Sugiyanto, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 2  (April 2019) Hal. 115-119

## Dasar-Dasar Perancangan Alat Pemanggil Ikan
Sugiyanto * , Joga Dharma Setiawan, Faryan Nugraha, Rizkia Wira Yuwana Departemen Teknik Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp. +62247460059
E-mail: edt.sugiyanto@gmail.com

## Abstract
The fish caller is a device that uses the principle of underwater acoustics. Acoustic is a  science that discusses  sound  waves  and  their  propagation  in  a  medium.  So,  this fish  caller  will  produce  a  sound wave that will propagate in the water medium. The propagation of sound waves in water is influenced by  many  factors,  including  temperature,  salinity,  and  depth.  This  study  aims  to  obtain  a  basis  for designing fish callers using the sound wave method. The main problem in the design of a fish caller is the  occurrence  of  seawater  absorption  of  acoustic  waves  thus  shortening  the  range  of  calls.  The method used in the research is to make a device that can produce a sound wave with a frequency that can be adjusted according to the frequency of the fish used as a summoning test, then testing the fish called in the laboratory. By observing changes in fish behavior, a conclusion can be made whether the fish  is  affected  by  the  sound  frequency  or  not.  Based  on  the  results  of  the  design  obtained  this  fish caller using LED lights and ICL8038 then amplified with OP-AMP 741 to issue the desired frequency. Furthermore,  the  tool  was  tested  against  red  snapper,  which  has  a  sound  frequency  of  1000  Hz,  the results showed that red snapper responded to the call, this was indicated by a change in behavior of fish moving around the tool, as many as 70 times a lap within 1 hour of testing.
Key-words: The fish caller, prototype, underwater acoustics

## Abstrak
Alat  pemanggil  ikan  merupakan  suatu  alat  yang  menggunakan  prinsip  akustik  bawah  air.  Akustik merupakan  ilmu  yang  membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam  suatu  medium. Jadi,  Alat  pemanggil  ikan  ini  akan  menghasilkan  suatu  gelombang  suara  yang  akan  merambat  pada medium  air.  Perambatan  gelombang  suara  di  dalam  air  dipengaruhi  banyak  faktor,  diantaranya  suhu, salinitas  dan  kedalaman.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  suatu  dasar  perancangan  alat pemanggil  ikan  menggunakan  metode  gelombang  suara.  Permasalahan  utama  pada  perancangan  alat pemanggil  ikan  adalah  terjadinya  penyerapan  air  laut  terhadap  gelombang  akustik  sehingga memperpendek  jarak  jangkau  pemanggilan.  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  adalah  dengan membuat  alat  yang  dapat  menghasilkan  suatu  gelombang  suara  dengan  frekuensi  yang  dapat  diatur sesuai  dengan  frekuensi  ikan  yang  dipakai  sebagai  uji  coba  pemanggilan,  selanjutnya  dilakukan pengujian pemanggilan ikan di laboratorium. Dengan mengamati perubahan prilaku ikan dapat dibuat suatu kesimpulan apakah  ikan tersebut terpengaruh oleh  frekuensi suara apa tidak.  Berdasarkan  hasil perancangan diperoleh alat pemanggil ikan ini  menggunakan lampu LED dan ICL8038 lalu diperkuat dengan  OP-AMP  741untuk  mengeluarkan  frekuensi  yang  diinginkan.  Selanjutnya  alat  tersebut  diuji terhadap ikan kakap merah yang memiliki frekuensi suara 1000 Hz, hasilnya menunjukkan bahwa ikan kakap  merah  merespon  pemanggilan  tersebut,  hal  ini  ditunjukkan  terjadinya  perubahan  perilaku  ikan yang bergerak memutari alat tersebut, sebanyak 70 kali putaran dalam kurun waktu 1 jam pengujian.
Kata kunci: Alat pemanggil ikan, prototipe, akustik bawah air

## 1. Pendahuluan
Indonesia memiliki banyak wilayah laut, pesisir, dan pulau-pulau kecil yang luas dan bermakna strategis sebagai pilar  pembangunan  ekonomi  nasional.  Selain  memiliki  nilai  ekonomis,  sumber  daya  kelautan  juga  mempunyai  nilai ekologis, di samping itu, kondisi geografis Indonesia terletak pada geopolitis yang strategis, yakni antara lautan Pasifik dan  lautan  Hindia  yang  merupakan  kawasan  paling  dinamis  dalam  arus  percaturan  politik,  pertahanan,  dan  kemanan dunia [1]. Potensi wilayah pesisir dan lautan Indonesia dipandang dari segi fisik, terdiri dari  perairan nusantara seluas 2.8 juta km2, laut teritorial seluas 0.3 juta km2, perairan nasional seluas 3,1 juta km2, luas daratan sekitar 1,9 juta km2, dan  Luas  Wilayah  Nasional  5,0  juta  km2  [2].  Berdasarkan  data  Organisasi  Pangan  Dunia  (FAO),  produksi  ikan meningkat  dalam  skala  nasional  pada  tahun  2011  sebesar  955.520  ton.  Kementerian  Kelautan  dan  Perikanan  (KKP) mencatat, potensi sumber daya  ikan saat ini sudah  mencapai 9,9  juta ton. Selain  itu, potensi  luas  lahan  budidaya  juga mencapai 83,6 juta hektar [3].
Sugiyanto, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 2  (April 2019) Hal. 115-119
Dengan  besarnya  potensi-potensi  pada  beberapa  wilayah  tersebut,  diperlukan  adanya  inovasi  pada  sistem penangkapan ikan. Salah satu cara yang dikembangkan pada penelitian ini adalah alat pemanggil ikan, yang didasarkan pada sejumlah data-data bahwa ikan berkomunikasi dengan kelompoknya pada suatu frekuensi suara tertentu.   Dengan demikian  diperlukan  suatu  alat  yang  dapat  mensimulasi  suara  ikan  jenis  tertentu,  sehingga  ikan-ikan  tersebut  akan bergerombol  disekitar  alat  yang  menimbulkan  suara  dengan  frekuensi  yang  sama  dengan  kelompok  ikan  yang  akan ditangkap.  Pada  akhirnya  akan  meningkatkan  pendapatan  nelayan  dan  juga  memudahkan  dalam  menangkap  ikan  [4]. Akan tetapi nelayan yang menangkap ikan di Indonesia kurang memperhatikan dampak pengoperasian alat penangkap ikan  yang  minimal harus mampu menjawab tiga dampak utama, yaitu dampak terhadap lingkungan, dampak terhadap kelimpahan sumberdaya dan dampak terhadap target sumberdaya ikan [5]. Permasalahan yang dihadapi nelayan dalam kegiatan operasi penangkapan ikan adalah sulitnya menentukan daerah penangkapan yang tepat, karena nelayan masih menggunakan konvensional dengan mengandalkan panca indra seperti melihat tanda-tanda alam, cara coba-coba, naluri dan  kebiasaan  yang  diwariskan  turun-temurun. Cara  yang  lebih  modern  dalam  menentukan  daerah  penangkapan  ikan dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh. Dengan teknologi ini dapat diketahui sebaran klorofil dipermukaan air laut yang merupakan parameter yang mengindikasikan bahwa perairan tersebut banyak terdapat ikan [6].
Lembaga  Penelitian  Oita  Prefectural  di  Jepang  pertama  kali  menerapkan  metode  pengkondisian  suara  dalam proyek  peternakan  mereka  untuk  mencegah  ikan  dari  penyebaran  dan  untuk  meningkatkan  tingkat  penangkapan  ikan yang  dilepas  kembali .Penelitian  yang  telah  dilakukan  membuktikan  bahwa  ikan  pada  frekuensi  bunyi  tertentu  akan merespon dan diikuti dengan perubahan tingkah laku, termasuk untuk menarik lawan jenisnya juga menggunakan suara [7]. Studi-studi ini menunjukkan bahwa, dengan sedikit pengecualian, ikan tidak bisa mendengar suara di atas sekitar 3- 4 kHz, dan mayoritas spesies hanya mampu mendeteksi suara hingga 1 kHz atau bahkan di bawah. Sebaliknya, seorang anak muda yang sehat dapat mendeteksi suara hingga sekitar 20 kHz, dan lumba-lumba dan kelelawar dapat mendeteksi suara  hingga  lebih  dari  100  kHz.  Ada  juga  studi  tentang  beberapa  spesies  ikan  bertulang  rawan,  dengan  hasil  yang menunjukkan bahwa mereka mendeteksi suara tidak lebih dari 600 atau 800 Hz [8]. Adapun tujuan penelitian ini untuk membuat  alat  pemanggil  ikan  menggunakan  variasi  sinyal  berbasis  mikrokontroller.  Sehingga  dapat  mempermudah nelayan dalam mendapatkan dan memanfaatkan potensi sumber daya laut yang sangat banyak di Indonesia.

## 2. Material dan metode penelitian

## 2.1. Metode penelitian
Penelitian  dimulai  dengan  studi  literatur  sebagai  langkah  awal  guna  mendapatkan  metode  yang  digunakan  pada pembuatan  alat pemanggil ikan yang berbasis mikrokontroller agar diperoleh alat yang mudah digunakan. Oleh karena itu,  pengerjaan  dibagi  menjadi  dua,  yaitu  secara  mekanik  dan  elektrik,  dimana  pengerjaan  secara  mekanik  meliputi perancangan  desain  case  alat,  permodelan  dengan  software Solidworks (gambar  1),  dilanjutkan  dengan  membuat  alat mekanik.
Sugiyanto, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 2  (April 2019) Hal. 115-119
Selanjutnya  bagian  elektrik  terlebih  dahulu  dibuat  wiring  diagram  (gambar  3)  sehingga  dalam  pembuatan  diatas pcb  tidak  terdapat  kesalahan  yang  mengakibatkan  alat  mengalami  kenaikan  tegangan  listrik.  Setelah  dipasang  pada PCB,  alat  diuji  keluaran  sinyalnya  melalui  oscilloscope  dan  diatur  secara  konstan.  Setelah  mekanik  dan  elektrik dilakukan, kedua part digabung menjadi sebuah alat pemanggil ikan (gambar 2) yang akan diuji dan di analisa keluaran dalam air dan respon terhadap ikan ketika alat dimasukkan kedalam kolam uji.
Gambar 2. Prototipe Alat Pemanggil Ikan
Gambar 3. Rangkaian Elektronik Gelombang Sinusoidal
3. Hasil dan pembahasan
3.1. Hasil Pengujian Ukur Frekuensi Prototipe
Pengujian  dilaksanakan  di  dalam  kolam  buatan  yang  terletak  dilaboratorium Robotics dan Automation lantai  5 gedung  Unit  Pelaksanaan  Terpadu  Universitas  Diponegoro  Tembalang  Semarang.  Dalam  pengujian  ini  setelah dilakukan pengujian dengan cara merekam intensitas dan frekuensi suara dalam air kemudia mengolah datanya melalui persamaan  fourier  menggunakan software  matlab .  Untuk  pengujian  pertama  dalam  air  pada  saat  sebelum  ikan dimasukkan untuk mendapatkan frekuensi dan hearloss dalam air saat alat diletakkan dengan jarak 50 cm dari sumber suara. Dilakukan pengcodingan sebagai berikut:
 Memasukkan data sumber rekaman kedalam software.
Baterai Potentiometer LCD Buzzer Speaker Casing acrylic
 Membuat plotting antara data sumber suara berdasarkan satuan jumlah sample suara selama direkam.
 Memisahkan jumlah data sampel yang akan dianalisa sehingga mengurangi noise signal yang terjadi akibat gesekan udara atau kebisingan yang diluar suara objek.Perbandingan grafik antara waktu dan Amplitude.
 Membuat  persamaan  fft  terhadap  data  yang  telah  dipisah  berdasarkan  satuan  waktu  dan  jumlah  sampel, menggunakan fungsi DFT signal
 Plotting hasil perhitungan fourier agar bisa dilihat seberapa besar hearloss yang terjadi dalam air.
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  dari  percobaan  dan  olahan  data  melalui matlab maka  dapat  dilihat  bahwa    masing- masing pengujian menghasilkan frekuensi dan amplitude suara yang berbeda, dimana sinyal yang diberikan untuk ikan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Amplitudo dan frekuensi pengujian Data Sinyal Amplitude max(dB/Hz) Pada Frekuensi 1 Suara_27Agt008 0.4 142 2 Suara_27Agt009 2.9 650

## 3.2. Hasil Pengujian Prototipe terhadap Objek
Pengujian dilaksanakan atas seizin pihak  Laboratorium Robotics dan Automation UPT. Pengujian dilaksanakan di dalam kolam buatan yang terletak dilaboratorium Robotics dan Automation lantai 5 gedung Unit Pelaksanaan Terpadu Universitas  Diponegoro  Tembalang  Semarang.  Dalam  melakukan  pengujian  respon  ikan  terhadap  alat,  penguji menggunakan 4 ekor ikan kakap merah dimana objek penelitian dimasukkan kedalam kolam sehari sebelum dialkukan pengujian agar ikan terbiasa terhadap lingkungan yang baru. Kemudian peneliti menggunakan 3 waktu pengujian yaitu pagi  siang dan  malam, sebelum dimasukkan alatnya  ikan di  beri  makan  sehari sebelumnya dengan  jadwal  yang sama
%% Load data close all; clc; uiopen('Suara_009.m4a'); % load Data Sample = ('Suara_009.m4a');
%% Plot Raw Data [x,fs] = audioread(Sample); plot(x) title('Audio Signal'); xlabel('Number of Sample'); ylabel('Amplitude'); grid on;
%% Sound Sample data = x(1e5:10e5); t = (0:1/fs:(length(data)-1)/fs); t = t'; plot(t,data) title('Relation With Time'); xlabel('Time (s)'); ylabel('Amplitude'); grid on; xlabel('Time (seconds)') ylabel('Amplitude') xlim([0 t(end)])
%% fft function m = length(data);       % original sample length n = pow2(nextpow2(m));  % transform length y = fft(data,n);        % DFT of signal
f = (0:n-1)*(fs/n)/10; power = abs(y).^2/n; plot(f(1:floor(n/2)),power(1:floor(n/2))) title('Perbandingan Frekuensi dan Amplitudo'); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Amplitude'); grid on;
Sugiyanto, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 2  (April 2019) Hal. 115-119
saat alat dimasukkan keesokan harinya, sesuai dengan yang terlihat pada table dan grafik dibawah, ikan cenderung lebih banyak  melakukan  aktifitasnya  pada  siang  hari,  dimana  pada  malam  hari  ikan  lebih  tertarik  dengan  cahaya  lampu daripada  suara  yang  dihasilkan.  Peneliti  melakukan  pengujian  dengan  memperhatikan  factor-faktor  yang  dapat mempengaruhi percobaan, seperti suhu, kedalaman air, salinitas air.
Percobaan ini dilakukan dengan mengamati perilaku ikan selama kurun waktu tertentu dimana khususnya melihat apakah ikan akan mendekati alat pemanggil atau justru menjauhi alat. Apabila ikan bergerak mengitari alat pemanggil maka  dianggap  ikan  tertarik  untuk  mendatangi  alat  tersebutdan  jika  perilaku  ikan  tidak  seperti  itu,  maka  ikan  tidak tertarik  atau  merasa  tidak  terpanggil  oleh  alat  itu.  Untuk  itu  pengukuran  dilakukan  untuk  melihat  berapa  jumlah  ikan mengitari  alat  tersebut  dalam  kurun  waktu  tertentu.  Setelah  melakukan  percobaan  ini  dapat  dilihat  hasilnya  melalui Table 2 dan grafik Gambar 6 berikut.
Tabel 2. Jumlah Respon Ikan Selama Kurun Waktu Tertentu
Waktu (menit) Jumlah Putaran ikan (Respon Ikan) Pagi Siang Malam 10 53 65 41 20 37 78 33 30 48 67 28 40 53 73 26 50 43 70 28 Rata-rata 46.8 70.6 31.2

## 3.3. Dasar-dasar perancangan
Berdasarkan  hasil  uji  coba  prototipe  alat  pemanggil  ikan  ini,  dapat  dijelaskan  bahwa  prototipe  ini  digunakan sebagai  dasar-dasar  perancangan  untuk  mengembangkan  prototipe  dengan  jarak  jangkauan  pemanggilan  digunakan sebagai dasar parameter dasar kemampuan alat pemanggil ikan. Perlu dipahami bahwa pada alat pemanggil ikan ini ada dua  fungsi  yang dapat dipisahkan,  yaitu  fungsi alat penghasil gelombang sinusoidal dan  fungsi alat untu memperkuat gelombang tersebut untuk  mencapai  jarak tertentu.  Dengan  membagi  fungsi tersebut, dapat digunakan  bahwa wirring diagram yang telah ditunjukkan merupakan dasar penyusunan alat penghasil gelombang sinusoidal. Selanjutnya untuk lebih  memperpanjang  jarak  jangkauan  dapat  digunakan  alat  yang  berfungsi  untuk  memperkuat  kemampuan  rambat gelombang sinusoidal di dalam air.

## 4. Kesimpulan
Pengujian  menggunakan alat pemanggil  ikan dengan  sinyal gelombang sinusoidal  menunjukkan  jumlah rata-rata ikan  mengelilingi  alat  sebanyak  46  kali  pada  pagi  hari,  70  kali  pada  siang  hari  dan  31  kali  pada  malam  hari  dalam rentang waktu 1  jam  setelah alat dinyalakan. Berdasarkan  variasi  sinyal  yang dilakukan  ikan  cenderung  lebih  banyak menghampiri alat pada saat siang dimana amplitude yang dihasilkan pada dua kali percobaan sebesar 0.4 dB/Hz dan 2.9 dB/Hz  pada  frekuensi  142  Hz  dan  650  Hz.  Alat  pemanggil  ikan  setelah  diukur  diudara  dan  dimasukkan  kedalam  air untuk dianalisa menggunakan matlab memiliki hearloss terbesar pada kedalaman 0.5 m diudara sebesar 3.7 dB/m dan hearloss  terbesar  pada  kedalaman  2  m  diair  sebesar  9.286  dB/m.  Prototipe  ini  dapat  digunakan  sebagai  dasar perancangan alat pemanggil ikan dengan memisahkan alat penghasil frekuensi sinusoidal dan alat penguatan sinyal

## Daftar Pustaka
[1]   Statistik Perikanan, 2013 Kekayaan Ikan Tangkap Laut Indonesia. Kementrian Perikanan dan Kelautan, Indonesia.
[2]    Manik, Henry, 2015, Teknologi Akustik Bawah Air: Solusi Data Perikanan Laut Indonesia. Tugas Akhir. Institut Pertanian Bogor, Indonesia.
[3]    Winn,  H.E.  1972,  Acoustic  discrimination  by  the  toadfish  with  comment  on  signal  system.  Plenum  Press,  New York.
[4]   Popper, Arthur N. 2008, Effects of Mid- and High-Frequency Sonars on Fish. LLC Rockville, United States.
[5]   Kim, Jaims N., Steward, Melvin E. 1998, Sound and Light Emitting Fish Lure and Method of Attracting Fish. US Patent, 6,098,331.
[6]   Hawkins, A.D., 1983, Hearing and Sound Communication underwater. Academic Press, New York.
[7]   Multon, J.M. 1963, Acoustic behavior of fishes. Elsevier, Amsterdam.
[8]   Kuperman,  William  A.,  Roux,  Philippe.  2009,  Underwater  Acoustic.  Springer.  University  of  California,  San Diego.
[9]   Kraus, Dieter. 2010, Fundamentals of Ocean Acoustic. Springer. Hochshule University of Bremen, Jerman.
[10]  Chaniotakis. Cory. 2006, Non Inverting Amplifier. Module. Texas Instrument, Amerika Serikat.