Akustik merupakan ilmu yang mempelajari gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium, dalam hal ini mediumnya adalah air laut. Instrumen yang digunakan dalam metode akustik adalah sistem SONAR (Sound Navigation and Ranging) yakni suatu instrumen yang digunakan untuk memperoleh informasi tentang objek-objek bawah air dengan memancarkan gelombang suara dan mengamati / menganalisis echo yang diterima.
Prinsip dari pengoperasian m etode akustik adalah dimulai dari timer yang berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan pemancaran pulsa yang akan dipancarkan oleh transmitter melalui transducer. Selanjutnya, transducer mengubah energi listrik menjadi energi suara ketika suara akan dipancarkan ke medium. Gelombang akustik yang merambat di kolom perairan akan mengenai target seperti ikan atau dasar perairan dimana gelombang akustik ini akan dipantulkan kembali dalam bentuk echo dan akan diterima oleh transducer dan mengubahnya menjadi energi listrik dan diteruskan ke receiver amplifier. Dalam receiver amplifier ini, sinyal listrik lemah yang dihasilkan oleh transducer setelah echo diterima harus diperkuat beberapa ribu kali sebelum diteruskan ke unit peraga untuk ditampilkan dalam bentuk echogram (MacLennan dan Simmonds, 2005).
FAO (1985) menerangkan beberapa keunggulan komparatif metode akustik sebagai berikut :
1. Digunakan untuk mencari daerah fishing grounds.
2. Dapat digunakan untuk melihat kedalaman perairan.
- Memungkinkan memperoleh dan memproses data secara real time.
- Dapat melihat tipe substrat dan rongsokan kapal.
- Akurasi dan ketepatan (accuracy and precision).
- Tidak berbahaya / merusak karena frekuensi suara yang digunakan tidak akan membahayakan baik si pemakai alat, maupun target / objek survei dan dilakukan dengan jarak jauh (remote sensing).
- Dapat digunakan jika metode lain tidak mungkin dilakukan.
Gangguan yang biasa terjadi dalam menjalankan metode akustik disebut noise. Noise merupakan sinyal yang tidak diinginkan yang dapat terjadi karena beberapa faktor seperti :
1. Faktor fisik – angin, pecahan ombak, turbulensi.
2. Faktor biologi – suara dan pergerakan binatang di bawah air.
3. Faktor artificial – deruman mesin kapal, baling-baling kapal, dan aliran air disekitar badan kapal.
Seiring dengan perkembangan ilmu akustik dan instrumen-instrumen akustik di negara-negara maju, pemanfaatan metode akustik di Indonesia berkembang ke arah yang lebih maju antara lain : untuk pendugaan stok sumberdaya hayati, operasi penangkapan ikan, navigasi, untuk mempelajari proses sedimentasi, penentuan kontur dasar laut atau batimetri, penentuan jenis dan komposisi sedimen dasar laut (lumpur, pasir, kerikil, kerang dan sebagainya) dan penentuan sifat-sifat akustik dari air laut dan objek bawah air.
Echosounder split beam
Time base
Time base berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan pemancaran pulsa yang akan dipancarkan oleh transmitter melalui transducer. Suatu perintah dari time base akan memberikan saat kapan pembentuk pulsa bekerja pada unit transmitter dan receiver.
Transmitter
Transmitter berfungsi menghasilkan pulsa yang akan dipancarkan. Suatu perintah dari kotak pemicu pulsa pada recorder akan memberitahukan kapan pembentuk pulsa bekerja. Pulsa dibangkitkan oleh oscillator kemudian diperkuat oleh power amplifier, sebelum pulsa tersebut disalurkan ke transducer (FAO, 1983).
Transducer
Fungsi utama dari transducer adalah mengubah energi listrik menjadi energi suara ketika suara akan dipancarkan ke medium dan mengubah energi suara menjadi energi listrik ketika echo diterima dari suatu target. Selain itu fungsi lain dari transducer adalah memusatkan energi suara yang akan dipantulkan sebagai beam.
Pulsa ditransmisikan secara bersamaan oleh keempat kuadran tetapi sinyal diterima oleh masing-masing kuadran dan diproses secara terpisah. Keempat kuadran diberi label a – d. Sudut θ pada satu bidang dibedakan oleh perbedaan fase (a – b) dan (c – d), jumlah sinyal (a + c) dibandingkan dengan jumlah sinyal (b + d). Sudut φ di dalam bidang tegak lurus terhadap yang pertama adalah sama dibedakan oleh perbedaan fase antara (a + b) dan (c + d). Kedua sudut tersebut mendefinisikan arah target yang spesifik (MacLennan dan Simmonds, 2005).
Kesulitan yang dihadapi untuk mengeliminir faktor beam pattern dapat diatasi dengan menggunakan split beam method. Metode ini menggunakan receiving transducer yang dibagi menjadi 4 kuadran. Pemancaran gelombang suara dilakukan dengan full beam yang merupakan penggabungan dari keempat kuadran dalam pemancaran secara simultan. Selanjutnya, sinyal yang memancar kembali dari target diterima oleh masing-masing kuadran secara terpisah, output dari masing-masing kuadran kemudian digabungkan lagi untuk membentuk suatu full beam dengan 2 set split beam. Target tunggal diisolasi dengan menggunakan output dari full beam sedangkan posisi sudut target dihitung dari kedua set split beam.
Transducer dengan sistem akustik split beam ini pada prinsipnya terdiri dari empat kuadran yaitu Fore, Aft, Port dan Starboard transducer. Transducer split beam memiliki beam yang sangat tajam (100) dan mempunyai kemampuan menentukan posisi target dalam bentuk beam suara dengan baik yaitu dengan mengukur beda fase dari sinyal echo yang diterima oleh kedua belah transducer (Simrad, 1993).
Receiver
Receiver berfungsi menerima pulsa dari objek dan display atau recorder sebagai pencatat hasil echo. Sinyal listrik lemah yang dihasilkan oleh transducer setelah echo diterima harus diperkuat beberapa ribu kali sebelum disalurkan ke recorder. Selama penerimaan berlangsung keempat bagian transducer menerima echo dari target, dimana target yang terdeteksi oleh transducer terletak dari pusat beam suara dan echo dari target akan dikembalikan dan diterima oleh keempat bagian transducer pada waktu yang bersamaan
Split beam echosounder modern memiliki fungsi Time Varied Gain (TVG) di dalam sistem perolehan data akustik. TVG berfungsi secara otomatis untuk mengeliminir pengaruh attenuasi yang disebabkan oleh geometrical sphreading dan absorpsi suara ketika merambat di dalam air.
Recorder
Recorder berfungsi untuk merekam atau menampilkan sinyal echo dan juga berperan sebagai pengatur kerja transmitter dan mengukur waktu antara pemancaran pulsa suara dan penerimaan echo atau recorder memberikan sinyal kepada transmitter untuk menghasilkan pulsa dan pada saat yang sama recorder juga mengirimkan sinyal ke receiver untuk menurunkan sensitifitasnya (FAO, 1983).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar