El infrasonido , a veces denominado sonido de baja frecuencia , describe ondas sonoras con una frecuencia por debajo del límite inferior de audibilidad humana (generalmente 20 Hz , según lo define el estándar ANSI/ASA S1.1-2013 ). [1] La audición se vuelve gradualmente menos sensible a medida que la frecuencia disminuye, por lo que para que los humanos perciban el infrasonido, la presión sonora debe ser suficientemente alta. Si bien el oído es el órgano principal para detectar sonidos bajos, a intensidades más altas es posible sentir vibraciones infrasonidas en varias partes del cuerpo.
El estudio de tales ondas sonoras a veces se denomina infrasónico y abarca sonidos por debajo de 20 Hz hasta 0,1 Hz (y rara vez hasta 0,001 Hz). La gente usa este rango de frecuencia para monitorear terremotos y volcanes, trazar formaciones rocosas y petroleras debajo de la tierra, y también en balistocardiografía y sismocardiografía para estudiar la mecánica del sistema cardiovascular humano.
El infrasonido se caracteriza por la capacidad de sortear obstáculos con poca disipación . En la música , los métodos de guía de ondas acústicas , como un gran órgano de tubos o, para la reproducción, diseños de altavoces exóticos como los de línea de transmisión , woofer giratorio o diseños de subwoofer tradicionales pueden producir sonidos de baja frecuencia, incluidos los casi infrasonidos. Los subwoofers diseñados para producir infrasonidos son capaces de reproducir sonido una octava o más por debajo de la mayoría de los subwoofers disponibles comercialmente y, a menudo, son aproximadamente 10 veces más grandes. [ cita necesaria ]
Los aliados de la Primera Guerra Mundial utilizaron por primera vez los infrasonidos para localizar artillería . [2] [ se necesita mejor fuente ] Uno de los pioneros en la investigación infrasónica fue el científico francés Vladimir Gavreau . [3] Su interés por las ondas infrasónicas surgió por primera vez en 1957 en el gran edificio de hormigón en el que él y su equipo de investigación estaban trabajando. El grupo experimentaba ataques de náuseas periódicas y profundamente desagradables. Después de semanas de especulaciones sobre el origen de las náuseas (el equipo estaba convencido de que se trataba de un patógeno o de una fuga no rastreada de vapores químicos nocivos en las instalaciones), descubrieron que un "motor de baja velocidad vagamente equilibrado... estaba desarrollando [estos] 'vibraciones nauseabundas'". [3]
Cuando Gavreau y el equipo intentaron medir la amplitud y el tono, se sorprendieron cuando su equipo no detectó ningún sonido audible. Llegaron a la conclusión de que el sonido generado por el motor tenía un tono tan bajo que estaba por debajo de su capacidad biológica de oír, y que su equipo de grabación no era capaz de detectar estas frecuencias. Nadie había concebido que el sonido pudiera existir en frecuencias tan bajas, por lo que no se había desarrollado ningún equipo para detectarlo. Finalmente, se determinó que el sonido que inducía las náuseas era una onda de infrasonido de 7 ciclos por segundo que inducía un modo resonante en los conductos y la arquitectura del edificio, amplificando significativamente el sonido. [3] A raíz de este descubrimiento fortuito, los investigadores pronto se pusieron a trabajar preparando más pruebas infrasónicas en los laboratorios. Uno de sus experimentos fue un silbato infrasónico, un tubo de órgano de gran tamaño . [4] [5] [6] Como resultado de este y otros incidentes similares, se ha convertido en una rutina en la construcción de nueva arquitectura inspeccionar y eliminar cualquier resonancia infrasónica en las cavidades y la introducción de insonorización y materiales con propiedades sónicas especializadas.
El infrasonido puede provenir de fuentes tanto naturales como artificiales:
Se cree que algunos animales perciben las ondas infrasónicas que atraviesan la Tierra, provocadas por desastres naturales, y las utilizan como alerta temprana. Un ejemplo de esto es el terremoto y tsunami del Océano Índico de 2004 . Se informó que los animales habían huido de la zona horas antes de que el tsunami azotara las costas de Asia. [34] [35] No se sabe con seguridad que esta sea la causa; algunos han sugerido que pudo haber sido la influencia de las ondas electromagnéticas , y no de las ondas infrasónicas, lo que impulsó a estos animales a huir. [36]
Una investigación realizada en 2013 por Jon Hagstrum del Servicio Geológico de EE. UU. sugiere que las palomas mensajeras utilizan infrasonidos de baja frecuencia para navegar. [37]
20 Hz se considera el límite normal de baja frecuencia de la audición humana. Cuando se reproducen ondas sinusoidales puras en condiciones ideales y a un volumen muy alto, un oyente humano podrá identificar tonos tan bajos como 12 Hz. [38] Por debajo de 10 Hz es posible percibir los ciclos individuales del sonido, junto con una sensación de presión en los tímpanos.
A partir de aproximadamente 1000 Hz, el rango dinámico del sistema auditivo disminuye al disminuir la frecuencia. Esta compresión es observable en los contornos de niveles de volumen iguales e implica que incluso un ligero aumento en el nivel puede cambiar el volumen percibido de apenas audible a alto. Combinado con la dispersión natural de los umbrales dentro de una población, su efecto puede ser que un sonido de muy baja frecuencia que es inaudible para algunas personas pueda ser fuerte para otras. [ cita necesaria ]
Un estudio ha sugerido que el infrasonido puede causar sentimientos de asombro o miedo en los humanos. También se ha sugerido que, dado que no se percibe conscientemente, puede hacer que las personas sientan vagamente que están ocurriendo acontecimientos extraños o sobrenaturales . [39]
Un científico que trabaja en el Laboratorio de Neurociencia Auditiva de la Universidad de Sydney informa que hay cada vez más evidencia de que los infrasonidos pueden afectar el sistema nervioso de algunas personas al estimular el sistema vestibular , y esto ha demostrado en modelos animales un efecto similar al mareo . [40]
En una investigación realizada en 2006 centrada en el impacto de las emisiones sonoras de las turbinas eólicas en la población cercana, el infrasonido percibido se ha asociado con efectos como molestia o fatiga, dependiendo de su intensidad, con poca evidencia que respalde los efectos fisiológicos del infrasonido por debajo de la percepción humana. límite. [41] Estudios posteriores, sin embargo, han relacionado el infrasonido inaudible con efectos como saciedad, presión o tinnitus, y han reconocido la posibilidad de que pueda alterar el sueño. [42] Otros estudios también han sugerido asociaciones entre los niveles de ruido en las turbinas y las alteraciones del sueño autoinformadas en la población cercana, al tiempo que añaden que la contribución del infrasonido a este efecto aún no se comprende completamente. [43] [44]
En un estudio realizado en la Universidad de Ibaraki en Japón, los investigadores dijeron que las pruebas EEG mostraron que el infrasonido producido por las turbinas eólicas "se consideraba una molestia para los técnicos que trabajan cerca de una turbina eólica moderna a gran escala". [45] [46] [47]
Jürgen Altmann, de la Universidad Técnica de Dortmund , experto en armas sónicas , afirma que no existen pruebas fiables de las náuseas y vómitos provocados por los infrasonidos. [48]
Se ha citado que los niveles altos de volumen en conciertos provenientes de conjuntos de subwoofers causan colapso pulmonar en personas que están muy cerca de los subwoofers, especialmente en fumadores que son particularmente altos y delgados. [49]
En septiembre de 2009, el estudiante londinense Tom Reid murió de síndrome de muerte arrítmica súbita (SADS) después de quejarse de que "notas de bajo fuertes" estaban "llegando a su corazón". La investigación registró un veredicto de causas naturales, aunque algunos expertos comentaron que el bajo podría haber actuado como detonante. [50]
El aire es un medio muy ineficiente para transferir vibraciones de baja frecuencia desde un transductor al cuerpo humano. [51] Sin embargo, la conexión mecánica de la fuente de vibración con el cuerpo humano proporciona una combinación potencialmente peligrosa. El programa espacial estadounidense, preocupado por los efectos nocivos del vuelo de cohetes sobre los astronautas, ordenó pruebas de vibración que utilizaban asientos de cabina montados sobre mesas vibratorias para transferir "notas marrones" y otras frecuencias directamente a los sujetos humanos. Se alcanzaron niveles de potencia muy altos de 160 dB en frecuencias de 2 a 3 Hz. Las frecuencias de prueba oscilaron entre 0,5 Hz y 40 Hz. Los sujetos de prueba sufrieron ataxia motora, náuseas, alteraciones visuales, rendimiento de tareas degradado y dificultades en la comunicación. Los investigadores consideran que estas pruebas son el núcleo del mito urbano actual . [52] [53] [ se necesita aclaración ]
El informe "Una revisión de las investigaciones publicadas sobre el ruido de baja frecuencia y sus efectos" [54] contiene una larga lista de investigaciones sobre la exposición a infrasonidos de alto nivel entre humanos y animales. Por ejemplo, en 1972, Borredon expuso a 42 jóvenes a tonos de 7,5 Hz a 130 dB durante 50 minutos. Esta exposición no causó efectos adversos aparte de la somnolencia informada y un ligero aumento de la presión arterial. En 1975, Slave y Johnson expusieron a cuatro sujetos masculinos a infrasonidos en frecuencias de 1 a 20 Hz, durante ocho minutos seguidos, a niveles de hasta 144 dB SPL. No hubo evidencia de ningún efecto perjudicial aparte de la molestia en el oído medio. Las pruebas de infrasonidos de alta intensidad en animales dieron como resultado cambios mensurables, como cambios celulares y rotura de las paredes de los vasos sanguíneos.
El infrasonido es una de las causas hipotéticas de muerte de los nueve excursionistas soviéticos que fueron encontrados muertos en el paso Dyatlov en 1959. [55]
La nota marrón es una hipotética frecuencia infrasónica capaz de provocar incontinencia fecal al crear resonancia acústica en el intestino humano. Los intentos de demostrar la existencia de una "nota marrón" mediante ondas sonoras transmitidas por el aire han fracasado.
En febrero de 2005, el programa de televisión MythBusters intentó verificar si la "nota marrón" era una realidad. Probaron notas de hasta 5 Hz de frecuencia y hasta 153 dB de presión sonora . Utilizaron un subwoofer del tipo utilizado para los grandes conciertos de rock, y que había sido especialmente modificado para una extensión de graves más profunda. Los rumoreados efectos fisiológicos no se materializaron. El programa declaró "desbaratado" el mito de la nota marrón. [56] [57] [58] [59]
El 31 de mayo de 2003, un grupo de investigadores del Reino Unido llevó a cabo un experimento masivo en el que expusieron a unas 700 personas a música mezclada con suaves ondas sinusoidales de 17 Hz reproducidas a un nivel descrito como "cerca del borde de la audición", producida por un instrumento extralargo. -Subwoofer de carrera montado a dos tercios del camino desde el final de una tubería de alcantarillado de plástico de siete metros de largo. El concierto experimental (titulado Infrasonic ) se desarrolló en la Purcell Room y se desarrolló en dos representaciones, cada una de las cuales constaba de cuatro piezas musicales. Dos de las piezas de cada concierto tenían tonos de 17 Hz debajo. [60] [61]
En el segundo concierto, las piezas que debían tener un tono de 17 Hz se intercambiaron para que los resultados de las pruebas no se centraran en ninguna pieza musical específica. A los participantes no se les dijo qué piezas incluían el tono casi infrasónico de bajo nivel de 17 Hz. La presencia del tono dio como resultado que un número significativo (22%) de encuestados informaron sentirse incómodos o tristes, tener escalofríos en la columna o sentimientos nerviosos de repulsión o miedo. [60] [61]
Al presentar la evidencia a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia , el profesor Richard Wiseman dijo: "Estos resultados sugieren que el sonido de baja frecuencia puede hacer que las personas tengan experiencias inusuales incluso aunque no puedan detectar conscientemente el infrasonido. Algunos científicos han sugerido que este nivel de sonido puede estar presente en algunos sitios supuestamente embrujados y, por lo tanto, causar que las personas tengan sensaciones extrañas que atribuyen a un fantasma; nuestros hallazgos respaldan estas ideas". [39]
El psicólogo Richard Wiseman de la Universidad de Hertfordshire sugiere que las extrañas sensaciones que la gente atribuye a los fantasmas pueden ser causadas por vibraciones infrasónicas. Vic Tandy , oficial experimental y profesor a tiempo parcial en la escuela de derecho y estudios internacionales de la Universidad de Coventry , junto con el Dr. Tony Lawrence del departamento de psicología de la Universidad, escribieron en 1998 un artículo titulado "Ghosts in the Machine" para el Journal of la Sociedad de Investigación Psíquica . Su investigación sugirió que una señal infrasónica de 19 Hz podría ser responsable de algunos avistamientos de fantasmas . Una noche, Tandy estaba trabajando solo hasta tarde en un laboratorio supuestamente embrujado en Warwick , cuando se sintió muy ansioso y pudo detectar una mancha gris por el rabillo del ojo. Cuando Tandy se giró para mirar a la masa gris, no había nada.
Al día siguiente, Tandy estaba trabajando en su florete de esgrima , con el mango sujeto con un tornillo de banco . Aunque no había nada que la tocara, la hoja comenzó a vibrar salvajemente. Una investigación más profunda llevó a Tandy a descubrir que el extractor del laboratorio emitía una frecuencia de 18,98 Hz, muy cercana a la frecuencia de resonancia del ojo dada por la NASA como 18 Hz. [62] Esta, conjeturó Tandy, era la razón por la que había visto una figura fantasmal; creía que era una ilusión óptica causada por la resonancia de sus globos oculares. La habitación tenía exactamente la mitad de una longitud de onda y el escritorio estaba en el centro, lo que provocaba una onda estacionaria que provocaba la vibración de la lámina. [63]
Tandy investigó más a fondo este fenómeno y escribió un artículo titulado El fantasma en la máquina . [64] Llevó a cabo una serie de investigaciones en varios sitios que se cree que están embrujados, incluido el sótano de la Oficina de Información Turística junto a la Catedral de Coventry [65] [66] y el Castillo de Edimburgo . [67] [68]
La NASA Langley ha diseñado y desarrollado un sistema de detección de infrasónicos que se puede utilizar para realizar mediciones de infrasonidos útiles en un lugar donde antes no era posible. El sistema consta de un micrófono de condensador electret PCB modelo 377M06, que tiene un diámetro de membrana de 3 pulgadas y un parabrisas pequeño y compacto. [69] La tecnología basada en electret ofrece el ruido de fondo más bajo posible, porque se minimiza el ruido de Johnson generado en la electrónica de soporte (preamplificador). [69]
El micrófono presenta una membrana de alta conformidad con un gran volumen de cámara trasera, un plano posterior prepolarizado y un preamplificador de alta impedancia ubicado dentro de la cámara trasera. El parabrisas, basado en el alto coeficiente de transmisión de infrasonidos a través de la materia, está fabricado de un material que tiene una baja impedancia acústica y tiene una pared suficientemente gruesa para garantizar la estabilidad estructural. [70] Se ha descubierto que la espuma de poliuretano de células cerradas cumple bien este propósito. En la prueba propuesta, los parámetros de prueba serán sensibilidad, ruido de fondo, fidelidad de la señal (distorsión armónica) y estabilidad temporal.
El diseño del micrófono se diferencia del de un sistema de audio convencional en que se tienen en cuenta las características peculiares del infrasonido. En primer lugar, el infrasonido se propaga a grandes distancias a través de la atmósfera terrestre como resultado de una absorción atmosférica muy baja y de conductos refractivos que permiten la propagación mediante múltiples rebotes entre la superficie de la Tierra y la estratosfera. Una segunda propiedad que ha recibido poca atención es la gran capacidad de penetración del infrasonido a través de la materia sólida, propiedad utilizada en el diseño y fabricación de los parabrisas del sistema. [70]
Así, el sistema cumple varios requisitos de instrumentación ventajosos para la aplicación de la acústica: (1) un micrófono de baja frecuencia con un ruido de fondo especialmente bajo, que permite la detección de señales de bajo nivel dentro de una banda de paso de baja frecuencia; (2) un parabrisas pequeño y compacto que permite (3) el despliegue rápido de un conjunto de micrófonos en el campo. El sistema también cuenta con un sistema de adquisición de datos que permite la detección, demora y firma en tiempo real de una fuente de baja frecuencia. [70]
El infrasonido es una de varias técnicas utilizadas para identificar si se ha producido una detonación nuclear. Una red de 60 estaciones de infrasonidos, además de estaciones sismológicas e hidroacústicas, componen el Sistema Internacional de Vigilancia (SIV), encargado de vigilar el cumplimiento del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (TPCE). [71] Las estaciones de infrasonido del SIV constan de ocho sensores microbarómetros y filtros espaciales dispuestos en un conjunto que cubre un área de aproximadamente 1 a 9 km 2 . [71] [72] Los filtros espaciales utilizados son tuberías radiantes con puertos de entrada a lo largo de su longitud, diseñados para promediar las variaciones de presión como la turbulencia del viento para mediciones más precisas. [72] Los microbarómetros utilizados están diseñados para monitorear frecuencias por debajo de aproximadamente 20 hercios. [71] Las ondas sonoras por debajo de 20 hercios tienen longitudes de onda más largas y no se absorben fácilmente, lo que permite la detección a grandes distancias. [71]
Las longitudes de onda de infrasonido pueden generarse artificialmente mediante detonaciones y otras actividades humanas, o naturalmente a partir de terremotos, condiciones climáticas adversas, rayos y otras fuentes. [71] Al igual que la sismología forense , se requieren algoritmos y otras técnicas de filtrado para analizar los datos recopilados y caracterizar los eventos para determinar si realmente ha ocurrido una detonación nuclear. Los datos se transmiten desde cada estación a través de enlaces de comunicación seguros para su posterior análisis. También se incorpora una firma digital en los datos enviados desde cada estación para verificar si los datos son auténticos. [73]
La Comisión Preparatoria de la Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares utiliza el infrasonido como una de sus tecnologías de monitoreo, junto con el monitoreo sísmico , hidroacústico y de radionúclidos atmosféricos . El infrasonido más fuerte registrado hasta la fecha por el sistema de seguimiento lo generó el meteoro de Cheliábinsk en 2013 . [74]
La película de 2017 The Sound utiliza el infrasonido como elemento principal de la trama. [75] [76]
La comparación de las mediciones de las boyas oceánicas con los datos de conjuntos infrasónicos recopilados durante el invierno épico de 2002-2003 muestra una relación clara entre la altura de las olas rompientes del océano y los niveles de las señales infrasónicas.
Las fuentes naturales de infrasonido incluyen (entre otras) condiciones climáticas adversas, volcanes, bólidos, terremotos, olas de montaña, oleaje y, el objetivo de esta investigación, interacciones no lineales con olas oceánicas.
Las omnipresentes señales infrasónicas de períodos de cinco segundos llamadas "microbaroms", que se generan por las olas del mar estacionarias en las tormentas marinas, son la causa del fondo de infrasonidos naturales de bajo nivel en la banda de paso de 0,02 a 10 Hz.
El cantante estadounidense Tim Storms, que también tiene el rango vocal más amplio del mundo, puede alcanzar notas tan bajas como G-7 (0,189 Hz), [...] tan bajas que ni siquiera el propio Storms puede oírlas.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Al continuar su búsqueda, Kelly pronto se encuentra con apariciones fantasmales y abrumadoras ondas sonoras de baja frecuencia por debajo del umbral del oído humano que emanan de una fuente que no puede identificar con su equipo de audio.
