El Rincón del Dr. Decibelius

LOS COLORES DEL RUIDO.

¿Habéis oído hablar alguna vez del ruido rosa? ¿Y del ruido blanco? Son colores muy agradables para nombrar a sonidos que no lo son tanto.

Pero antes de hablar de colores y ruidos ¿Qué es el ruido, amigos y amigas?...

Aplicando el significado que los medios de comunicación han puesto tan en boga últimamente, el ruido, en el ámbito de la comunicación sonora, es aquel que no contiene información clara que el receptor no es capaz de identificar, individualizar o comprender, en definitiva, la perturbación que sufre la señal en el proceso comunicativo.

Si nos referimos al medio ambiente se define como ruido todo sonido no deseado por el receptor: un vecino gritón, un martillo neumático en la obra de reforma de la acera de nuestra calle, o incluso una bella melodía reproducida a todo volumen en un equipo de alta fidelidad a altas horas de la noche, cuando nos disponemos a conciliar el sueño, puede considerarse ruido.

Cuando se utiliza la expresión ruido como sinónimo de contaminación acústica se está haciendo referencia a un sonido con una intensidad alta que puede resultar molesto e incluso dañino para la salud de nuestros preciados oídos, produciéndonos todo tipo de patologías fisiológicas (como la pérdida de audición o sordera), psíquicas (estrés o insomnio) o sociológicas (alteraciones en los procesos comunicativos). Cierto es que si preguntamos qué es el ruido a distintas personas obtendríamos igualmente distintas respuestas: ruido es la música que oyen los chavales hoy en día, diría un señor mayor; ruido es el camión de la basura que pasa a las dos de la madrugada cerca de la ventana del dormitorio, diría una señora de mediana edad; ruido es mi hermano cuando canta en la ducha, diría el pequeño de la familia; ruido es el tic-tac del reloj en el silencio de la noche, diría una señora mayor de sueño ligero.

Aunque puede haber distintas acepciones del término “ruido” todos estamos más o menos de acuerdo en que el ruido, aplicado en nuestra vida diaria, es cualquier sonido molesto. De una manera más acertada y científica podemos decir que el ruido es una señal sonora normalmente indeseada, que podemos cuantificar, e incluso ponerle nombres e identificarlas por colores. Aunque el ruido es una señal aleatoria, puede tener características y propiedades estadísticas. La densidad espectral (potencia (física) y distribución en el espectro de frecuencia) es una de esas propiedades que pueden ser utilizadas para distinguir los diferentes tipos de ruido. Esta clasificación por densidad espectral nos da una terminología con nombre de diferentes colores, y es común en diferentes disciplinas, donde el ruido es un factor importante (como en acústica, ingeniería eléctrica y física).

Dependiendo de la forma concreta que tenga su densidad espectral de potencia (PSD, Power Spectral Density), se definen varios “colores” para el ruido, como el ruido blanco, el ruido rosa, ruido marrón, etc.

El ruido blanco es una señal cuyo espectro (gama de frecuencias sonoras, que medimos en hertzios) es plano en la banda de frecuencia de interés. Su PSD es constante y su gráfica es plana. La señal contiene todas las frecuencias y todas ellas tienen la misma potencia. Por ejemplo: la potencia que contiene la señal en la banda 40 Hz - 60 Hz es igual a la potencia contenida en la banda 4800 Hz - 4820 Hz. El ruido blanco es una señal aleatoria que se caracteriza porque sus valores de señal en dos instantes de tiempo diferentes no guardan correlación estadística; como consecuencia de ello, su densidad espectral de potencia (PSD, Power Spectral Density) es una constante y su gráfica es plana, es decir, que la señal contiene todas las frecuencias y todas ellas tienen la misma potencia; este fenómeno ocurre igualmente con la luz blanca, lo que motiva su denominación de “ruido blanco”. En general, el ruido blanco tiene muchas aplicaciones en procesado de señal, como determinar la función de transferencia (una función de transferencia es un modelo matemático que a través de un cociente relaciona la respuesta de un sistema a una señal de entrada o excitación) de cualquier sistema lineal e invariante con el tiempo . Por ejemplo, en acústica arquitectónica la función de transferencia se usa para medir el aislamiento acústico y la reverberación de la sala.

En síntesis de audio (música electrónica) se usa para sintetizar el sonido de instrumentos de percusión, o los fonemas sordos /s/ /t/ /f/; el ruido blanco generado por ciertos procesos físicos naturales o artificiales se usa como base para la generación de números aleatorios de calidad puesto que es, como ya se ha dicho, una fuente de entropía (tendencia natural de la pérdida del orden); algunos vehículos de emergencia lo usan debido a que es fácil distinguirlo del ruido de fondo y no queda enmascarado por el eco, por lo que es más fácil su localización espacial; también ha sido usado para desorientar a personas antes de un interrogatorio y como técnica de privación sensorial. El ruido blanco de baja intensidad puede favorecer la relajación y el sueño. Existen cds con largas secuencias de ruido blanco, así como aparatos electromecánicos que hacen uso del principio del ruido blanco, para “enmascarar” los ruidos repentinos y molestos.
El ruido rosa es una señal cuyo PSD decae 3 dB por octava a medida que subimos en frecuencia. Se usa mucho como señal de prueba en mediciones acústicas. El espectro del ruido rosa es semejante al espectro medio acumulado de la música sinfónica o de instrumentos armónicos como el piano o el órgano.

El ruido marrón está compuesto principalmente por frecuencias graves y medias. Su PSD decae 6 dB por octava a medida que subimos en frecuencia. El nombre “marrón” viene del inglés “brown”, y este no tiene nada que ver con que su espectro se parezca al del color marrón sino con el científico Robert Brown, que estudio el movimiento browniano. Este tipo de ruido puede ser generado por un algoritmo que simule dicho movimiento.

El ruido azul es aquel cuyo PSD se incrementa 3 dB por octava a medida que subimos en frecuencia. En computación gráfica, el término “ruido azul” se usa a veces para describir ruido con muy poca potencia en baja frecuencia y con PSD creciente y suave.

El ruido gris es aquel cuya PSD es la curva de ponderación sofométrica, o lo que es lo mismo, que esta curva corresponde a la potencia física que debería tener cada frecuencia para que todas fuesen percibidas con la misma intensidad aparente (mismo volumen) por el oído humano. Por ejemplo, si tenemos dos tonos (dos ondas acústicas) de la misma potencia, pero uno de 220 Hz y otro de 2200 Hz, el segundo será mucho más “hiriente” para el oído y se percibirá con una intensidad aparente mucho mayor; desde el punto de vista auditivo, el ruido gris es el auténtico ruido blanco, puesto que todas sus frecuencias son percibidas por el oído con la misma intensidad aparente.

Existen otros colores como el ruido negro, rojo o violeta, pero lo más conocidos y más nombrados, sobre todo en acústica, son el ruido blanco y el rosa.

El ruido puede ser nuestro mayor enemigo si juega en nuestra contra, no así cuando lo utilizamos para descubrir, medir, cuantificar y adentrarnos en las peculiaridades del sonido, de las distintas ondas sónicas que llegan a nuestros oídos, y en muchos casos, estudiar sonidos, frecuencias, no audibles para el ser humano. Nuestros edificios cada vez están mejor aislados acústicamente gracias a que hemos podido estudiar las frecuencias que componen el ruido y cómo los materiales con los que construimos se comportan acústicamente para saber donde atajar el problema. Las sirenas de las ambulancias cada vez molestan menos al oído y se oyen mejor; hay infinitud de casos en los que estudiar el sonido, el ruido, sus frecuencias, su espectro sonoro, cuantificar y darle color a sus características, nos ha ayudado a avanzar en nuestro confort acústico y por ende en nuestra calidad de vida, aunque nada ponemos hacer contra aquellos/ as que desafinan en la ducha.

Para gustos colores, y ruidos.