pada penangkaran/ kolam akan dilakukan pelatihan menggunakan whistle secara individual untuk membangun komunikasi buatan dengan manusia. Grafik frekuensi akan terlihat berbeda, atau pola perubahan frekuensi dari waktu ke waktu, dan hipotesis menunjukkan bahwa whistle ini berfungsi untuk mengirimkan informasi identitas (Wartzok et al. 2004). Beberapa penelitian telah mendokumentasikan tentang whistle dengan berbagai konteks, termasuk dalam keadaan bebas atau di laut lepas (Esch et al. 2009), pada penangkaran atau sebuah konservasi (Sayigh et al. 2007, Watwood et al. 2005), dan dengan lumba-lumba liar yang belum dilakukan pelatihan (misalnya,Watwood 2003, Buckstaff 2004, Cook et al. 2004, Watwood et al. 2004, 2005).

Suara Lumba-lumba menurut Cahill (2000), mengungkapkan empat jenis suara yang dapat diidentifikasi dari lumba-lumba, yaitu :

1. Whistles : Sering Lumba-lumba memproduksi sebuah whistle yang khas, biasanya disebut sebuah sinyal tanda. Suara ini digunakan untuk menjaga kontak diantara individu lumba-lumba.

2. Chirps : Pendek dalam panjangnya suara yang menyerupai suara ‘Chirps’

burung. Suara ini mungkin merupakan sinyal lumba-lumba sebagai tanda/pesan untuk ‘oke/iya’.

3. Click Trains : Denyut suara dari panjang gelombang yang tinggi. Digunakan untuk menyelidiki objek atau mencari ikan. Seringkali terdengar seperti pintu tua yang dibuka pelan. Pengeluaran suara ini dikenal dengan nama

echolocation.

4. Squwaks : Bunyi suara yang seperti ‘kokok’ dan sangat tinggi rata-rata pengulangannya. Suara ini kebanyakan digunakan dalam bertarung atau dalam permainan lumba-lumba muda yang luka atau marah .

menimbulkan reaksi terhadap suara. Pendengaran pada Lumba-lumba berkisar dari sekitar 50 Hz-150 kHz, dengan variasi tambahan di antara spesies (Janik 2009). Contoh spektogram whistle yang masih terdapat derau atau noise di dalamnya (Branstetter et al.2016) dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Suara whistle lumba-lumba . (A) Bentuk gelombang dari whistle dan (B) spektogram suara whistle yang menampilkan frekuensi yang didalamnya masih terdapat noise. (Branstetter et al.2016).

Variasi dalam karakteristik suara whistle lumba-lumba telah diteliti oleh berbagai penelitian yaitu (Buckstaff 2004; Cook et al. 2004; Jones & Sayigh 2007). Penelitian bioakustik ini dibutuhkan untuk dapat mengetahui bahasa komunikasi (Acoustic communication) pada mamalia. Studi bioakustik mempelajari kisaran frekuensi suara yang dihasilkan mamalia, intensitas amplitudo suara, fluktuasi suara, dan bentuk pola-pola suara mamalia. Mempelajari bioakustik tidak terlepas dari ilmu-ilmu akustik bawah air, biologi mamalia secara umum, dan studi tingkah laku mamalia. Secara umum bioakustik mencakup ilmu fisiologi organ-organ tubuh mamalia yang menghasilkan suara, mekanisma penghasilan suara, karakteristik suara dari mamalia, mekanisme pendekatan suara oleh mamalia, kapasitas pendengaran ikan, dan evolusi dari sistem pendengaran, serta memperoleh range frekuensi setiap suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba (mamalia) tersebut (Buckstaff 2004).

Lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) di Taman Safari Indonesia dapat dilihat pada Gambar 3. Klasifikasi Lumba-lumba hidung botol di perairan Samudra Hindia menurut Integrated Taxonomi Information System (2004) adalah sebagai berikut :

4

Gambar 2 Lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) (Dokumentasi Pribadi) Lumba-lumba hidung botol memiliki beberapa kantong udara (air sac) sebelum masuk ke internal nares. Kantong udara ini berfungsi untuk menampung sementara nitrogen saat hewan menyelam yang akan dikeluarkan saat ekspirasi (Marshall 2002). Gambaran bagian organ dalam dan saluran pernafasan dari blowhole

sampai paru-paru Lumba-lumba hidung botol (bootlenose dolphin) Tursiops aduncus

dapat dilihat pada Gambar 3 berikut :

Gambar 3 Bagian organ dalam dan saluran pernafasan dari blowhole sampai paru-paru Lumba-lumba hidung botol (bottlenose dolphin) (Marshall 2002).

Gambar 3 adalah bagian organ dalam dan saluran pernafasan dari blowhole

denyut jantung dapat menurun dari 100 kali per menit menjadi 10 kali per menit untuk memelihara oksigen; (3) kemampuannya menarik darah yang kaya oksigen dari otot ke dalam organ untuk menjaga kadar oksigen dan mencegah gangguan karena kadar nitrogen yang tinggi ketika secara cepat ke permukaan dari penyelaman yang dalam. Lumba-lumba menyimpan oksigen dalam darah sebagai hemoglobin dan otot sebagai mioglobin sehingga dapat secara mudah digunakan saat diperlukan selama respirasi sel (Marshall 2002).

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah hydrophone, dimana selama bertahun-tahun, para peneliti telah menunjukkan keuntungan dari hydrophone Single Mode Fiber (SMF) sebagai alternatif yang potensial untuk adanya navigasi suara dan

sound navigation and ranging (SONAR)(Cranch et al. 2003). Bioakustik tidak terlepas dari penggunaan hydrophone sebagai alat perekam suara dimana tekanan akustik direkam pada hidrofon merupakan sumber waktu yang disebut gangguan tekanan pada laut (ΔP) yang relatif terhadap sumber tekanan yang terjadi pada kedalaman perekaman di medium air. Kelebihan tekanan suara dilaut biasanya bernilai kecil (~ 10-2 Pa), dan itu telah menjadi standar pada medium air laut, pada literatur akustik untuk menampilkan tekanan suara yaitu pada daftar skala desibel (dB) yang relatif terhadap referensi tekanan (Po) dari 1 μPa (Urick 1975). Selain itu, konvensi untuk menggunakan 1 m sebagai jarak referensi (ro) yaitu pada saat menghitung tekanan akustik dari sumber datangnya suara (Urick 1975). Tujuan umum dalam penelitian ini adalah menganalisis spectral dan pola fluktuasi suara

whistle berdasarkan frekuensi dan waktu dari suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus), dan melihat tingkah laku lumba-lumba hidung botol dengan menggunakan kamera bawah air.

Tujuan

Tujuan dari kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1 Menganalisis kekuatan spectral dan pola fluktuasi suara whistle berdasarkan frekuensi, Power Spectral Density (PSD), Noisy Time Domain (NTD), Welch Power Spectral Density Estimate (WPSDE) dari suara yang dihasilkan oleh lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus).

2 Menganalisis karakteristik suara whistle lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada kolam fisioterapi, dan pertunjukandengan menggunakan metode bioakustik.

3 Melihat tingkah laku lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus), dan menghubungkan spektrum suara whistle pada lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus).

Manfaat Penelitian

6

METODOLOGI

Waktu dan Tempat

Kegiatan penelitian dilaksanakan pada tanggal 15 Mei 2015. Kegiatan pengambilan data dilaksanakan di Taman Safari Indonesia, Cisarua Bogor.

Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam metode penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat dan Bahan Penelitian

No Alat Bahan

1 Dolphin EAR 100 hydrophone nomor seri DE989505 (Lampiran 9)

5 ekor lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus)

2 Termometer dan Refraktometer (oleh pihak Taman Safari Indonesia)

3 Hydrofone SQ3 (Lampiran 9)

4 2 Kamera Underwater Gopro Hero 3+ (Lampiran 9) mengukur suhu air, refraktometer untuk mengukur salinitas air yang ada didalam kolam, air laut yang digunakan dalam penelitian ini adalah air laut buatan (air tawar yang dicampurkan dengan garam laut oleh pihak Taman Safari Indonesia), dolphin EAR 100 hydrophone nomor seri DE989505 yang merupakan sensor suara, kamera bawah air Gopro Hero 3+ (Lampiran 2) yang berfungsi untuk merekam pergerakan pada lumba-lumba secara visual, stopwatch berfungsi untuk melihat waktu agar data perekaman/ recording data serentak berjalan pada saat merekam pergerakan/tingkah laku lumba-lumba pada saat yang bersamaan. Perangkat lunak Matlab R2008b, Wavelab 6, Raven Pro ver 1.5 (Cornell Laboratory of Ornothology), SPSS 17.0 (Uji statistik) yang digunakan untuk mengolah data; dan PC yang digunakan sebagai media penyimpanan langsung dan pengolahan data suara yang terekam.

Gambar 4 Set alat perekam suara, (a) Hidrofon, (b) Headphone, (c) catu daya/baterai, dan (d) laptop untuk data logging dan data processing.

Gambar 5 Ilustrasi penelitian lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada saat di penangkaran/kolam fisioterapi.

8

merekam secara visual, lumba-lumba sebanyak 2 ekor sebagai objek penelitian, hidrofon sebagai alat/ instrumen perekam suara agar spektrum suara bisa didapatkan,dan PC adalah sebagai penerima data, penyimapan data, dan pengolahan data. Sketsa penelitian lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada saat di penangkaran/ kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 6, dan Gambar 7 adalah Diagram alir penelitian yang akan dilakukan.

Gambar 6 Ilustrasi penelitian lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus) pada saat di penangkaran/kolam pertunjukan.

Perekaman suara lumba-lumba pada kolam penelitian

Gambar 7 Diagram alir penelitian

Band Pass Filter (BPF) Whistle (Raven Pro Ver 1.5)

Lumba-lumba (Tursiops aduncus) pada kolam fisioterapi dan kolam pertunjukan

Suara lumba-lumba dengan ekstensi.wav

Analisis frekuensi whistle lumba-lumba dan Analisis

Power Spectral Density (PSD) ( Matlab R2008b)

10

Parameter lingkungan yang diukur adalah suhu dan salinitas karena kedua parameter fisika ini merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap tingkat stress ikan. Stress yang dialami lumba-lumba dapat menyebabkan penyimpangan tingkah laku pada lumba-lumba.

Pengukuran suhu dan salinitas di kolam penelitian dilakukan oleh pihak Taman Safari Indonesia yang dilakukan dengan cara memasukkan termometer kedalam kolam peangkaran. Termometer dikibas-kibaskan sebelum dimasukkan kedalam air untuk memperkecil efek muainya dan mengembalikan titik awal termometer sebelum pengukuran dimulai. Suhu air diperoleh dengan membaca skala yang ditunjukkan pada termometer. Salinitas diukur menggunakan refraktometer cara dengan meneteskan sampel air kolam sebanyak satu tetes air ke atas permukaan kaca refraktometer lalu ditutup. Nilai salinitas didapat dengan membaca skala yang ditunjukkan pada teropong refraktometer. Pencatatan salinitas dilakukan pembulatan keatas tanpa desimal.

Perekaman Video Pergerakan Pada Lumba-Lumba

Perekaman video dengan menggunakan jenis kamera bawah air yaitu hero3+ pada lumba-lumba berfungsi untuk melihat luasan atau sudut dari pancaran pixel dari kamera. Perekaman bawah air dengan menggunakan 2 kamera kedap air yaitu dengan menggunakan kamera Gopro hero 3+. Pengamatan/ pengambilan video ini dilakukan dengan merekam pada pagi pukul 09.00 WIB, dan siang hari pada pukul 13.00 WIB. Pengambilan video lumba-lumba dilakukan pada saat sebelum makan (09.00 WIB), dan setelah makan (13.00 WIB). Aktifitas pada lumba-lumba yang dilihat yaitu aktifitas pergerakan, dan aktifitas bersuara dengan durasi sebanyak ± 5 menit. Perekaman data video pergerakan ini berfungsi menemukan posisi keberadaan, dan tingkah laku lumba-lumba.

Perekaman Data Suara Lumba-lumba

Proses perekaman suara lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus),

Hydrophone

Hydrophone merupakan suatu instrument yang berfungsi untuk mendengarkan suara bawah air. Alat ini mengkonversi suara yang datang dari dalam air yang menjadi sinyal eletrik, dan kemudian dapat diamplifikasi, dianalisis, atau diperdengarkan di udara (Urick 1983 dalam Pitcher 1993). Hydrophone biasanya berupa suatu lempengan piezo-electric ceramic (Maclannen dan Simmonds 1992).

Standarisasi dari Hydrophone untuk keperluan bioakustik yang dikeluarkan oleh Bioacoustic Inc.(Blue 2001) memiliki spesifikasi sebagai berikut:

Kisaran frekuensi : 8Hz – 4000 Hz

Power : 2 mA dengan tegangan berkisar 6-12 V

Dolphin EAR Hydrophone mampu mendeteksi frekuensi suara pada 1-2 Hz. Ambang batas terendah pendengaran manusi hanya mampu mendengarkan suara hingga frekuensi 18-20 Hz. Suara-suara di luar ambang batas pendengaran normal manusia dapat di dengar menggunakan Dolphin EAR Hydrophone yang dilengkapi dengan perangkat lunak Wavelab 6. Bentuk perangkat dolphin EAR Hydrophone

dapat dilihat pada lampiran.Spesifikasi dari Dolphin EAR Hydrophone (Arretec 1999) dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Spesifikasi Dolphin EAR Hydrophone (Arretec 1999)

Kisaran frekuensi 7-22.0000 Hz

Tipe tranducer Hydrophone MPC(Piezo)

Bentuk konfigurasi Omni Directional

Kemasan hydrophone Rugged epoxy case, diameter 60 mm dan tebal 8 mm

Tipe kabel High Quality , rendah noise , selubung Neoprene / PVC tahan lama.

Panjang kabel standar 12 Meter

Preamplifer Dilengkapi dengan line /Earphone output.

Audio Output MONO, level dapat disesuaikan hingga ±50mW

Battery Standar 9V (transistor radio battery)

Power : ±7 mA pada 9V

Batas kisaran frekuensi yang diberikan adalah frekuensi suara yang dapat didengar secara normal dengan menggunakan earphones. Menggunakan Perangkat lunak Wavelab 6 untuk perekaman suara secara langsung dari Dolphin EAR, maka batas bawah frekuensi yang dapat dideteksi akan semakin rendah hingga mencapai beberapa Hz, dan batas atas frekuensi yang dapat dideteksi bisa mencapai lebih dari 22 KHz (Arretec 1999).

Transformasi Fourier

12 merupakan notasi sinyal dalam ruang waktu dan X adalah notasi untuk sinyal dalam domain frekuensi. Persamaan (1) disebut Transformasi Fourier dari x(t) sedangkan persamaan (2) disebut Invers Transformasi Fourier dari X(f), yakni x(t). Transformasi Fourier dapat menangkap informasi apakah suatu sinyal memiliki frekuensi tertentu ataukah tidak, tapi tidak dapat menangkap dimana frekuensi itu terjadi. Bentuk perintah (3) dan (4) hampir sama yakni menghitung DFT dari vector x, hanya pada perintah (4) ditambahi dengan penggunaan parameter panjang FFT (n).

Power Spectral Density

Frekuensi sebuah gelombang secara alami ditentukan oleh frekuensi sumber. Laju gelombang melalui sebuah medium ditentukan oleh sifat-sifat medium. Sekali frekuensi (f) dan laju suara (v) dari gelombang sudah tertentu, maka panjang

Karena pada penelitian laju suara yang digunakan pada medium zat cair, yaitu air laut. Maka laju suara di udara yang dilambangkan dengan (v) dapat dirubah interval frekuensi, dalam bentuk matematik (Brook dan Wynne 1991):

PSD = ……….

(7)

Perhitungan PSD pada Matlab menggunakan metode Welch (Krauss et al.

1995), yakni mencari DFT (berdasarkan perhitungan dengan algoritma FFT), kemudian mengkuadratkan nilai magnitude tersebut.

Metode Welch

sebuah metode estimasi yang terdiri dari empat langkah (Welch 1967). Metode periodogram yang digunakan untuk menentukan kepadatan kekuatan komponen frekuensi dalam sinyal didasarkan pada transformasi Fourier. Untuk mendapatkan PSD dari kuatan kualitas sinyal dengan metode periodogram welch . Untuk mengevaluasi kekuatan spektrum, metode ini membagi data ke dalam beberapa segmen yang saling tumpang tindih, menghitung kekuatan spektrum dengan menggunakan FFT pada setiap segmen dan membagi rata-rata nilai spectrum (Semmlow 2004). Kerugian utama yang disebabkan oleh faktor nonparametrik teknik estimasi spectral, seperti periodogram, adalah dampak dari kebocoran yang melebihi dari batas yang diinginkan yang disebabkan karena set data yang terbatas. Untuk mengatasi masalah ini, Welch mengusulkan ditingkatkannya sebuah metode estimasi . Metode Welch memperkirakan kuatan densitas spektrum dengan rata-rata modifikasi periodogram (Welch 1967). Dengan modifikasi periodogram adalah :

(8)

di mana f = fs adalah frekuensi variabel yang dinormalisasi memiliki unit siklus per sampel. Faktor skala Ts menyesuaikan besarnya diskrit spektrum sinyal waktu untuk menjadi sama dengan spektrum sinyal analog. M adalah panjang sinyal x (n). Fungsi windowing diwakili oleh sampel w (n), dan C adalah konstanta normalisasi didefinisikan sebagai :

(9)

Akhirnya, estimasi dari kepadatan kekuatan spektrum adalah :

(10) Pengolahan dan Analisis Data Suara Lumba-lumba

Pengolahan data akustik menggunakan perangkat lunak. Suara yang dihasilkan lumba-lumba hidung botol dan menghasilkan Fast Fourier Transform (FFT). FFT adalah algoritma untuk menghitung transformasi Fourier diskrit (FFT) dan kebalikannya. Sebuah Transformasi Fourier mengubah waktu (atau ruang) dengan frekuensi dan sebaliknya.Akibatnya, transformasi Fourier cepat yang banyak digunakan untuk banyak aplikasi di bidang teknik, sains, dan matematika (Potts dan Tasche 2001). Untuk melihat sebaran per satuan waktu maka digunakanperangkat lunak Wavelab 6,dan data FFT disimpan dalam bentuk .txt. setelah proses tersebut maka data tersebut diolah dengan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel lalu diolah dengan menggunakan perangkat lunak Matlab R2008b Untuk menghasilkan figure, sedangkan hasil spektogram dan filtering data suara dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Raven Pro ver 1.5.

14

tingkah laku Lumba – lumba dan dapat melihat kondisi kesehatan dari lumba-lumba dari hari ke-hari selama proses penelitian/ proses pengambilan suara.

Analisis statistik yang digunakan pada penelitian ini dengan menggunakan data suara whistle yaitu menggunakan Uji F (pengujian secara simultan). Uji F atau uji koefisien regresi secara serentak yaitu untuk mengetahui pengaruh variabel independen secara serentak terhadap variabel dependen, apakah pengaruhnya signifikan atau tidak. Tahap pengujiannya sebagai berikut :

Menentukan hipotesis nol (Ho) dan hipotesis alternatif (Ha) Ho : β1 = β 2 = β 3= 0

Artinya variabel X1 dan X2 secara serentak tidak berbeda nyata terhadap

variabel Y

Ha : β1≠ β 2 ≠ β 3 ≠ 0

Artinya variabel X1 dan X2 secara serentak berbeda nyata terhadap variabel Y

Uji F adalah penguji an terhadap koefisien regresi secara simultan. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh semua variabel independen, X1

adalah Intensitas (dB), X2 adalah Waktu (ms), dan Y adalah Frekuensi yang terdapat

di dalam model secara bersama-sama (simultan) terhadap variabel dependen. Uji F dalam penelitian ini digunakan untuk menguji signifikansi pengaruh current ratio, debt ratio, total assets turn over, return on assets terhadap keputusan investasi aktiva tetap secara simultan. Menurut Sugiyono (2010) rumus pengujian adalah:

F =

diterima jika Fhitung < Ftabel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Parameter Lingkungan

Suara mamalia (lumba-lumba) yang dimaksud dalam penelitian ini adalah suara

whistle yang berasal dari lumba-lumba yang keluar dari tengkorak lumba-lumba. Produksi suara yang berasal dari lumba-lumba itu sendiri akan menghasilkan tinggi rendahnya frekuensi yang dikaitkan dengan fenomena dua suara, seperti yang dijelaskan untuk burung dan suara yang berasal dari lumba-lumba (whistle). Mekanisme suara yang terjadi pada lumba-lumba masih belum jelas (Tyack & Miller 2002), tetapi hipotesis yang paling dapat diandalkan, didukung oleh percobaan fisiologis, mengidentifikasi bunyi suara sebagai sumber produksi suara dengan melihat pola dan menghitung frekuensi yang dihasilkan dari lumba-lumba tersebut (Madsen et al. 2011). Data rekaman suara yang ada, lumba-lumba Hidung Botol (Tursiops aduncus) memiliki tiga tipe suara yang berbeda. Ketiga tipe suara ini dapat dibedakan hanya dengan menggunakan pendengaran normal. Tipe suara yang di teliti dalam penelitian ini adalah suara whistle. Pada pengambilan data suara lumba-lumba dilakukan pada tanggal 15 Mei 2015. Pengambilan parameter terukur dengan mengukur parameter suhu dan salinitas yang dilakukan oleh pihak Taman Safari Indonesia pada 2 kolam penelitian dengan menggunakan objek yaitu lumba-lumba (kolam fisioterapi, dan pertunjukan). Pengambilan parameter lingkungan diperoleh dari pihak Taman Safari Indonesia yaitu sebelum dan sesudah makan dengan hasil salinitas dan suhu sebanyak 3 ulangan yang dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Salinitas dan suhu sebelum dan sesudah makan ( 15 Mei 2015)

Pada Tabel 2 saat sebelum pemberian makan di kolam fisioterapi ulangan ke 1,2,dan 3 nilai salinitas yaitu sebesar 30 ‰, sedangkan pengambilan data sesudah pemberian makan dengan ulangan yang sama, nilai salinitas mengalami penurunan menjadi 29 ‰, hal ini disebabkan salinitas yang terdapat pada kolam fisioterapi sudah terkontaminasi dengan faktor-faktor yang ada disekitar. Pada kolam pertunjukan sebelum makan dengan ulangan 1,2,dan 3 memiliki salinitas sebesar 29 ‰, pada saat sesudah makan kolam pertunjukan dengan ulangan yang sama, nilai salinitas yaitu 30 ‰. Suhu sebelum pemberian makan pada ulangan 1,2,dan 3 bernilai 23 °C dan sesudah pemberian makan dengan ulangan yang sama yaitu sebesar 22°C, hal ini berbanding terbalik dengan parameter terukur dibandingkan dengan kolam fisioterapi, yang disebabkan oleh bedanya jumlah lumba-lumba, bentuk kolam pemeliharaan , volume air, alat pengontrol suhu dan salinitas, dan tetesan hujan.

Kolam Ulangan Ke

Salinitas (‰)

Suhu °C

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

16

Analisis Noise/ Derau

Suara originalwhistle terdapat suara lumba-lumba, dan juga derau/ noise yang berasal dari aerator, dan riak air pada kolam penelitian. Analisis tingkat derau / Noise telah lama menjadi topik penting dalam instrumen yang berkaitan dengan pemancaran gelombang (Pulse). Analisis noise dalam penelitian ini yaitu menggunakan metode

Noisy time domain atau biasa disebut dengan besaran noise terhadap waktu yang merupakan metode penghitungan indeks waktu terhadap derau yang dihasilkan oleh sumber suara dengan pulsa yang diterima (Pullia dan Riboldi 2004), proses dalam pengolahan yaitu menggunakan Matlab R2008b (Lampiran 4). Penentuan Noise Time Domain yaitu dengan melihat pola suara yang dihasilkan dalam sebuah suara whistle, dengan waktu range 0- 700 ms. Dalam penelitian ini juga membahas tentang hal tersebut, menggunakan suara whistle dari lumba-lumba hidung botol. Standar frekuensi sampel (Fs) yaitu 44000 Hz, dengan melihat perbedaan setiap banyaknya pola suara whistle (kotak berwarna merah) yang dihasilkan oleh suara lumba-lumba.

Noisy Time Domain pada saat sebelum makan di kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 8 (a), (b),(c), dan (d).

Gambar 8 (a) Noisy time domain suara whistle 1 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 8 (b) Noisy time domain suara whistle 2 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 8 (d) Noisy time domain suara whistle 4 sebelum makan kolam fisioterapi Gambar 8 (a), (b), (c), dan (d) dengan kotak berwarna merah merupakan

range waktu pola spektrum whistle yang menunjukkan nilai puncak tertinggi yaitu berada pada suara whistle 2 dengan nilai noisy sebesar 5,9 pada waktu 600-610 ms yang terdapat pada pola ke-3 suara whistle (Gambar 12b). Hasil Noisy time domain ini memiliki keterkaitan yang sama dengan original spektrum yang dihasilkan (Gambar 12a,b,c,dan d). Nilai terendah dalam Noisy ini yaitu sebesar -7 dengan waktu yaitu 610 ms pada pola ke-3 (Gambar 8a). Gambar Noisy time domain suara whistle

sesudah makan kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 9 (a), (b), (c), (d) dan (e).

Gambar 9 (a) Noisy time domain suara whistle 1 sesudah makan kolam fisioterapi

18

Gambar 9 (c) Noisy time domain suara whistle 3 sesudah makan kolam fisioterapi

Gambar 9 (d) Noisy time domain suara whistle 4 sesudah makan kolam fisioterapi

yang sama dengan original spektrum yang dihasilkan (Gambar 9b dan 9e) . Nilai terendah dalam Noisy ini yaitu sebesar -7,2 berada pada suara whistle 3 dengan waktu 620 ms pada pola ke-2 (Gambar 9c), Gambar Noisy time domain suara whistle

sebelum makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 10 (a), (b), (c),dan (d).

Gambar 10 (a) Noisy time domain suara whistle 1 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 10 (b) Noisy time domain suara whistle 2 sebelum makan kolam pertunjukan

20

Gambar 10 (d) Noisy time domain suara whistle 4 sebelum makan kolam pertunjukan Gambar 10 (a), (b), (c), dan (d) dengan kotak berwarna merah memiliki nilai puncak tertinggi yaitu berada pada suara whistle 2 dan whistle 3 dengan nilai noisy sebesar 6,2 pada waktu 370 dan 600 ms yang terdapat pada pola ke-3 dan pola ke-5 suara whistle (Gambar 10b dan 10c). Hasil Noisy time domain ini memiliki keterkaitan yang sama dengan original spektrum yang dihasilkan (Gambar 10b dan 10c) . Nilai terendah dalam Noisy ini yaitu sebesar -7,8 berada pada suara whistle 4 dengan waktu 620 ms pada pola ke-5 (Gambar 36d). Gambar Noisy time domain

suara whistle sesudah makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 11 (a), (b), (c),dan (d).

Gambar 11 (a) Noisy time domain suara whistle 1 sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 11 (c) Noisy time domain suara whistle 3 sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 11 (d) Noisy time domain suara whistle 4 sesudah makan kolam pertunjukan Gambar 11 (a), (b), (c), dan (d) memiliki nilai puncak tertinggi yaitu berada pada suara whistle 2 dengan nilai noisy sebesar 6,4 pada waktu 500 ms yang terdapat pada pola ke-5 suara whistle (Gambar 11b). Hasil Noisy time domain ini memiliki keterkaitan yang sama dengan original spektrum yang dihasilkan (Gambar 11b). Nilai terendah dalam Noisy ini yaitu sebesar -7,9 berada pada suara whistle 3 dengan waktu 620 ms pada pola ke-7 (Gambar 11d). Menurut (Papale et al. 2013) nilai maksimum frekuensi samling perekaman suara whistle lumba-lumba hidung botol yaitu berada pada 48 kHz, sedangkan pada penelitian ini yaitu menggunakan frekuensi sampling 44 kHz, dan hal ini jelas menunjukkan perbedaan frekuensi sampel sebesar 4 kHz.

Hal ini dapat menyatakan bahwa tinggi rendahnya nilai noisy time domain

sangat tegak lurus berhubungan dengan original spektrum yang ada. Nilai noisy rendah maka spektrum juga memiliki nilai power yang rendah dan sebaliknya, jika nilai noisy tinggi maka nilai original spektrum juga akan tinggi. Menurut Pullia dan Riboldi (2004) semakin lama waktu akan mempengaruhi nilai dari derau/ niose yang dihasilkan, dan model atau rumus yang digunakan juga mempengaruhi hasil noisy serta pola spectral (Park et al.2003). Faktor yang terpenting dalam ilmu bioakustik mamalia adalah suara yang dihasilkan mamalia laut didalamnya masih terdapat derau/

noise yang bergabung dengan suara mamalia yang direkam yang akan membuat peningkatan durasi suara yang dihasilkan (Foote et al. 2004). Tingkat derau/ noise

22

Spektrum Suara whistle

Suara whistle adalah suara yang dihasilkan lumba-lumba dari melon (sumber suara). Suara ini dihasilkan oleh lumba-lumba yang biasanya disebut sebagai sebuah sinyal penanda, dan suara whistle juga digunakan untuk menjaga komunikasi diantara individu lumba-lumba (Cahill 2000). Suara whistle yang dihasilkan oleh lumba-lumba dapat mencapai 17,04 KHz (Azzolin et al. 2013). Spektrum asli (original spectrum) dengan melakukan analisa Matlab R2008b untuk melihat banyaknya pola spektrum suara whistle yang ada. Suara whistle yang digunakan yaitu 4-5 suara whistle pada

range waktu ±5 menit. Original suara whistle merupakan spektrum asli yang belum di lakukan filter. Whistle yang dilingkari dengan lingkaran berwarna hijau merupakan pola suara whistle yang dilihat berdasarkan banyaknya pola whistle dengan range

waktu 0-700 ms setiap terjadinya pola suara whistle, sedangkan yang lain merupakan

noise dari suara yang dihasilkan. Original Suara whistle sebelum makan kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 12 (a), (b), (c), dan (d).

Gambar 12 (a) Original suara whistle 1 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 12 (b) Original suara whistle 2 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 12 (c) Original suara whistle 3 sebelum makan kolam fisioterapi

Pada Gambar 12 (a) original suara yang diperoleh memiliki 3 pola suara yang berada pada waktu 50-100 ms, 240-350 ms, dan 540-600 ms. Pada Gambar 12 (b) memiliki 3 pola spektrum yang sangat kuat yaitu berada pada waktu 200-230 ms, 240-300 ms dan 500-600 ms. Pada Gambar 12 (c) juga memiliki 3 pola suara yang berapa pada waktu 10-80 ms, 300-350 ms, dan 550-650 ms, sedangkan pada Gambar 12 (d) memiliki pola suara yang lebih banyak dibandingkan dengan suara 1, 2, 3, pada

whistle 4 memiliki 5 pola suara dengan waktu yaitu 0-50 ms , 150-200 ms, 400-450 ms, 500-550 ms, dan yang terakhir 600-650. Original suara whistle sesudah makan pada kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 13 (a), (b), (c), (d), dan (e).

13 (a) Original suara whistle 1 sesudah makan kolam fisioterapi

13 (b) Original suara whistle 2 sesudah makan kolam fisioterapi

13 (c) Original suara whistle 3 sesudah makan kolam fisioterapi

24

13 (e) Original suara whistle 5 sesudah makan kolam fisioterapi

Pada Gambar 13 (a) original suara yang diperoleh memiliki 2 pola suara yang berada pada waktu 50-120 ms, 450-500 ms. Pada Gambar 13 (b) memiliki 9 pola spektrum yang sangat kuat yaitu berada pada waktu 60-110 ms, 140-160 ms, 180-220 ms, 270-290 ms, 370-390 ms, 440-470 ms, 480-530 ms, 540-620 ms, 640-670 ms. Pada Gambar 13 (c) memiliki banyaknya pola suara yang sama dengan whistle 1 yaitu 2 pola suara yang berada pada waktu 120-220 ms, 560-600 ms. Pada Gambar 13 (d) memiliki pola suara yang lebih sedikit dibandingkan dengan whistle 6 dengan waktu yaitu 0-80 ms , 120-180 ms, 240-320 ms, 340-380 ms, 420-480 ms, dan yang terakhir 540-600 ms, sedangkan pada Gambar 13 (e) memiliki pola suara sebanyak 5 dengan waktu 10-80 ms, 120-180 ms, 240-310 ms, 340-360 ms, dan yang terakhir 430-470 ms. Bentuk pola ditandai dengan lingkaran , dengan waktu maksimal

original suara whistle1,2, 3, 4 yaitu 700 ms. Original suara whistle sebelum makan pada kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 14 (a), (b), (c), dan (d).

Gambar 14 (a) Original suara whistle 1 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 14 (b) Original suara whistle 2 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 14 (d). Original suara whistle 4 sebelum makan kolam pertunjukan Pada Gambar 14 (a) original suara yang diperoleh memiliki 3 pola suara yang berada pada waktu 50-150 ms, 450-550 ms, dan 550-650 ms. Pada Gambar 14 (b) memiliki 5 pola suara yaitu berada pada waktu 70-140 ms, 190-260 ms, 390-440 ms, 460-560 ms, dan 660-720 ms. Pada Gambar 14 (c) memiliki 5 pola suara yaitu berada pada waktu 70-160 ms, 230-260 ms, 280-300 ms, 400-480 ms, dan 560-620 ms. Pada Gambar 14 (d) juga memiliki 5 pola suara dengan waktu yaitu 20-100 ms , 150-270 ms, 270-350 ms, 440-470 ms, dan 560-630 ms. Bentuk pola ditandai dengan lingkaran berwarna hijau , dengan waktu maksimal original suara whistle 1,2, 3, 4 yaitu 700 ms. Suara whistle 1 merupakan suara yang memiliki pola yang sangat sedikit dibandingkan pola yang lain, sedangkan suara whistle 2,3, dan 4 memiliki pola yang sama yaitu 5 pola dengan waktu setiap pola berbeda-beda. Original suara

whistlesesudah makan pada kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 15 (a), (b), (c), dan (d).

Gambar 15 (a) Original suara whistle 1 sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 15 (b) Original suara whistle 2 sesudah makan kolam pertunjukan

26

Gambar 15 (d) Original suara whistle 4 sesudah makan kolam pertunjukan Pada Gambar 12 (a) original suara yang diperoleh memiliki 3 pola suara yang berada pada waktu 30-110 ms, 340-460 ms, dan 445-515 ms. Pada Gambar 15 (b) memiliki 7 pola suara yaitu berada pada waktu 0-50 ms, 90 -180 ms, 200-300 ms, 330-370 ms, 440-510 ms, 530-580 ms, dan 590-670 ms. Pada Gambar 15 (c) memiliki 7 pola suara yaitu berada pada waktu 20-65 ms, 130-170, 200-280 ms , 330-370 ms, 410-465 ms, 500-560 ms, dan 590-700 ms. Pada Gambar 15 (d) juga memiliki 4 pola suara dengan waktu yaitu 25-100 ms , 160-240 ms, 255-310 ms, dan 640-680 ms. Bentuk pola ditandai dengan lingkaran berwarna hijau , dengan waktu maksimal original suara whistle1,2, 3, 4 yaitu 700 ms. Interval suara whistle sebelum, sesudah makan kolam fisioterapi, dan sebelum,sesudah makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16 Interval suara whistle di kolam fisioterapi dan kolam pertunjukan Gambar 16 menunjukkan interval suara whistle tertinggi terdapat pada whistle 1 saat sebelum makan kolam fisioterapi dengan nilai 100 ms yang ditunjukkan dengan point berwarna hijau, sedangkan interval terendah yaitu berada pada whistle 2 saat sesudah makan kolam fisioterapi yaitu 38 ms yang ditunjukkan dengan garis berwarna merah. Hasil suara original whistle yang dihasilkan pada kolam fisioterapi dan pertunjukan dengan perlakuan sebelum dan sesudah makan memiliki range waktu maksimal yang sama yaitu 700 ms, memiliki banyaknya pola yang berbeda dan memiliki waktu setiap pola yang berbeda. Menurut Bebus & Herzing (2015), rata-rata waktu suara whistle pada lumba-lumba hidung botol yang berada dipenangkaran/ kolam yaitu sekitar 600 ms. Hasil dari original spektrum ini menunjukkan range

waktu suara yang dilakukan dengan penelitian sebelumnya (Bebus & Herzing 2015), memiliki range waktu yang hampir sama dengan perbedaan selisih yaitu 100 ms.

Spektogram dan Band Pass filter Suara Whistle

Band Pass Filter adalah filter yang hanya melewatkan sinyal-sinyal yang frekuensinya tercantum dalam pita frekuensi atau pass band dengan cut off 1500 Hz-12000 Hz). Frekuensi dari sinyal yang berada di bawah pita frekuensi maupun di atas, tidak dapat dilewatkan atau diredam oleh rangkaian Band Pass Filter (Coughlin dan Driscoll 1982). Penelitian ini juga melakukan analisa suara menggunakan perangkat lunakRaven Pro ver 1.5 yang bertujuan untuk melihat spektogram suara whistle dan melakukan filtering menggunakan Band Pass Filter (BPF). Hasil spektogram suara

whistle pada saat sebelum makan pada kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 17 (a), 18 (a), 19 (a), dan 20 (a), sedangkan hasil spektogram Band Pass Filter dapat dilihat pada Gambar 17 (b), 18 (b), 19 (b), dan 20 (b).

Gambar 17 (a) Spektogram suara whistle 1 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 17 (b) Spektogram suara whistle 1 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam fisioterapi

28

Gambar 18 (b) Spektogram suara whistle 2 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 19 (a) Spektogram suara whistle 3 sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 19 (b) Spektogram suara whistle 3 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam fisioterapi

Gambar 20 (b) Spektogram suara whistle 4 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam fisioterapi

Pada Gambar 17 (a), 18 (a), 19 (a), dan 20 (a) merupakan spectrogram yang diolah dengan menggunakan Raven Pro ver 1.5 (Cornell Laboratory of Ornothology), hasil yang ditunjukkan merupakan hasil original suara yang belum dilakukan filtering. Gambar 17 (b), 18 (b) , 19 (b), dan 20 (b) merupakan Gambar spektogram yang sudah dilakukan filter dengan menggunakan Band Pass Filter 1500-12000 Hz. Pada Gambar 17 (b) menunjukkan adanya 3 pola suara dapat dilihat pada lingkaran berwarna hijau dengan rata-rata frekuensi yang ditunjukkan yaitu berada pada rentang 15000- 16000 Hz dengan pola pertama pada waktu 0-70 ms, pola kedua 260-350 ms, pola ketiga yaitu 540-600 ms. Gambar 17 (b) menunjukkan adanya 3 pola suara whistle yang ditunjukkan oleh lingkaran berwarna hijau dengan rata-rata frekuensi yang ditunjukkan yaitu berada pada rentang 15000- 16000 Hz sama dengan hasil whistle 1 sebelumnya tetapi memiliki perbedaan waktu terjadinya suara whistle pada suara

whistle 2 pola pertama berasal dari waktu 210-300 ms, pola kedua yaitu pada waktu 450-500 ms, dan pola ketiga yaitu berada pada waktu 550-650 ms. Pada Gambar 19 (b) terdapat 3 pola suara whistle dengan pola pertama pada waktu 10-60 ms , pola kedua 290-350 ms, dan pola ketiga 550-650 ms, rata-rata frekuensi yang dihasilkan yaitu pada 15000-16000 Hz. Pada Gambar 20 (b) memiliki 5 pola suara dengan waktu yaitu 0-50 ms , 150-200 ms, 400-450 ms, 500-550 ms, dan yang terakhir 600-650. Hasil spektogram dari suara whistle sesudah makan kolam fisioterapi dapat dilihat pada Gambar 21 (a), (b), 22 (a), (b), 23 (a), (b), 24 (a), (b), dan 25 (a), (b).

30

Gambar 21 (b) Spektogram suara whistle 1 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam fisioterapi

Gambar 22 (a) Spektogram suara whistle2 sesudah makan kolam fisioterapi

Gambar 22 (b) Spektogram suara whistle 2 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam fisioterapi

23 (b) Spektogram suara whistle 3 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam fisioterapi

24 (a). Spektogram suara whistle 4 sesudah makan kolam fisioterapi

24 (b). Spektogram suara whistle 4 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam fisioterapi

32

25 (b). Spektogram suara whistle 5 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam fisioterapi

Gambar 21 (a), 22 (a), 23 (a), 24 (a), dan 25 (a) merupakan spektogram suara

whistle yang belum dilakukan filter, sedangkan Pada Gambar 21 (b), 22 (b) , 23 (b), 24 (b), dan 25 (b) merupakan Gambar spektogram yang sudah dilakukan filter dengan menggunakan Band Pass Filter 1500-12000 Hz. Pada Gambar 21 (a) original suara yang diperoleh memiliki 2 pola suara yang berada pada waktu 50-120 ms, 450-500 ms. Pada Gambar 22 (a) memiliki 9 pola spektrum yang sangat kuat yaitu berada pada waktu 60-110 ms, 140-160 ms, 180-220 ms, 270-290 ms, 370-390 ms, 440-470 ms, 480-530 ms, 540-620 ms, 640-670 ms. Pada Gambar 23 (a) memiliki banyaknya pola suara yang sama dengan whistle 1 yaitu 2 pola suara yang berada pada waktu 120-220 ms, 560-600 ms. Pada Gambar 24 (a) memiliki pola suara yang lebih sedikit dibandingkan dengan whistle 6 dengan waktu yaitu 0-80 ms , 120-180 ms, 240-320 ms, 340-380 ms, 420-480 ms, dan yang terakhir 540-600 ms, sedangkan pada Gambar 25 (a) memiliki pola suara sebanyak 5 dengan waktu 10-80 ms, 120-180 ms, 240-310 ms, 340-360 ms, dan yang terakhir 430-470 ms. Hasil spektogram dari suara

whistle sebelum makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 26 (a), (b), 27 (a), (b), 28 (a), (b), 29 (a), (b).

Gambar 26 (a) Spektogram suara whistle 1 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 27 (a) Spektogram suara whistle 2 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 27 (b) Spektogram suara whistle 2 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 28 (a) Spektogram suara whistle 3 sebelum makan kolam pertunjukan

34

Gambar 29 (a) Spektogram suara whistle 4 sebelum makan kolam pertunjukan

Gambar 29 (b) Spektogram suara whistle 4 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sebelum makan kolam pertunjukan

Pada Gambar 26 (a), 27 (a), 28 (a), dan 29 (a), merupakan original suara yang belum dilakukan filtering, sedangkan pada Gambar 26 (b), 27 (b) , 28 (b), 29 (b), merupakan Gambar spektogram yang sudah dilakukan filter dengan menggunakan Band Pass Filter 1500-12000 Hz. Gambar 26 (a) original suara yang diperoleh memiliki 3 pola suara yang berada pada waktu 50-150 ms, 450-550 ms, dan 550-650 ms. Pada Gambar 27 (a) memiliki 5 pola suara yaitu berada pada waktu 70-140 ms, 1190-260 ms, 3900-440 ms, 460-560 ms, dan 6600-720 ms. Pada Gambar 28 (a) memiliki 5 pola suara yaitu berada pada waktu 70-160 ms, 230-260 ms, 280-300 ms, 400-480 ms, dan 560-620 ms. Pada Gambar 29 (a) juga memiliki 5 pola suara dengan waktu yaitu 20-100 ms , 150-270 ms, 270-350 ms, 440-470 ms, dan 560-630 ms. Bentuk pola ditandai dengan lingkaran berwarna hijau , dengan waktu maksimal

original suara whistle 1,2, 3, 4 yaitu 700 ms. Frekuensi rata-rata di setiap pola yang ditunjukkan dari Gambar tersebut berada pada range frekuensi 15000-16000 Hz. Hasil spektogram dari suara whistle sesudah makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 30 (a), (b), 31 (a), (b), 32 (a), (b), 33 (a), (b).

Gambar 30 (b) Spektogram suara whistle 1 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 31 (a) Spektogram suara whistle 2 sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 31 (b) Spektogram suara whistle 2 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam pertunjukan

36

Gambar 32 (b) Spektogram suara whistle 3 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 33 (a) Spektogram suara whistle 4 sesudah makan kolam pertunjukan

Gambar 33 (b) Spektogram suara whistle 4 (Band Pass Filter 1500-12000 Hz) sesudah makan kolam pertunjukan

dan time yang berbeda tetapi memiliki frekuensi yang sama. Hal ini dapat menyatakan bahwa suara yang dihasilkan dengan pola- pola suara tersebut berbeda dengan penelitian (Azzolin et al. 2013) yang memiliki frekuensi 17,04 KHz yang dilakukan pada laut mediterania menurut. Range frekuensi 9,9 kHz -15,9 kHz pada kolam fisioterapi, dan kolam pertunjukan 14,6 kHz – 17,8 kHz, hasil ini menunjukkan perbedaan terhadap hasil penelitian yang dilakukan (Healey et al. 2006)

Power Spectral Density (PSD) Suara Whistle

Power Spectral Density (PSD) berfungsi untuk menyamakan jumlah baris dan kolom data matrik m-file dari hasil proses perekaman suara. Kerapatan spektral daya adalah konsep yang berguna untuk menentukan pita frekuensi yang optimum dari sistem transmisi sinyal. PSD merupakan variasi daya (energy) sebagai fungsi frekuensi dalam bentuk kerapatan spectrum yang diestimasi menggunakan FFT yang diproses dengan menggunakan Matlab R2008b (Lampiran 3), metode PSD ini merupakan salah satu teknik estimasi spectral modern yang diajukan selama dekade ini ( Stoica dan Moses 1997). Grafik Power Spectral Density (PSD) sebelum makan kolam fisoterapi dapat dilihat pada Gambar 34.

Gambar 34 Power Spectral Densitywhistle 1-4 sebelum makan pada kolam fisioterapi

Gambar 34 diatas menunjukkan adanya 4 suara whistle yang dihasilkan dengan nilai Power Spectral Density (PSD) yang tertinggi yaitu terdapat pada 24,30 dB/Hz dengan ditunjukkan pada warna hitam yaitu pada suara whistle 4 pada saat sebelum makan kolam fisioterapi (ditunjukkan dengan lingkaran berwarna hitam). Nilai intensitas tertinggi terletak pada selang frekuensi 15100- 15900 Hz, sedangkan nilai terendah yaitu berada pada whistle 2 dengan frekuensi 8200 Hz dengan nilai

Power Spectral Density (PSD) 22,70 dB/Hz yang ditunjukkan dengan garis berwarna biru. Gambar 3D hubungan frekuensi, intensitas dan waktu dapat dilihat pada

38

lampiran 6. Grafik Power Spectral Density (PSD) sesudah makan kolam fisoterapi dapat dilihat pada Gambar 35.

Gambar 35 Power Spectral Densitywhistle 1- 5 sesudah makan kolam fisioterapi Gambar 35 diatas menunjukkan adanya 5 suara whistle yang dihasilkan dimana whistle 1 berwarna merah, whistle 2 berwarna biru, whistle 3 berwana hijau,

whistle 4 berwarna hitam, dan whistle 5 berwarna biru muda. Nilai Power Spectral Density (PSD) yang tertinggi yaitu terdapat pada 27,08 dB/Hz dengan ditunjukkan pada warna hitam yaitu pada suara whistle 4 pada saat sesudah makan kolam fisioterapi (ditunjukkan dengan lingkaran berwarna hitam). Nilai intensitas tertinggi pada selang frekuensi 9900 Hz -10200 Hz, sedangkan nilai terendah yaitu berada pada whistle 1 dengan frekuensi 9200 Hz dengan nilai Power Spectral Density (PSD) 22,49 dB/Hz yang ditunjukkan dengan garis berwarna merah. Dengan melihat pola spectral, whistle 4 memiliki frekuensi suara pada range 14200 Hz -1600 Hz yang merupakan intensitas tertinggi dibandingkan dari suara 1,2,3,dan 5. Pola spektral yang dihasilkan menunjukkan suara mendominasi pada frekuensi 9900-11200 Hz (puncak suara whistle juga terdapat pada 3, dan 5), suara whistle 3, dan 5 memiliki range

frekuensi puncak suara yaitu pada frekuensi 10000 Hz -12000 Hz. Range frekuensi suara whistle yang dihasilkan menurut (Gridley et al. 2012) berada pada 5 dan 7 kHz, hal ini menjelaskan bahwa hasil penelitian yang sudah dilakukan memiliki range

yang berbeda yaitu berada pada 15, 16 and 17 kHz, perbedaan nilai frekuensi ini disebabkan karena perlakuan terhadap lumba-lumba, dan tempat hidup lumba-lumba yang berbeda. Gambar 3D hubungan frekuensi, intensitas dan waktu dapat dilihat pada lampiran 7. Grafik Power Spectral Density (PSD) sebelum makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 36.

Gambar 36 Power Spectral Densitywhistle 1- 4 sebelum makan kolam pertunjukan Gambar 36 diatas menunjukkan adanya 4 suara whistle, nilai Power Spectral Density (PSD) yang tertinggi yaitu terdapat pada 28,03 dB/Hz dengan ditunjukkan pada warna hijau yaitu pada suara whistle 3 pada saat sebelum makan kolam pertunjukan (ditunjukkan dengan lingkaran berwarna hitam). Nilai intensitas tertinggi pada selang frekuensi 14642 Hz-16000 Hz, sedangkan nilai terendah yaitu berada pada whistle 4 dengan frekuensi 9300 Hz dengan nilai Power Spectral Density (PSD) 21,97 dB/Hz yang ditunjukkan dengan garis berwarna hitam. Dengan melihat pola spektral, whistle 3 memiliki frekuensi suara pada range 14642 Hz -16000 Hz yang merupakan intensitas tertinggi dibandingkan dari suara 1,2, dan 4. Puncak suara

whistle juga terdapat pada 1, dan 4, suara whistle 1, dan 4 memiliki range frekuensi puncak suara yaitu pada frekuensi 14100 Hz -17000 Hz.. Gambar 3D hubungan frekuensi, intensitas dan waktu dapat dilihat pada lampiran 8. Grafik Power Spectral Density (PSD) sesudah makan kolam pertunjukan dapat dilihat pada Gambar 37.

Gambar 37 Power Spectral Densitywhistle 1- 4 sesudah makan kolam pertunjukan Frekuensi 14642-16000 Hz dengan

nilai Power Spectral Density ( PSD) yaitu 28,03 dB/Hz pada waktu 400-480 ms, pada whistle 3

Frekuensi 16100-17800 Hz dengan nilai

Power Spectral Density (PSD) yaitu 29,16 dB/Hz pada waktu 600-680 ms, pada