ISSN: 1693-6 930                                                       ¢     1     SOUND OF PADDLE WHEEL ON SEA BASS GROWTH      Sunardi 1 , Anton Yudha na 2 , Ahmad Sy ahril Mohd Na w i 3 4 , Jafri Di n , Saberi Ma w i 5 1,2,3,4 Faculty of Electrical En ginee ring, Un iversiti  Te knol ogi Malaysi a, Joh or 81 310,  Malaysia  1,2 Electrical E ngine erin g Departm ent, Universita s  Ah mad Da hlan,  Yogyaka r ta 5 5164, Indo ne sia   5 Pusat Penye lidika n  dan T e rna k a n  Air p a yau, Gelan g  Patah, Joho r, Malaysia  email: sun a rg m@e e .uad.a c .id      Abs t rak  Tujuan p enel itian ini adal ah m enguji peng aru h su ara pa da ika n sia k ap (Se a bass,  Cyno sci on n o bilis). Pe neliti an ini dila ksa nakan p ada  kolam  ikan ai r  payau b eru ku ruan  25 x10 0m,  ked alam an 2 m , serta 6 b uah pa ddle  whe el se bag ai sum ber  su ara. Profil  su ara di ukur u ntuk  m engetahui  am plituda p ada b erb ag ai titik pen gukura n da n  ked alam an  yan g be rb eda  m engguna ka n hyd r op hon e Ceta cea n tipe C3 04. Keluara n hydrop hone di anali s is m enggun a k an   softwa r e Spe c traPlu s. Unt uk pe ngu ku ran ke dua, d ua bua h sa n gka r de ngan  uku r an 3 x 3  m  digun akan sebag ai habit at ikan. Ika n pad a m asing -m asin g  san gkar  se jum l ah 20 e k or,  sed ang ka n ikan dilua r  sa n gka r sejum l ah 1250 0. Profil suara kem udian diu k u r  la gi berd asarka n  posi s i  (sang kar tepi/teng ah), b erd asa r ka n  wa kt u  (pagi/ s ian g/sore ) , dan  b erda s a r kan t i tik  peng ukura n  yan g  berbed a. Data tim e  serie s , sp e k trum  frekue nsi, dan fa se dianali s is l agi.  Pertum buhan  ika n di ukur bula nan  unt uk  setia p  sa ngkar  ya ng  ada.  Ikan di   dalam  sang kar  ternyata tum buh  se ca ra li nier,  sed ang kan  ika n di l uar  sa ng kar  tum buh se ca ra e k spo nen sial.   Ukura n da n  berat i k an  da lam  kedua  sang kar l ebih  ke cil. Da ri pe nelitian ini d a pat disim pul kan  bah wa  sua r a tidak m em punyai  pe ngaruh  ya ng  signifi kan  terha dap  pe rtum buhan i k an.  Keterbata s a n  pergerakan  untuk m en da patka n m aka nan d an  kon disi  stre ss le bih be rpe nga ruh   terhad ap pe rt um buhan ika n darip ada p e ngaruh sua r a .     Kata kunci :   profil su ara, air payau, pad dle wh eel, Siaka p, Sea ba ss      A b st r a ct   The obje c tive of this re sea r ch is so und effect for bracki sh water fo r Sea ba ss  (Cyno s cion  n obilis). Bree ding farm  25x1 00m , 2m   of d epth, and 6 p addle  whe e ls which ge nerate  the so und  are availabl e for resea r ch. Sound p r ofile  has  bee n  m easured to  inve stigate t he   am plitude at vari ou s m ea s urem ent poi nts at va rio u s  de pths  by  usin g Cetace an h y droph o n e   C30 4. The  o utput of hydropho ne h as  been  anal yze d  by  usi ng S pectraPlu s software. F or  the  se con d m ea s urem ent, two  ca ge s  whi c h  si ze  3 x 3m  h ave  be en  used fo r life  fish ha bitat. Th en,  fish put in th e edge  ca ge  (20 ) , cente r   cag e (2 0), a nd out of ca ge (1 250 0).  Sound p r ofile  has  been  m easu r ed fo r p ositio n-ba s e d  (ed g e/cente r   ca ge ), tim e-ba s ed   (m orning/n oo n/eve ning ), a nd   point-b ased. Tim e serie s , spe c trum  freque ncy,  an d pha se ha ve been an al ysi s. Fish g r owth  prog re ss ha s been m onthl y m easu r ed  at eve r y  ca g e. Fish in th e cag e is g r owth a s  line arly,  while fi sh  gro w th for out of  cag e  i s  e x p onentiall y. Si ze a nd  wei g h t  of fish in th e both  ca ge s is  less than  out  of ca ge. Thi s  research  concl ude s  that  sou nd  ha ve  no si gnificant ly effect fo r fi sh  gro w th. Lim i ted m obility to look fo r food and  stre ss are m ore influen ce s to fish growth t han   sou nd effect.     Key words :  sound p r ofile, bra cki sh  wate r, paddle  whe el, Sea bass      1.  INTRODUCTION  A wide  ra ng e of waterb orne  soun d  is ge ne rated  by hum an  activities in   aquati c   environ ment s. Con s e quent ly, fish are  subje c ted to   e x treme level s  of chro nic (continuo us) a n d   acute  (tra nsi ent) noi se  which m ay stress them  to  the point of redu ced g r o w th rate, red u c ed  rep r od uctive  perfo rman ce,  incre a se d  di sea s e  susce p tibility and  even m o rtalit y. A numbe r of  studie s   have  focu se d o n  fish  hea ring  and  pe rc ep tion. Ho weve r, no  stu d y  has examin e d   Sound of Pad d le Wh eel on  Sea Bass Growth (Su nard i)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        ¢                       ISSN: 16 93-6 930     2  waterbo r ne  sou nd ch ara c teri zation in  fish farmin g (aqu acultu re)  conditio n s  and re al time   conditions.   Fish a r e exp o s ed to a  wid e  rang e of wat erbo r n e  so un d in natu r al a nd cultu r e  co ndition s.  In natural waters,  so und i s   gene rated  by machine r y, propul sio n sy stems of la rge  ship s a nd by - flow  (wa k e  n oise ) . Even  wider ra nge s  o f  sou nd  ar e p r odu ce d in  h eavy shi p  traffic a r ea s. So nar  system s, sho ck te sts,  boat  rep a irs, und e r wate r expl osions  and  airb orne  sound  (f rom ai rcraft a nd  soni c b oom s) alo ng  with  offsho re  co nstru c tion,  a uto traffic  an d co astal  an d othe r hu m an   activities  a r e signifi cant so urces  of soun ds.  Th e  imp a c t of a c ou stic  stre sse s  coul d be  parti cula rly  importa nt in  coa s tal  zon e s  that a r e th e pr im ary  sp awni ng g r ou nds fo r ma n y  comme rcia lly  importa nt spe c ie s.       Sound is a mech ani cal di sturb an c e tha t  propag ates  throug h wate r as a pre s su re wave  in an el asti cs medi um. T he pressu re  wave s ra di ates  sph e ri cally from its sou r ce with  the   intensity, I de cre a si ngly inv e rsely with  th e squa re  of di stan ce,  R [1]. Sound  p r e s sure l e vel  (SPL)  or  sou nd l e vel is a l oga rithmic  mea s u r e of the  rm s so und  pressure  of a  so u nd relative to  a  referenc e value. It is  measured in dec i bels  (dB  (SPL), d BSPL, or dBSPL) [2].    Sound Pressure Level (dB) = 20 log ( p/p ref)  (1)    The soun d le vels to whi c h  most mamm als  a r e sen s i t ive extend ov er many orders of  magnitud e . Bracki sh water is wate r that is saltie r th a n  fresh wate r. It  is a mixture fro m fresh  water  and  se a wate r. Tech nically, bracki sh water  cont ains b etwe en  0.5 and 30 g r am s of salt p er  liter.   The numerous species from many unrel a ted  families produce  sounds , and that acoustic  excha nge s a r e part   of  the   agg re ssive and re pro d u c tive behavio r of ma ny fish es.  Ho weve r, a  fish' s  environ ment contai n s  far more so und s t han tho s e produ ce d by nearby co spe c ifics alon e.  Furthe rmo r e, the degree of auditory  acui ty a specie s exhibits is no t always po sitively correl ate d   with the extent to which it use s  s oun d in intra-sp ecifi c  co mmuni ca tion [3].  The a uditory  system  is  particula rly importa nt for aquati c  vertebrate s   whe n  visua l   orientatio n is restri cted.  Sound s from d i fferent sou r ces provide th em with information releva nt  for  survival, e.g.,  finding mates and p r ey  or  av oidi ng p r ed ators. The n a tural  enviro n ment  of  fishe s , espe cially that of marin e  fishe s  but al so fresh w ate r  ha bitats is  cha r acte ri zed by  a  perm ane nt b ackgroun d n oise  of a bioti c  (current s,  rain, seismic  events,  coa s t a l surf) an d b iotic  (vocali z atio ns of animal s , photo s ynthe s is) o r ig in. Most  inve stig ations on so und  d e tectio n  in  fishe s , ho wev er,  were p erf orme d u nde r  quiet la bor ato r y condition s,  and  their results m a y be  il l- suited to information on the  ability of fishes to  dete c t signal s in their natural envi r onment [4].  Most of the aquaculture  rese arch is mo st intere sted on fre s hwate r  and  sea w ate r   becau se the r e are m ore p opula r  than  b r acki sh  wate r and al so the  spe c ie s of fish from thi s  water   is m ore  com pare d to  the  spe c ie s f r om  bra cki sh  water. Th us,  there a r e  som e   reason s  why t h is  project must to be done. T he first  point is this  research  will come out with the characteri stics  of  sou nd pressure level for bracki sh water and its effect to fish gro w th. Seco ndly, with  the  laun ching  of the National A qua culture Developme n t Plan, this fun d amental  re se arch will  su pp ort  the govern me n t missio n  to increa se the q uantity  of productio n  of aq uaculture in d u stry.     The o bje ctives of thi s  re se arch a r e to f ormul ate a n ovel ch ara c te rizatio n of  so und fo r  bra cki sh  wat e r f o r S e a  bas s ( Cyn o scion nobili s ) a nd to  cha r a c teri zati on aq ua cult ure  environ ment  sou nd for b r ackish wate r.  The ex pe ct ed outcome  this re se arch  is a metho d  o f   improvin g Se a ba ss p r o d u c tivity and breedin g   usi ng  unde rwater  audio. By kn owin g the so und  cha r a c teri stic  of fish farming (aq ua c ult ure ) co nditio ns a metho d  of improving  fish prod ucti vity  and breedi ng  usin g und erwater audi o, co uld be imple m ented.       2.  SOUN D PROFILE ME ASU R EMEN T FOR B R A CKISH  W A T E R  The pe rceptio n of unde rwat er sound  poses severa l  ch alleng es to fish becau se of simila r  aco usti c  imp edan ce  between fish bo d y  and its  su rroundi ng  wate r medi um, it  make s fi sh b ody  almost tran sp arent to  passi ng soun d wa ves. Un der  such  co ndition  the fish b ody  vibrates i n sync  with the sou n d  wave and n o  differential  movement  of body is expe cted to stimul ate sen s o r y hair  c e lls  [5].  TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  1 - 12   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■   3   Sound of Pad d le Wh eel on  Sea Bass Growth (Su nard i)  Several repo rts incl ude  co mpre hen sive  treatment s of  the ch ara c te rist ics of u n d e rwater  sou nd [6]. In  any medium, a prop agate d  sound  wave has  p r e s sure  (P), a scalar  quantity, as well  as the vecto r  prope rtie s o f  accel e ratio n ,  particle di splacement, a nd velocity (u, a function  o f   displ a cement  and freque n c y). The rel a tionship betwe en P and u chang es with  distan ce from  the   sou nd  so urce  for a  soun d  wave i n  wate r, thoug h n ot in ai r. Fi she s   sho w   gre at variation  in t he   freque ncy ra nge they can  hear  and in  their sen s itiv ity over those freque nci e s,  althoug h rel a ted  spe c ie s may   exhibit simil a r audito ry capabilitie s  if  t hey inh abit  similar  acou stic e n viro nme n ts.  Specie s  with  poo r  se nsiti v ity and na rrow f r equ en cy ran ge  com e  from  dive rse fa milies a nd  occupy many  different habi tats [3].    In the a quati c  enviro n me nt, hea ring  i s  a n  imp o rtant  sense fo r the survival of  an  animal.  Sound travel s faster a nd is much   less attenuated in water tha n  in air, maki ng it the perfect   mean s for co mmuni cation  over long  dist ances [7].  Th e auditory  system is  want ed to kno w  t he   fish ability to hearin g so u nd for some  range of  freque ncy. Fish detect sou nd via otolithic  endo rga ns  of the inne r ea r, which re sp o nd directly  to linear  accel e rations of the f i sh ind u ced b y   particl e motio n . Indirect  stimulation of the inner  e ar b y  pressu re waves o c curs in some  spe c i e s  as  well. T his i ndire ct  stimul ation is en ha nce d  in sp eci es  th at  have spe c iali zation s con ne c ting the   swim  bladder or some ot her  gas-filled  cham ber to t he inner  ear (hearing speciali sts),   but may  als o  apply to fis h  that lack  s u c h  a spec ializ ation [5].  By listening t o  the ba ckground   noi se i n  an aq uatic habitat, an  animal  can  g e t biotic  information   about the  p osi tion of  prey   or  pre dato r s,  potential  ma tes o r   co mpe t itors,   as well  as  abiotic info rm ation abo ut currents, coa s tlines, torrent s,   wind, etc  [8].  Ambient noise ultimately  determi nes t he detect  ability of all   stimuli impi ngin g  on  an   animal [9]. In dealing with   the evolution of hearing  cap abilities, i t  is cru c ial to know   ho w an  animal  cop e s with the p r o b lem of diffe rentiating  rel e vant   acou stic event s (sig nals) from th e   backg rou nd noise.  Thi s  p r oble m  can n ot   be  solved simply by  en han cing  the  auditory  se nsitivity  sin c e   this wo uld affect bot h sign als a nd  noise d etecti on [10].  Auditory thre shol ds in cre ase d almo st linearly   with white noi se  level in the hearin g  spe c iali st s,  w here a s   t h e   hearin g g ene ralist  wa s o n ly slig htly affected by the  hi gher   white no ise  level applied  (sp e ctral level approx. 95 dB). The i n crea se   wa s linear for th e most sen s i t ive   freque nci es  but not for th e   upper  and  lowe r en ds o f  the fish' s  h earin g rang e s . The  ma ski ng   effec t   wa s m o st p r o noun ced in  the  mo st sen s itive freque ncy  ran g e , whi c h   may explain  why  we  observed  sig nificant inte ra ction s  bet we en   noise and freque ncy,  yielding differe nt  trend s  of  n oise   effec t s   at different freq uen ci es [11].  Sound p r e s sure i s  the a dequ ate mea s ure  of the  degree of a uditory stimu lation   in  pre s s u r e - s en sit i v e  f i she s   su ch a s  ot o phy sin e s  [1 2 ]  in any aco ustic fiel d. For techni cal  and   comp arative rea s on s,   the heari ng th re shold s  of Eu ro pean  Perch  a r e  also  given  in SPL   values,  althoug h h e a r ing  gen eralists dete c t p a rt icle m o tion   of so und s. T hi s  i s  a c cepta b l e be ca use o ur   study e m pha sized th e   effe cts  of the  sa me d efined  b ackgroun d n o i se  (noi se   sp ectra   are  give n in  pre s sure  u n its) on sig nal detectio n   in   d i fferent   spe c i es usi ng  th e same   expe ri mental setup   and   on relative threshold   shifts within a spe c ie s rathe r  than absolute thre shol ds. T his   appro a ch  is  valid as lon g   as the  di spla ceme nt field i s  p r op ortion al   to the p r e s su re field, b e ca use i n  ma ski n g   studie s  the ra tio   of the tone level to  the noise level at nearby frequ enci e s is   most important [13].  Ho wev er, tha t   those hea rin g threshold s   sho uld not be  rega rde d as  absolute   values be ca use the  exact pro p o r tional facto r  be tween the two   so und pa ra meters rem ai ns un kn own.   Basically, hydrop hon e wil l  be u s ed a s  impo rtant  equipm ent for this  proje c t. The   hydrophone  will be used for measur e  the sound pressure level.   Besides that , there is  some   method to ha ndle the hydropho ne to make  sure the data are a c cu rate and rea s onabl e and al so  to make  sure this proj ect g o ing on  su ccessful.  A spe c trum  analyzer i s   a n  in strum ent  use d  to  co nvert a  sig nal f r om th e time  domai n  (amplitu de vs. frequen cy). With an o r din a ry oscillo sco pe is a time  domain di spl ay looks like.  A  freque ncy d o m ain di splay  is kn own  a s  a spe c tru m . Unle ss  measuri ng a  single ton e, an   oscillo scope  provide s  little  in the way o f  frequen cy i n formatio n; howeve r , a sp ectru m  analy z er  clea rly reve a ls this information. An  Audio Spe c trum Analyzer, by definitio n, is limited  to  pro c e ssi ng signal s in the audio ban d .  The spe c ific frequ en cy limit is determined by the   cap abilities sound card.  An Audio Spectru m  Analyzer i s  very u s eful for me a s uri ng the fu ndame n tal freque ncy  comp one nts  whi c h are co ntained in a n  audio si gnal.   It can measure the fre q u ency of sin g l e  or  multiple tone s and the freq uen cy differe nce b e twe en  them.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        ¢                       ISSN: 16 93-6 930     4  The p r og ram  is conju nctio n  with the  sou nd  card  on  p ersonal  co mp uter (P C). T h e Audio  sign al plu g in  to the Lin e-I n or mi crop h one o r  hyd r o phon e ja ck  o n the ba ck of  the so und  card.  SpectraPlus  perfo rm an A nalog -to- Digit al (ADC)  con v ersio n on th e audio  sign al. This digiti zed   audio i s  the n  passe d thro u gh a m ath al gorithm  kn own as  a Fa st F ourie r T r an sf orm  (FFT ) wh ich   conve r ts th e  sig nal from  the time d o main  to  th e freq uen cy  domai n. Th e screen sh ot of  SpectraPlus  can  be  sho w n i n Fi gure  1. Th e  CP U o n  com pu t er i s  u s e d  to pe rform  this  transfo rmatio n.  Whe n a . W A V  file is o pen ed, the  sam p ling rate an d  format a r e  ch ange d to m atch th e  rate at whi c h  the file was recorded - th e Sampli ng  Rate mu st re main co nsta n t  within a sin gle   .WAV file. When the .WA V  file is close d , these  se ttings  will reve rt to their prev ious valu es.  The   curre n t sam p l i ng rate i s  al ways  displayed in t he  status b ar al ong  the bottom of  the appli c ati on.  List of sam pling rate  can b e listed a s  sh own in Ta ble  1.          Figure 1. Screen shot  of SpectraPlu s    Table 1. Sam p ling rate  Sampli ng R a te   (Hz)  Sampli ng Prec i s ion  (bits)  By tes/Minutes  11,02 5  8  661,5 00  11,02 5  16  1,323,0 00  22,05 0  8  1,323,0 00  22,05 0  16  2,646,0 00  44,10 0  8  2,646,0 00  44,10 0  16  5,292,0 00  44,10 0  24  7,938,0 00        3.  MEASUREMENT DESIGN  Breedi ng fa rm of fish  wa s u s in g b r a c kish  water which  si ze  of  25mx100 m a nd 2m  of  depth. Thi s  b r eedi ng fa rm  use d b r a cki sh wate r.  Tota l of 6 pa ddle  whe e ls at e dge of  bre edi ng   farm in  o r de r to  circulate   of wate r  are   available  in t h is  breedin g   farm. Th e o p e ration s of th ese  paddl e whe e l s  (what the p addle  wheel  on or off) can  be manag ed.    TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  1 - 12   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■   5   Sound of Pad d le Wh eel on  Sea Bass Growth (Su nard i)  Before fish p ut in the bre e ding farm,  so und p r ofile ha s bee n mea s ured to i nvest igate the  relative ampli t ude at any p o int of measurem ent.  The  points a r e combinatio n n ear a nd far from  paddl e whe e l .   This  me asu r eme n t  by using hydro pho ne at differen t  depth (0m = wate r su rfa c e,  0.5m, 1m).   Two  cage s  a r e  dedi cated   for life fi sh  h abitat in thi s   measurement . Cag e d esi g ned  b y   usin g woo d, drum, an d ne t for fish saving. The si ze  of cage i s  6m x 6m for both cag es. Fi rst  cag e pl aced  at nea r f r om  pad dle  wh e el (edge   cag e)  and  the  o t her  ca ge  pl ace d at  far f r om  paddl e whe e l  (cente r  cag e). Sea ba ss is fish  spe c ie s whi c h u s e in this m easure m ent for  bra cki sh  wat er. Fish the n  put in the edge cage,  ce nter ca ge, an d out of cage  in the breedi ng   farm whi c h to tal fish are 1 00, 100, and  4000 respe c tively. The balance of popu lation of fish in  the cag e  and  out of cage i s  measu r e d .   Sound p r ofile at each cage po sition  then  measured at diffe rent point b y  using   hydrop hon e  for  po sition ba sed (ed ge ca ge,  ce nter   ca ge), time b a sed (m orni ng,  noon, eve n in g),  and poi nt ba sed (A, B, C, D, E). Point A, B, C,  D are point s whi c h four e dge o f  cage,  while  E is  cente r  p o int  of cag e . Tim e  se rie s , spe c trum  freq ue ncy, and  ph a s e at  every p o int then  ca n  be   analysi s . Det ail analysi s  of soun d profile  as sign al parameters (PF, PA,  TP, THD,  THD+N, IMD,  SNR) in thi s   measurement  deploye d  by  usin g Spe c traLab. All of  g r aph  ha s b e e n  depl oyed b y   usin g Micro s oft Excel software.             (a) Breedi ng farm  (b) Pad dle wheel in op erat e    Figure 2. Bre eding farm an d paddl e wh e e l          Figure 3. Hyd r oph one p a ckage for me asurem ent  Amplifier  H y dr ophone S w it ch  Connect to  H y dr ophone   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        ¢                       ISSN: 16 93-6 930     6    Breedi ng fa rm of fish by  usin g b r a cki sh water which si ze  of  25  mx100 m  an d 2m  de pth   as sho w n in Figure 2a, while paddl e wheel in ope ra te can be sh own in Fig u re 2b. Total of 6   paddl e wheel s at e dge  of  bre edin g farm in o r de r t o ci rculate of  wate r a r e  a v ailable in  th is   bree ding farm. The opera t ions of these  paddle wh eels (what the paddle wheel  on or off) can  be   manag ed. T w o cage s  are  dedi cated  for life fish  ha bitat in thi s  m e a s ureme n t. Ca ge d e si gne d  by  usin g wood,  drum, a nd n e t  for fish  savi ng. The  si ze  of cag e  is  3 x 3m for b o th  cag e s. Fi rst  cage   placed at n e ar fro m  pa dd le wh eel  (ed ge cage )  a nd  the othe r  ca ge pla c e d at  far from  pad dle  whe el (cente r  cage ).  Ceta cea n hy drop hon e wit h the mo del  C30 4 ha s b e en u s e in thi s  me asu r em ent. The  rang e frequ e ncy of this model is 7 Hz to 250  kHz. T he output fro m  the hydrop hone will a na l yze  by usin g Sp ectraPl us  sof t ware.  Hydro phon e pa cka ge for m ea s urem ent can  be sho w n i n     Figure 3. Mini boat is very useful for mob ility o n  mea s urem ent of soun d profile, wa ter  cha r a c teri stics, and  che m i c al p r op ertie s  at ev ery poin t  measu r em e n t. Sea bass  gro w th p r og ress   at every posit ion (ed ge ca ge, cente r  ca ge, out  of cage) ha s be en  measu r e d by using wei g hing  for monthly. The sig n ifica n ce of weight in  three po sitio n s then  can b e  analysi s .        3.1. Amplitude Meas ure m ent  The soun d pressure level  or am plitude  will  be m ea s ured  at the a r ea  whi c h i s  expecte d  give a two extreme sou nd profile. P o int measur e m ent sele cte d at 9 points as  sho w n  in    Figure 4a. An y points a r e  n ear from p a d d le wheel  (2,  4, 7, 9), me a n whil e any p o i nts a r e fa r from  paddl e whe e l  (1, 3, 6, 8). One poi nt (5)  is pla c ed in th e cente r  of four pad dle wh eels.                 (a) Amplitu de  measu r em en t    ( b )  So un d  pr ofile  me a s ur eme n t     Figure 4. Points of mea s urement    TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  1 - 12   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■   7   Sound of Pad d le Wh eel on  Sea Bass Growth (Su nard i)  These sound pressu re lev e l will be measured by usi ng Cetacean hydr ophone with the  model C3 04. The output  from  the   hydro phon e will  a n alyze by  u s in g  Spe c traPlu s softwa r e. T h is  proje c t fo cu ses  on lo we r f r equ en cy onl y which i s  10  Hz until  50  Hz. T his ra ng e of fre que ncy is  actually the  range  of low  freque ncy fo r gene ral fi sh.  The a m plitu de record ed  as lo ng a s  t w o   minutes for e v ery point  me asu r em ent. B oat is ne ede d  to mo bility of re se arche r  i n  the  breedi n g   farm in orde r to cover fo r al l of area me a s urem e n ts. Amplitude reco rded  at different depth, the r e   are at wate r surface (0 m ) , 0.5 m, and 1 m for any me asu r em ent po ints.    3.2. Sound Profile Meas u rement  The so und p r essu re level  will be mea s ured at  the area  whi c h is expected gi ve a two   extreme  sou nd profile. These sound  pre s sure  level will be m easure d  by  usin g Ceta cea n   hydrop hon e with the mod el C30 4. The  rang e freq ue ncy of this m odel is 0.0 07  KHz to 25 0 KHz.  The o u tput from the  hydro phon e  w ill an alyze  by u s in g Spe c traPlu s  softwa r e. F or thi s  p r oj ect ,  we   are only focu s on lower fre quen cy whi c h  is 10 Hz u n til 50 Hz. Thi s  range of freq u ency is a c tual ly  the range of  low frequency for  general  fish. The SPL  will reco rd  2 mi nutes for every point  measurement . Cage s and  points for  sou nd profile  m e asu r em ent ca n be sh own in Figure 4b.    3.3. Fish Gro w th  prog res s    Fish  in th e e d ge  cag e, fish   in the  ce nter  ca g e , an d fish out  of  cag e  are me asure d  for its   weig ht. Weig hing of 5 kg i s  eno ugh to  measur e. The monthly me asu r em ent ha s bee n don e.       Table 2. Rel a tive amplitude at frequen cy and depth d epen den ce  Fre que ncy  (Hz)    De pth  (meter)  10  20  30  40  50  Point 1  0  -65.53 33 3  -71.44 08 3  -72. 84 83 3  -65.99 70 8  -61.44 33 3    0.5  -57.66 83 3  -61.79 08 3  -66. 49 00 0  -67.48 66 7  -63.92 08 3    1  -51.85 40 0  -55.23 20 0  -60. 22 00 0  -59.64 60 0  -59.09 40 0  Point 2  0  -75.53 90 9  -79.50 54 5  -82. 01 18 2  -81.17 45 5  -65.90 90 9    0.5  -64.07 07 7  -69.39 23 1  -72. 25 00 0  -73.88 53 8  -66.66 92 3    1  -68.37 50 0  -71.83 41 7  -75. 41 83 3  -76.95 66 7  -65.73 91 7  Point 3  0  -61.55 23 1  -65.08 61 5  -67. 90 30 8  -71.32 92 3  -59.75 84 6    0.5  -64.22 07 7  -68.24 46 2  -70. 09 23 1  -72.29 23 1  -64.22 92 3    1  -67.72 50 0  -71.61 25 0  -75. 81 25 0  -81.03 25 0  -65.07 25 0  Point 4  0  -59.12 72 7  -61.73 45 5  -67. 83 54 5  -70.25 18 2  -59.73 54 5    0.5  -58.94 23 1  -61.51 53 8  -66. 24 69 2  -69.14 07 7  -58.88 76 9    1  -69.31 72 7  -74.12 09 1  -76. 80 72 7  -78.61 27 3  -59.19 27 3  Point 5  0  -60.38 30 8  -67.08 92 3  -71. 12 61 5  -73.13 38 5  -62.61 76 9    0.5  -62.78 07 7  -64.35 38 5  -68. 99 61 5  -71.72 53 8  -63.61 53 8    1  -56.12 09 1  -59.96 54 5  -58. 80 27 3  -64.70 90 9  -62.05 00 0  Point 6  0  NA  NA  NA  NA  NA    0.5  -63.98 36 4  -66.52 27 3  -67. 10 54 5  -69.63 27 3  -62.14 00 0    1  -52.47 00 0  -59.27 54 5  -62. 74 81 8  -65.29 45 5  -61.30 18 2  Point 7  0  -62.14 00 0  -65.77 14 3  -71. 97 85 7  -73.24 42 9  -60.48 57 1    0.5  -57.29 42 9  -57.50 57 1  -64. 50 14 3  -70.06 57 1  -59.15 42 9    1  -46.56 10 0  -52.39 50 0  -57. 32 10 0  -58.04 10 0  -54.61 40 0  Point 8  0  -44.21 66 7  -47.47 83 3  -52. 55 91 7  -54.54 50 0  -53.19 75 0    0.5  -46.25 33 3  -49.93 41 7  -53. 82 66 7  -58.62 33 3  -56.15 91 7    1  -48.33 09 1  -46.51 18 2  -54. 19 63 6  -55.84 09 1  -56.52 45 5  Point 9  0  -45.00 00 0  -48.89 20 0  -53. 83 50 0  -54.50 90 0  -53.74 30 0    0.5  -54.99 36 4  -59.56 45 5  -66. 05 54 5  -65.57 18 2  -60.99 63 6    1  -44.34 88 9  -48.38 00 0  -57. 03 00 0  -57.93 88 9  -53.88 00 0    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        ¢                       ISSN: 16 93-6 930     8  The data  f r om  the SpectraPlus will analyze  usi ng  Microsoft Excel to obtain the number  of occu rre nces  of SPL a nd thei r ave r age valu e.  At least 1 0  re ading s from  every poi nt  of  measurement  are takin g  to obtain the average valu e with 5 se con ds time interv al. To make t he   data mo re u s eful, the n u m ber  of  occu rre nces  of SPL is ta king  fr om two  extreme different  of  sou nd profile.         4.  RESULTS  AN D DISC U SSION  4.1. Relativ e   Amplitude  Average  of  relative am plitude  (dB) o n   fre que ncy   and   d epth depe nden ce  listed at    Table  2. Rela tive amplitud e at vari ou s f r equ en ci e s  (10, 20, 3 0 , 4 0 , 50  Hz)  an d vario u s de pths  (0, 0.5, 1 met e r) th en can  be analy z ed i n to seve ral p o int of mea s u r eme n t. No reco rd d a ta in  the   measurement  point 6 at wa ter  su rface (d epth = 0 met er) b ecau s e the pro blem of  equipme nt.   De cre asi ng trend of  relativ e amplitu de o c cur  with in creasi ng frequ e n cy at frequ e n cy 10  until 40 Hz, a m plitude will  decrea s e 5 d B  for incre ase 10 Hz of fre quen cy. This  trend o c curre d in   the all of dept h (0, 0.5, 1 meter) a nd in t he all of  mea s ureme n t poi nt (point 1 un til 9). Otherwi se,  at frequ en cy  50  Hz,  amplit ude i n  the  all  of de pth  an d poi nt of m easure m ent i ncrea se th an  at    40 Hz.   The differen c es for  avera g e  of relative a m plitude at m easure m ent p o int whi c h n e a r from  paddl e wheel  (poi nt 2, 4,  7, 9)  with av erag e of   relat i ve amplitud e  at mea s u r e m ent poi nt which   far from pa d d le wh eel (p oint 1, 3, 6, 8) ca n be  grap hed.  Differen c e s  divi ded into d e p t h   depe nden ce   (0, 0.5,  1 m e ter) fo r  all of  freq uen cy ( 10, 20,  30,  4 0 , 50  Hz).  Note that  relati ve   amplitude  whi c h at dB u n it must be  co nverted to  n o rm al value u s ing  antilog, then  the avera ge o f   total reconve r t to dB unit to get the ave r age  of  avera ge of amplitu de. This  co nversi on m ust  be  done b e cau s e data at dB unit can n o t to be avera ge  dire ctly.  Average of a m plitude for  measurement  points  whi c h  near from pa ddle wh eel at  depth 0   and 0.5  mete r le ss th an m easure m ent  points  whi c h  far from  pad d l e wh eel fo r  all of freq uen cy.  Otherwise,  at   depth   1 met e r only which   have no co n s is te nce valu e of a mplitud e. In othe r fa cts,  variou s de pths h a ve no  significa ntly correlati on wit h  amplitud e.  The  g r ap hs can be sho w n  in  Figure 5.      -7 0 -6 5 -6 0 -5 5 -5 0 -4 5 -4 0 10 20 30 40 50 F r e q ue nc y  ( H z ) A v erag e o f   am p l i t u d e   (d B ) Near  f r om  p addle  whee l F ar  f r om  p addle  whee l -7 0 -6 5 -6 0 -5 5 -5 0 -4 5 -4 0 1 0 20 30 4 0 50 F r e q ue nc y  (H z ) A v e r ag e o f  am p l i t u d e   (d B ) Ne ar   f r om  p add le  w h e e l F ar  f r om  pad dle wh eel         (a) Depth =  0   m  (b) Depth =  0 . 5  m    -7 0 -6 5 -6 0 -5 5 -5 0 -4 5 -4 0 10 20 30 40 50 F r e que nc y  ( H z ) A ver ag e o f   a m p l i t u d e   (d B ) N ear  f r om  paddl e w heel F ar  f r om  paddl e w heel     (c ) De pth = m      Figure 5. Average a m plitud e at near/far f r om  pa ddle  wheel at depth  = 0, 0.5, and 1 m  TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  1 - 12   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■   9   Sound of Pad d le Wh eel on  Sea Bass Growth (Su nard i)  4.2. Sound profile    Sound p r ofile  analyzed re gardi ng time  seri es,  spe c trum freq uen cy, and p h a s e. Data  analysi s   ha s bee n d one   based  on ti me-cag e-p o si tion, whi c h  i s  b a sed  on  time of me a s ure   (morning,  no on, evenin g),  posit io n of  cage in t he b r eedin g  fa rm (edge ca ge,  center ca ge), and  positio n of po int measure ment (A, B, C, D, E) . The s e data  ca n be extra c ted  5 points fo r e ach   morni ng-edg e cag e , morning-ce nter  cage, noo n-e d ge ca ge, no on-cente r  ca ge, evening -edge   cag e, an d e v ening-ce nter ca ge. A s  a n exampl e,  Figure 6  can  be  sh own t he time  se ri es,  spe c tru m , an d pha se at evening -cente r  cag e -p oint B.              (a) Tim e  se ri es  (b) Spe c tr um         (c ) Pha s e    Figure 6. Time Serie s , spe c trum, an d ph ase at eveni n g , cente r  cag e , point B      Table 3. Setting analy z er f o r so und p r ofi l e measurem ent   Pa rame ter  Mornin g    Noon  Ev ening  Windo w    Han n in g  Han n in g  Han n in g   F F T  (pts)  409 6  102 4  409 6  Bit   16 bit mon o   16 bit mon o   16 bit mon o   F s  (Hz)  12,00 0  12,00 0  12,00 0  Method   Post process  Post process  Post process      The an alysi s   data ha s b ee n don e u s ing  SpectraLa b  softwa r e  whi c h setting  anal yzer a s   sho w n in T ab l e 3. Signal p aram eter o n PF (Hz),  PA (% fs), TP (% fs),  THD (%), THD+N (%),  IMD (%),  an d SNR (dB )   taken f r om  measurement  based o n  time-p ositio n. Analysis of e v ery  sign al param eter divided i nto edge  cag e and  cente r  cag e . At every cage, the si gnal pa ram e te r  value will be  comp ared bet wee n times o f  measu r e (m ornin g, noon,  evening ).   PF at eve n in g time i s  l o west a n d  rel a tively stable  at  14.65  Hz fo r b o th e dge s (e dge,  cente r ) and  for all  mea s u r eme n t point s (A, B,  C, D, E). PF at  noon  al way s  hig h e r  tha n  at   evening tim e , whi c h i s   29. 30  Hz, fo r all  both  cag e  a nd for all m e asu r em ent p o ints  (A, B, C, D,  E). PF at mo rning  rel a tive the same  wi th PF  at eve n ing, except  at point B o n  edge  cage  a n d   point C on  ce nter ca ge whi c h have hi gh er value of PF.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        ¢                       ISSN: 16 93-6 930     10 TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  1 - 12   PA at noon time is hig h e s t and relatively stable at  0-1 % fs fo r both ed ge s (edg e,  cente r) an d for all mea s urement point s (A, B, C,  D, E). PF at evening alway s  less than at noo n,  that is  abo ut  negative  30-4 0  % fs, fo r  all both  ca ge  a nd fo r all  me asu r em ent p o ints  (A, B, C, D,  E). PA at mo rning al way s  lowe r than at  eveni ng with  PA about negative 70-8 0  % fs, except at  point C an d D on edge  cag e  whi c h have  highe r value than at evenin g .       Table  4 . Sign al para m eter  at mornin g for edge  cag e   Para mete r  Point    A   Point  B  Point C  Point D  Point E  Mornin g, ed ge  cage  PF  (Hz)  14.65  38. 09  14.65  14.65  14.65  PA (% fs)  -47.30  -72. 79  -12.98  -18.26  -73.44  T P  (% fs)  -38.41  -59. 91  -5.33  -10.35  -66.91  T HD (%)  206.6 7   149.4 5   131.7 8   138.0 1   199.8 2   T HD+ N (%)  144.1 8   87.70  126.0 0   204.2 0   171.2 5   IMD (%)  171.9 5   215.6 8   243.5 3   300.7 2   205.4 0   SNR (dB)  -3.18  1.14  -2.01  -2.01  -4.67  Mornin g, cente r  cage  PF  (Hz)  23.44  14. 65  35.16  20.51  20.51  PA (% fs)  -72.18  -41. 71  -76.74  -77.81  -78.10  T P  (% fs)  -63.28  -39. 46  -65.50  -64.92  -64.72  T HD (%)  158.3 2   78.31  232.4 2   354.9 4   346.4 0   T HD+ N (%)  109.9 0   11.57  159.1 4   167.9 7   176.9 6   IMD (%)  229.2 5   189.2 7   213.9 8   187.3 6   210.4 1   SNR (dB)  -0.82  18.73  -4.03  -4.51  -4.96  Noo n , edg e ca ge  PF  (Hz)  35.16  29. 30  29.30  41.02  29.30  PA (% fs)  0.04  0.67  0.07  0.26  0.00  T P  (% fs)  0.09  1.78  0.63  0.55  0.01  T HD (%)  100.3 4   104.3 4   96.91  81.32  195.2 0   T HD+ N (%)  60.23  202.1 7   146.1 7   139.3 8   120.1 6   IMD (%)  174.9 0   82. 59  96.86  99.14  199.9 0   SNR (dB)  4.40  -6.11  -3.30  -2.89  -1.60  Noo n , center cage  PF  (Hz)  29.30  70. 31  29.30  29.30  29.30  PA (% fs)  0.15  0.07  0.00  0.01  0.07  T P  (% fs)  1.12  0.26  0.02  0.05  0.33  T HD (%)  124.0 3   283.8 4   176.4 8   90.92  87.91  T HD+ N (%)  264.2 9   182.8 4   130.7 7   90.24  46.37  IMD (%)  133.2 6   165.6 5   213.6 3   223.1 6   268.0 5   SNR (dB)  -8.44  -5 .24  -2.33  0.89  6.68  Eveni ng, ed ge  cage  PF  (Hz)  14.65  14. 65  14.65  14.65  17.58  PA (% fs)  -39.50  -31. 02  -42.23  -34.78  -42.48  T P  (% fs)  -26.88  -25. 13  -33.91  -31.28  -37.21  T HD (%)  78.06  44.20  197.1 8   76.10  60.42  T HD+ N (%)  58.51  278.2 6   51.32  90.68  124.0 1   IMD (%)  188.5 0   271.6 2   196.9 8   254.8 6   233.0 4   SNR (dB)  4.65  -8. 89  5.80  0.85  -1.87  Eveni ng, cente r  cage  PF  (Hz)  17.58  14. 65  14.65  14.65  14.65  PA (% fs)  -38.42  -29. 64  -35.94  -38.45  -32.32  T P  (% fs)  -28.80  -28. 57  -33.27  -33.47  -21.72  T HD (%)  106.8 0   40.26  61.63  69.59  176.0 2   T HD+ N (%)  52.50  9.58  10.36  82.43  140.8 2   IMD (%)  189.8 2   196.6 6   235.0 3   193.4 9   295.2 4   SNR (dB)  5.60  20. 37  19.69  1.68  -2.97      TP at noon time is hig h e s t and relative ly stable at less than 0 - 2  % fs for both edge s  (edg e, cente r ) and for all  measurement  points (A, B,   C, D, E). TP  at evening al ways le ss than at  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.