Konsep Dasar Akustik Kelautan

A. Pengertian Akustik Kelautan

Secara Bahasa Akustik Kelautan dapat diartikan terpisah sepeti berikut :

• Akustik: Teori gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium.
• Akustik kelautan “Marine Acoustics”: Teori gelombang suara dan perambatannya dalam medium air laut.
• Gelombang suara: Gerupakan gejala yang disebarkan oleh perubahan tekanan partikel-partikel padat, tekanan udara bertambah, partikel-partikel jarang, tekanan berkurang. Perubahan tekanan dalam perambatan suara secara periodik yang menghasilkan siklus dalam satuan waktu tertentu dikenal dengan Frekuensi suara (f) dalam Hertz, Hz.

Jadi, Akustik kelautan merupakan merupakan salah satu bidang studi kelautan yang mendeteksi target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai medianya. Studi tentang akustik berkisar pada propagasi, generasi dan penerimaan gelombang mekanik dan getaran. Tahap tengah dalam proses adalah propagasi gelombang akustik. Ini jatuh dalam domain akustik fisik. Dalam cairan , suara merambat terutama sebagai gelombang tekanan. Dalam padatan, gelombang mekanik dapat mengambil berbagai bentuk, termasuk gelombang longitudinal ,gelombang transversal dan gelombang permukaan . Akustik terlihat pertama pada tingkat tekanan dan frekuensi dalam gelombang suara. Proses Transduksi juga penting khusus.

Metode yang digunakan dalam akustik secara umum akan terbagi menjadi 2 macam, yaitu :

a.       Akustik pasif dapat dilakukan dengan mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai objek pada kolom perairan. manfaat dari akustik Akustik pasif dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air, gempa bumi, letusan gunung api, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya, aktivitas kapal-kapal laut, ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah air.

b.      Akustik aktif memakai prinsip SONAR yaitu mengukur jarak dan arah dari objek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan gelombang suara serta mengukur waktu tempuh dari gelombang tersebut.

Prinsip hidroakustik cukup sederhana yaitu gelombang dipancarkan dari sebuah alat yang menghasilkan energi suara. Gelombang suara dipancarkan oleh suatu bagian yang disebut transducer. Gelombang suara dipancarkan pada kolom perairan ataupun dasar perairan. Hal ini dilakukan dengan mengubah energi elektrik menjadi energi mekanik. Ketika energi tersebut mengenai suatu target maka gelombang suara akan dikembalikan (dipantulkan) dalam bentuk echo yang akan kembali ke receiver (suatu bagian dari alat akustik sebagai penerima gelombang pantulan). Dengan menentukan selang waktu antara gelombang yang dipancarkan dan yang diterima, transducer dapat memperkirakan jarak dan orientasi dari suatu objek yang dideteksi. Dapat dirumuskan sebagai berikut :

Jarak = Kecepatan x Waktu 

B. Sejarah Akustik Kelautan

Berikut ini merupakan tahapan sejarah dari akustik kelautan :

1.      Penemuan akstik kelautan dimulai sekitar tahun 1490 yang bersumber dari catatan  harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar pasif (passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang ada.

Gambar 1. Leonardo da Vinci

(Sumber : Google.com)

2.        Kemudian dilanjutkan oleh  Jacques and Pierre Currie yang menemukan piezoelectricity pada abad ke-19 yang merupakan sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan  tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam air. Ini yang selanjutnya  disebut dengan Sonar Aktif (Active Sonar).

Gambar 2.  Jacques and Pierre Currie

(Sumber : Google.com)

3.      Pada Perang Dunia pertama akustik kelautan berkembang dengan lanjut khususnya digunakan untuk pendeteksian kapal-kapal selam yang ada dibawah laut. Pendeteksian ini menggunakan 12 hydrophone ( setara dengan microphone untuk penggunaan di darat) yang diletakan memanjang di bawah kapal laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari kapal selam.

Gambar 3. Hydrophone

(Sumber : Google.com)

4.      Pada Perang Dunia di mulai akustik kelautan lebih bekembang pesat lagi. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik untuk mencari kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu. Pada saat itu ilmu tentang akustik hanya di fokuskan untuk keperluan-keperluan militer.

5.      Perkembangan tentang akustik lebih meluas lagi perkembangannya pada akhir perang dunia II. Penggunaan akustik kelautan tidak hanya pada bidang kelautan tetapi juga pada pada beberapa aspek seperti : mempelajari proses perambatan suara didalam medium air, penelitian sifat-sifat akustik dari air dan benda-benda bawah air, pengamatan benda-benda dari echo yang mereka hasilkan, pendeteksian sumber-sumber suara bawah air, komunikasi dan penetapan posisi dengan alat akustik bawah air

6.      Pada decade 70an perkembangan dari akustik kelautan ini lebib intensif lagi. Negara Inggris dan di beberapa Negara lain seperti Norwegia, Amerika, Jepang, Jerman dan sebagainy penerapan tentang akustik ini sudah dapat dilihat. Ilmu tentang akustik diterapkan dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan, yakni dengan dikembangkannya analog echo-integrator dan echo counter.

7.      Diketemukannya digital echo integrator dual beam acoustic system, split beam acoustic system, quasy ideal beam system dan anekaecho processor canggih lainnya merupakan perkembangan lanjutan, barulah ketelitian dan ketepatan pendugaan stock ikan dapat ditingkatkan sehingga akhir-akhir ini peralatan akustik menjadi peralatan standar dalam pendugaan stock ikan dan manajemen sumberdaya perikanan.

8.      Pada saat sekarang ilmu akustik di manfaatkan untuk aplikasi dalam survei kelautan, budidaya perairan, penelitian tingkah laku ikan, aplikasi dalam studi penampilan dan selektivitas alat  tangkap,  bioakustik. Aplikasi dalam survei kelautan, dengan akustik kita dapat menduga spesies ikan yang ada di daerah tertentu dengan menggunakan pantulan dari suara, semua spesies mempunyi target strengh yang berbeda-beda. Aplikasi dalam dunia budidaya untuk pendugaan jumlah ekor, biomass dari ikan dalam jaring/kurungan pembesaran untuk menduga ukuran dari individu ikan dalam jaring kurungan, memantau tingkah laku ikan dengan acoustic tagging.

9.      Aplikasi akustik dalam tingkah laku ikan meliputi pergerakkan migrasi ikan dengan acoustic tagging, orientasi target (tilt angle), reaksi menghindar terhadap gerak kapal survei dan alat tangkap, respon terhadap rangsangan/stimuli cahaya, suara, listrik, hidrodinamika, komia, mekanik dan sebagainya. Aplikasi dalam studi penampilan dan selektivitas alat tangkap ikan meliputi pembukaan mulut trawl dan kedalaman,selektivitas penagkapan dengan melihat ukuran ikan target.

Sumber :
Sejarah Akustik Kelautan : http://nikonflickr.blogspot.com
Akustik : http://perikananunaya.wordpress.com