Welcome to Marine Acoustic Virtual

Lab!

Halaman ini akan memperlihatkan setup peralatan (termasuk instruments

dan peralatan lain) dan memberikan ide kepada mahasiswa bagaimana

melakukan eksperimen.

Gambar 1. Setup peralatan akustik.

Gambar ini merupakan peralatan dasar Akustik Kelautan. Semua peralatan dasar untuk

pemrosesan data ditempatkan di sini.

Dimulai dengan computer :

Pentium 4, 32M RAM, 7G of hard drive, a Jaz drive, dan CD-R burner. Bagian paling

penting dengan computer adalah adanya slot untuk GP-IB interface.

Eksperimen dimulai dengan Analogic Polynomial Waveform Generator. (peralatan di

bawah). Instrumen ini menghasilkan bentuk, lama, dan karakteristik frekuensi

gelombang.

Bentuk gelombang dapat deprogram melalui keypad, atau mereka dapat di input ke

dalam computer dan mengirim melalui GPIB.

Gambar 2. Waveform Generator (bottom box)

Waveform dipilih, dikirim melalui ENI power amp. Terdiri dari 100 Watt amplifier

dengan broadband spectrum (10 kHz - 12 MHz).

Setelah sinyal diperkuat (amplified) akan masuk ke switching boxes dimana transducer

signal akan dikirim. Kita juga menggunakan satu dari oscilloscopes channels untuk

melihat dan merekam data.

Eksperimen Water Tank

Gambar 3. Water Tank

Ketika suara dihamburkan, gelombang tekanan yang dihamburkan mengenai transducer

penerima akan dikonversi kembali menjadi electrical signal. Sinyal yang kembali akan

diproses melalui Ultrasonic Pre-amp. A Ritec BR-640 merupakan kombinasi amplifier

dan filter.

Gambar 4. Ritec Amp/Filter (top box)

Signal di filter dan diperkuat dengan 10 bit 150 MHz LeCroy Oscilloscope. LeCroy

Oscilloscope dapat menyimpan dan merata-ratakan sinyal kembali secara internal,

selanjutnya noise dapat difilter. Sinyal dikirim ke komputer melalui GPIB bus dan

disimpan ke hard drive.

Gambar 5. Le Croy Scope

Web based virtual oscilloscope untuk sinyal akustik kelautan

Gambar ini merupakan instalasi osiloskop serta pengukuran dan pengolahan sinyal

menggunakan software MATLAB.

Gambar 6. Instalasi penggunaan osiloskop dan pengukuran sinyal di PC dengan

MATLAB software.

FILTERING SINYAL DENGAN PEMROSESAN SINYAL

Step untuk melakukan filtering sinyal :

1. Ketik start pada MATLAB software

2. Buat sinyal dengan 3 komponen sinusoidal (misal pada frekuensi 5 Hz, 15 Hz dan

30 Hz) (Gambar 7)

3. Desain sebuah filter dengan frekuesni 15 Hz

4. Gunakan IIR filter dengan pass band antara 10 sampai 30 Hz. Lihat frekuensi

responsenya (Gambar 8)

5. Ciptakan filter dengan perintah ELLIP di MATLAB

6. Setelah filtering akan dihasilkan sinyal dengan frekuensi 15 Hz sesuai yang

diharapkan (Gambar 9)

7. Hasil akhir adalah sinyal sebelum dan sesudah di filter. Puncak sinyal pada 5 Hz dan

30 Hz dapat dibuang (Gambar 10).

Gambar 7. Sinyal dengan 3 komponen sinusoidal

Gambar 8. Frekuensi response menggunakan IIR filter

Gambar 9. Sinyal setelah di filter.

Gambar 10. Sinyal sebelum dan sesudah di filter.

PLOT DIRECTIVITAS TRANSDUCER

Step pembuatan Directivity Plot

1. Buka software MATLAB

2. Berikan nilai parameter seperti ; sudut orientasi transducer, radius transducer,

frekuensi transducer dan nilai Bessel Function orde 1.

3. Tulis fungsi directivitas transducer.

4. Plot fungsi tersebut

5. Hasilnya seperti gambar 11.

Gambar 11. Fungsi direktivitas transducer.

BURST WAVE

Merupakan bentuk pancaran gelombang akustik yang dikeluarkan oleh transducer.

Sumbu x merupakan waktu pemancaran pulsa dan sumbu y adalah amplitude sinyal

akustik.

Gambar 12. Burst gelombang akustik

PENGUKURAN BEAM PATTERN

Gambar ini merupakan pola bim transducer (transducer beam pattern).

Untuk dapat menghasilkan gambar ini identik dengan Gambar 11.

Gambar 13. Polar plot array piston circular transducer.

Gambar berikut adalah tiga dimensi pola bim transducer dari Gambar 13.

Gambar 14. Tiga Dimensi pola bim transducer.

Gambar berikut adalah distribusi power akustik yang dihasilkan oleh transducer.

Interpretasi dari gambar ini adalah pada pusat suara (center of sound) kekuatan suara

lebih tinggi dibandingkan daerah yang jauh dari transducer. Hal ini ditunjukkan dengan

bar skala (dB).

Untuk dapat memplot ini silakan klik source code circ.m

Gambar 15. Power yang diradiasikan oleh circular transducer.

EXCTRACT RAW DATA AKUSTIK

Step untuk memulai proses ini :

1. Extract data lintang, bujur, dan kedalaman pada software MATLAB.

2. Plot 2D.

Gambar 16. Plot cruise akustik dan pengukuran kedalaman secara simultan

EXTRACT DATA AKUSTIK UNTUK PEMBUATAN PETA BATIMETRI

Step untuk memulai proses ini :

1. Extract data lintang, bujur, dan kedalaman pada software MATLAB.

2. Plot 2D dengan colormap atau surf pada MATLAB.

3. Ploot 3D untuk Gambar 18.

Gambar 17. Plot 2 D batimetri.

Gambar 18. Pembuatan Peta Batimetri 3 dimensi.