Modelos computacionais para distribuição dos tempos de silêncio em Soundscapes
The soundscape, or acoustic landscape, is a concept that has received a great attention from ecologists, animal behaviorists and urban planners. The understanding and modeling of soundscape measurements in physics is still incipient. The duration of silence times in a soundscape is defined using...
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Formato: | Dissertação |
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Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52629 |
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Soundscape Bioacústica Modelo nulo Ecologia Distribuições estatísticas CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
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Soundscape Bioacústica Modelo nulo Ecologia Distribuições estatísticas CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Silva, Shaydina Duarte Neves da Modelos computacionais para distribuição dos tempos de silêncio em Soundscapes |
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The soundscape, or acoustic landscape, is a concept that has received a
great attention from ecologists, animal behaviorists and urban planners. The
understanding and modeling of soundscape measurements in physics is still
incipient. The duration of silence times in a soundscape is defined using a microphone and a typical sound intensity threshold; above the threshold, sound is perceived, below the threshold, silence is defined. In many soundscapes it was observed that the statistics of silence durations does not depend on
the used threshold and follows a power law. In this disertation, we build a
null model for the statistics of silences: a microphone is placed in the center
of a square matrix and sound emitters are randomly drawn in the matrix.
Given a threshold, the sound is heard or not, depending on the sound intensity reaching the microphone. Assuming a squared decay of intensity and having all emitters the same power, only emitters within a critical radius are detected at the microphone. Under these conditions, the proposed model
resembles a Bernoulli experiment, in which success consists of sound detection, and failure consists of inaudible sound at the microphone. The ratio between the area of the circle and the matrix defines the success probability of Bernoulli’s experiment. Furthermore, the statistic between two successes
follows a geometric distribution. Computer simulations confirm the theoretically established geometric distribution. Alternative tests with non-constant power have been performed, but the observed distribution in simulations is still a exponential type, and not a power law type. |
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ri-123456789-526292023-06-06T23:10:49Z Modelos computacionais para distribuição dos tempos de silêncio em Soundscapes Silva, Shaydina Duarte Neves da Corso, Gilberto http://lattes.cnpq.br/4712337781685895 https://orcid.org/0000-0003-1748-4040 http://lattes.cnpq.br/0274040885278760 Lima, Renata Santoro de Sousa https://orcid.org/0000-0002-2638-1695 http://lattes.cnpq.br/1514389007687960 Lima, Gustavo Zampier dos Santos Mohan, Madras Viswanathan Gandhi http://lattes.cnpq.br/1995273890709490 Kraenkel, Roberto André Soundscape Bioacústica Modelo nulo Ecologia Distribuições estatísticas CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA The soundscape, or acoustic landscape, is a concept that has received a great attention from ecologists, animal behaviorists and urban planners. The understanding and modeling of soundscape measurements in physics is still incipient. The duration of silence times in a soundscape is defined using a microphone and a typical sound intensity threshold; above the threshold, sound is perceived, below the threshold, silence is defined. In many soundscapes it was observed that the statistics of silence durations does not depend on the used threshold and follows a power law. In this disertation, we build a null model for the statistics of silences: a microphone is placed in the center of a square matrix and sound emitters are randomly drawn in the matrix. Given a threshold, the sound is heard or not, depending on the sound intensity reaching the microphone. Assuming a squared decay of intensity and having all emitters the same power, only emitters within a critical radius are detected at the microphone. Under these conditions, the proposed model resembles a Bernoulli experiment, in which success consists of sound detection, and failure consists of inaudible sound at the microphone. The ratio between the area of the circle and the matrix defines the success probability of Bernoulli’s experiment. Furthermore, the statistic between two successes follows a geometric distribution. Computer simulations confirm the theoretically established geometric distribution. Alternative tests with non-constant power have been performed, but the observed distribution in simulations is still a exponential type, and not a power law type. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O soundscape, ou paisagem acústica, é um conceito que tem recebido muita atenção de ecólogos, estudiosos do comportamento animal e urbanistas. O entendimento e a modelagem de medidas do soundscape na área de física é ainda incipiente. A duração dos tempos de silêncio em um soundscape se define usando um microfone e um limiar de intensidade sonora; acima do limiar define-se som, abaixo do limiar define-se o silêncio. Em muitos soundscapes foi observado que a estatística das durações de silêncio não dependem do limiar empregado e seguem uma lei de potência. Nesta dissertação, construímos um modelo nulo para a estatística de silêncios: um microfone é colocado no centro de uma matriz quadrada e emissores sonoros são aleatoriamente sorteados na matriz. Dado um limiar, o som é escutado ou não, dependendo da intensidade sonora que chega ao microfone. Assumindo um decaimento quadrático da intensidade e possuindo todos os emissores a mesma potência, apenas os emissores dentro de um raio crítico são detectados no microfone. Nestas condições, o modelo proposto se assemelha a um experimento de Bernoulli, onde o sucesso consiste na detecção do som, e a falha consiste no som não audível no microfone. A razão entre a área do círculo e da matriz definem a probabilidade de sucesso do experimento de Bernoulli. Além disto, a estatística entre dois sucessos segue uma distribuição geométrica. Simulações computacionais confirmam a distribuição geométrica estabelecida teoricamente. Testes alternativos com potência não constante foram realizados, mas a distribuição observada em simulações continua sendo do tipo exponencial, e não do tipo lei de potência. 2023-06-06T23:10:10Z 2023-06-06T23:10:10Z 2023-03-06 masterThesis SILVA, Shaydina Duarte Neves da. Modelos computacionais para distribuição dos tempos de silêncio em Soundscapes. Orientador: Gilberto Corso. 2023. 100f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52629 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |