Investigación
Sonidos urbanos inusuales en una vecindad al Oeste de la ciudad de La Habana
Non usual urban sounds in a Western Neighborhood of Havana City
Carlos
Barceló Pérez1
Yamilé
González Sánchez1
1Instituto Nacional de Higiene, Epidemiologia y Microbiología. La Habana, Cuba.
RESUMEN
Introducción:
La fuente principal de ruido en la ciudad de La Habana es el tráfico
terrestre. No obstante, las quejas mayormente se relacionaron con fuentes de
ruido mecánico y audio musical. El pasado año algunas quejas acerca
de la exposición a los así llamados "ataques sónicos"
fueron presentadas por diplomáticos de Estados Unidos.
Objetivo: Fundamentar la improbabilidad de que los sonidos urbanos inusuales
aquí referidos constituyeran ataques sónicos.
Métodos: Se analizaron grabaciones facilitadas del sonido objetivo
y también se evaluó el ruido cosmopolita a través de mediciones
del nivel sonoro.
Resultados: Considerando el ambiente sonoro nocturno en la vecindad suburbana
y las muestras grabadas de sonido objetivo, se observó que el ruido de
fondo en la noche está relacionado en cierta medida con la presencia
o ausencia de grillos (Grillus
assimilis) en los espacios verdes de la vecindad residencial, al oeste de
La Habana. El sonido objetivo se describió en función de su estructura
de frecuencia por dos morfologías principales, una de ellas refleja un
ruido de banda ancha con un tono de alta frecuencia superpuesto. La otra no
contiene tono de alta frecuencia. Varios eventos de sonidos objetivos grabados
mostraron cierta similitud con los sonidos de fondo con grillos añadidos.
Conclusiones: La intensidad del sonido y sus estructuras de frecuencia
no sostienen la hipótesis de un daño inducido de salud. Algunas
veces el nivel de sonido objetivo es cercano al nivel de fondo ambiental. El
sonido direccional no parece capaz de penetrar el ambiente construido.
ABSTRACT
Introduction:
The main source of noise in the city of Havana is land traffic. However,
complaints have mostly dealt with sources of mechanical noise and musical audio.
Last year there were some complaints about exposure to so-called "sonic
attacks" by US diplomats.
Objective: Ground the improbability that the unusual urban sounds referred
here constituted sonic attacks.
Methods: Some recordings of the target sound supplied were analyzed and
also, background noise was characterized through sound level measurements. It
was watched that, background noise at night is connected eventually to presence
or absence of crickets (Grillus assimilis) in green settings of a residential
neighborhood, Western of Havana.
Results: Target sound is described on behalf its frequency structure,
by two main shapes, one of them reflects a broadband noise with a high pitch
overlapped.nThe other one has no high frequency pitch. Several target sounds
events recorded show certain likeness to the background with cricket sounds.
Conclusions: The intensity of exposure does not support the hypothesis
of induced health damage. Sometimes the target sound level is close to the background
level. Directional sound at the reported levels does not seem able to penetrate
the built environment.
INTRODUCCIÓN
Desde la perspectiva de la salud y el desarrollo sostenible resulta importante sostener la visión de los ambientes saludables como una vía para la promoción de salud y una mejor calidad de vida. Debido al creciente proceso de urbanización, debe ser importante considerar lo que es una ciudad saludable.
Una Ciudad Saludable ha sido definida como una que está continuamente creando y mejorando aquellos ambientes físicos y sociales con recursos de la comunidad y que posibilita capacitar a las personas para apoyarse mutuamente unas a otras en el desempeño de todas las funciones de la vida y en el desenvolvimiento de su máximo potencial.1
El medio residencial se considera un determinante de salud. Luchar por una ciudad saludable significa identificación y gerencia de los ambientes para reducir la exposición a los factores de riesgo y desde aquí facilitar alternativas dirigidas a enfrentar los retos relativos a los asentamientos humanos. Entre los factores de riesgo físicos es necesario tratar los eventos del ruido.2
La exposición al sonido está relacionada no solo con sensaciones placenteras sino con disfunciones psicosomáticas, caso del ruido, las cuales frecuentemente se reflejan como molestia y quejas.3
Los sonidos de intensidad moderada pueden estar asociados principalmente a efectos no auditivos.4
El sonido como conjunto de ondas de presión que se propagan en un medio elástico abarca infrasonidos con frecuencias bajo 20 Hertzios (Hz). La exposición humana en población adulta pudiera estar asociada a la molestia, los trastornos del sueño, el dolor de cabeza y disturbios de la concentración.5
Los ultrasonidos refieren ondas sonoras con frecuencias sobre los 20 kiloHertzios (kHz). Algunas veces ellos parecen inducir efectos psicosomáticos inespecíficos y en otros casos, pérdida auditiva asociada con alta frecuencia y fuertes inmisiones.6
Recientemente se señaló que un fenómeno direccional está relacionado con los episodios antes mencionados; 18 de 21 personas estudiadas declararon exposición a sonido, 3 de 21 no percibieron ruido y no hubo absoluta coincidencia en el posible tono asociado, no obstante, prevalece un criterio de alta frecuencia.7 Así, han sido descritos proyectores de sonido,8 altavoces direccionales9 y aun otros.
Modernamente, el ultrasonido ha sido usado como herramienta de transmisión direccional que conduce ondas sonoras en un estrecho haz.10De cualquier modo, las frecuencias ultra-altas devienen atenuadas e interferidas, de modo que un haz ultrasónico no alcanza propagación en largas distancias. Aún más, se plantea que no hay efectos dañinos. Así, esto significa que este recurso no es adecuado para un "ataque sónico".11
La audición humana abarca recepción de ondas sonoras en la región de frecuencias entre 20 - 20 000 Hz. La reducción temporal y permanente del umbral auditivo (agudeza auditiva) pudiera ser producida en los humanos con elevadas dosis de exposición. Diversos daños están relacionados con una relación dosis-respuesta. La pérdida auditiva (sordera) pudiera resultar una consecuencia de exposición ocupacional de largo término (daño neurosensorial). Pero existe acuerdo sobre el mecanismo para alcanzar una pérdida repentina permanente de umbral auditivo luego de la exposición a alta intensidad -sobre 120 decibeles de presión de sonido [dB(spl)]- de ruido de impulso.
Cualquier sonido pudiera producir una primera reacción (orientación y avivamiento). Considerando sonidos de intensidad moderada -sobre 60 decibeles fisiológicos [dB(A)]- pudiera ser posible sufrir un efecto auditivo, citado como una pérdida de agudeza auditiva o salto temporal de umbral (TTS). Debido a la tendencia a recuperar la sensibilidad después de la exposición, lo anterior incluye el así llamado reflejo estapedial, incremento de la impedancia del oido medio, que desempeña una protección auditiva.
Cuando la exposición dura suficiente tiempo (años) a alto nivel de intensidad -sobre 85 dB(A)-, la reducción de agudeza pudiera ser progresiva y permanente y da lugar a un salto permanente de umbral auditivo (PTS). Desde el punto de vista de la salud pública, se han establecido límites de exposición para escenarios ocupacionales y públicos. Por ejemplo, máximos sugeridos permisibles "niveles sonoros - tiempo de exposición" se vinculan a las recomendaciones del Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) para trabajadores.
A pesar del poco uso de las armas sónicas, es factible mencionarlas como fuente posible de eventos sonoros inusuales.12
La fuente de sonido urbano principal en las ciudades cubanas es el tráfico terrestre. Las quejas sin embargo aparecen principalmente relacionadas a ventiladores, aparatos de aire acondicionado y música que escapa de lugares de entretenimiento. La investigación sobre la exposición pública local al ruido ambiental revela algunos impactos en salud del ruido urbano en población cubana. Por ejemplo, algunos efectos de la exposición en amas de casa resultan expresados como una relación ecológica funcional entre el nivel sonoro y la percepción subjetiva y la molestia.13
Algunos posibles episodios sonoros no usuales han sido recientemente publicados en los medios y descritos por diplomáticos de los Estados Unidos en La Habana como "ataques sónicos" (sonidos objetivos). Estos episodios fueron informados a las autoridades cubanas por vez primera en febrero de 2017. Atendiendo a una primera aproximación, pretendemos describir estos eventos de ruido desde la óptica de la salud ambiental, de ahí que el objetivo de este artículo es caracterizar el sonido ambiental usual y no usual atendiendo a las estructuras de frecuencia del sonido cosmopolita y de los episodios acústicos que mejor llamamos sonidos objetivos.
MÉTODOS
En interés de la descripción de los episodios sonoros inusuales, atribuidos a diplomáticos estadounidenses, que lo percibieron principalmente en sus viviendas en La Habana, se realizaron mediciones de campo del ruido de fondo en una vecindad del oeste de la ciudad de La Habana y también se evaluó un grupo de grabaciones de eventos, que duraron desde segundos hasta algunos minutos. El nivel de reproducción de las grabaciones no saturó el canal de audio en ningún caso. Hubo algunas incertidumbres respecto a los niveles de presión de sonido debido a que ninguna de las grabaciones disponibles se mostró calibrada para la reproducción. Así, se realizaron diversas mediciones de fondo sonoro (el fondo es el nivel sonoro remanente cuando la fuente de interés no emite) y de sonido objetivo que se analizaron.
Se realizaron mediciones de nivel sonoro integrado (LeqA, Lmax, Lmin), valores percentiles complementarios y estructura espectral auditiva (lineal y tercio de octava) -con interés físico y de salud ambiental-. Se usó un medidor de nivel sonoro Optimus 1 CR 171B, manufacturado por Cirrus Research, U. K., calibración aérea con un tono de 1 kHz al nivel de 93,7 dB(spl), provista con el pistófono CR 515 antes y después de las sesiones de medición. Se obtuvieron y evaluaron espectros continuos de interés físico. Los espectros continuos se visualizaron usando el Adobe Audition, una herramienta de software para el análisis y procesamiento de señales de audio. Usando filtros FFT fue factible escoger bandas de interés a ser desplegadas. Las señales se analizaron en el dominio del tiempo y en el de frecuencias. El análisis en el dominio de frecuencias permitió apreciar el espectro continuo de la señal y la amplitud de sus componentes fundamentales así como la intensidad y composición del contenido de frecuencias de la señal, visualizada como una cascada.
Considerando la pantalla de trabajo en el dominio del tiempo fue posible apreciar que los códigos del convertidor AD de las muestras y el porcentaje de ocupación del espacio de código disponible estuvo siempre por debajo de 30 %, lo que indica la ausencia de señales fuertes a la entrada del micrófono del elemento de grabación.
Se usaron los promedios log - antilog para resumir los resultados de los análisis debido a que el episodio del 8 de Junio está representado por diversas muestras de sonidos de fondo y objetivos.
RESULTADOS
Ruido de fondo
Los así llamados "ataques de ruido o acústicos" parecieron ocurrir en horario nocturno. Considerando la vecindad del área residencial de las viviendas de los diplomáticos, la naturaleza del sonido de fondo estaba compuesta por ruido de tráfico distante, intercambiadores de calor de aires acondicionados, ruidos de mascotas como ladridos de perros, piar de pájaros, pasos en movimiento y voces humanas lejanas. Algunas veces sonidos de grillos (Grillus assimilis) dominaron sobre otras fuentes sonoras. Los niveles de sonido del ruido de fondo (cosmopolita) permanecieron fuertemente influidos por la presencia o no de estos sonidos de grillos; no obstante, la tendencia del nivel es su reducción desde la temprana noche hasta la madrugada tardía.
Ruido cosmopolita sin emisiones de sonidos de grillos
Un espectro de bandas de tercio de octava de una muestra horaria de sonido a las 1diez de la noche parece estar compuesta principalmente por frecuencias bajas y medias de audio, como es mostrado en la figura 1. Esto es puramente ruido de fondo cosmopolita sin contribución sensible de fuentes locales. No aparece energía importante relacionada con la alta frecuencia, no yace en el espectro.
Ruido cosmopolita que incluye emisiones sónicas de grillos
Otro espectro de banda de tercio de octava de una muestra de sonido tomada alrededor de las diez de la noche de ruido no específico parece estar principalmente compuesta por solapamiento de un tono de alta frecuencia con un espectro de banda ancha, como es mostrado en la figura 2. Estamos evaluando aquí un ruido de fondo puramente cosmopolita con la contribución de fuentes locales desempeñadas por una canción de grillos (Grillus assimilis).
El espectro de sonido extendido como un continuo no mostró tonos en frecuencias altas del espectro audible, con una presentación lineal, de acuerdo con lala figura 3. Un pico de sonido se localizó alrededor de 7 kHz.
De acuerdo con la tabla 1, es posible considerar un rango dinámico interpercentil (P05 - P95) de 34,5 decibeles fisiológicos de valor eficaz 125 mseg, [dB(A,F)], el cual revela un campo de sonido temporal no continuo (fluctuante).
Sonido objetivo
El nivel sonoro de los episodios de sonido objetivo permaneció con intensidad moderada. Así, es difícil creer que un "ataque de ruido" está tomando lugar durante la exposición. De este modo, pudiera no ser previsto un impacto permanente en salud. Diferencias en relación con el ruido de fondo no resultan del todo claras. La exposición severa a un nivel de sonido intenso no se identificó en las grabaciones de sonido objetivo, tampoco en las mediciones de sonido de fondo. Es entendido, de cualquier manera, que ningún sonido de impulso se identificó con claridad.
Supuesto "ataque de ruido" con tono de alta frecuencia
El espectro de banda de tercio de octava de un episodio de ruido que pertenece a los así llamados "ataques de ruido" posee una estructura de banda ancha con tonos en frecuencias con centros de banda de 6,3 y 8 kHz, como es mostrado en la figura 4.
Existe algún tipo de similitud entre el ruido de fondo con sonidos de grillos y el espectro de sonido objetivo. Sería interesante explorar las diferencias concomitantes entre los espectros de ruido objetivo y los de fondo. La figura 5 -la que es una muestra de un episodio de junio 8-, sugiere que el sonido objetivo -posiblemente escuchado en la vivienda- estaba caracterizado por el predominio de alta frecuencia, en su lugar, el ruido de fondo -posiblemente escuchado fuera- estaba relacionado con frecuencias bajas y medias de audio.
Como materia de hecho, fue posible confirmar de nuevo un tono de 7 kHz en el espectro lineal que se muestra en la figura 6.
En la tabla 2 es posible ver que de nuevo el rango dinámico del "sonido objetivo" no mostró un nivel más allá de los 80 dB (A, F), de modo, que no es posible prever resultados de salud permanentes.
Supuesto ataque de ruido sin tono de alta frecuencia (12 julio de 2017)
Es importante resaltar que no todas las grabaciones de sonidos objetivos mostraron el tono de alta frecuencia. Pudiéramos estar prevenidos que algunos sonidos objetivos no presentaran tono de alta frecuencia, como el espectro de banda de tercio de octava en la figura 7. Este estudio de caso introduce altas frecuencias menos energizadas. De manera que la percepción de un sonido agudo se pierde de acuerdo a la variación de su estructura, la cual permanece no estable para episodios de sonido inusual (sonidos objetivos).
La
dinámica de esta muestra según la tabla 3,
permite apreciar la proximidad de los niveles sonoros del sonido objetivo al
fondo acústico esperado. Los valores se obtuvieron procesando muestras
individuales. No solo los percentiles de mínimo sino tampoco los picos
se alejaron del fondo acústico.
Observaciones generales
El rango general del nivel sonoro de los sonidos objetivos se movió desde 49,6 a 75,2 dB(A, F). El nivel equivalente continuo del ruido fluctuante o energía (Leq) permaneció en el rango de 58,8 a 74,2 dB(A, F), Lmax se extiendió de 69,7 a 76,9 dB(A, F) y desde 87,1 a 93 dB(spl, p) para resolución temporal de pico. En relación con el ruido de fondo, el rango del nivel sonoro del fondo se movió desde 42,9 a 81,3 dB(A, F). Leq permaneció alrededor de 69,2 dB(A, F), el máximo (Lmax) alrededor de 85,1 dB(A, F). Algunas veces el nivel de presión de sonido objetivo -ponderado A- de muestras sonoras está próximo o cerca del ruido de fondo. De ese modo, sonido objetivo y fondo calificaron como moderados en relación con su intensidad.
Sobre las configuraciones espectrales, un tono de alrededor de 8 kHz aparece con frecuencia, pero no está siempre presente. Cinco muestras de 8 mostraron un pico en 8 kHz; 3 de 8 permitieron ver algún contenido infrasónico sin pico.
No resulta unánime la posible evidencia de infrasonido significativo en el espectro de tercio de octava relativo a estos episodios. Sin infrasonido significativo de tercio de octava -sobre 40 [dB (1/3oct. 2017)]- hubo 4 de 10 análisis. Dos de 5 espectros de tercio de octava compartieron un pico con contenido de infrasonido sobre 12 Hz y 2 de 4 muestras analizadas levantaron un pico sin infrasonido.
Los niveles sonoros estimados resultaron moderados en intensidad -bajo 80 dB(AF)- dentro de un margen de incertidumbre dada la ausencia de un sonido de referencia en la grabación.
DISCUSIÓN
Los episodios de sonido inusual se mostraron como espectros de banda ancha donde aparentemente un fondo acústico cosmopolita es combinado con posibles tonos de alta frecuencia similar a aquellos producidos por ortópteros.
Cuando un ancho de banda amplio coexiste con un pico de alta frecuencia, como es conocido, la ruidosidad deviene mayor. No obstante, la energía no resulta tan intensa para considerar un daño permanente a la salud como consecuencia de la exposición. De este modo el daño permanente a la salud asociado a los sonidos objetivos pudiera ser descartado.
Considerando la posible direccionalidad del sonido, como antes se mencionó, su campo de propagación es capaz de introducir alteraciones sensibles en la dispersión de las ondas sonoras, incluso la admisión de la posibilidad de intermodulación.14
Considerando el aislamiento estructural de viviendas enteramente climatizadas, la penetración del sonido deviene tema controversial. Cuando las ondas se enfocan hacia el espacio construido, la presencia de las envolventes de las edificaciones puede impedir la transmisión de ultrasonido o sonido direccional hacia los interiores, por lo tanto, esas tecnologías reducirían su efectividad cuando las fuentes están localizadas en el espacio exterior del ambiente construido y, cuando desde localidades externas se pretende penetrar los materiales de construcción.
Las limitaciones de este estudio dejan espacio a la imposibilidad de establecer inequívocamente los niveles sonoros en los casos de las grabaciones analizadas; no obstante, el análisis se efectuó sin saturación del canal de audio.
El volumen de sonido se mantuvo algo elevado en la reproducción, ya que se suponía que pudiera tratarse de un "ataque acústico", aunque sin alcanzar deformación auditiva. Los niveles de los episodios de sonido objetivo grabados no fueron elevados y en casos se superpusieron al rango del fondo. Por tanto, podemos concluir que la intensidad del sonido no sostiene la hipótesis de un daño inducido de salud. El sonido direccional no parece capaz de penetrar el ambiente construido, no parece tarea para una portadora de ultrasonido.
Se sugiere explorar otras etiologías para un fenómeno cuya naturaleza es desconocida, pero evidentemente no se puede razonablemente esperar daño auditivo crónico y menos afectaciones cerebrales por la inmisión del sonido objetivo descrito.
Conflictos de intereses
Los autores declaran no confrontar conflictos de intereses de ningún tipo, ni durante la investigación ni en la redacción de este manuscrito.
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Recibido:
28/03/2018
Aceptado: 01/04/2018
Carlos
Barceló Pérez. Instituto Nacional de Higiene, Epidemiologia
y Microbiología. La Habana, Cuba.
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