8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 1/43
1
MODUL PRAKTIKUM
MATA KULIAH AKUSTIK KELAUTAN
Semester Ganjil 2014-2015
Disusun oleh:
Dr. Kunarso, ST., M.Si
Aziz Rifa’I, ST., M.Si
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Diponegoro
Semarang
2014
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 2/43
2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ……………………………………………………………………. 2
LEMBAR GRUP PRAKTIKUM ………………………………………………... 3
TOPIK 1 : PENGENALAN ALAT AKUSTIK ECHOSOUNDER ……………... 4
TOPIK 2: PENGENALAN ALAT ADCP ………………………………………. 8
TOPIK 3: KECEPATAN SUARA DALAM AIR ………………………………. 12
TOPIK 4: PERHITUNGAN FREKWENSI DAN PANJANG GELOMBANG
BUNYI ……………………………………………………………….. 15
TOPIK 5: PROFIL KECEPATAN BUNYI DI LAUT …………………………..17
TOPIK 6: ABSORPSI GELOMBANG BUNYI DALAM LAUT ……………….20
TOPIK 7: TARGET STRENGTH ………………………………………………..23
TOPIK 8: SONAR MAPPING …………………………………………………..26
TOPIK 9: ECHOSOUNDER MAPPING ……………………………………….32
TOPIK 10: SURVEI AKUSTIK ………………………………………………...36
TOPIK 11: PENGGUNAAN FREKWENSI BUNYI DAN LEBAR DETEKSI
DASAR SONAR ……………………………………………………40
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 3/43
3
LEMBAR GRUP PRAKTIKUM
Grup : ……………………………………..
Anggota :
1. Nama : …………………………………. NIM:………………
2. Nama : …………………………………. NIM:………………
3. Nama : …………………………………. NIM:………………
4. Nama : …………………………………. NIM:………………
5. Nama : …………………………………. NIM:………………
6. Nama : …………………………………. NIM:………………
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 4/43
4
TOPIK 1: PENGENALAN ALAT AKUSTIK ECHOSOUNDER
Teori Pengantar
Echosounder adalah alat (instrument) yang digunakan untuk menentukan kedalaman
dasar perairan (laut). Echosounder juga banyak dimanfaatkan untuk kepentingan
penelitian dan pemetaan bawah laut.
Dalam perkembangannya, echosounder dapat menjadi sebuah peralatan modern
yang kompleks, multi fungsi dan sangat akurat. Berbagai fungsi lain dari echosounder
selain pengukur kedalaman, juga digunakan untuk menentukan karakteristik jenis dasar
perairan, menentukan keberadaan obyek dalam kolom air, misalnya ikan, termasuk
menentukan kelimpahan dan ukuran ikan. Namun demikian dasar teknologi dari
echosounder adalah cukup sederhana. Echosounder menggunakan prinsip pemantulan
gelombang suara dalam air. Alat ini mengeluarkan gelombang suara dalam bentuk
pulsa, dan menerima kembali gelombang suara pantulannya. Dengan mengetahui waktu
perambatan gelombang suara dan kecepatan gelombang suara dalam air, maka
kedalaman perairan dapat dihitung.
Tujuan
Menjelaskan bagian-bagian dari echosounder, cara setting dan cara kerja echosounder.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
b. Alat1. Echosounder
2. Accu 12 volt
c. Cara Kerja
1. Gambarkan salah satu contoh echosounder yang ada di hadapan anda
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 5/43
5
2. Tulis spesifikasi dari alat echosounder tersebut
3. Sebutkan bagian-bagian dari echosounder tersebut dan fungsinya.
4. Jelaskan cara kerja (cara operasional) dari echosounder tersebut.
5. Seeting rangkaian alat echosounder dan lakukan ujucoba sounding pada lantai
d. Prosedur setting echosounder
1. Set power dengan accu 12 volt kering pada serial port
2. memasang kabel tranduser single beam dan display
3. Pasang antena, jika diperlukan input satelit GPS.
4. Menempatkan posisi tranduser yang sesuai
5. Hidupkan echosounder dan set skala kedalaman yang ditampilkan display.
6. Set frekuensi yang akan digunakan 200 Hz untuk laut dangkal atau 50 Hz untuk
laut dalam atau dual untuk menggunakan keduanya.
7. Set input data air yaitu salinitas, temperatur dan tekanan air.
8. Lakukan sounding ke lantai
Gambar 1. Echosounder Garmin GPSMAP 585 tampak depan
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 6/43
6
Gambar 1. Echosounder Garmin GPSMAP 585 tampak belakang
Hasil Pengamatan
1. Bagian utama echosounder ………………………………………………………
2. Pilihan frekwensi ………………………………………………………………
3. Apa parameter yang bisa diukur ……………………………………………….
4. Bagaimana bunyi yang ditransmisikan oleh tranduser …………………………
5. Apakah alat masih bisa menunjukkan jarak dengan lantai secara tepat …….
6. Bagaimana gambar dasar lantai pada layar monitor …………………………….
Pembahasan
1. Bagian utama echosounder dan fungsinya ?
2. Apa keistimewaan frekwensi yang digunakan?
3. Bagaimana prinsip pengukuran jarak pada echosounder?
4. Akurasinya?
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 7/43
7
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 8/43
8
TOPIK 2: PENGENALAN ALAT ADCP
Teori Pengantar
Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), merupakan alat yang digunakan untuk
mengukur gelombang atau arus baik di laut, sungai, maupun danau yang bisa mengukur
kecepatan arus dalam tiga dimensi. ADCP dalam pengukuran kecepatan arus maupun
gelombang berdasarkan pengukuran pergerakan pertikel (Material Padatan
Tersuspensi/MPT, plankton dan gelembung udara) dalam kolom perairan ( Pickard, G.
L. 1993).
ADCP mengukur pergerakan air (kecepatan arus) dengan menggunakan
gelombang suara berdasarkan prinsip efek Doppler. ADCP mengeluarkan gelombang
suara (berupa ping) dalam frekuensi konstan. Gelombang suara ini akan dipantulkan
oleh partikel-partikel yang berada dalam kolom air. Frekuensi dari gelombang pantul
ini tergantung dari kecepatan partikel-partikel yang memantulkannya. Dengan
menggunakan prinsip efek Doppler, maka kecepatan partikel (kecepatan arus) dapat
ditentukan.
Tujuan
Menjelaskan bagian-bagian dari ADCP, cara setting dan cara kerjanya.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis2. Lembar kerja
b. Alat1. ADCP
2. ADCP Battery power
c. Cara Kerja
1. Gambarkan bentuk ADCP yang ada
2. Tulis spesifikasi dari alat ADCP tersebut
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 9/43
9
3. Sebutkan bagian-bagian dari ADCP tersebut dan fungsinya.
4. Jelaskan cara kerja (cara operasional) dari ADCP tersebut.
5. Seeting rangkaian alat ADCP
d. Prosedur setting echosounder
1. Set power dengan ADCP battery pada serial port
2. Memasang kabel sensor
3. Memasang kabel ke prosessor.
4. Menempatkan posisi ADCP yang sesuai
5. Hidupkan ADCP
6. Set frekuensi yang akan digunakan7. Set input data air kualitas air
Gambar 1. ADCP SonTek tampak depan
Gambar 1. ADCP tampak dari atas
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 10/43
10
Hasil Pengamatan
1. Bagian utama ADCP ………………………………………………………
2. Pilihan frekwensi ………………………………………………………………
3. Apa parameter yang bisa diukur ……………………………………………….
4. Bagaimana bunyi yang ditransmisikan oleh tranduser ADCP ………………5. Apakah alat masih bisa menunjukkan kecepatan arus dengan tepat …….
Pembahasan1. Bagian utama ADCP dan fungsinya ?
2. Apa keistimewaan frekwenti yang digunakan?
3. Bagaimana prinsip pengukuran kecepatan arus pada?
4. Akurasinya?
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 11/43
11
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 12/43
12
TOPIK 3: KECEPATAN SUARA DALAM AIR
Teori Pengantar
Kecepatan suara di dalam laut merupakan variabel oceanografi yang dapat berpengaruh
terhadap terjadinya penyimpangan dalam proses transmisi gelombang suara di dalam
laut. Nilai kecepatan suara di dalam laut bervariasi terhadap kedalaman, musim, lokasi
geografis, dan waktu (pada lokasi yang sama).
Pengukuran terhadap kecepatan suara dalam air (laut) sudah banyak dilakukan
baik secara alami maupun dalam skala laboratorium. Dari berbagai hasil pengukuran,
diketahui bahwa secara umum variasi kecepatan suara dalam air ditentukan oleh faktor
: temperatur, salinitas dan tekanan (kedalaman).
Banyak persamaan empiris yang menyatakan hubungan antara temperatur,
salintas dan kedalaman terhadap kecepatan rambat gelombang suara di laut. Masing-
masing persamaan tersebut memiliki batasan dan ketelitian yang berbeda-beda. Berikut
adalah persamaan untuk kecepatan suara di laut yang sering digunakan :
1. Leroy (1969) :
Batasan : 0≤T≤350 0≤S≤45 0/00
0≤D≤1.000
2. Medwin (1975) :
Batasan : -2≤T≤24.50 30≤S≤42 0/00 0≤D≤1.000
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 13/43
13
3. MacKenzie (1981) :
Batasan : 0≤T≤300 30≤S≤40 0/00 0≤D≤8.000
T = temperatur (derajat Celcius)
S = salinitas (ppt)
D = kedalaman (meter)
Tujuan
Menghitung kecepatan suara dalam laut.berdasarkan parameter temperatur, salinitas
dan kedalaman.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
b. Cara Kerja
Hitung nilai kecepatan suara dalam laut berdasarkan ketiga persamaan di atas untuk
kondisi sebagai berikut :
a. T=250 S=30 ppt dan D=1000 m
T=300 S=30 ppt dan D=1000 m
T=350 S=30 ppt dan D=1000 m
b. T=250 S=30 ppt dan D=1000 m
T=250 S=35 ppt dan D=1000 m
T=250 S=40 ppt dan D=1000 m
c. T=250 S=25 ppt dan D=10 m
T=250 S=25 ppt dan D=100 m
T=250 S=25 ppt dan D=1000 m
2. Bandingkan hasil penghitungan dari ketiga persamaan tersebut (hitung selisihnilainya)
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 14/43
14
3. Tentukan besar koefisien : , , dari ketiga persamaan tersebut.
Hasil Pengamatan
1. Peran perubahan suhu, salinitas dan kedalaman terhadap kecepatan suara bawah
air ………………………………………………………………………………..
2. Mana variabel yang pengaruhnya paling besar dan mana yang paling kecil ……
3. Formulasi mana yang hasilnya terbesar dan yang terkecil………………………
Pembahasan1. Mengapa terjadi perbedaan nilai hasil perhitungan dari ketiga formulasi
kecepatan bunyi di atas, suku mana yang membedakan?
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 15/43
15
TOPIK 4: PERHITUNGAN FREKWENSI DAN PANJANG GELOMBANG
BUNYI
Teori Pengantar
Gelombang suara ditransmisikan melalui bentuk kompresi dan ekspansi periodik dalam
suatu medium air yang elastik. Transmisi ini menyebabkan terjadinya perubahan
tekanan secara sinusoidal sebagai fungsi ruang dan waktu.
Perubahan tekanan dalam fungsi waktu dinyatakan sebagai fungsi : sin
(t). Parameter t menyatakan waktu dan parameter menyatakan angular frekuensi
dari osilasi nilai tekanan. Sedangkan frekuensi ( f ) dinyatakan : f = /(2.) menyatakan
nilai tekanan dalam bidang datar.
Perubahan tekanan dalam fungsi ruang dinyatakan sebagai fungsi : sin
(kx). Parameter x menyatakan jarak dalam sumbu x dan parameter k adalah bilangan
gelombang. Panjang gelombang dalam satu periode fungsi sinus dinyatakan : =
(2)/k.
Perubahan tekanan terhadap fungsi ruang dan waktu dinyatakan : sin (kx-
t). Hal ini juga menunjukkan kecepatan perubahan tekanan, yang dirumuskan : c =
/k. Dengan mensubtitusikan nilai f (frekuensi) dan (panjang gelombang) didapatkan
: c = f .
Parameter c disini tidak lain adalah menyatakan kecepatan rambat gelombang suara.
Tujuan
Menghitung panjang gelombang bunyi dalam laut berdasarkan nilai kecepatan
gelombang suara (c) yang merupakan fungsi dari temperatur, salinitas dan kedalaman.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 16/43
16
b. Cara Kerja
1. Sebuah alat akustik memancarkan gelombang suara pada frekuensi : 10 kHz.
Tentukan variasi panjang gelombang suara () berdasarkan nilai kecepatan suara (c)
pada topik 3.
2. Lakukan sama dengan nomor 1 untuk alat akustik yang memancarkan gelombang
suara pada frekuensi: 500 kHz.
Hasil Pengamatan1. Variasi perubahan frekwensi dan panjang gelombang…………………………
2. Semakin besar kedalaman perairan bagaimana perubahan frekwensi dan
panjang gelombangnya…………………………………………………………
Pembahasan1. Mengapa terjadi peruban panjang gelombang dengan adanya perubahan
kedalaman
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................
Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 17/43
17
TOPIK 5: PROFIL KECEPATAN BUNYI DI LAUT
Teori Pengantar
Profil kecepatan suara menunjukkan variasi kecepatan suara terhadap kedalaman, atau
kecepatan suara sebagai fungsi kedalaman. Di laut dalam, profil kecepatan suara
didapatkan berdasarkan hasil pengamatan (pengukuran ) dari parameter temperatur,
salinitas dan kedalaman.
Profil kecepatan dapat dibagi menjadi beberapa lapisan, sesuai dengan
karakteristik lapisan perairan yang berbeda-beda. Lapisan atas perairan biasa disebut
mixed layer (isothermal). Di bawah mixed layer adalah seasonal thermocline,
ditunjukkan oleh negative thermal gradient. Di bawah seasonal thermocline adalah
main thermocline. Dan dibawah main thermocline adalah deep isothermal layer hingga
mencapai dasar laut, dan memiliki temperatur yang relatif konstant.
Tujuan
Menggambarkan profil kecepatan suara dalam laut berdasarkan variasi temperatur dan
salinitas.
.
Prosedur Kerja
a. Bahan1. Alat tulis
2. Lembar kerja
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 18/43
18
c. Cara Kerja
. Buat diagram T-S (temperature-salinity) terhadap kedalaman untuk daerah :
a. Teluk Persia
Depth (m) Temperature ( ) Salinity ( /00)
0 35 39
25 30 38
50 27 37
75 26 36
100 25 35
125 24 33
150 23 31
175 22 29
200 21 27
b. Teluk Oman
Depth (m) Temperature ( ) Salinity ( /00)
0 35 39
25 34 38
50 32 37
75 30 36
100 29 35
125 28 34
150 27 33
175 26 32
200 25 31
2. Buat skema profil kecepatan suara berdasarkan diagram T-S tersebut.
3. Buat skema profil kecepatan suara terhadap kedalaman di Teluk Persia dan Teluk
Oman berdasarkan persamaan MacKenzie (1981)
Hasil Pengamatan
1. Perubahan kecepatan suara terhadap kedalaman……………………………….2. Perbedaan profil kecepatan suara antara Teluk Persia dan Teluk Oman………
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 19/43
19
Pembahasan
1. Mengapa terjadi perubahan profil kecepatan suara terhadap kedalaman?
2. Mengapa bisa terjadi perbedaan profil kecepatan suara antara Teluk Persia dan
Teluk Oman?
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 20/43
20
TOPIK 6: ABSORPSI GELOMBANG BUNYI DALAM LAUT
Teori Pengantar
Gelombang suara yang merambat melalui medium air laut akan mengalami kehilangan
energi karena proses absorpsi. Hal ini menyebabkan intensitas gelombang suara akan
berkurang secara eksponensial terhadap jarak perambatannya. Simbol menyatakan
koefisien absorpsi dalam satuan nepers per satuan jarak. Nilai intensitas pada jarak x
dirumuskan :
I (x) = I 0 exp (-2x)……………………………………………….(1)
Pada umumnya lebih disukai menyatakan koefisien absorpsi dalam satuan dB
per satuan jarak. Dalam hal ini koefisien absorpsi disimbolkan dan dirumuskan :
10 log ( I (x)/ I 0) = - x ……………………………………………(2)
Dengan menggabungkan persamaan (1) dan (2) didapatkan hubungan antara dan :
= 8,69
Nilai koefisien absorpsi () tergantung pada kondisi lingkungan. Metode untuk
menentukan nilai koefisien absorpsi dikembangkan oleh Francois and Garrison (1984) :
Dimana :
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 21/43
21
Untuk T 200 C :
Untuk T 200 C:
Keterangan:
= koefisien absorpsi (satuan dB per meter)
f = frekuensi gelombang suara
T = temperatur (0 Celcius)
S = salinitas (o/oo)
D = kedalaman (m)
c = kecepatan gelombang suara (ms-1)
pH = derajat keasaman
Tujuan
Menentukan nilai koefisien absorpsi () air laut pada kondisi temperatur, salinitas dan
kedalaman yang berbeda.
.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
c. Cara Kerja
1. Hitung nilai koefisien absorpsi () di Teluk Persia (modul 2 topik 3) bila diketahui pH = 7.8 dan frekuensi gelombang suara yang dipancarkan 10 kHz.
2. Ulangi pengitungan nomor 1 untuk frekuensi : 50 kHz, 100 kHz, 500 kHz dan
1MHz.
3. Buatlah diagram yang menunjukkan hubungan antara frekuensi ( f ) dengan koefisisen
absorpsi ().
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 22/43
22
Hasil Pengamatan
1. Koefisien absorpsi bunyi pada variasi kedalaman………………………………
2. Koefisien absorpsi bunyi pada variasi frekwensi ……………………………….
Pembahasan1. Mengapa terjadi variasi koefisien absorpsi bunyi terhadap kedalaman?
2. Mengapa terjadi variasi koefisien absorpsi bunyi pada variasi frekwensi?
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 23/43
23
TOPIK 7: TARGET STRENGTH
Teori Pengantar
Target strength (TS) adalah ukuran logaritmik dari proporsi energi yang ditransmisikan
dengan energi yang dihamburkan oleh target. Target strength nilainya selalu negatif
berkisar -60 dB untuk nilai target terkecil dan -20 dB untuk nilai target terbesar. Data
target strength bisa digunakan untuk memperkirakan ukuran target ikan dankelimpahannya.
.
Ukuran target strength ikan di laut secara umum berkisar 20 - 60 dB, dan nilai 60
dB itu setara dengan target ikan kecil dengan ukuran panjang sekitar 4 cm, dan nilai
20 dB setara dengan target ikan dengan luas permukaan ikan 0,13 m² (MacLennan dan
Simmonds, 1992), (luas permukaan ikan 0,13 m² diperkirakan mempunyai ukuran
panjang ikan > 100 cm). Disebutkan juga dalam referensi tersebut hasil survei diSamudra Pasifik dan Atlantik menunjukkan kisaran nilai TS 85,1-58,6 adalah berupa
ikan-ikan kecil dengan ukuran panjang rata-rata 1,39-11,6 cm. Pasaribu (1988)
membagi kriteria ukuran target (ikan) dalam kaitannya dengan sebaran target strength
seperti ditampilkan dalam Tabel di bawah:
Sebaran Target strength (TS) (dB) Kriteria Ukuran Target
50-41
41-3232-26
26-20
Kecil
SedangCukup Besar
Besar
Tujuan
Mendeskripsikan ukuran ikan berdasarkan data target strength.
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 24/43
24
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
c. Cara Kerja
Berdasarkan hasil survei di Perairan Laut Jawa, diperoleh data target strength sebagai
berikut:
STRATAKEDALAMAN
TS_MIN TS_AVERAGE TS_MAX (-)36-40 (-)41-50 (-)51-79,27
0-10 m -79.00 -70.67 -36.83 5% 20% 75%
11-20 m -73.30 -67.75 -39.93 5% 25% 70%
21-30 m -71.76 -62.73 -32.79 7% 23% 70%
31- 40 m -78.45 -60,58 -38.14 10% 25% 65%
41-50 m -78.74 -50,55 -37.68 20% 27% 53%
51-60 m -79.27 -40,55 -35.57 50% 30% 20%
61-70 m -77.11 -50,35 -34.03 25% 50% 25%
Demersal -72.11 -62.92 -34.28 10% 25% 65%
Hasil Pengamatan
1. Proporsi ukuran ikan pada tiap strata kedalaman………………………………2. Distribusi ukuran ikan secara vertikal …………………………………………
3. Buat diagram batang hubungan antara persentase target strength dengan
kedalaman ……………………………………………………………………..
4. Kriteria ukuran target berdasarkan Pasaribu (1988) …………………………..
Pembahasan1. Bagaimana proporsi ukuran ikan secara horisontal, mengapa kondisi itu bisa
terjadi?
2. Bagaimana distribusi ukuran ikan secara vertikal, mengapa bisa terjadi?
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 25/43
25
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 26/43
26
TOPIK 8: SONAR MAPPING
Teori Pengantar
Pengamatan kumpulan ikan (fish schooling) dapat dilakukan dengan menggunakan
SONAR. Di dalam pengamatan kumpulan ikan (fish schooling) dengan SONAR, teknik
yang tepat dalam penghitungan fish schooling dapat memberikan informasi penting
tentang distribusi dan kepadatan (densitas) ikan.
Untuk kumpulan ikan yang berada dekat permukaan, hasil yang lebih baik bisa
didapat dengan menggunakan teknik side-scan SONAR, yaitu transduser diarahkan ke
samping (horizontal) dan arah pancaran (beam) tegak lurus terhadap lintasan kapal
survey (ship’s track).
Dengan cara ini, daerah yang luas di samping kapal dapat diamati. Metode ini disebut
juga sebagai SONAR MAPPING
1. School Di mensions
Pertama adalah menentukan dimensi panjang dari fish school yang diamati. Fish
school yang dihitung adalah yang berada di dalam band observasi, yaitu antara R1 dan
R2.
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 27/43
27
Persamaan yang digunakan :
L = Vt – (R1 + R2) tan ( /2)
Keterangan:
L = true length (panjang sebenarnya)R1 = jarak terdekat schooling
R2 = jarak terjauh schooling
= lebar beam transducer
V = ship speed
t = time
Untuk dimensi lebar dari school dapat diketahui dengan cara koreksi dari gambar
fish school yang tampak dalam echogram (layar echosounder).
Persamaannya adalah:
Keterangan :
w = true width (lebar sebenarnya)
w’ = lebar yang tampak dalam echogram
c = kecepatan suara (dalam air)
T = durasi pulsa akustik
2. Size distri bution of school
Fish school yang diamati pasti memiliki ukuran yang beragam dan masing-
masing mempunyai bentuk tidak beraturan (irregular). Dimensi panjang dan lebarnya
akan tidak sama.
Dalam observasi, biasanya diasumsikan bahwa semua fish school memiliki long
axis (sumbu panjang). Dan setiap sumbu panjang tersebut menghadap ke segala arah
dalam probabilitas yang sama.
Apabila semua fish school di- superimposed maka bentuk yang tidak beraturan
(irregular) akan saling menggabung dan membentuk bangun yang lebih beraturan, yaitu
berupa lingkaran dengan lebar (diameter) = w
Sehingga expected area (luas yang diharapkan) dari fish school dirumuskan :
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 28/43
28
Keterangan :
A = luas yang diharapkan dari fish school
w = diameter rata-rata dari fish school
Bila diasumsikan bahwa setiap fish school berbentuk ellips maka luas dari setiap fish
school dirumuskan :
Hasil penghitungan fish school disajikan dalam bentuk histogram dengan
beberapa ukuran kelas. Misalnya adalah dari hasil penghitungan didapatkan sebanyak
Ni’ fish school dengan ukuran kelas i dan wi adalah lebar kelas (diameter). Dan fish
school yang dihitung adalah fish school yang berada di dalam band observasi.
Sehingga hasil penghitungan tersebut harus dikoreksi dengan persamaan :
Keterangan :
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 29/43
29
Ni = jumlah fish school terkoreksi
Ni’ = jumlah fish school dari histogram (fish school yang terekam dalam echogram)
B = lebar band observasi
wi = lebar kelas (diameter) dalam histogram
3. Abun dance estim ation
Selain mengetahui ukuran (dimensi) dari fish school, Sonar mapping juga bisa
digunakan untuk mengestimasi kelimpahan dari target species. Bila total jarak yang
ditempuh kapal selama survey adalah D, maka proporsi fish school dalam seluruh area
survey dirumuskan :
Dan bila total luas seluruh area survey = As dan kepadatan dalam fish school =
(species/m3), maka jumlah total species diestimasi dengan persamaan :
Tujuan
Menentukan dimensi fish school dan mengestimasi kelimpahan fish school dengan
teknik side scan mapping
.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
c. Cara Kerja
1. Menentukan true length dari fish school bila fish school diamati dalam selang waktu
20 detik pada jarak antara 250 m- 350 m. Kecepatan kapal adalah 10 knot (1knot =
0,513 m/s). Dan lebar beam transducer () adalah 40.
2. Diberikan data histogram sebagai berikut :
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 30/43
30
Tentukan i dan wi dari histogram tersebut.
Tentukan (estimasi) Ni’ dari histogram tersebut.
Bila lebar band observasi 100 meter, tentukan Ni terkoreksi.
3. Total jarak yang ditempuh kapal selama survey adalah 10.000 meter. Tentukan
proporsi area (P) yang ditempati fish school.
Bila diprediksi kepadatan fish school adalah 50 species/m3, tentukan total species
(Q) dalam fish school.
Hasil Pengamatan
1. Dimensi fish school yang diperoleh ……………………………………………
2. Jumlah total spesies ikan dalam fish school….. ……………………………….
Pembahasan1. Bagaimana dimensi fish school yang diperoleh?
2. Berapa jumlah total ikan dalam fish school, dan faktor apa yang menentukan
kelimpahan ikan dalam fish school?
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 31/43
31
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 32/43
32
TOPIK 9: ECHOSOUNDER MAPPING
Teori Pengantar
Side scan technique hanya memberikan hasil yang baik untuk survey pada lapisan yang
dekat dengan permukaan. Untuk kasus fish school terdistribusi lebih luas hingga
kedalaman cukup dalam, lebih dimungkinkan untuk menghitung fish school dengan
cara konvensional yaitu downward looking echosounder (echosounder yang diarahkanke bawah=vertical).
Dalam echosounder mapping, tampilan dalam echogram menunjukkan cross
section (penampang melintang) dari fish school. Dari echogram tersebut dapat
ditentukan dimensi panjang (length) dan tinggi (height).
Abun dance estim ation
Diasumsikan bahwa sepanjang lintasan survey (survey track), echosounder akan
memotong (cross) setiap fish school yang ada dibawahnya. Bila selama survey
didapatkan banyak fish school, dan rata-rata panjang adalah , maka diameter rata-rata
dari fish school adalah :
Dan luas rata-rata dari fish school adalah :
Dan bila Hi adalah tinggi (height) dari school ke-i yang diukur dari echogram, dan Li
adalah panjang dari school ke-i, maka volume dari fish school yang diamati dirumuskan
:
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 33/43
33
Tujuan
Menentukan dimensi fish school dan mengestimasi kelimpahan fish school dengan
echosounder mapping
.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
c. Cara Kerja
1. Diberikan data histogram berdasarkan survey dengan echosounder sebagai berikut :
Keterangan :
a. Jumlah yang diamati berdasarkan length class
b. Distribusi kumulatif berdasarkan length class
c. Jumlah estimasi berdasarkan diameter (height) class
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 34/43
34
2. Berdasarkan histogram tersebut, estimasikan Li dan Hi (panjang dan tinggi fish
school kelas ke-i).
3. Estimasikan volume dari seluruh fish school yang diamati.
4. Bila kepadatan fish school adalah 50 species/m3, tentukan jumlah total species
dalam fish school yang diamati.
Hasil Pengamatan
1. Dimensi fish school yang diperoleh ……………………………………………
2. Volume fish school yang ada …………………………………………………..
3. Jumlah total spesies ikan dalam fish school….. ……………………………….
Pembahasan1. Bagaimana dimensi fish school yang diperoleh?
2. Berapa jumlah total ikan dalam fish school, dan faktor apa yang menentukan
kelimpahan ikan dalam fish school?
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 35/43
35
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 36/43
36
TOPIK 10: SURVEI AKUSTIK
Teori Pengantar
Survey akustik dilakukan untuk mendapatkan data dari daerah kajian. Data yang umum
didapatkan berupa data kedalaman dasar, data sedimen dasar dan data fish school.
Selain itu diperlukan data pendukung yang dapat membantu dalam analisa data, berupa
data temperature, data salinitas, dan data posisi geografis (lintang-bujur).
Beberapa masalah praktis dalam survey akustik biasanya berkaitan dengan
keterbatasan instrument yang digunakan. Sehingga harus dipahami cara penggunaan
instrument dengan benar dan mengetahui factor-factor yang dapat mempengaruhi
kinerja instrument yang digunakan.
Hambatan lain dalam survey akustik adalah biasanya daerah yang harus
disurvey sangat luas, sedangkan kemampuan swapping instrument sangat sempit.
Sehingga untuk bisa meng-cover daerah yang sangat luas diperlukan waktu survey yang
sangat lama. Juga masalah statistic yang dapat timbul akibat error dan bias dari strategi
sampling yang dilakukan.
Tujuan survey akustik adalah untuk mendapatkan informasi yang sangat
bermanfaat. Sehingga harus di desain dengan tepat prosedur dan strategi sampling.
Dengan demikian akan didapatkan informasi yang lebih akurat dengan sumberdaya
yang terbatas.
TujuanMelakukan survei akustik dengan menggunakan echosounder untuk mendapatkan data
kedalaman dan sedimen dasar.
.
Prosedur Kerja
a. Alat dan Bahan
1. Echosounder (dilengkapi sumber daya)
2. Accu 2 volt 2 buah
3. Kapal
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 37/43
37
4. Tali dan bandul pengukur kedalaman/bambu
3. GPS dan kompas
4. Grab sampler
5. Thermometer dan refraktometer
6. Aquadest dan tissue
7. Alat tulis
8. Lembar kerja
b. Cara Kerja
1. Survey dilakukan dengan cara tracking menggunakan kapal
2. Echosounder diset pada posisi yang tetap ( fixed ) di kapal, dan transducer dipasang di
badan kapal (ditempel) pada posisi tegak (horizontal) dan harus terikat kuat.
3. Lintasan survey di desain parallel transect, dengan panjang lintasan sekitar 500
meter, dan jarak antara lintasan sekitar 100 meter
4. Pada setiap lintasan survey dicatat :
a. Waktu (jam)
b. Posisi lintang dan bujur
c. Kedalaman setiap interval 50 meter (data kedalaman dapat juga di save di dalam
echosounder)
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 38/43
38
d. Sedimen dasar (tingkat kekerasan sedimen dasar dapat dibedakan dari warna pada
layar echosounder)
5. Pada setiap lintasan survey juga dilakukan :
a. Pengukuran Temperatur ( di 3 titik)
b. Pengukuran Salinitas ( di 3 titik)
c. Pengambilan sedimen dasar ( di 3 titik)
6. Data hasil pengamatan selama survey kemudian diplotkan 3 dimensi dengan
menggunakan software Surfer.
Hasil Pengamatan
1. Profil Temperatur 3 dimensi …………………………………………………2. Profil Salinitas 3 dimensi ……………………………………………………
3. Profil Kedalaman 3 dimensi….. ……………………………………………
4. Distribusi sedimen …………………………………………………………
Pembahasan
1. Deskripsikan profil temperatur, salinitas, kedalaman dan jenis sedimen di
daerah pengamatan
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 39/43
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 40/43
40
TOPIK 11: PENGGUNAAN FREKWENSI BUNYI DAN LEBAR DETEKSIDASAR SONAR
Teori Pengantar
Frekwensi didefinisikan sebagai banyaknya getaran (cycle wave) bunyi tiap detik.
Frekwensi berkaitan dengan panjang gelombang bunyi, dengan hubungan yang
berbanding terbalik, jadi semakin tinggi frekwensi maka panjang gelombang semakin
pendek. Sebaliknya semakin rendah frekwensi bunyi makan panjang gelombang bunyi
yang terbentuk akan semakin panjang. Hubungan ini diformulasikan sebagai berikut:
C = kecepatan bunyi; λ = panjang gelombang; f = frekwensi bunyi
Perubahan panjang gelombang bunyi akan berpengaruh terhadap perubahan amplitudo
gelombang bunyi, semakin panjang gelombang bunyi maka akan semakin tinggi (lebar
jika dipancarkan vertikal) amplitudonya. Hal ini menyebabkan ada keterkaitan antara
frekwensi bunyi yang digunakan dengan lebar deteksi dasar. Semakin tinggi frekwensi
bunyi yang digunakan maka semakin sempit lebar deteksi dasarnya, sebaliknya
semakin kecil frekwensi yang digunakan maka semakin lebar deteksi dasarnya. Lebar
deteksi dasar menentukan luasan kolom atau dasar perairan yang bisa dideteksi oleh
echosounder, sebagaimana ilustrasi pada Gambar di bawah.
Grup : ......................................
Tgl. : ......................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 41/43
41
Tujuan
Menentukan lebar deteksi dasar dari berbagai frekwensi yang digunakan.
.
Prosedur Kerja
a. Bahan
1. Alat tulis
2. Lembar kerja
c. Cara Kerja
Dalam survei ada berbagai pilihan frekwensi yang bisa digunakan, diantaranya:
1. 40 kHz, lebar deteksi 15˚
2. 50 k Hz, lebar deteksi 46˚
3. 200 kHz, lebar deteksi 10˚
4. 400 kHz, lebar deteksi 5˚
Kedalaman perairan bervariasi yaitu 100 m, 200 m, 400 m dan 600 m.
Hitunglah:
1. Lebar deteksi dasar perairan pada masing-masing frekwensi yang digunakan
pada variasi kedalaman.
2. Luasan deteksi dasar pada 1 snap shoot pada masing-masing frekwensi yang
digunakan pada variasi kedalaman.
Lebar Deteksi Dasar
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 42/43
42
Hasil Pengamatan
3. Tabulasi lebar deteksi dasar pada variasi frekwensi dan kedalaman ……………
4. Tabulasi luasan dasar pada variasi frekwensi dan kedalaman ……………
Pembahasan
1. Deskripsikan lebar deteksi dasar yang bisa dideteksi echosounder pada variasi
frekwensi dan kedalaman? Mengapa bisa terjadi demikian?
2. Deskripsikan luasan dasar yang bisa dideteksi echosounder pada variasi
frekwensi dan kedalaman?
Simpulan dan Saran
Nilai Akhir:...............................................................................Nama & Paraf Asisten: ............................................................
Grup: ......................................
Tgl: .........................................
8/10/2019 Modul Praktikum Akustik Ilmu Keluatan (1)
http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-akustik-ilmu-keluatan-1 43/43
DAFTAR PUSTAKA
Caruthers, J.W. 1977. Fundamentals of Marine Acoustics. 1-st edition. Elsevier
Oceanography Series.
MacLennan dan Simmons. 1992. Fisheries Acoustics. Chapman & Hall, London,
325 p.
Garmin Corporation. 2011. GPSMAP 580/585 Manual. Garmin International, Inc.
Cansas USA.
Mitson, R.B. 1991. Fisheries SONAR. Wiley-Blackwell Publisher.
Pasaribu, BP. 1988. Pengembangan Algoritma untuk Pemetaan Sumberdaya Ikandengan Teknologi Akustik di Perairan Selat Sunda. Laporan Riset Unggulan
Terpadu V, Kantor Menteri Negara Riset dan Teknologi, Dewan Riset
Nasional, Jakarta, 66 hal.
Urick, R.J. 1983. Principle of Underwater Sound. 3-rd edition. Peninsula
Publication USA.