miércoles, 23 de octubre de 2013

El color del ruido



Si tuviéramos que dar una definición rápida de ruido, a todos nos vendrían a la cabeza términos tales como sonido molesto, perjudicial, desquiciante o simplemente no deseado. Todos sabemos lo que es y en qué grado puede afectarnos. 

Clasificar algo como ruido conlleva habitualmente una elevada componente subjetiva, la del receptor que lo sufre. Ese vecino con gustos musicales lejanos a los tuyos, al que le da por poner su artista favorito a todo volumen es para ti, además de ruidoso, alguna que otra cosa malsonante.

Lo que mucha gente quizás no sabe es que el ruido, a pesar de tratarse de una onda sonora, puede tener también distintos colores.

Con las ondas sonoras ocurre, por tanto, lo mismo que con la luz (ondas lumínicas). Del mismo modo que la luz blanca está constituida por la superposición de todos los colores o que el negro es la ausencia de luz (y de color), se puede hablar del color del ruido en función de las componentes frecuenciales que lo conforman. Así, aunque físicamente no podamos verlo, el ruido tendrá un color u otro dependiendo de la mayor o menor contribución energética de cada una de las frecuencias que componen la onda sonora.

RUIDO BLANCO

El ruido blanco se define como un ruido aleatorio que contiene una energía constante en cada frecuencia. Siendo más precisos, contiene una distribución uniforme de energía sobre el espectro de frecuencias. 

Su denominación se debe a que, al igual que la luz blanca es una combinación de todos los colores, el ruido blanco es una combinación de todas las frecuencias, cada una de las cuales contribuye con la misma cantidad de energía a la señal global de ruido.

Gráfica 1. Ruido Blanco, con una distribución de energía uniforme en cada frecuencia

En lugar de analizar el ruido frecuencia a frecuencia, en acústica es habitual trabajar con bandas de octava o de tercio de octava, puesto que representan mejor el comportamiento del oído humano. Cada octava tiene un ancho de banda doble al de la octava inmediatamente anterior, lo que significa que contiene también el doble de frecuencias. Por ejemplo, la octava de 500 Hz contiene el doble de frecuencias que la de 250 Hz, la octava de 1 KHz contiene el doble de frecuencias que la de 500 Hz, y así sucesivamente. En la Gráfica 1 se muestran en distintos colores las frecuencias que se engloban dentro de las bandas de octava de 125, 250, 500 y 1K Hz.

Puesto que en un ruido blanco todas las frecuencias tienen la misma energía, y que en cada banda de octava hay el doble de frecuencias que en su octava anterior, resulta directo decir que en una octava cualquiera hay el doble de energía que en la octava que le precede. Traducido a decibelios, doblar la energía significa incrementar 3 dB por octava. De ahí que la representación del ruido blanco en bandas de octava presente dicha pendiente.
 
Gráfica 2. Representación de una señal de ruido blanco en bandas de octava





¿Cómo suena y para qué sirve el ruido blanco?

El ruido blanco es como un soplido, silbante, como un escape de vapor (“Sssss” o “Shhhhh”). Suena, aproximadamente, como las olas del mar, como una lluvia intensa o como la nieve de un canal analógico de televisión no sintonizado.  

Un volumen adecuado, el ruido blanco puede ayudar a crear un ambiente relajante y libre de ruidos molestos (a los que enmascara). 

Algunas de sus aplicaciones son, por tanto, la meditación, la relajación, la concentración, la mejora de la capacidad retentiva, se puede emplear para calmar a un bebé o para conciliar el sueño y, en volúmenes elevados o durante un tiempo prolongado, el ruido blanco puede ser una efectiva arma de tortura.




RUIDO ROSA 

Si el ruido blanco poseía una distribución de energía uniforme en frecuencia, el ruido rosa posee una distribución que disminuye 3 dB por octava. Su denominación obedece de nuevo a una analogía con las ondas lumínicas. Del mismo modo que una luz blanca a la que se le atenúan las frecuencias más altas (gama de azules y violetas) da como resultado una luz con predominio de frecuencias bajas (gama de rojos), el ruido rosa no es más que un ruido blanco con una atenuación de las frecuencias altas (sonidos agudos), en el que por tanto predominan las frecuencias bajas (sonidos graves).

Gráfica 3. Ruido rosa, con una distribución de energía que decae 3 dB/octava

Al igual que con el ruido blanco, en acústica se suele representar el ruido rosa en bandas de octava o de tercios de octava. Recordando que cada banda de octava abarca el doble de frecuencias que la octava anterior, lo que supone un incremento de 3 dB/octava, este incremento se ve contrarrestado con la propia disminución de 3 dB/octava que presenta el ruido rosa per se. De este modo, la representación del ruido rosa en octavas presenta un espectro plano en todas las bandas.

Gráfica 4. Representación de una señal de ruido rosa en bandas de octava
En la Gráfica 3 se muestran en distintos colores las frecuencias que se engloban dentro de las octavas de 125, 250, 500 y 1K Hz, bandas que se encuentran igualmente coloreadas en la Gráfica 4.

¿Cómo suena y para qué sirve el ruido rosa?

El ruido rosa es también como un soplido, aunque más apagado que el ruido blanco (“Fffffff”). Se asemeja al sonido que se escucha, por ejemplo, al pasar de una emisora de radio a otra.

El ruido rosa se utiliza principalmente para ecualizar salas, calibrar equipos, realizar mediciones de aislamiento acústico, etc.
OTROS COLORES

El ruido blanco y el rosa son los tipos de ruido más comunes, no obstante existen otros colores de ruido que se emplean en situaciones más concretas, generalmente científico-técnicas, como por ejemplo los siguientes:

-          Ruido Rojo o Browniano
Presenta una distribución de energía en frecuencia con una pendiente descendente de 6 dB/octava.

-          Ruido Azul
Presenta una distribución de energía en frecuencia con una pendiente ascendente de 3 dB/octava.

-          Ruido Violeta
            Presenta una distribución de energía en frecuencia con una pendiente ascendente de 6 dB/octava.

Gráfica 5. Distribución de energía por frecuencia en cada uno de los ruidos indicados

Estos son sólo algunos de ruidos más comunes que, a pesar de catalogarse como tal, no tienen por qué resultar molestos de por sí. Recordad que lo que a uno le desagrada, a otro le puede encantar. Ya sabéis: para gustos, los colores.

1 comentario:

  1. Hola, el ruido violeta sera más molesto con su incremente de decibelios?

    ResponderEliminar