Cuenta una leyenda griega que una ninfa llamada Eco entretenía con sus cuentos a Hera, la esposa del dios Zeus, mientras este se divertía con otras ninfas. Y es que de la boca de la bella y joven Eco salían las palabras más hermosas jamás nombradas. Pero Hera descubrió el engaño y en castigo condenó a Eco a repetir sólo la última sílaba de la palabra que escuchara. Limitada solamente a repetir lo ajeno, Eco se apartó del trato humano. Así los antiguos explicaban este curioso fenómeno, que hoy podemos conocer bien estudiando lo que sucede con las ondas sonoras.
¿QUÉ ES EL ECO?
Si nos detenemos frente a una pared alta, una montaña, un acantilado, etc., y desde cierta distancia decimos un nombre, escuchamos en seguida repetido el mismo nombre. ¿Qué ha ocurrido? Un fenómeno acústico. Para comprenderlo fácilmente, tiremos una pelota en línea recta hacia una pared: veremos que rebota y vuelve hacia nosotros. Algo semejante ocurre con las ondas sonoras que emitimos y que son reflejadas al chocar contra un cuerpo que sea compacto que no pueden traspasar ni rodear. El tamaño del obstáculo y la longitud de onda (la distancia real que recorre una perturbación en un determinado intervalo de tiempo) determinan si una onda rodea el impedimento o se refleja en la dirección de la que provenía. Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, el sonido lo rodeará (difracción), en cambio, si sucede lo contrario, el sonido se refleja (reflexión).
¿CUÁNDO SE PRODUCE EL ECO?
Para que se produzca el eco debe haber cierta distancia. Se calcula que para los sonidos en general es necesario un mínimo de diecisiete metros, pero para la voz humana se requieren como mínimo treinta y cinco metros para que puedan oírse claramente las sílabas reflejadas. Ello se debe a que en un segundo se puede pronunciar y oír con claridad un número limitado de sílabas. Por lo tanto, como el sonido recorre 340 metros por segundo, tardará un décimo de segundo en tropezar con el obstáculo reflejante, a 34 m de distancia, y otro décimo de segundo en volver al punto de partida. Si la distancia fuese menor de 34 metros, entonces ambos sonidos se superpondrían, se confundirían y no podrían oírse distintamente, con claridad.
En el caso del oído humano, para que sea percibido es necesario que el eco supere la persistencia acústica, en caso contrario el cerebro interpreta el sonido emitido y el reflejado como un mismo sonido. Se conoce como persistencia acústica al fenómeno por el cual el cerebro humano interpreta como un único sonido dos sonidos diferentes recibidos en un corto espacio de tiempo. Para que el oído perciba dos sonidos como diferentes, ambos sonidos deben tener una diferencia entre sí de al menos 70 m para sonidos secos (palabra) y 100 m para sonidos complejos, como la música. Si el sonido ha sido deformado hasta hacerse irreconocible, se denomina reverberación en vez de eco, que se produce cuando las ondas reflejadas llegan al oyente antes de la extinción de la onda directa. Auditivamente se caracteriza por una prolongación, a modo de “cola sonora”, que se añade al sonido original. Así pues, el periodo que separa cada repetición es lo que distingue fundamentalmente la reverberación del eco: por encima de 17 m tenemos eco, porque el oído capta el sonido original y el sonido reflejado como dos sonidos distintos; por debajo de un décimo de segundo o de 17 m tenemos reverberación.
La reverberación, al modificar los sonidos originales, es un parámetro que cuantifica notablemente la acústica de un recinto siendo un efecto totalmente necesario para la correcta comprensión o audición de los diferentes mensajes que se quieran transmitir en todo tipo de salas (teatros, congresos, iglesias, restaurantes…). Para valorar su intervención en la acústica de una estancia se utiliza el “tiempo de reverberación”. El efecto de la reverberación es más notable en salas grandes y poco absorbentes y menos notable en salas pequeñas y muy absorbentes. Hay quien afirma que es probable que la sensación de reverberación en nuestro cerebro esté asociada a la calidez y seguridad que sentía el hombre primitivo hace millones de años atrás, cuando se protegía en las cavernas y convivía diariamente con este fenómeno acústico. Por ello quizá algunas situaciones de entrada en trance de hechiceros y chamanes, muchas veces acompañados en sus ritos de sonidos que reverberan.
Cuando existen obstáculos situados unos frente a otros, como en el caso de montañas, paredes, acantilados, etc., se producen ecos múltiples debido a que las ondas chocan sobre las dispares paredes de la montaña, con distintos grados de inclinación, por eso nos llega en diferentes emisiones y grados de intensidad, de ahí que el último eco lo recibamos con menor fuerza a causa de que ha viajado durante más tiempo por la atmósfera y ha perdido calidad sonora. Reverberación y eco pueden coexistir si hay varios obstáculos a diferentes distancias. Y algo muy curioso: las nubes también producen eco. Este es el motivo por el que un cañonazo disparado en el mar, pero bajo un cielo cubierto de nubes, origina eco. A la misma causa obedece el retumbar prolongado del trueno.
UTILIZANDO EL ECO
El eco permite averiguar la dirección y la distancia en que se encuentra un obstáculo. Esta propiedad ha sido utilizada por los marinos desde la Antigüedad cuando atravesaban por estrechos o lugares difíciles en tiempo de niebla. Entonces lanzaban gritos hacia las altas rocas de las orillas, y al recibir el eco podían “ver o sentir” dónde estaba el peligro y así navegar con cierta seguridad.
Basados en el principio del eco, hoy funcionan dos modernos y útiles aparatos que son altamente valiosos y cuyo uso es imprescindible: el radar y el sonar.
El radar, en vez de utilizar ondas sonoras, emplea ondas de radio, que son más rápidas, y consigue localizar los obstáculos que se hallan a su paso. Un avión provisto de radar puede obtener un verdadero plano de una ciudad o territorio, marcando sus accidentes geográficos, edificios de mayor altura, etc. El radar se emplea en los aeródromos, en la navegación aérea, marítima…
El sonar envía ondas sonoras a través del agua y recibe ecos de cualquier blanco con que choquen las ondas de salida. Como la velocidad del sonido en el agua es de 1.450 metros por segundo, la distancia desde el barco equipado con el sonar hasta el obstáculo puede determinarse midiendo el intervalo entre el zumbido de la onda sonora de salida y la vuelta del eco. El sonar se utilizó en la guerra, por ejemplo, para detectar submarinos sumergidos, pero en tiempos de paz su utilización más valiosa consiste en descubrir los bancos de peces hacia donde puedan dirigirse los barcos pesqueros para realizar su tarea con mayor rendimiento.
Otras aplicaciones del eco se dan en la construcción donde se utiliza la distribución de este fenómeno acústico por el interior de los materiales a modo de ensayo, para ver si cumplen con los parámetros deseados o se detectan anomalías en las cimentaciones profundas.
O en ecografías donde el eco de un ultrasonido es interpretado por un ordenador para generar imágenes.
En el diseño de un auditorio, teatro o sala de conciertos, este fenómeno debe ser muy bien comprendido por los ingenieros acústicos para que la audición resulte grata. También, los oradores, cantantes y actores de teatro necesitan una cierta reverberación para escucharse a sí mismos (en ausencia de algún tipo de monitor).
Una cámara de eco es un espacio hueco utilizado para producir eco, normalmente con el objeto de realizar grabaciones. Por ejemplo, el productor de un programa de televisión o radio podría querer producir la ilusión auditiva de que una conversación está teniendo lugar en una cueva. Este efecto podría lograrse reproduciendo la grabación de la conversación dentro de una cámara de eco, con un micrófono adicional que capturara este fenómeno acústico.
Etcétera.
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Sobre Manuel García
