Ru´ıdo Ambiente

Em uma aplica¸c˜ao tradicional de ac´ustica submarina, os sinais de interesse s˜ao bem definidos, enquanto qualquer outro som ´e tido como ru´ıdo (ou interferˆencia) e deve ser descartado. Por exemplo, um sonar ativo emite um sinal, geralmente pulsante, com frequˆencia e amplitude determinados pelo sistema. O eco retornado sofre va- ria¸c˜oes, mas ainda possui caracter´ısticas semelhantes ao sinal original. Qualquer sinal captado diferente do eco esperado ´e considerado ru´ıdo.

No entanto, na caracteriza¸c˜ao da paisagem ac´ustica submarina, o ru´ıdo ambiente passa a ser o sinal de interesse, sendo que, se h´a alguma trans- miss˜ao de sinal, essa tamb´em ser´a considerada como parte do ambiente. A parte do sinal a ser desprezada ´e agora somente o ru´ıdo inerente ao pr´oprio equipamento de medi¸c˜ao.

Para melhor entendimento, uma situa¸c˜ao cotidiana pode ser descrita, associando os elementos do dia-a-dia ao ambiente marinho:

Uma sala de aula cont´em, em uma situa¸c˜ao comum, um professor e um deter- minado n´umero de alunos. Ao dar aula, o professor emite sons, captados por ele mesmo e pelos alunos. Qualquer outro som percebido pelos receptores (alunos) ´e tido como ru´ıdo e ignorado, desde que a mensagem chegue de maneira adequada. Essa ´e uma vis˜ao cl´assica de um sistema ac´ustico submarino, no qual os emissores e receptores consideram um sinal espec´ıfico e tudo que estiver fora desse escopo ´e tratado como ru´ıdo e deve ser desconsiderado.

Em uma an´alise de ru´ıdo ambiente, por´em, todos os sinais captados possuem relevˆancia. No exemplo da sala de aula, sons podem vir de in´umeras outras fontes al´em do emissor principal (professor). Os receptores est˜ao sujeitos tamb´em a outros sons, como o som produzido pelo aparelho de ar condicionado, a abertura e fecha- mento de portas e janelas, movimenta¸c˜ao das pessoas no interior da sala, qualquer som emitido fora da sala que possa ser captado dentro dela e, em casos de maior

receptores, que podem ou n˜ao interferir significativamente entre eles. No mar, cada emissor pode ser representado por um animal, um cardume, uma embarca¸c˜ao, pla- taforma de explora¸c˜ao ou o pr´oprio som produzido pela ´agua (ondas, contato com o vento ou com o fundo).

Observa-se ent˜ao que a an´alise de ru´ıdo ambiente pode ser um estudo t˜ao com- plexo quanto se desejar obter o detalhamento das informa¸c˜oes de uma determinada paisagem. Para este trabalho, considera-se o ru´ıdo ambiente, um sinal de larga faixa de frequˆencia e amplitude, formado principalmente pelas fontes que se seguem, sendo as trˆes primeiras as de maior interesse [12]:

Vida marinha: Esses sons possuem diversas formas conhecidas, como can¸c˜oes, gri- tos, cliques e assobios. Cada forma possui suas particularidades, faixa de frequˆencia e regi˜ao de ocorrˆencia, tornando uma boa medi¸c˜ao de vida marinha o maior desafio da caracteriza¸c˜ao da paisagem;

Embarca¸c˜oes: O maior respons´avel pelo som gerado por embarca¸c˜oes ´e(s˜ao) seu(s) motor(es). Esse som ´e considerado bem definido, por conter apenas uma frequˆencia e harmˆonicos da mesma. Seus danos ocorrem de maneira indireta, quando a presen¸ca da embarca¸c˜ao afasta os animais de sua rota inicial ou pelo fenˆomeno da cavita¸c˜ao, no qual bolhas geradas pela diferen¸ca de press˜ao nas proximidades do h´elice dispersam ondas ac´usticas de grande energia;

Ind´ustria: Plataformas de explora¸c˜ao de petr´oleo e g´as, que produzem ru´ıdos por perfura¸c˜ao e maquin´ario pesado. S˜ao grande fonte de danos `a vida marinha por n˜ao estarem restritas ao fundo e gerarem ondas ac´usticas de grande energia, capazes de danificar n˜ao s´o o sistema auditivo de animais, mas tamb´em sua estrutura f´ısica;

Ondas: Ondas internas e mar´es;

Abalos s´ısmicos: Movimenta¸c˜ao natural das placas tectˆonicas e deslizamentos no fundo do mar.

Em resumo, o ru´ıdo ambiente ´e a composi¸c˜ao dos sons que irradiam por todo o oceano.

2.1.7.1 Curvas de Wenz

O gr´afico das curvas de Wenz [13], apresentado na figura 2.7, ´e a principal referˆencia para o estudo do ru´ıdo ambiente ac´ustico submarino, no qual podem-se observar os n´ıveis caracter´ısticos de press˜ao sonora e frequˆencia de diversas fontes, podendo essas serem intermitentes (e.g. vida marinha) ou constantes (e.g. abalos s´ısmicos, considerando um per´ıodo total de amostragem do sinal menor que o per´ıodo de dura¸c˜ao da onda s´ısmica).

Outras fontes adicionais de ru´ıdo, como sistemas eletrˆonicos, armamentos e vi- gilˆancia militar, podem ser vistas na figura 2.8, o que refor¸ca a complexidade do ambiente ac´ustico submarino.

Pode-se notar que um sistema de medi¸c˜ao de ru´ıdo ambiente tem como pr´e- requisito primordial atuar em uma ampla faixa de frequˆencia. Capacitar a medi¸c˜ao de todos os sons presentes no ambiente marinho com um ´unico m´odulo ´e uma tarefa extremamente complexa. Por´em, escolher uma faixa de sinal para as medi¸c˜oes em fun¸c˜ao do foco do estudo torna o problema solucion´avel.

Neste trabalho, ´e proposto, no cap´ıtulo 3, um m´odulo que possa adqui- rir sinais em boa parte do espectro visto nas curvas de Wenz (figura 2.7) e/ou ainda ser adaptado, sem grandes complica¸c˜oes e de forma pr´atica, para uma faixa de frequˆencia escolhida pelo usu´ario. Por ser um equi- pamento de relativo baixo custo, uma das solu¸c˜oes para conseguir me- dir diversas faixas de frequˆencia ´e a utiliza¸c˜ao de um maior n´umero de

Figura 2.8: N´ıvel de espectro em rela¸c˜ao `a frequˆencia de outras fontes de ru´ıdo [4, 13].