Materi Kuliah Akustik Laut

Shadow Zone adalah daerah di bawah permukaan bumi dimana gelombang P dan gelombang S sulit untuk dideteksi, seperti di wilayah intibumi pada jarak tertentu dari pusat gempa, atau titik di bumi langsung di ataspermukaan gempa bumi.. Selain hal tersebut belakangan ini kapal selam juga sudah dilengkapi bahan material yang mampu mengakibatkan minimnya pemantulan gelombang suara dan juga teknologi jamming, yang dapat mengacaukan dan merusak sistem SONAR yang ada.

Gambar. Shadow zone

Atenuasi terjadi sebelum pantulan (refleksi) dari gelombang suara. Penting untuk memahami atenuasi sebab harus dapat dimanfaatkan untuk alat atau instrumentasi diagnostik.

Medium seperti jaringan (tissue) akan menurunkan amplitudo dan intensitas ketika suara menembusnya. Reduksi amplitudo dan intensitas gelombang dalam perjalanannya melewati medium disebut atenuasi. Peristiwa yang terjadi pada atenuasi ini terdiri dari absorpsi, refleksi dan scattering. Adapun satuan dari atenuasi adalah decibels (dB). Sedangkan koefisiensi atenuasi adalah atenuasi yang terjadi per satuan panjang gelombang yang satuannya decibels per centimeter ( dB/cm )

Attenuation (dB) = attenuation coefficient (dB/cm) x path length

Bila koefisiensi atenuasi meningkat maka frekuensi akan meningkat pula. Setiap jaringan mempunyai koefisiensi atenuasi yang berbeda. Koefisiensi ini menyatakan besarnya atenuasi per satuan panjang, yaitu semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka semakin tinggi koefisiensi atenuasinya.
Secara sederhana, jaringan lunak hampir sama atau di atas rata-rata 1 dB atenuasi per centimeter untuk tiap frekuensi. Oleh karena itu rerata koefisiensi atenuasi dalam decibels per centimeter untuk jaringan lunak adalah sebanding dengan frekuensi dalam MHz. Untuk menghitung atenuasi dalam decibels hanya perlu mengalikan frekuensi dalam megahertz (hasilnya mendekati/sebanding dengan koefisiensi atenuasi dalam dB/cm)

Gelombang suara akustik dipancarkan melalui sebuah alat yang menghasilkan energi akustik (suara) pada kolom perairan. Energi dari pulsa suara yang dipancarkan melalui medium air akan mencapai kecepatan 1500 m/s.  Ketika energi tersebut mengenai suatu objek, seperti ikan ataupun dasar perairan, beberapa energi akan memantul kembali ke transduser (alat pemancar dan penerima gelombang suara).  Nilai hamburan balik yang diterima oleh alat dan kemudian akan dikirimkan ke perangkat  output(seperti grafik perekam video atau layar) dan digital echo processor.  Dengan menentukan selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dan yang diterima, transducer dapat memperkirakan jarak dan orientasi dari suatu objek yang dideteksi. (Jarak = kecepatan suara x waktu /2).

Akustik pasif

Akustik pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis.  Pasif akustik dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air (seismic), gempa bumi, letusan gunung berapi, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya, aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).

Akustik aktif

Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur j arak dari objek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta dihitung berapa amplitudo yang kembali.  Akustik aktif memakai prinsip dasar SONAR untuk pengukuran bawah air. termasuk penemuan multibeam, multi-frekuensi, dan “high frequency imaging system Akustik aktif seperti split-beam system dapat mendeteksi organisme yang berukuran kecil (contoh:krill), dengan tanpa batasan ukuran.

·         Absorbsi dapat diartikan sebagai transmisi yang hilang sejak berada di echosouder dari transducer. Absorbsi bergantung pada banyak hal, antara lain: suhu, salinitas, pH, kedalaman dan frekuensi. Proses absorbsi yaitu menjauh dari tranducer.

·         Target Srength kekuatan pemantulan yang dikembalikan oleh target dan relatif terhadap intensitas suara yang mengenai target. Target stregth didefinisikan sebagai sepuluh kali nilai logaritma dari intensitas yang mengenai ikan.

·         Backscattering strength adalah rasio antara intensitas yang direfleksikan oleh suatu kelompok single target yang dikukur dari target.

·         Scattering Target (SV) adalah rasio antara intensitas suara yang direfleksikan oleh suatu group single target yang berada pada suatu volume air tertentu.

·         Lapisan sofar adalah gelombang suara dapat merambat dalam jarak yang cukup besar, sofar layer merupakan daerah dengan akumulasi temperatur dan kedalaman.

Akustik kelautan berkaitan denga alat seperti berikut :

1. Echosounder

Echo-sounder atau fish finder sebagai alat bantu dalam operasi penangkapan ikan merupakan alat pengindraan jarak jauh dengan prinsip kerja menggunakan metode akustik yaitu sistem sinyal yang berupa gelombang suara. Sinyal yang dipancarkan kedalam laut secara vertikal setelah mengenai obyek, pantulan sinyal diterima kembali kemudian diolah sehingga menghasilkan keterangan tentang kedalaman laut, kotur dan tekstur dasatr laut dan posisi dari gerombolan ikan. (Dwinata dan Prihatini, 1999).

     Echo-sounder menggunakan suara yang tidak dapat didengar oleh ikan sehingga ikan tidak terkejut dan lari pada saat echo-sounder dioperasikan. Suara yang digunakan mempunyai frekuensi lebih besar dari 14KHz yang biasanya disebut gelombang ultrasonik

2. Fish Finder

Fish Finder bekerja berdasarkan pemantulkan gelombang suara yang dipancarkan dari permukaan perairan sampai dasar lautan. Ketika bunyi yang dipancarkan kedasar lautan tersebut membentur suatu benda dan kembali ke penerima sonar, maka jaraknya yang ditempuh oleh bunyi tersebut dapat diukur, maka dapat diketahui letak benda tersebut dibawah permukaan laut.

sumber :

- http://id.scribd.com/doc/92576766/Shadow-Zone

-http://blog.ub.ac.id/davidfatkhurrohman/category/akustik-kelautan/

-http://pastipanji.wordpress.com/2009/05/13/pemanfaatan-teknologi-akustik-dalam-sistem-pertahanan-dan-keamanan-nkri/