5 SIMULASI DAN UJI COBA SISTIM DETEKSI

(1)

5 SIMULASI DAN UJI COBA

SISTIM DETEKSI

5.1 Simulasi Perubahan Fase

5.1.1

Konfigurasi uji coba

Simulasi dilakukan untuk mengetahui adanya perbedaan fase yang diterima dari gelombang pantul berbagai kondisi gerakan berbagai jenis kawanan ikan. Kawanan ikan tersebut di simulasikan dalam bentuk ikan-ikanan dari tripleks, karet dan kayu cembung. Demikian pula simulasi tersebut dilakukan untuk berbagai posisi ikan-ikanan dengan susunan vertikal maupun jumlah dan jarak lapisan horisontal, kecepatan, arah transducer terhadap arah gerakan ikan-ikanan, yaitu 450 dan 1350 . (hanyauntuk satu jenis ikan-ikanan saja). Pada semua uji coba, dilakukan dengan posisi transducer di arahkan tegak lurus arah gerakan ikan-ikanan. Uji coba dilakukan sebanyak 5 kali untuk setiap satu macam percobaan.

Uji coba dilakukan di kolam laboratorium Akustik ITK, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB Bogor dengan diameter 6 m dan kedalaman 3 m dari permukaan lantai. Konfigurasi uji coba dapat dilihat pada Gambar 73 dan bagian pengendali pada Gambar 74. Pada gambar unit penggerak berada di sebelah kiri pengamatan, unit pengendali, perangkat pendeteksi jenis ikan dan komputer dan posisi transducer berada tegak lurus arah gerakan. Untuk kondisi default uji coba dilakukan untuk kecepatan 1.5 m/detik

Uji coba yang dilakukan meliputi :

1. Uji coba ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari tripleks 2. Uji coba ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari karet 3. Uji coba ikan-ikanan berukuran 30 cm dari tripleks

4. Uji coba ikan-ikanan berukuran 30 cm 2 (dua ) lapis dengan jarak 5 cm 5. Uji coba ikan-ikanan berukuran 30 cm 2 (dua ) lapis dengan jarak 10 cm 6. Uji coba ikan-ikanan berukuran 10 cm permukaan rata dari tripleks 7. Uji coba ikan-ikanan berukuran 10 cm permukaan cembung dari kayu 8. Uji coba untuk kecepatan 1 m/det

(2)

9. Uji coba untuk posisi transducer 450 dan 1350 terhadap arah gerakan ikan-ikanan (lihat Gambar 73).

Gambar 73. Konfigurasi uji coba simulasi perubahan fase.

Gambar 74. Tampak muka tampilan pengendali. .

Uji coba dilakukan dengan memancarkan gelombang akustik 200 kHz ke arah gerakan ikan-ikanan melalui transducer pemancar. Oleh ikan-ikanan tersebut gelombang yang dipancarkan dipantulkan ke rangkaian penguat penerima melalui transducer penerima. Oleh rangkaian penguat penerima gelombang yang

Posisi 450 Posisi 1350 Arah gerakan ikan-ikanan Posisi Tegak lurus (900) Pengendali jarak jauh

(3)

keluar dari transducer diperkuat yang kemudian perubahan fasenya dideteksi oleh rangkaian pendeteksi fase. Gelombang dengan frekuensi 200 kHz dan frekuensi diatasnya ditapis oleh rangkaian LPF sehingga yang keluar hanya gelombang perubahan fasenya. Selanjutnya gelombang perubahan fase tersebut di salurkan ke komputer dengan bantuan perangkat lunak ‘Cool edit Pro’ yang kemudian disimpan dalam file dengan nama *. wav.

Untuk menampilkan spektrum frekuensi dari gelombang perubahan fase setiap hasil uji coba dalam file *.wav tersebut, dilakukan dengan menggunakan teknik Fast Fourier Tranform (FFT) yang terdapat pada perangkat lunak Wavelab. Besaran FFT yang digunakan, yaitu jumlah sampling 512 dan teknik penghalusan menggunakan Hamming Window. Selanjutnya data spektrum yang diperoleh disimpan dalam file MS Excell untuk proses analisis.

5.1.2

Uji coba simulasi gerakan unit pembawa ikan-ikanan dalam keadaan kosong.

Bentuk gelombang keluaran dari phase detector masih mengadung noise. Noise tersebut diperoleh dari gerakan unit pembawa ikan-ikanan itu sendiri. Untuk menghilangkan noise tersebut, gelombang keluaran dari rangkaian pendeteksi fase dari gerakan ikan-ikanan yang diamati direduksi terlebih dahulu dengan noise dari unit pembawa ikan-ikanan. Untuk itu perlu dilakukan uji coba untuk mendeteksi perubahan fase unit pembawa ikan-ikanan yang bergerak dalam keadaan kosong. Pada Gambar 75 dapat dilihat foto uji coba simulasi gerakan unit pembawa dalam keadaan kosong.

Gambar 76 (a) memperlihatkan bentuk gelombang perubahan fase gerakan unit pembawa ikan-ikanan dalam keadaan kosong, sedangkan Gambar 76 (b) adalah spektrum frekuensi dari gelombang tersebut. Selanjutnya gelombang tersebut akan digunakan untuk mereduksi gelombang keluaran dari hasil uji coba simulasi untuk semua ikan-ikanan sehingga diperoleh hasil simulasi yang bersih dari noise akibat adanya gelombang gerakan unit pembawa ikan-ikanan tersebut. Untuk mereduksi gelombang keluaran dari setiap hasil uji coba dilakukan dengan cara mengurangi spektrum frekuensi keluaran dari setiap hasil uji coba dengan spektrum frekuensi dari noise dengan menggunakan fasilitas ’cool edit pro’.

(4)

(5)

(a)

(b)

Gambar 76. Hasil uji coba simulasi gerakan unit pembawa dalam keadaan kosong (a) bentuk gelombang b) spektrum frekuensi.

5.1.3

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari tripleks

Uji coba dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari tripleks dan ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari karet seperti yang diperlihatkan pada Gambar 77. Hasil uji coba dapat dilihat pada Gambar 78.

Waktu (ms) Amplitude (dB)

(6)

Dari Gambar 78 (a) tersebut dapat dilihat salah satu bentuk gelombang dari 5 (lima) hasil uji coba keluaran dari perangkat ’pendeteksi jenis kawanan ikan’ yang masih mengandung noise dari gerakan unit pembawa ikan-ikanan. Untuk menghilangkan noise tersebut gelombang keluaran yang diperoleh direduksi terlebih dahulu dengan noise tersebut setelah dikurangi dengan noise dari gerakan unit pembawa ikan-ikanan dengan cara seperti yang telah dijelaskan pada subbab 5.1.2 Bentuk gelombang perubahan fase untuk ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari tripleks setelah direduksi dari noise dapat dilihat pada Gambar 78 (b).

(7)

Amplitude (dB) Waktu (ms) (a) (b).

Gambar 78. Bentuk gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari tripleks (a) masih mengandung noise (b) tanpa noise.

5.1.4

Uji coba simulasi ikan-ikanan dengan permukaan karet

Uji coba dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dengan bahan dari karet yang diperlihatkan pada Gambar 79, sedangkan gelombang output dari penggeseran fase akibat adanya pantulan dari gerakan

ikan-Waktu (ms) Amplitude (dB)

(8)

ikanan berukuran 20 x 25 cm dengan permukaan dari karet yang bebas dari noise akibat gerakan unit pembawa ikan-ikanan dapat dilihat pada Gambar 80.

Gambar 79. Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 20 x 25 cm dari karet.

Gambar 80. Tampilan gelombang perubahan fase akibat pantulan gerakan ikan- ikanan berukuran 20 x 25 cm dengan permukaan dari karet setelah dibebaskan dari noise gerakan unit pembawa ikan-ikanan.

(9)

5.1.5

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 30 cm

Uji coba dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dari tripleks dengan susunan belah ketupat dan acak seperti yang diperlihatkan masing-masing pada pada Gambar 81 (a) dan Gambar 81 (b).

(a)

(b)

Gambar 81. Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 30 cm (a) susunan belah ketupat (b) dengan susunan tidak teratur.

Susunan tidak beraturan

(10)

Bentuk gelombang hasil uji cobanya dapat dilihat pada Gambar 82. (a) (b)

Gambar 82. Tampilan gelombang perubahan fase akibat pantulan gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm tanpa noise unit pembawa ikan-ikanan (a) susunan belah ketupat (b) susunan tidak teratur. Waktu (ms) Amplitude (dB) Waktu (ms) Amplitude (dB) 0.01 ms 0.01 ms

(11)

5.1.6

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 30 cm 2 lapis

Uji coba dilakukan dengan menggunakan 2 (dua) lapis ikan-ikanan berukuran 30 cm dari tripleks yang diperlihatkan pada Gambar 83 dan pada Gambar 84 diperlihatkan bentuk gelombang gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dari tripleks tanpa noise.

Gambar 83. Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 30 cm 2 (dua) lapis.

Pada Gambar 84 dapat dilihat bentuk gelombang yang dihasilkan mendekati bentuk sinusoida dengan panjang gelombang 0.01 ms atau frekuensi sekitar 1 kHz.

2 (dua) lapis

(12)

Gambar 84. Tampilan bentuk gelombang perubahan fase akibat pantulan 2 lapis kawanan ikan-ikanan berukuran 30 cm tanpa noise.

5.1.7

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 10 cm

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 10 cm dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan dengan panjang 10 (sepuluh) cm yang terbuat dari tripleks seperti yang diperlihatkan pada Gambar 85, sedangkan Gambar 86 memperlihatkan spektrum frekuensi dari gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukan rata dari tripleks.

(13)

Gambar 85. Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukaan rata dari tripleks.

Gambar 86. Bentuk gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukaan rata dari tripleks tanpa noise.

0.01 ms Amplitude (dB)

(14)

5.1.8

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukaan cembung Uji coba dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukaan cembung dari kayu, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 87, sedangkan Gambar 88 adalah gambar bentuk gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 10 cm dengan permukaan cembung dari kayu tanpa noise.

Gambar 87. Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 10 cm dari kayu cembung.

(15)

Amplitude ( dB)

Waktu (ms)

Gambar 88. Tampilan bentuk gelombang perubahan fase akibat pantulan gerakan ikan-ikanan dengan permukaan cembung dari kayu tanpa noise.

5.1.9

Uji coba simulasi ikan-ikanan berukuran 30 cm dengan kecepatan lambat Uji coba dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dengan kecepatan 3/4 dari kecepatan biasanya (default) yaitu 1 m/det, dengan transducer diarahkan tegak lurus arah gerakan ikan-ikanan seperti yang dilakukan pada uji coba ikan-ikanan berukuran 30 cm hanya bedanya kecepatan yang digunakan lebih lambat. Bentuk gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dengan kecepatan 1 m/det dapat dilihat pada Gambar 89.

(16)

Amplitude (dB)

Waktu (ms)

Gambar 89. Tampilan bentuk gelombang perubahan fase akibat pantulan gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dengan kecepatan 1 m/det.

5.1.10

Uji coba simulasi dengan posisi transducer 300 dan 1500 dari arah gerakan ikan-ikanan

Uji coba tersebut dilakukan dengan menggunakan ikan-ikanan berukuran 30 cm dengan transducer diarahkan 300 dan 1500 dari arah gerakan ikan-ikanan dengan kecepatan 1.5 m/det (default). Posisi transducer dapat dilihat pada Gambar 90 (a) dan 90 (b)., sedangkan Gambar 91 (a). adalah gambar bentuk gelombang perubahan fase gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm untuk posisi tansducer yang diarahkan ke gerakan ikan-ikanan dengan sudut 300 dan Gambar 91 (b) untuk posisi transducer 1500 ke arah gerakan ikan-ikanan.

(17)

(a)

(b)

Gambar 90. (a) Uji coba simulasi dengan posisi transducer 300 dari arah gerakan ikan-ikanan dan (b) Uji coba simulasi dengan posisi tarnsducer 1500.

Transducer ± 300

± 1500

(18)

Waktu (ms) (a) Waktu (ms) (b)

Gambar 91. Tampilan bentuk gelombang perubahan fase akibat pantulan gerakan ikan-ikanan berukuran 30 cm (a) dengan posisi transducer 300 dan (b) 1500 dari gerakan ikan-ikanan.

0.01 ms

0.01 ms Amplitude (dB)

(19)

5.2 Uji Coba Simulasi Pengaruh Gangguan

Uji coba tersebut untuk menguji pengaruh gangguan atau gangguan yang diterima secara bersamaan dengan gelombang pantul gerakan kawanan ikan yang diamati. Ada pun jenis gangguan yang di amati adalah :

1. Gangguan yang mewakili pantulan gelombang yang dipancarkan alat itu sendiri pada frekuensi 200 kHz

2. Gangguan dengan frekuensi 50 kHz, dan 250 kHz

3. Gangguan frekuensi yang sama dengan frekuensi alat 200 kHz untuk fase yang sama dan berbeda yang mewakili gangguan dari perangkat fish finder atau echo sounder yang beroperasi disekitarnya pada frekuensi yang sama. 4. Gangguan dari suara mesin

5. Gangguan yang mewakili pantulan dari gelombang pantul gerakan kawanan ikan yang diterima bersamaan dengan gelombang pantul dari gerakan kawanan ikan itu sendiri.

5.2.1

Uji coba simulasi pengaruh pantulan gelombang pembawa

Konfigurasi uji coba simulasi pengaruh gelombang pantul yang diterima dapat dilihat pada Gambar 92. Untuk melakukan uji coba pengaruh pantulan dari gelombang pembawa 200 kHz, diperlukan

1. Sebuah rangkaian simulasi pembangkit gelombang yang dipantulkan kawanan ikan yang diwakili oleh rangkaian phase modulator yang dihubungkan dengan alat pembangkit function generator dan pembangkit gelombang 200 kHz.

2. Sebuah rangkaian simulasi pantulan gelombang pembawa yang diwakili oleh rangkaian penggeser fase.

3. Sebuah rangkaian penyampur yang menggabungkan output dari phase modulator dan penggeser fase yang kemudian dihubungkan ke input rangkaian pendeteksi fase.

4. Rangkaian pendeteksi fase yang outputnya dihubungkan ke rangkaian LPF. Keluaran dari LPF adalah merupakan gelombang gerakan kawanan ikan yang diamati.

(20)

Gambar 92. Konfigurasi uji coba simulasi gangguan pantulan gelombang-gelombang yang dipancarkan.

Dalam simulasi gelombang yang keluar dari phase detector diharapkan sama dengan gelombang input modulasi phase modulator atau output dari function generator.

Hasil uji coba untuk adanya gangguan (interference) dari pantulan gelombang-gelombang yang dipancarkan (gelombang pembawa) dapat dilihat pada Gambar 93 (a) dan Gambar 93 (b).

Ch 1 Ch 2 Pembangkit gelombang pembawa 200 kHz phase modulator Batere 3 VDC catu perubahan fase MIXER RF Generator Function Gen LPF phase detector Sebagai pembangkit gelombang gerakan kawanan ikan

(21)

Gambar 93. Hasil uji coba dari pantulan gelombang yang dipancarkan (a) input ke mixer (b). Gelombang yang keluar rangkaian phase detector setelah melewati rangkaian LPF.

Pantulan gelombang yang dipancarkan

Output dari rangkaian phase detector

Output dari Function Generator mewakili gerakan ikan (b) Waktu (detik) Tegangan (mV)

∇φ

Delay akibat pantulan

gelombang pantul oleh gerakan kawanan ikan

Waktu (detik) Tegangan (mV)

(22)

5.2.2

Uji coba simulasi pengaruh adanya gangguan dari pantulan gelombang pantul gerakan kawanan ikan itu sendiri

Disamping gelombang yang dipantulkan oleh gerakan kawanan ikan diterima langsung oleh penerima, gelombang-gelombang tersebut juga mengalami pantulan dari obyek sekitarnya dan ikut diterima bersama-sama gelombang pantul gerakan kawanan ikan itu sendiri. Pantulan pada uji coba ini khusus pantulan dari obyek yang tidak bergerak.

Konfigurasi uji coba dapat dilihat pada Gambar 94. Gelombang pantulan oleh gerakan kawanan ikan yang mengalami pantulan obyek sekitarnya, diwakili oleh rangkaian phase modulator yang frekuensi 200 kHz nya digeser terlebih dahulu oleh rangkaian penggeser fase.

Gambar 94. Konfigurasi rangkaian simulasi pantulan gelombang pantul obyek bergerak seperti gerakan ikan.

Ch 1 Ch 2 Pembangkit gelombang pembawa 200 kHz Penggeser fase Batere 3 VDC catu perubahan fase Function generator LPF Phase detector MIXER Sebagai pembangkit gelombang gerakan kawanan ikan

(23)

Hasil uji coba dapat dilihat pada Gambar 95 (a) dan 95 (b). masing-masing menunjukkan foto dari gelombang yang masuk ke rangkaian mixer dan gelombang yang keluar LPF dari rangkaian phase detector.

Gambar 95. Hasil uji coba gangguan dari pantulan gelombang pantul gerakan kawanan ikan itu sendiri.(a) input ke mixer (b) perbandingan gelombang mewakili gerakan ikan dan output dari phase detector setelah LPF.

∇φ

Delay akibat pantulan

Pantulan gelombang pantul oleh gerakan kawanan ikan

gelombang pantul oleh gerakan kawanan ikan (a)

Waktu (detik) Tegangan (mV)

Output dari LPF

Output dari Function Generator mewakili gerakan ikan Bentuknya berbeda (b) Waktu (detik) Tegangan (mV)

(24)

Pada gambar dapat dilihat bentuk gelombang yang keluar dari phase detector setelah melewati LPF berbeda bentuk dengan gelombang yang mewakili gerakan ikan. Hal tersebut akan dibahas dalam Bab analisis.

5.2.3

Uji coba simulasi pengaruh gangguan dari suara motor.

Uji coba ini dilakukan untuk melihat pengaruh adanya gangguan dari suara motor terhadap gelombang perubahan fase akibat adanya gerakan kawanan ikan. Gangguan suara motor diperoleh dari cassette recorder yang digabungkan dengan gelombang pantulan akibat adanya gerakan kawanan ikan.

Konfigurasi uji coba dapat dilihat pada Gambar 96. Hasil uji coba

Function generator

Gambar 96. Konfigurasi uji coba simulasi pengaruh gangguan suara motor. Ch 1 Ch 2 Phase modulator MIXER RF Generator LPF Phase detector Pembangkit gelombang gerakan kawanan ikan CASETTE

Pembangkit suara mesin dan suara gangguan

(25)

dapat dilihat pada Gambar 97 (a). dan 97 (b). Gambar 97 (a) memperlihatkan gelombang yang masuk ke rangkaian.

(a)

Gambar 97. Hasil uji coba gangguan suara motor a). gelombang yang masuk ke rangkaian mixer b) perbandingan keluaran LPF dengan gelombang yang mewakili gerakan kawanan ikan.

Output dari LPF

Output dari Function Generator mewakili gerakan ikan Bentuknya mirip (b) Waktu (detik) Tegangan (mV) Waktu (detik) Tegangan (mv)

(26)

mixer, sedangkan Gambar 97 (b). memperlihatkan foto dari keluaran rangkaian phase detector setelah melewati rangkaian LPF dan gelombang yang mewakili gerakan ikan. Pada gambar dapat dilihat kedua gelombang mempunyai bentuk mirip. Hal ini berarti gangguan suara mesin tidak berpengaruh.

5.2.4

Uji coba simulasi pengaruh gelombang yang frekuensinya sama dengan frekuensi pembawa (200 kHz)

Uji coba ini dilakukan untuk melihat pengaruh gangguan dari peralatan atau instrumen akustik lainnya seperti perangkat fish finder lainnya yang digunakan pada frekuensi yang sama dengan frekuensi kerja alat. (200 kHz). Konfigurasi uji coba simulasi pengaruh gangguan pada frekuensi sama dengan fase sama atau berbeda dapat dilihat pada Gambar 98.

Function generator

Gambar 98. Konfigurasi uji coba simulasi pengaruh gangguan pada frekuensi yang sama.

Ch 1 Ch 2 Phase modulator MIXER RF Generator LPF Phase detector Pembangkit gelombang gerakan kawanan ikan Pembangkit gelombang pembawa 200 kHz Penggeser fase

(27)

Pada uji coba tersebut dilakukan pengamatan untuk frekuensi dengan fase sama dan fase berbeda dengan gelombang pembawa. Rangkaian penggeser fase digunakan untuk menggeser fase gelombang pembawa 200 kHz, yang mewakili gangguan dari fase 00 sampai fase 1800 .

Hasil uji coba dapat dilihat pada Gambar 99 yang menunjukkan perbandingan gelombang yang keluar phase detector sesudah melewati rangkaian LPF dan gelombang yang mewakili gerakan sekelompok ikan. Dari hasil uji coba dapat dilihat bahwa bentuk gelombang yang keluar dari rangkaian pendeteksi fase setelah melewati rangkaian LPF mirip dengan gelombang gerakan kawanan ikan yang diwakili oleh output dari function generator.

Gambar 99. Hasil uji coba gangguan dengan frekuensi yang sama. Output dari LPF

Output dari Function Generator mewakili gerakan ikan Bentuknya sama Waktu (detik) Tegangan (mV)

(28)

5.3 Uji Coba di Kolam

5.3.1

Konfigurasi uji coba

Uji coba di kolam dilakukan dengan menggunakan fasilitas unit Karantina ikan air laut dari Seaworld. Dengan memanfaatkan kolam berbentuk angka delapan yang terbuat dari fiber (Gambar 100). Bagian muka dari kolam digunakan untuk ikan yang akan diuji. Agar ikan-ikan tersebut tidak keluar dari kolam bagian muka, kolam bagian belakang dengan kolam bagian belakang dibatasi oleh jaring. Perangkat transducer diletakkan di ujung kolam bagian belakang. Agar ikan-ikan tersebut diupayakan berenang mengelilingi kolam bagian muka, dipasang pagar penggiring ditengah-tengah kolam tersebut dengan ukuran diameter 2 m dan tinggi 2 m. Pagar penggiring tersebut terbuat dari lembaran pastik yang terpasang pada 8 (delapan) pipa paralon yang bagian bawahnya disanggah dengan masing-masing oleh sebuah coran batako yang berfungsi sebagai pemberat.

Gambar 100. Konfigurasi proses uji coba sinyal yang diterima dari sinyal pantulan yang dipancarkan transducer pemancar.

Jaring dengan bahan polyethylene φ = 1 cm, Lembaran plastik 1 mm, keliling : 6 m Tinggi : 2 m PVC 1” batako 2 m Transducer 8 m

(29)

5.3.2

Pelaksamaan Uji coba

Uji coba yang dilakukan di kolam terdiri dari :

1. Uji coba deteksi perubahan fase akibat pantulan 2 jenis kawanan ikan yaitu bandeng, dan hiubambu dimana setiap jenis ikan dilakukan sebanyak 5 (lima) kali percobaan pada jarak 4 m dengan transducer.

2. Uji coba untuk bandeng dilakukan untuk beberapa posisi transducer yaitu 300, 1500 dan 900 pada jarak 1 m terhadap arah gerakan kawanan ikan serta uji coba pada kondisi adanya gangguan dari suara motor.

Spesifikasi jenis ikan yang digunakan dalam uji coba di kolam Seaworld dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Spesifikasi jenis ikan yang digunakan uji coba di kolam Seaworld No Nama ikan Species Kawanan Panjang _(cm) Jumlah

1 Bandeng Elops hawaiensis schooling 15 20

2 Hiubambu Chioscyllium punctatum

shoaling 100 5

Bandeng diperoleh dari tambak dipantai Bekasi Utara. Pada awal kedatangan di Seaworld bandeng tersebut diletakkan dalam kolam khusus untuk dapat beradaptasi di air laut dengan tingkat salinitas sesuai yang digunakan di karantina Seaworld dengan cara mengganti air dengan air laut secara bertahap (aklimatisasi).

Untuk semua jenis ikan (bandeng dan hiubambu) uji coba dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dengan transducer berada pada posisi 90o dengan jarak 4 m yang konfigurasinya dapat dilihat pada Gambar 101. Uji coba juga dilakukan untuk posisi transducer 300, 1500 dan 900 dengan jarak 1 m hanya untuk bandeng dan konfigurasinya dapat dilihat pada Gambar 102. Untuk uji coba hiubambu dilakukan dalam kolam terpisah, karena hiubambu masih dalam kondisi karantina sehingga tidak dapat dipindahkan ke kolam percobaan seperti pada Gambar 100 yang dilakukan untuk uji coba bandeng. Jarak antara kawanan hiubambu hanya 3 (tiga) m, dan hiubambu bergerak di dalam kolam seluas 2 x 2 m yang dibatasi dengan jaring ke arah posisi transducer.

(30)

Gambar 101. Posisi transducer tegak lurus pada jarak 4 m dari gerakan kawanan ikan untuk semua.jenis ikan yang diuji.

(31)

(a) (b)

(c)

Gambar 102. Posisi transducer khusus untuk bandeng (a) posisi 300 (b) posisi 1500 (c) jarak 1 m.

0.7 0.7

(32)

5.3.3

Hasil uji coba

1) Bandeng dengan posisi transducer 90o gerakan pada jarak 4 m

Gambar 103 memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dari 5 (lima) kali percobaan dengan skala waktu 0.01 sampai dengan 0.19 ms dan skala amplitudo ± 34.6 dB.

Gambar 103. Hasil uji coba bandeng (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

Amplitude (dB) Amplitude (dB) Waktu (ms) Waktu (ms) (a) (b) Amplitude (dB) Waktu (ms) (c)

(33)

2) Bandeng dengan transducer pada posisi 300

Gambar 104 . memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba bandeng dari 5 (lima) kali percobaan.

Gambar 104. Hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dengan transducer pada posisi 30o (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga. Amplitude (dB) Amplitude (dB) Waktu (ms) Waktu (ms) (a) (b) Amplitude (dB) Waktu (ms) (c)

(34)

3) Bandeng dengan transducer pada posisi 1500

Gambar 105 memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dengan transducer pada posisi 150o dari 5 (lima) kali percobaan.

Gambar 105. Hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dengan transducer pada posisi 150o (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

(35)

4) Bandeng dengan transducer pada posisi 900 dan jarak 1 m Gambar 106 memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dengan transducer pada posisi 90o dengan jarak 1 m, dari 5 (lima) kali percobaan.

Gambar 106. Hasil uji coba gerakan kawanan bandeng dengan transducer pada posisi 90o dengan jarak 1 m (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

(36)

5) Hiubambu pada posisi transducer 90o jarak 4 m

Gambar 107 memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba gerakan kawanan hiubambu dengan transducer pada posisi 90o dengan jarak 4 m, dari 5 (lima) kali percobaan.

Gambar 107. Hasil uji coba gerakan kawanan hiubambu dengan transducer pada posisi 90o dengan jarak 4 m (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

Amplitude (dB) Waktu (ms) (a) Amplitude (dB) Waktu (ms) (b) Amplitude (dB) Waktu (ms) (c)

(37)

5.4 Uji Coba di Laut

5.4.1

Konfigurasi

Konfigurasi uji coba di laut dapat dilihat pada Gambar 108., sedangkan pada Gambar 109 memperlihatkan konstruksi dari keramba uji coba. Keramba uji coba terdiri dari 2 (dua) jaring, yaitu jaring utama dan jaring dalam. Jaring dalam berfungsi sebagai jaring penggiring agar kawanan ikan yang diuji bergerak mengelilingi bagian dalam jaring utama. Ukuran keramba 4 x 4 m dengan tinggi 1.5 m, sedangkan ukuran jaring dalam adalah 2 x 2 m.

Gambar 108. Konfigurasi uji coba di laut.

4 m

DERMAGA / JETI 4 m Jaring utama

(38)

Jarak antara keramba uji coba dengan transducer sejauh 4 m. Perangkat uji coba terletak di dermaga. Kedalaman air laut di bawah keramba sekitar 6 m. Perangkat yang digunakan disamping transducer adalah perangkat pendeteksi fase pantulan gerakan kawanan ikan, komputer laptop dan osiloskop sebagai alat penguji operasi perangkat pendeteksi fase pantulan gerakan kawanan ikan.

(a)

(b)

Gambar 109. Konstruksi Keramba jaring untuk uji coba. (a) tampak atas (b) tampak samping. Gentong Minyak Bambu Pelam pung Jaring dalam 4 m 2 m Batu Pemberat 1.5 Permukaan air

(39)

5.4.2

Pelaksanaan uji coba

.Jenis ikan yang digunakan pada uji coba tersebut adalah kerong, bendera yang keduanya mudah diperoleh di perairan sekitarnya, sedangkan kakap merah diperoleh dari hasil tangkap dengan menggunakan bubu. Kerong yang diperoleh di perairan P. Genteng Besar mengalami strees akibat cara pembawaannya sehingga pada saat sampai di tempat uji coba, kerong tersebut dalam jangka waktu 3 (tiga) hari yang hidup hanya sekitar 10 dari 40 ekor kerong yang hidup dan sebagian masih .dapat bergerak secara acak. Spesifikasi jenis ikan yang digunakan pada uji coba tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Spesifikasi jenis ikan yang digunakan uji coba di laut

No Nama ikan Species Famili Panjang Qty

(ekor) kawanan 1 kerong Therapon theraps Theraphonidae 15 cm 40 Schooling 2 bendera Heniochus acumeratus chaetodontidae 10 cm 10 Shoaling 3 kakap merah Lutjanus Lutjanidae 40 cm 3 Soliter

Uji coba dilakukan pada malam hari untuk menghindari gangguan dari gerakan ikan lainnya yang melintas sepanjang areal uji coba. Setiap jenis ikan uji coba dilakukan sebanyak 5 (lima) kali. Jumlah ikan yang digunakan tidak mempengaruhi hasil uji coba karena jumlah ikan yang dideteksi hanya sekitar 5 (lima) ekor dari sejumlah ikan yang digunakan. Makin banyak jumlah ikan yang digunakan makin sempurna gerakan schooling atau shoaling nya. Jadi jumlah ikan hanya menentukan kesempurnaan dari schooling atau shoaling yang diperoleh kecuali untuk ikan soliter seperti kakap merah.

5.4.3

Hasil uji coba

Bentuk gelombang hasil uji coba ditampilkan pada skala waktu 0.01 ms per grid yaitu dari 0.01 ms sampai dengan 0.19 ms, sedangkan amplitude pada skala +34.6 dB dan -34.6 dB.

(40)

1) Kerong

Bentuk gelombang hasil uji coba pendeteksian perubahan fase gelombang pantul gerakan kawanan kerong dari 5 (lima) percobaan dapat dilihat pada Gambar 110.

Gambar 110. Hasil uji coba gerakan kawanan kerong (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

(41)

2) Bendera

Gambar 111 memperlihatkan 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba pendeteksian perubahan fase gelombang pantul gerakan kawanan bendera .

Gambar 111. Bentuk gelombang bendera (a) percobaan pertama (b) percobaan kedua (c) percobaan ketiga.

(42)

3) Kakap merah

Terdapat 3 (tiga) bentuk gelombang hasil uji coba kakap merah untuk berbagai jumlah ikan yang dapat dilihat pada Gambar 112, yaitu 1 (satu) ekor, 2 (dua) ekor dan 3 (tiga) ekor.

Gambar 112. Bentuk gelombang kakap merah (a) percobaan pertama untuk satu ekor (b) percobaan kedua satu ekor (c) percobaan ketiga untuk 2 (dua) ekor (d) percobaan keempat untuk 3 (tiga) ekor. Amplitude (dB) Amplitude (dB) Waktu (ms) Waktu (ms) (a) (b) Amplitude (dB) Waktu (ms) (c) Amplitude (dB) Waktu (ms) (d)

(43)

5.5 Proses

Pengenalan

(Recognition)

5.5.1 Pelaksanaan uji coba

Dalam penelitian ini uji coba pengenalan (recognition) dilakukan secara tidak langsung yaitu dilakukan dengan menerima gelombang perubahan fase yang terlebih dahulu disimpan dalam file di komputer. Untuk melakukan uji coba secara langsung memerlukan waktu dan biaya seperti pada saat melakukan uji coba sebelumnya dimana gelombang perubahan fase dideteksi langsung di lapangan melalui perangkat pendeteksi perubahan fase. Konfigurasi uji coba dapat dilihat pada Gambar 113.

Proses pengenalan dilakukan dengan menggunakan teknik Hidden Markov Model (HMM) yaitu dengan menghitung nilai log of probability (LoP) dari setiap pembelajaran. Dengan menggunakan teknik HMM, gelombang perubahan fase dari jenis ikan yang dideteksi dapat dikenal secara akurat dengan melakukan beberapa uji coba untuk berbagai besaran dari beberapa faktor variable HMM dan gelombang yang diamati.

Adapun faktor variable tersebut adalah :

1. Waktu durasi pencuplikan dari gelombang yang diamati untuk 2 (dua) proses waktu periode yaitu proses dengan waktu periode pendek dan proses dengan waktu periode panjang

2. Penerapan waktu periode : dengan waktu periode pendek 0.2 detik, dengan waktu periode panjang 1 detik dan gabungan kedua waktu periode.

3. Jumlah repetisi (proses pengulangan) pada proses pembelajaran 5, 10 dan 15 4. Ukuran Codebook 32, 64 dan 128 bit

Untuk memperoleh tingkat pengenalan yang optimum (jumlah kegagalan rendah) perlu dilakukan perhitungan nilai LoP untuk setiap variable diatas. Dari setiap perhitungan loP tersebut, dilakukan proses pengenalan untuk setiap jenis ikan yang diamati dan dari hasil proses pengenalan tersebut (untuk setiap variable) dapat dicari berapa besar ukuran variable yang paling akurat pengenalannya. Berdasarkan hal tersebut perlu dilakukan beberapa uji coba untuk beberapa kondisi ukuran variable yaitu :

1. Uji coba untuk ukuran codebook 32 dan durasi sinyal 0.2 detik 2. Uji coba untuk ukuran codebook 64 dan durasi sinyal 0.2 detik

(44)

3. Uji coba untuk ukuran codebook 128 dan durasi sinyal 0.2 detik 4. Uji coba untuk ukuran codebook 32 dan durasi sinyal 1 detik 5. Uji coba untuk ukuran codebook 64 dan durasi sinyal 1 detik 6. Uji coba untuk ukuran codebook 128 dan durasi sinyal 1 detik

dan masing-masing uji coba dilakukan perhitungan untuk 3 (tiga) jumlah repetisi

Gambar 113. Konfigurasi proses pengenalan.

Proses pengenalan untuk semua jenis kawanan ikan dan untuk semua variable dilakukan seperti contoh tampilan pengujian hiubambu di bawah ini :

» Voice labels: names = '1: Bandeng' '2: bendera' '3: Hiubambu' '4: Kreong' '5: kakap'

Press any key to start recording! Recording...Finished!

Extracting Features Done!

Label Log of Probability --- 3 -394.612979 2 -449.071997 1 -449.310461 4 -542.601924 5 -641.893977 The voice is 3: Hiubambu

Untuk semua hasil uji coba untuk setiap variable hasilnya dikumpul masing-masing dalam sebuah tabel

Data gerakan ikan yang akan diamati

1. basis data 2. proses recognition Komputer pengirim Komputer penerima

(45)

1) Hasil uji coba untuk ukuran Codebook 32 dan waktu durasi sinyal 0.2 detik

Kumpulan hasil uji coba proses pengenalan untuk ukuran codebook 32 dan durasi 0,2 detik. dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Kumpulan hasil uji coba untuk ukuran codebook 32, durasi 0,2 detik

No Repetisi Nama File

Teridentifikasi

5 10 15

1 bandeng1a bandeng bandeng bandeng

6 bandeng6a bendera bandeng bandeng

11 bandeng11a Bendera bandeng bandeng

13 bandeng13a bandeng bendera bandeng

14 bandeng14a Kakap kakap bandeng

16 bandeng16a hiubambu bandeng Hiubambu

17 bandeng17a bandeng bandeng Hiubambu

18 bandeng18a bandeng bandeng Hiubambu

21 bendera1a bendera bendera bendera

26 bendera6a kerong bendera bendera

27 bendera7a Bandeng bendera bandeng

28 bendera8a bandeng bendera bendera

32 bendera12a kerong bendera bendera

33 bendera13a kerong kerong bendera

34 bendera14a kakap kakap kerong

36 bendera16a kakap kakap kerong

37 bendera17a kakap kakap kakap

39 bendera19a bendera bendera bandeng

40 bendera20a bendera bendera kakap

41 kakap1a kakap kakap kakap

(46)

46 kakap6a hiubambu kakap kakap

48 kakap8a bendera kakap kakap

50 kakap10a kerong kakap kakap

53 kakap13a kakap kerong kakap

56 kakap16a kakap bendera Kerong

57 kakap17a bandeng kakap Kerong

60 kakap20a kakap kerong kakap

61 kerong1a kerong kerong kerong

62 kerong2a kerong kerong bendera

66 kerong6a bandeng kerong kerong

67 kerong7a kakap kerong kerong

70 kerong10a bendera kerong kerong

73 kerong13a kerong kakap kerong

74 kerong14a bendera kerong kerong

75 kerong15a kakap kakap kakap

76 kerong16a kerong kakap kakap

78 kerong18a kerong kakap bendera

79 kerong19a kerong kakap kerong

80 kerong20a kakap kerong kerong

81 hiubambu1a hiubambu hiubambu hiubambu

88 hiubambu8a bendera hiubambu hiubambu

90 hiubambu10a kakap hiubambu hiubambu

94 hiubambu14a bendera bandeng hiubambu

(47)

2) Hasil uji coba untuk ukuran codebook 64 dan durasi sinyal 0.2 detik Kumpulan hasil uji coba proses pengenalan untuk ukuran codebook 64 dan durasi 0,2 detik dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Kumpulan hasil uji coba untuk ukuran codebook 64, durasi 0,2 detik

Teridentifikasi

5 10 15

6 bandeng6a kerong bandeng bandeng

11 bandeng11a kerong bendera bandeng

14 bandeng14a bendera bendera bandeng

16 bandeng16a hiubambu hiubambu Bendera

17 bandeng17a bandeng bendera Bendera

18 bandeng18a bandeng bandeng Bendera

21 bendera1a bendera bendera Bendera

22 bendera2a bendera bendera bandeng

26 bendera6a Kerong bendera Bendera

28 bendera8a kerong bendera Bendera

30 bendera10a Bandeng bendera bendera

31 bendera11a Bendera bendera bendera

32 bendera12a kerong Kerong bendera

33 bendera13a kerong kerong bendera

34 bendera14a kerong kakap bendera

36 bendera16a kerong kakap kerong

37 bendera17a kakap kakap kerong

38 bendera18a kerong bendera kerong

40 bendera20a bendera kakap bendera

41 kakap1a kakap Kakap kakap

(48)

46 kakap6a hiubambu Kakap kakap

47 kakap7a kerong Kakap kakap

48 kakap8a bendera Kakap kakap

51 kakap11a kerong kerong kakap

52 kakap12a hiubambu kakap kakap

53 kakap13a kerong kakap kakap

54 kakap14a bendera kakap kakap

56 kakap16a bendera kakap Bandeng

57 kakap17a bandeng kakap bandeng

60 kakap20a kerong kerong kerong

67 kerong7a bandeng kerong kerong

70 kerong10a bendera kerong kerong

74 kerong14a kerong Kakap kerong

75 kerong15a bandeng kakap kerong

79 kerong19a kerong kakap bendera

88 hiubambu8a bandeng hiubambu hiubambu

90 hiubambu10a bendera hiubambu hiubambu

94 hiubambu14a bendera bendera hiubambu

(49)

3) Hasil uji coba untuk ukuran codebook 128 dan durasi sinyal 0.2 detik Kumpulan hasil uji coba proses pengenalan untuk ukuran codebook 128 dan durasi 0,2 detik dapat dilihat Tabel 7.

Tabel 7 Kumpulan hasil uji coba untuk ukuran codebook 128, durasi 0,2 detik

Teridentifikasi

5 10 15

6 bandeng6a kerong bandeng bandeng

14 bandeng14a bandeng bendera bandeng

18 bandeng18a bendera bandeng bandeng

26 bendera6a kerong bendera bendera

28 bendera8a kerong bendera bendera

30 bendera10a bandeng bendera bendera

31 bendera11a bendera kerong bendera

36 bendera16a kakap kerong bendera

39 bendera19a bandeng bendera bandeng

(50)

47 kakap7a Kerong kakap kakap

48 kakap8a Kakap kakap kakap

50 kakap10a Kerong kakap kakap

51 kakap11a kerong kerong kakap

52 kakap12a kakap hiubambu kakap

54 kakap14a kerong bendera kakap

57 kakap17a kakap kerong kerong

58 kakap18a kakap kakap bendera

60 kakap20a kakap kakap kerong

67 kerong7a bandeng kerong kerong

70 kerong10a bendera kerong kerong

74 kerong14a bendera bandeng kerong

75 kerong15a kakap kakap kerong

76 kerong16a kakap kerong Bendera

77 kerong17a kerong kerong Kerong

78 kerong18a kerong kerong Kerong

79 kerong19a bendera kerong kakap

88 hiubambu8a Bendera hiubambu hiubambu

94 hiubambu14a bendera bandeng hiubambu

(51)

4) Hasil uji coba untuk ukuran codebook 32 dan durasi sinyal 1 detik Kumpulan hasil uji coba proses pengenalan untuk ukuran codebook 32 dan durasi 1 detik dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Kumpulan hasil uji coba untuk ukuran codebook 32, durasi 1 detik

No Repetisi _{Nama File} Teridentifikasi

5 10 15

7 bandeng7a bendera bandeng bandeng

10 bandeng10a Bendera bandeng bandeng

26 bendera6a kakap bendera bendera

30 bendera10a Kakap bendera bendera

33 bendera13a kerong kerong kerong

34 bendera14a bendera kerong bendera

35 bendera15a kakap kerong bendera

(52)

47 kakap7a kakap bendera kakap

54 kakap14a bendera bendera kakap

60 kakap20a kerong kakap bendera

70 kerong10a kakap bendera kerong

71 kerong11a bendera bendera bendera

99 hiubambu19a bendera bendera bendera

(53)

Terindetifikasi

5 10 15

30 bendera10a kakap bendera bendera

31 bendera11a bendera kakap bendera

32 bendera12a kerong kerong kerong

37 bendera17a kakap kakap kakap

40 bendera20a bendera hiubambu bendera

(54)

60 kakap20a kerong kerong bendera

70 kerong10a kakap kerong kerong

71 kerong11a bendera bendera bendera

88 hiubambu8a bendera hiubambu bendera

(55)

Teridentifikasi

5 10 15

32 bendera12a kerong kerong bendera

35 bendera15a kakap kakap bendera

38 bendera18a kakap kakap kakap

(56)

54 kakap14a bendera bendera kakap

57 kakap17a kakap kakap bendera

60 kakap20a kerong kakap bendera

70 kerong10a kakap kerong kerong

71 kerong11a bendera bendera bendera

99 hiubambu19a bandeng hiubambu hiubambu

(57)

5.5.2 Rangkuman hasil uji coba

Rangkuman hasil uji coba pada Tabel 5 sampai dengan Tabel 10 berdasarkan jenis ikan dapat dilihat pada Tabel 11 sampai dengan Tabel 15.

Tabel 11. Rangkuman hasil uji coba untuk bandeng

Repetisi 5 10 15

Durasi

Codebook 0.2 detik 1 detik 0.2 detik 1 detik 0.2 detik 1 detik

32 70% 90% 90% 100% 85 % 100%

64 80% 100% 80% 100% 85% 100%

128 90% 100% 95% 100% 100% 100%

Tabel 12. Rangkuman hasil uji coba untuk hiubambu

Repetisi 5 10 15

Durasi

32 85% 75% 95% 95% 100 % 95%

64 85% 75% 95% 100% 100% 95%

128 90% 90% 95% 100% 100% 100%

Tabel 13. Rangkuman hasil uji coba untuk kerong

Repetisi 5 10 15

Durasi

32 70% 90% 75% 90% 80% 95%

64 85% 90% 85% 95% 95% 95%

128 70% 90% 90% 95% 90% 95%

Tabel 14. Rangkuman hasil uji coba untuk bendera

Repetisi 5 10 15

Durasi

32 50% 50% 70% 65% 70% 85%

64 50% 45% 65% 55% 80% 85%

128 45% 50% 65% 65% 95% 90%

Tabel 15. Rangkuman hasil uji coba untuk kakap merah

Repetisi 5 10 15

Durasi

32 65% 80% 85% 80% 90% 95%

64 40% 80% 90% 90% 85% 95%