Proses Penguatan Energi Suara (amplifier) pada Echosounder

Gelombang akustik dari sebuah tranducer dapat dipusatkan ke suatu arah tertentu, sehingga intensitas tertinggi dari gelombang tersebut akan terletak pada arah tegak lurus dengan permukaan tranducer, yakni yang disebut sebagai sumbu akustik (acoustic axis). Dengan demikian semakin besar sudut penyimpangan arah suara dari sumbu akustik akan semakin kecil intensitas suara. Untuk itu lebar dari sebuah beam tergantung dari ukuran sebuah tranducer, yakni semakin tinggi frekuensi akustik yang dapat dipancarkannya akan semakin kecil lebar beam, atau dengan kata lain energi akan dipusatkan di sepanjang sumbu akustik. Seperti diketahui amplitudo gema akan selalu lebih kecil dibandingkan amplitudo signal asli yang dipancarkan dari sumbernya. Akibatnya pesawat receiver-amplifier akan menerima pulsa listrik yang lemah dari tranducer dan harus memperkuatnya dengan cara yang selektif, yakni tergantung daripada waktu yang diperlukan dari saat signal dipancarkan sampai dengan saat diterima kembali oleh tranducer (time varied gain, TVG). TVG ini diperlukan untuk mengimbangi intensitas suara yang hilang akibat adanya proses perambatan dan peredaman (spreading and attenuation) didalam air, yakni dari saat dipancarkan sampai dengan saat diterima kembali oleh tranducer. Sesudah proses TVG tersebut, signal-signal itu kemudian dimodulasi dan akhirnya dikirimkan ke pesawat peraga untuk selanjutnya diperagakan dalam bentuk echogram atau gambar berwarna pada sebuah layar pijar mirip dengan layar sebuah pesawat video. Sinyal echo (energi listrik) yang dihasilkan oleh tranducer masih lemah, sehingga perlu diperkuat beberapa ribu kali sebelum diteruskan ke recorder/display. Penguatan echo dilakukan oleh receiver amplifier dan besar penguatan diatur oleh kontrol sensitivitas atau pengatur volume. Untuk mengurangi atau menghilangkan echo dari target yang terlalu dekat dengan tranducer, sensitivitas receiver secara otomatis dapat dikurangi. Saat pulsa dipancarkan kedalam air, sensitivitas receiver dikurangi, tetapi setelah itu dinaikkan kembali hingga maksimum. Receiver amplifier bersama TVG controller berfungsi untuk menguatkan sinyal echo dengan faktor gain (G) yang dirumuskan dengan persamaan berikut: G=10log(VR/VRT); dimana VR adalah tegangan keluaran dan VRT adalah detectable voltage dari tranducer. Untuk melakukan fungsinya didalam receiver terdapat koordinasi antara TVG generator / circuit dan TVG controller yang mengatur secara tepat dan otomatis dari tuned / receiver amplifier dalam hubungannya dengan kedalaman. Tabel Jangkauan TVG

Time Varied Gain dirancang untuk beroperasi lebih dari 100 kali kedalaman minimum yang diukur dengan jangkauan standar 2,5 m sampai 250 m dapat pula mencapai jarak 10 m hingga 1000 m. Dari tabel diatas terlihat perubahan yang dilakukan pada TVG akan menyebabkan perubahan sensitivitas receiver. Range TVG dapat diatur dari 0.1 hingga daerah maksimum TVG yang dapat disediakan dengan menggunakan saklar-saklar range yang berfungsi membuat penguatan receiver statis dan untuk pengukuran-pengukuran kalibrasi. Saklar range bisa membantu mengeliminasi sinyal-sinyal yang dikembalikan oleh target diluar daerah / jarak yang merupakan daerah yang akan disampling. Secara umum bandwith yang lebih besar memiliki pulse wieth lebih pendek, daerah frekuensi-frekuensi alat lebar. Kontrol bandwith diatur untuk mengirimkan bandwith relatif pada pengiriman. Apabila diaktifkan Calibrator Level, maka receiver internal calibration menginheksi sinyal yang keluar dari sirkuit Pre-Amplifier. Level sinyal bervariasi dari relatif -40 dB hingga +20 dB. Sinyal pengkalibrasian dapat berupa pulsa atau gelombang sinusoidal. Pembagian antar pulsa dapat diatur dari 0,1 m hingga 99,9 m pada selang 0.1 m. Energi yang digunakan pada echo sounder bervariasi, tergantung jenisnya. Untuk Echo Sounder Biosonic Model 102 keluaran puncak tegangan adalah sebesar +5V. Referensi: Purnama, Budi. 2000. Pengukuran dan Pendugaan Dorsal Aspect Target Strength Beberapa Ikan Pelagis. IPB: Bogor Widodo, Johanes. Prinsip Dasar Hidroakustik Perikanan. Jurnal Oseana Volume XVII Nomor 3 : Hal. 83 – 95