Gambar 3. Skema transducer split beam Simrad, 1993 Split beam echosounder memiliki fungsi Time Varied Gain TVG di
dalam sistem perolehan data akustik. TVG ini berfungsi secara otomatis untuk mengeleminir pengaruh atenuasi yang disebabkan baik oleh geometrical
spreading dan absorpsi suara ketika merambat ke dalam air. Split beam SIMRAD EY 60 scientific echosounder system merupakan
instrumen hidroakustik yang paling baru dan merupakan generasi keenam yang dibuat oleh Simrad. SIMRAD EY 60 disebut sebagai alat hidroakustik pertama
yang serba bisa, yang mampu menyediakan sounder tiga frekuensi, target strength analyzer dan echo integrator lanjutan. Sinyal echo diproses secara on-line dan
hasilnya ditampilkan dengan echogram. SIMRAD EY 60 disebut sebagai scientific echosounder karena konsep
baru yang digunakan pada receiver memungkinkan alat ini mencapai rentang dinamis sampai dengan 160 dB. Sounder dapat beroperasi pada tiga frekuensi
sebesar 12, 38 dan 120 kHz. Keunikan lain dari alat ini adalah kemampuannya untuk mengamati posisi horizontal dari ikan yang berada pada beam, hal ini
memungkinkan peneliti untuk mempelajari tingkah laku ikan.
2.4. Backscattering dasar perairan
Metode hidroakustik mampu melakukan pengukuran terhadap besar kecilnya pantulan dasar perairan dari berbagai tipe partikel. Secara ringkas,
gelombang akustik yang terjadi pada permukaan antara air laut dan dasar laut yang mencakup pantulan dan pembauran pada daerah tersebut dan transmisi di
medium kedua. Proses ini secara umum ditentukan oleh beda impedansi akustik z = ρc antara kedua media Siwabessy, 2001.
Pada saat gelombang hidroakustik mengenai permukaan dasar perairan, sebagian energi akan menembus dasar perairan dan sebagian kembali ke
transducer. Pada frekuensi rendah, pantulan dasar akustik ditentukan oleh sedimen dasar perairan yang berbeda-beda. Dasar perairan yang sangat keras
memiliki pantulan dasar yang lebih kuat dari dasar perairan yang lunak. Dasar perairan yang keras memiliki pantulan yang lebih besar dari dasar perairan yang
halus dan seterusnya Siwabessy, 2001. Dasar perairan memiliki karakteristik memantulkan dan menghamburkan
kembali gelombang suara seperti halnya pada permukaan perairan laut. Namun efek pantulan dan backscattering yang dihasilkan lebih kompleks karena sifat
dasar laut yang tersusun atas beragam unsur mulai dari lapisan bebatuan yang keras hingga lempung yang halus dan tersusun atas lapisan-lapisan yang memiliki
komposisi yang berbeda-beda Urick, 1983.
Beberapa kendala yang mempengaruhi sinyal pantul menjadi berbeda dari pulsa akustik yang dihasilkan adalah sebagai berikut Siwabessy, 2001.
1. Ketidaksesuaian impedansi akustik dari air laut – dasar laut menyebabkan
pembauran permukaan dari pulsa utama; 2.
Parameter akustik dari instrumen; 3.
Penetrasi sinyal akustik pada dasar laut menyebabkan besarnya pembauran pulsa utama;
4. Arah pemantulan pada interface air laut – dasar laut yang diakibatkan oleh
kekasaran dasar laut; 5.
Time delay dari hasil oblique karena spherical spreading terhadap perubahan kedalaman;
6. Respon dari scattering yang berasal dari second acoustic bottom pada
permukaan air, gelembung pada kolom air dan kapal; 7.
Kemiringan dasar laut; 8.
Penyerapan akustik air laut; dan 9.
Noise.
Kloser et al. 2001b dan Schlagintweit 1993 telah melakukan observasi klasifikasi dasar laut berdasarkan frekuensi akustik. Untuk dasar perairan yang
memiliki ciri yang sama, indeks kekasaran roughness telah diamati dengan dua frekuensi berbeda yang mereka gunakan. Schlagintweit 1993 menemukan
bahwa perbedaan muncul dari data frekuensi 40 dan 208 kHz yang disebabkan perbedaan penetrasi dasar perairan dari frekuensi ini pada berbagai macam tipe
dasar perairan Gambar 4.
Gambar 4. Echo dasar perairan Hamouda and Abdel-Salam, 2010 Besarnya tingkat penetrasi dan pantulan refleksi dasar perairan juga
ditentukan oleh jenis sedimen itu sendiri Krastel et al. 2006 dimana dasar perairan atau sedimen yang memiliki sifat lebih keras akan memberikan pantulan
dengan nilai amplitudo yang lebih besar Hamilton, 2001. Nilai backscattering strength dipengaruhi oleh impedansi akustik sebagai faktor utama, selain itu juga
dipengaruhi oleh kekasaran roughness permukaan sedimen dan heterogenitas volume sedimen Fonsesca dan Mayer, 2007.
Gelombang akustik yang dihamburkan secara acak karena ketidakteraturan dari dasar perairan mencakup kekasaran dari permukaan sedimen dasar perairan,
variasi ruang dalam sifat fisis sedimen dan masukan oleh kulit karang atau gelembung. Proses backscattering ini dapat dilihat pada Gambar 5. Pada
frekuensi tinggi, semua dasar perairan memiliki banyak ketidakteraturan pada skala gelombang akustik Jackson dan Richardson, 2006.
Gambar 5. Sketsa backscattering akustik dasar perairan yang disebabkan kekasaran dari permukaan dan heterogenitas sedimen
Jackson dan Richardson, 2006 Adapun hubungan pantulan dasar perairan terhadap tipe dasar perairan
yang berbeda batu, kerikil, pasir dan lumpur ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Hubungan sudut datang dan pantulan dasar pada berbagai tipe dasar perairan Siwabessy, 2001
Incident wave
Reflected wave
Bottom wave
2.5. Pendekatan metode hidroakustik terhadap dasar perairan
