Uma matriz hidrofónica é composta por um número de hidrofones colocados em locais conhecidos. Estes hidrofones podem ser colocados em uma linha no fundo do mar, amarrados em uma linha vertical na coluna de água, ou rebocados em uma linha horizontal atrás de um barco ou navio, por exemplo. O som que chega à matriz de uma fonte distante, como um submarino, chega a cada hidrofone em momentos ligeiramente diferentes, dependendo da direção de onde o som está vindo. Esta diferença de tempo é conhecida como a diferença de tempo de chegada e pode ser transformada em uma direção. Usando esta informação de todos os hidrofones da matriz, a direção de onde o som está vindo pode ser identificada.
Even uma matriz simples composta de apenas dois hidrofones pode dar a direção aproximada de onde o som está vindo. As pessoas fazem isso o tempo todo no ar com um “array de recepção” que consiste em dois ouvidos. O som que chega de uma fonte, como uma pessoa falando, alcançará cada ouvido em momentos ligeiramente diferentes, dependendo da direção de onde o som está vindo, tornando possível para o ouvinte dizer a direção para o alto-falante.
Uma matriz de hidrofones pode ser rebocada atrás de um navio ou colocada no fundo do mar. Nesta imagem, o som é transmitido pelo navio e refletido do submarino submerso. O som refletido chega primeiro ao hidrofone A, depois ao hidrofone B e finalmente ao hidrofone C. O tempo de chegada-diferença entre os hidrofones do conjunto é usado para determinar a direção para o submarino. Copyright University of Rhode Island.
Quando o ouvinte quer detectar um único som específico, os conjuntos de hidrofones são muito melhores do que hidrofones simples. Isto porque a matriz é capaz de filtrar o ruído que entra de todas as direções e se concentrar nos sons que chegam de uma direção específica. A maior relação sinal/ruído permite que sons que normalmente não poderiam ser detectados por um único hidrofone possam ser ouvidos. Se uma matriz de hidrofones estiver sendo usada para receber uma fonte sonora específica, ela também permite que a fonte seja mais silenciosa e ainda seja detectada. Por exemplo, o projector num sistema de comunicação subaquático pode ser mais silencioso se o receptor for uma matriz apontada para a fonte.
Arrays de hidrofones são usados para localizar submarinos, rastrear mamíferos marinhos, e até mesmo para estudar mudanças climáticas globais, detectando diferenças de temperatura. Exemplos de matrizes de hidrofones incluem o Sistema de Vigilância Sonora (SOSUS), que é um conjunto de matrizes fixas de hidrofones no fundo do mar, e a matriz rebocada da Marinha dos EUA conhecida como o Sistema de Sensores de Matrizes Rebocadas de Vigilância (SURTASS).
Ligações adicionais no DOSITS
- Como é o som usado para medir a mudança climática global?
- Como é o som usado para medir a temperatura no oceano?
- Como é o som usado para estudar a distribuição de mamíferos marinhos?