Las tres dimensiones del sonido | Cuaderno de Cultura Científica

Las tres dimensiones del sonido

Por zientziakultura

Apenas oímos lo que produce sonido. No hay que alarmarse, no es síntoma de sordera: pero si yo, ahora mismo, pulsase la cuerda de un violín frente a tus ojos, apenas la oirías. No “sólo” la cuerda, al menos: antes de llegar a tus orejas, su mínima vibración, convertida en ondas de presión de aire, habría rebotado en el techo y las paredes de la sala, habría inundado el espacio y sido absorbida y atenuada en parte, habría encontrado resonancias en el cuerpo del violín o cualquier otro objeto cercano y cada una de estas resonancias habría generado, a su vez, sus propios ecos y reverberaciones: todo ello para entrar en tu cabeza matizado por la posición y la forma de tus dos orejas. Sólo entonces puedes asignarle la etiqueta “cuerda de violín”: pero en todo este caleidoscopio de reverberaciones y resonancias, de la cuerda apenas queda nada.

Cuando uno piensa en la complejidad del problema, resulta difícil de creer que nuestro cerebro consiga desenmarañar la madeja de sonido e identificar su fuente de manera instantánea. Pero en el proceso, además, nos aporta información en la que rara vez reparamos, (cegados, paradójicamente, por la prevalencia de la vista). Si volviésemos al experimento del primer párrafo y aceptases cerrar los ojos, conseguirías oír no sólo ese sonido que identificas como “cuerda”: podrías intuir, además, qué tamaño tiene la sala, cuántos muebles la ocupan, cómo de alto es el techo o desde dónde torturo al pobre instrumento. El espacio, con sus resonancias y sus reflejos, más la forma de nuestras orejas, modula todos los sonidos que percibimos. El cerebro, en un alarde de ingeniería inversa, nos proporciona información sobre el espacio que nos rodea, con una precisión que pone los pelos de punta. Literalmente: y si no, prueba a escuchar el siguiente ejemplo (muy importante: con auriculares y preferiblemente, los ojos cerrados)

Aunque en teoría podemos saber cómo afecta cada factor (espacio, resonancias, orejas) al sonido,e incluso calcular su efecto para reproducirlo matemáticamente, en la realidad, el problema tiene tantas variables que no resulta práctico siquiera abordarlo. En su lugar, los artífices de la grabación del peluquero decidieron utilizar el más potente simulador de fenómenos físicos que conocemos: el Mundo Real TM. Para ello, colocaron dos micrófonos en en un lugar casi idéntico a aquel donde nosotros recibimos el sonido: dentro de las orejas de un maniquí. Allí, cada sonido se ve llega ya modificado por la sala, la distancia, la orientación de la fuente. Pero también, y esto es lo más delicado, por la propia cabeza y las orejas del maniquí. De hecho, esta es una de las causas de la peculiar forma de nuestras orejas, su duplicidad y su posición: la conveniencia de que oigamos 3D y podamos conocer la procedencia de los sonidos.

No es la única ocasión en la que los ingenieros de sonido se ven forzados a reproducir la propia realidad para conocer fielmente el comportamiento del sonido. Aunque en otras ocasiones lo hacen cambiando de escala. Uno de los aspectos que más se debe cuidar en el diseño de auditorios y salas de espectáculos en general, es precisamente la acústica arquitectónica. Para ello, aunque cada vez se hace menos, los arquitectos reproducen la forma de la sala con maquetas en miniatura donde se presta atención a cada mínimo detalle: los materiales, las butacas, todo. Se colocan una serie de pequeños micrófonos repartidos por la sala y se emiten los sonidos habituales para un escenario. Los habituales… salvo por un detalle: del mismo modo que el espacio queda miniaturizado en la maqueta, el sonido debe escalarse.

Maqueta 1:10 de la Philarmonía de Paris. El trabajo es tan detallado que se incluyen, incluso, los espectadores en miniatura. Foto de Nicolás Borel.
http://www.philharmoniedeparis.com/en/medias/music

Por ello, los ingenieros usan ultrasonidos en sus simulaciones, cuya longitud de onda es mucho más corta (en la misma proporción que la maqueta). En la actualidad todo este proceso se suele realizar mediante simulaciones computacionales que simplifican y, sobre todo, abaratan el proceso, me divierte pensar en los ingenieros jugando con su enorme palacio de muñecas chillonas. Si alguna vez encuentro una de esas maquetas, prometo montar un coro de pulgas y todas ellas serán sopranos líricas.

Los arquitectos e ingenieros de estas salas saben que sonido y espacio son inseparables, gracias a las reverberaciones y resonancias. ¿Qué pasa entonces cuando estas desaparecen?, ¿podríamos oír “sola” la cuerda de violín que pulsé en el primer párrafo?, ¿y si le “restamos” el espacio al sonido? Bien, esta pregunta también tiene una respuesta muy empírica: la de aquellos que han podido entrar en una sala anecoica. Una sala anecoica es un espacio diseñado para que todos los sonidos que llegan a sus paredes sean absorbidos en más de un 99%. Para ello, están cubiertas con cuñas de cierto material, que consiguen que el sonido solo sea reflejado hacia el interior de la pared. El resultado es la ausencia total de reverberación y el silencio más absoluto que puede alcanzarse en la Tierra.

Sala anecoica de la Universidad Técnica de Dinamarca | Fuente: Alistair Philip Wiper

Curiosamente, quienes entran en ellas, preferiblemente siempre acompañados, dicen no poder permanecer demasiado tiempo dentro (un máximo de 45 minutos, según leo). Una de las causas aducidas es la desorientación, el desequilibrio: resulta difícil saber dónde está el suelo si ningún sonido reflejado procede de él. Pero hay otras: la propia voz se convierte en una extraña. Empieza a dejarse oír la inquietante sinfonía del propio cuerpo: el fluir aguido de la circulación de la sangre, el estruendo rítmico de la respiración, cada crujido y cada restallido de los huesos y los músculos antes tan callados…

A fin de cuentas, rara vez oímos nada de lo que produce sonido. Pero si lo hiciésemos, si pudiésemos escuchar esa cuerda de violín vibrando desnuda, sin espacio, desde la nada, quién sabe si podríamos reconocerla: posiblemente, ni siquiera soportarla.

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Este post ha sido realizado por Almudena M. Castro (@Puratura) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.
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Nota de edición: Una foto de sala anecoica ha sido reemplazada y la otra eliminada. En las originales aparecían por error salas anecoicas de radiofrecuencia.

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