Arqi Eka Pradana 115080201111007 Netro Handaru 115080600111005 Fajar Lukman Hakim 115080600111023 Muhammad Rizki Nandika 115080601111018 Elok Puspa Nirmala 115080213111012 M Rifki Fajarulloh 115080201111035 Febby Tamara Viyanda 115080207111001 Baharudin Ali Rahman 115080213111005 Ersy Martika 115080201111041 Anggun Charisma 115080207111005 Fiky Aditya Fidianto 115080201111039 Helen Kuswandira 115080213111008 Dwi Hasna Amalia 115080201111024 Aditya Dwi Atmaja 115080201111031
Akustik Kelautan adalah teori tentang gelombang suara/akustik dan perambatannya di air laut.
Objek akustik kelautan adalah proses
pembentukan gelombang suara dan sifat-sifat
perambatannya, serta proses-proses selanjutnya hanya dibatasi pada, medium air laut, bukan air secara keseluruhan seperti halnya pada Akustik Bawah Air (Underwater Acoustics)
1. Tahun 1927 telah dilakukan pengukuran kecepatan
suara oleh ahli Fisika Swiss dan ahli Matematika Perancis
2. Pada Awal Perang Dunia II secara komersial Akustik
Kelautan mulai dikembangkan oleh Inggris yang digunakan untuk mendeteksi kapal selam
3. Dekade 1945 – 1955 mulai dimanfaatkan untuk
mendeteksi gerombolan ikan dalam misi membantu pemenuhan permintaan akan pangan dan protein di Norwegia
4. Dekade 1955 – 1965 ditemukannya sistem-upwelling
di dunia dan melakukan penagkapan jarak jauh dan secara besar-besaran oleh berbagai negara
5. Dekade 1965 – 1975 mulailah dikembangkan metode akustik untuk “stock assessment” dalam rangka
manajemen stok ikan karena produksi ikan dunia mulai merosot.
Pada periode ini banyak sekali temuan di bidang akustik, contohnya:
1. Pulse counter oleh Inggris untuk menghitung jumlah individu target
2. Analog Echo Integrator oleh Norwegia untuk menghitung total biomasa di perairan
3. Digital echo integrator oleh Amerika yang telah memakai sistem tampilan digital
6. Dekade 1975 – 1985 ditemukan split beam sistem oleh Norwegia dan dual beam sistem oleh Amerika serta Jepang menemukan frequency-diversity
acoustic system” dan quasi-ideal-beam acoustic system
Berkecepatan tinggi (great speed)
Estimasi stok ikan secara langsung (direct
estimation)
Memungkinkan memperoleh dan memproses data
secara "real-time“
Mempunyai akurasi dan ketepatan yang tinggi Tidak berbahayadan tidak merusak
Bisa digunakan jika dengan metode lain tidak bisa
Penggunaan metod akustik ini adalah sebagai berikut :
1. Survai sumberdaya hayati laut 2. Budidaya perairan
3. Studi tingkah laku ikan dan organisme laut lainnya 4. Penangkapan ikan
Target strength adalah kekuatan dari suatu target untuk menentukan suara. Tergantung dari domain yang digunakan
Target strength didefinisikan menjadi dua, yakni “intensity target strength” dan “energy target strength”
Salah satu faktor yang sangat berpengaruh
terhadap nilai target strength adalah ukuran ikan
Untuk spesies ikan yang sama, pada umumnya
makin besar ukuran ikan maka makin besar nilai target strength-nya
Ikan yang dorsal-aspectnya karena gelembung renang termempunyai gelembung renang (bladder fish) pada umumnya tidak memiliki.target strength maksimum tepat pada sebut membentuk sudut
terhadap garis sumbu memanjang ikan (garis
horizontal) sebesar 2.2 - 100 atau rata-rata 5.60
“Fish"
bladder fish
bladderless fish
physostomes
(gelembung renang terbuka)
physoclists
(gelembung renang tertutup)
(tidak mempunyai gelembung renang)
Tingkah laku ikan berpengaruh terhadap
orientasinya relative terhadap transducer Orientasi ikan ini sebenarnya meliputi:
pitching (tilting) rolling
yawing
jika orientasi ikan dengan kepala ke bawah
(downward-orientationb), maka sudut kemiringan tubuh (tilt angle)nya disebut negatif,
Jika kepalanya ke atas (repward-orientation),
C adalah kecepatan suara dalam medium dan P
adalah densitas medium yang bersangkutan
Untuk bladder fish nilai PC tidak berpengaruh
terhadap TS, tetapi bepengaruh bagi bladderless fish
Acoustic impedance ini harus diperhitungkan
Panjang gelombang suara sangat berpengaruh
terhadap target strength ikan yang bersangkutan
Panjang gelombang yang dalam metode penelitian
Hasil dari beam Pattern tergantung dari luas
permukaan transducer dan frequensi yang digunakan.
Jadi target strength juga dipengaruhi oleh sudut
Jenis ikan juga mempengaruhi nilai target
strength
Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi
nilai target strength adalah ukuran ikan.
Untuk species ikan yang sama, pada umumnya
makin besar ukuran ikan maka makin besar pula nilai target strength-nya.
A. Kecepatan renang memiliki peranan penting pada
perubahan echo yang dihasilkan dan konsekuensi pada nilai target strength
B. Tipe organisme laut yang mempengaruhi nilai
target strength dibagi 2 :
a) Bladder fish = kecepatan renang tidak terlalu mempengaruhi nilai target strength
b) Bladdderless fish = kecepatan renang
mempengaruhi mempengaruhi nilai target strength
Multiple scattering adalah fenomena yang belum
pasti kebenarannya dalam akustik kelautan
Menurut Foote (1982) multiple scattering baru
akan terjadi jika densitas ikan lebih besar dari 32.300 ikan/m3
pengukuran target strength : target harus
menyebar secara individual bukan bergerombol
untuk penelitian volume backscattering strength
(SV) hanya pengaruh pembayangan (shadowing effect) saja yang perlu diperhitungkan.
Tethered-Method
Pada pengukuran TS ikan dengan metode ini, ikan-ikan yang menjadi obyek penelitian adalah ikan yang telah mati atau ikan yang dibius
(dianaestesi) sehingga ikan tersebut tidak bisa bergerak.
Cage Method
Pada pengukuran TS ikan dengan metode ini pengukuran mulai dari densitas ikan yang paling rendah sampai ke densitas yang paling tinggi
1. Metode Tidak Langsung
Ide penggunaan metode tidak langsung ini adalah karena dapat diimplementasikan dengan single
transducer yang sama dengan sistem echo sounder yang digunakan untuk pendugaan stok ikan
2. Metode Langsung
Metode langsung ini untuk meminimalisasi pengaruh beam pattern tersebut digunakan “hardware” yang dengan diketemukannya sistem beam tertentu yang berbeda dengan sistem beam tunggal (single beam)
Beberapa diantaranya yang pada akhir-akhir ini berkompetisi dalam kecanggihan dan perebutan pasar dunia adalah dual-beam method, split-beam method dan quasi-ideal-beam method.
Dual-beam method
Pada, transducer dengan beam ganda ini, acoustic signal dipancarkan oleh narrow beam dan diterima oleh narrow-beam dan wide-beam secara bersamaan.
Split – beam method
1. Metode ini diketemukan oleh Ehrenberg pada tahun 1981.
2. Metode ini menggunakan “receiving transducer” yang displit menjadi empat kuadran.
3. Dibandingkan dengan dual-beam method split method ini lebih sulit diimplementasikan karena memerlukan hardware dan software yang lebih rumit untuk
mengukur beda fase antara sinyal-sinyal yang diterima pada kedua bagian/ belahan beam.
Quasi-ideal-beam method
1. Quasi-ideal-beam ini menggunakan beam tunggal hanya berkat kecanggihan teknologi elektronika
dan teknologi transducer akhirnya dihasilkan suatu beam yang mendekati ideal.
2. Beam ini dikatakan ideal karena memiliki mainlobe dengan puncak yang datar (flat) dan side-lobenya berada pada level lebih kecil dari -30 dB.
3. Beam ini memiliki suatu keunggulan komparatif, yaitu quasi ideal-beam ini tidak perlu mengeleminir beam pattern b (θ,Ø) supaya bisa menghitung
A. Maksud dari Kombinasi adalah nilai back scattering
cross section (SV) yang diperoleh dari survai akustik dengan menggunakan sistem single-beam echo.
B. Cara ini merupakan yang ketelitiannya paling rendah
karena sulit untuk melakukan kalibrasi dari gabungan metode yang digunakan dan sumber kesalahan sulit dihindarkan.
C. Dengan kecanggian teknologi saat ini metode ini
sudah hampir ditinggalkan. Namun, jika alat canggih tidak ada dan dituntut untuk mendapatkan nilai in situ target strength walaupun ketelitiannya rendah, maka mungkin juga masih bisa digunakan.
Metode pokok untuk mendapatkan nilai kuantitatif dari pendugaan stok/ kemelimpahan ikan dapat di lakukan dengan 2 cara yaitu Echo counting dan Echo integration.
Dimana keduanya berfungsi untuk mengubah
energi total dari echo ikan menjadi densitas ikan dalam fish/m3 atau kg/m3. Biasanya untuk survai kelautan satuan bisa juga dalam bentuk “number per unit area” (NPUA) sebagai ganti dari “number per unit volume”.
1. Echo Counting
- Merupakan teknik penghitungan gema terhadap
kawanan atau sekelompok signal gema
- Penghitungan gema juga di lakukan untuk mengetahui
jejak kawanan ikan
- Analisis perhitungan berdasarkan pada volume suara
dan jarak terhadap suara
2. Echo Intregation
- Ditemukan sekitar tahun 1970-an - Alatnya disebut echo integrator
- Berfungsi untuk melakukan pengukuran, kemudian
mengkuadratkan, dan selanjutnya menjumlahkan kuadrat dari amplitudo gema tsb
A.
Single Beam System
B.
Dual-beam system
Dual-beam acoustic system ini memiliki keunggulan komparatif pada portabilits yang tinggi karena
transducer dioperasikan dengan towed body dan sudah tentu jika noise tidak telalu besar maka ketelitiannya tinggi
C.
Split-beam system
Prinsip kerjanya mencari beda fase dari echo signal yang diterima oleh dua belahan transducer (port-starboard phase pulse, dan fore-aft phase pulse), selain dapat mengukur in situ target strength secara akurat juga dapat mengukur posisi sudut dari masing-masing target yang terletak di dalam beam
D.
Quasi ideal-beam system
Sistem ini memiliki dua processor yang terpisah
yang memungkinkan nilai SV dan TS untuk frekuensi ganda dan secara simultan menghitung SV dan TS untuk frekuensi tertentu.
E.
Frequency-Diversity System
Prinsip dasar dari sistem ini adalah untuk
mengurangi komponen “interference” dari echo signal yang diterima dari target yang sebenarnya tergantung dari jenisnya memiliki “frequency
A. Di masa mendatang perlu juga pengembangan
Remottely-Operated Vehicle (ROV) yang dilengkapi dengan underwater video camera dan transducer “canggih” sehingga identifikasi spesies bisa dilakukan secara simultan dengan pengukuran target strength (TS), volume
backscattering, strength (SV), behaviour/ orientasi (tilt angle distribution) dan
sebagainya
B. Pengadaan “silent-ship” mungkin perlu
dipertimbangkan karena kapal peneliti
menghasilkan noise yang cukup besar sehingga berpengaruh terhadap hasil penelitian akustik kelautan
