Del
sonido al ruido
Diego de Jesús Alamino Ortega
Doctor
en Ciencias Físicas. Departamento de Física y Electrónica
del Instituto Superior Pedagógico
«Juan Marinello», de Matanzas.
E-mail: filial@mtz.jovenclub.cu
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La
contaminación sonora se convierte cada día en una de las
fuentes contaminantes que más perjudica la vida en las sociedades
contemporáneas.
Podemos
decir que el hombre está «interconectado» al mundo
exterior por medio de los órganos de los sentidos, mediante los
cuales recibe de aquel sus informaciones. El tacto, extendido por todo
el cuerpo, nos da las sensaciones de calor, frío, dureza, humedad,
etc. El gusto y el olfato se excitan por agentes químicos y la
visión y la audición por impulsos puramente físicos.
Órgano
de la audición
El aparato de la audición, al que limitaremos nuestra atención,
se puede dividir en tres partes: oído externo, oído medio
y oído interno. El oído externo está a su vez constituido
por el pabellón auditivo u oreja, el conducto auditivo, que es
un tubo no perfectamente recto, y el tímpano, donde termina esta
primera parte del aparato de la audición. El pabellón auditivo
en el hombre es de menor importancia que en algunos animales en los que
este puede ser incluso móvil, con el propósito de colocarlo
en la dirección desde la cual procede el sonido.
El tímpano es una membrana; imagínesela como el cuero de
un tambor, pero de unos 65 mm² de área y un grosor
de 0,1 mm, que cierra el conducto auditivo externo y que se pone
en vibración cuando recibe el sonido; o sea, las variaciones de
presión que llegan al oído externo. Las vibraciones del
tímpano activan al oído medio y este a su vez al oído
interno, que es el encargado de transformar las ondas sonoras en impulsos
nerviosos.
Los movimientos de desplazamiento de esta membrana cuando le llegan las
ondas sonoras pueden ir desde 0,01 mm, para los sonidos más
altos que tolera el oído humano, ¡si se estira más
se rompe!, hasta 0,000 000 01 mm, para los sonidos más leves
que este puede detectar.
Características
del sonido
Todos los que somos capaces de oír tenemos una idea intuitiva de
esa sensación provocada por algo que vibra y que llamamos sonido;
de este modo solemos hablar de determinadas características de
él y decimos que nos agradan o desagradan, que son demasiado altos
o bajos, pero ¿es esto suficiente para caracterizar al sonido?
Evidentemente, no.
Hay, entre otros, dos elementos importantes para caracterizar al sonido,
estos son: la frecuencia y la intensidad. La frecuencia es el número
de vibraciones que por segundo experimenta el tímpano al llegarle
el sonido. Como es lógico, el tímpano no puede vibrar a
todas las frecuencias posibles y en el hombre está limitado a un
cierto rango que va, aproximadamente, desde dieciséis veces por
segundo hasta veinte mil veces por segundo; o sea, que una vibración
que esté fuera de este rango no es audible para un ser humano.
Por ejemplo, existen silbatos para perros que cuando son accionados ninguna
persona puede percatarse de su funcionamiento, pero el perro sí
lo capta y responde a su llamado. Los sonidos de frecuencias inferiores
a la audible por el hombre se les denomina infrasonidos y los que se encuentran
por encima de este rango son denominados ultrasonidos.
A la frecuencia del sonido suele llamársele tono o altura, términos
que se emplean en el lenguaje ordinario, pues los fabricantes de equipos,
como radios, grabadoras, etc., los especifican en sus instrumentos, así
como cuando se hacen apreciaciones musicales también oímos
mencionarlos. A las mayores frecuencias corresponden los tonos más
altos o agudos; y a las menores, los tonos más bajos o graves.
De esta forma, si preferimos escuchar la ejecución de un bajista
movemos el selector de tono del radio o grabadora hacia los tonos graves.
Los niños al hablar lo hacen con sonidos agudos, pues sus cuerdas
vocales son capaces de vibrar a frecuencias altas, pero con el transcurso
del tiempo la elasticidad de las cuerdas vocales se va perdiendo y por
eso las personas mayores emiten sonidos más graves.
La
intensidad absoluta del sonido, que pudiera muy bien calcularse, pues
en la teoría de los fenómenos ondulatorios está
muy claramente definido el término intensidad de una onda,
no resulta importante para la audición, ya que nuestro oído
no es igualmente sensible a los sonidos de diferentes frecuencias.
Para que una onda sonora se escuche, su intensidad debe superar un
valor mínimo, llamado umbral de audición. Los sonidos
cuya intensidad sea menor que ese umbral, noson
perceptibles al oído. |
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Estructuras anatómicas del pabellón auricular y el
oído interno.
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El umbral
de audición es diferente para distintas frecuencias y para diferentes
personas, por lo que en lugar de la intensidad absoluta se acostumbra
a determinar la sensación sonora, nivel del sonido o nivel de intensidad
del sonido, que es una magnitud relativa, referida a cierto valor tomado
de un modo aproximado al sonido más débil que puede ser
percibido.
La unidad resultante de esta consideración es el bel (B),
que se define como la sonoridad de un sonido cuya intensidad es diez veces
el valor mínimo para producir la sensación que se ha denominado
umbral.

Área de audición comprendida entre el umbral de audición
y el umbral de la sensación desagradable.
La designación
de esta unidad hace honor al nombre de Alexander Graham Bell. Como el
bel resulta ser una unidad grande, se acostumbra comúnmente a reportar
los resultados en decibeles (dB); o sea, es la décima parte
de un bel. De esta forma el umbral de audición queda en el nivel
de 1 dB.
Origen
del sonido
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Nivel
de intensidad (dB)
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Umbral
de la sensación sonora
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1
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Susurro
de las hojas de los árboles
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10
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Conversación
en voz baja
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20
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Radio
funcionando normal en la casa
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40
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Automóvil
en marcha moderada
|
50
|
Conversación
ordinaria
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65
|
Calle
de mucho tránsito
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70
|
Tren
en movimiento
|
90
|
Máquina
remachadora
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95
|
Concierto
de Rock
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110
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Umbral
de sensación desagradable
|
120
|
Nivel
de intensidad del sonido y el origen de algunos sonidos o ruidos del ambiente
común.
El
eco
Otra característica del sonido a la que podemos referirnos es su
velocidad de propagación; o sea, la distancia que recorre en un
intervalo de tiempo dado.
¿No ha observado usted a alguien que se encuentra algo alejado
y cuando golpea con un martillo o una mandarria un objeto, cómo
el sonido lo percibe mucho después que se ha efectuado el golpe,
incluso cuando ya la persona ha levantado la mandarria y se dispone a
dar otro golpe?
Efectivamente, la velocidad del sonido en el aire es aproximadamente de
340 m/s; es decir, un sonido que se produce a 170 m de distancia
demora en llegar a nosotros medio segundo, lo cual es fácilmente
apreciable.
Para que el oído distinga un sonido de otro se necesita que el
intervalo de tiempo entre ellos sea mayor que 0,1 s, ya que la
sensación acústica perdura casi 0,1 s después
de haber desaparecido el estímulo.
Recuerde que algo similar ocurre con la persistencia de la imagen en la
retina y que gracias a ese efecto podemos disfrutar del cine, ya que sus
24 cuadros por segundo nos dan la sensación de movimiento. Retornando
a la onda sonora, si esta se encuentra con algo que la refleje, como por
ejemplo una pared, y regresa al emisor, que puede ser usted mismo, entonces
se escucha el eco, pues si el obstáculo que refleja la onda sonora
está a más de 17 m, entonces el sonido tardará
en ir y regresar más de 0,1 s y usted volverá a oír
el sonido que antes emitió.
En la práctica, para detectar obstáculos, manchas de peces
o para otros propósitos, las embarcaciones navales están
dotadas con equipos que emiten ondas que después captan a manera
de eco, precisando la ubicación e incluso la velocidad, si se trata
de un objeto en movimiento.
Recientemente, cuando el desastre del submarino Kursk, los operadores
del sonar de tres submarinos de la OTAN que a una distancia prudencial
monitoreaban los ejercicios militares, casi ensordecieron por el ruido
en sus auriculares, provenientes de las explosiones en el submarino ruso.
La velocidad a la que viaja el sonido depende de las características
del medio en que se propaga; por ejemplo, en el agua de mar supera grandemente
a la del aire, pues en este medio es de aproximadamente 1 500 m/s,
o lo que es equivalente a 5 400 km/h; luego, a pesar de no estar
muy cerca los submarinos de la OTAN, pudieron percibir casi inmediatamente
lo ocurrido en el Kursk.
Como es conocido, los murciélagos se comportan en su vuelo y para
su alimentación como si gozaran de buena visión, lo cual
logran emitiendo ondas ultrasónicas que se reflejan en los obstáculos
y después de rebotar regresan al animal, que las detecta mediante
la fina membrana que cubre sus alas, y localiza de esta forma los obstáculos
y las presas en la más absoluta oscuridad.
Contaminación
sonora
Una vez realizada esta incursión en aspectos conceptuales e interesantes
relacionados con el sonido, pasaremos a ocuparnos de algo relacionado
con este fenómeno físico que inquieta tanto al ciudadano
común, como a amplios sectores de especialistas y a las propias
autoridades gubernamentales: la contaminación sonora, provocada
por el efecto del ruido ambiental. Pero, ¿qué es el ruido?
Este no es más que un sonido complejo, producto de una mezcla de
diferentes frecuencias sin relación armónica, o cualquier
sonido que resulte no deseado.
Los
extraordinarios avances obtenidos por la humanidad, de los que nos
sentimos tan orgullosos por las innumerables ventajas que nos han
aportado, al no prestársele atención a su desarrollo
armónico, han creado problemas ambientales verdaderamente dramáticos,
como son: el «efecto invernadero», el agujero en la capa
de ozono, las lluvias ácidas, la desertificación, la
contaminación de las ciudades por la emanación indiscriminada
de gases a la atmósfera, que hace que en algunas megalópolis
resulte dañino respirar y reine la incertidumbre ante qué
hacer con los desechos, de todo tipo, que en buena parte son tóxicos.
Unamos a los ya citados acuciantes problemas el de la contaminación
sonora, de la cual somos víctimas y, por qué no, también
victimarios. Somos víctimas cuando vivimos cerca de una calle
de mucho tránsito y para poder oír el radio o la televisión
tenemos que añadir unos cuantos decibeles al ruido ambiental,
que puede ya estar elevado al no usar los propietarios de los vehículos
el sistema de silenciamiento adecuado. |
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La explosión demográfica en las grandes urbes contemporáneas,
con una filosofía consumista, aceleró el proceso de
contaminación sonora que sufre la humanidad, con mayor incidencia
desde el pasado siglo.
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Se convierte
en victimario quien en una discoteca o en una fiesta casera emplea
potentes equipos de audio, al hacer que nuestros tímpanos estén
en los límites dentro de los cuales pueden vibrar, prácticamente
llegando al umbral doloroso o desagradable.
Por encima de 80 dB y con una exposición continuada se pueden
producir lesiones que afectan la capacidad de oír. Por eso algunos
trabajadores de industrias con altos niveles de sonido, que deben permanecer
durante ocho horas diarias expuestos al ruido, padecen de sordera profesional.
Esto evidencia la mayor peligrosidad de la exposición al sonido
sistemático que a los intermitentes. También se consideran
más agresivos los sonidos agudos que los graves.
El oído, al igual que otros órganos, envejece, y el sometimiento
a las condiciones antes citadas produce un envejecimiento prematuro de
este órgano; o sea, una persona de 40 años puede tener un
oído con una edad que se corresponda con los 60 años.
En
un informe publicado en 1995 por la Universidad de Estocolmo para
la Organización Mundial para la Salud, se consideran 50 dB
como el límite superior deseable. En Cuba, la Ley 81 del Medio
Ambiente, aprobada el 11 de julio de 1997, en su capítulo III,
se pronuncia acerca de ruidos, vibraciones y otros factores físicos,
que pueden afectar al medio ambiente. |
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La vida nocturna del siglo xxi también agrede con su carga
sonora,
que sobrepasa en muchas ocasiones los límites dentro de los
cuales
puede vibrar el tímpano humano.
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En los
últimos tiempos se reporta un incremento del número de casos
con problemas auditivos causado por la proliferación del uso de
auriculares, que colocan la fuente del sonido muy cercana al órgano
de la audición, amén del alto volumen con que suele escucharse
la música con estos dispositivos, como una vía de aislarse
del medio sonoro circundante.
La contaminación sonora no solo conduce a la sordera, sino que
produce alteraciones del sistema nervioso y es causa de un grupo de enfermedades
psicosomáticas; o sea, padecimientos tales como dolores de cabeza,
malas digestiones, irritabilidad, estrés, etc., cuyo origen puede
achacarse a la exposición a altos niveles de intensidad del sonido.
Finalmente, se considera que la contaminación sonora es una de
las fuentes más importantes de contaminación de los tiempos
actuales, y algunos autores reportan que en el mundo occidental, por el
efecto de las industrias y el tránsito, cada año se incrementa
el nivel promedio de intensidad del sonido en 1 dB.
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