Cómo funcionan los sistemas de sonido submarinos

La famosa celda china de tortura con agua de Harry Houdini no es un entorno de trabajo agradable. No solo encadena al usuario boca abajo en una tina de agua helada, sino que también es imposible escuchar música dentro de la cosa.

O al menos así era en las décadas de 1910 y 1920.

Si el legendario escapista viviera hoy, podría hacer uso de unos auriculares submarinos especiales. Mejor aún, podría equipar toda la celda de tortura con un impresionante sistema de sonido submarino. Con un poco de AC/DC arrancando allí, sabes que podría haber afeitado un minuto sólido de su tiempo de escape.

Pero, por supuesto, no eres Harry Houdini, y probablemente no te ganes la vida dentro de una cabina de ahogamiento teatral. Sin embargo, incluso fuera del mundo de la ilusión profesional, la tecnología de sistemas de sonido subacuáticos tiene su lugar.

Primero, considere el mundo de la danza del agua. Los nadadores sincronizados necesitan escuchar la música mientras practican su arte. De hecho, Lubell Labs, uno de los productores más antiguos de parlantes subacuáticos, comenzó luego de una exitosa demostración de producto en el Campeonato Nacional de Natación Sincronizada para Mayores de 1970 en los EE. UU. [fuente: Lubell ].

Los nadadores de vuelta, los buceadores , los biólogos marinos, los buceadores de cuevas y los equipos de filmación subacuáticos también se benefician de la tecnología de sistemas de sonido subacuáticos. ¿Qué mejor que 18 buzos se comuniquen en un plató sumergido de Hollywood? Además, también usamos la tecnología para interactuar con las ballenas y repeler a los peces de las aguas contaminadas.

Así que ponte tu traje de baño de corte alto favorito, ponte grilletes en los tobillos y prepárate para deslizarte bajo la superficie de algunos sonidos de alta fidelidad .

1. Sonidos funky en tu piscina
2. Oradores de las profundidades
3. El sonido de la música submarina
4. Nota del autor

¿Podemos realmente escuchar música en el fondo de un lago o una piscina ? Seguro que podemos.

El sonido viaja a través del aire y el agua. De hecho, las ondas de sonido se mueven 4,3 veces más rápido bajo el agua que a través de la atmósfera [fuente: NOAA ]. Las ballenas y los delfines usan el sonido para navegar y comunicarse en el océano, y los humanos emplean tecnología de sonar ( navegación y alcance por sonido ) para mapear la topografía submarina y los movimientos de animales y barcos.

Sin embargo, a pesar de todos nuestros submarinos y equipo de esnórquel, los humanos somos criaturas del aire. Evolucionamos para procesar datos de sonido en tierra, por lo que simplemente no escuchamos tan bien en el fondo de un río, a pesar de la capacidad de algunos buzos de tener audición ultrasónica bajo el agua.

Basta con considerar el sencillo "P. Funk" de Parliament de 1976. Como señala el líder George Clinton en la letra, la canción de hecho "te lo hace en el oído". Las ondas de sonido hacen vibrar los huesos de audio en nuestro oído interno, un efecto que llamamos audición de conductividad del aire . Sin embargo, cuando está bajo el agua, la inundación en el oído externo evita gran parte de esa vibración necesaria y esencialmente anula su capacidad auditiva de conductividad del aire.

Afortunadamente, George Clinton y compañía no solo nos lo hacen en los huesos del oído; también nos lo hacen en los huesos del cráneo. A esto lo llamamos conductividad ósea , la conducción del sonido al oído interno a través de los huesos del cráneo. Este modo de audición es un 40 por ciento menos efectivo que la conductividad del aire, pero sigue siendo la forma principal en que escuchamos bajo el agua [fuente: NOAA ].

¿Como suena? Bueno, los límites de la conductividad ósea hacen que el sonido estereofónico sea imposible bajo el agua. El cráneo proporciona solo una única fuente de transmisión de sonido, mientras que la audición por conductividad del aire proporciona dos, una en cada oído. Pero eso no significa que el sonido en sí sea monofónico , sino que es lo que el investigador musical de la Universidad de Stanford, John A. Maurer IV, denominó sonido omnifónico [fuente: Maurer ].

En una piscina, las ondas de sonido que viajan rápido salen del altavoz subacuático y rebotan en el fondo de la piscina, la superficie del agua y cada lado de la piscina. El sonido llega al oyente desde todas las direcciones y el cerebro humano simplemente no puede procesar la fuente de sonido original.

El rango de audición humana típica se extiende desde 20 hercios hasta 20 000 hercios. Algunas variedades de altavoces subacuáticos, especialmente los modelos más antiguos, no pueden producir longitudes de onda inferiores a alrededor de 1000 hercios. Para poner eso en perspectiva, las notas de frecuencia más baja y más alta en un piano típico de 88 teclas son 27,5 hercios y 4186 hercios. Sin embargo, los parlantes subacuáticos como el Clark Synthesis Diluvio emplean tecnología de bobina de voz , esencialmente un electroimán compuesto de alambre enrollado, para alcanzar longitudes de onda tan bajas como 20 hercios.

A los altavoces normales no les va tan bien en el fondo de una piscina, por lo que no debería sorprendernos saber que los altavoces subacuáticos vienen especialmente diseñados no solo para ofrecer audio de calidad en un entorno sumergido, sino también para evitar cortocircuitos. electrocutar a los nadadores o convertirse en madera flotante.

Es un rincón bastante especializado del mercado de audio, por lo que puede esperar gastar entre $ 300 y $ 2,000 en un altavoz submarino de calidad. Los modelos típicos consisten en un altavoz de plástico resistente al agua y hermético conectado mediante un cable de altavoz aislado a un sistema de sonido sobre el agua. Puede optar por instalar el altavoz dentro de una alcoba en la piscina, en cuyo caso puede usar una lente de sonido acústico para dirigir las ondas de sonido hacia la piscina, o simplemente puede conectar el altavoz a una cuerda y colgarlo en el agua.

Un buen altavoz subacuático no sonará tan bien si lo usa en el aire. De hecho, puede sonar francamente horrible. Según el presidente de Clark Synthesis, Bill Phillips, un altavoz subacuático de calidad se parece más a un fino instrumento de madera como un violonchelo o un violín. El sonido se irradia desde toda el área de la superficie del altavoz en lugar de desde un punto enfocado.

El volumen de agua que puede cubrir con un altavoz varía. Por ejemplo, Clark Synthesis recomienda uno de sus altavoces de piscina Diluvio para cada sección de la piscina de 20 pies por 20 pies (6 metros por 6 metros). El sistema Lubell System 3300 Diver Recall System, diseñado para su uso en embarcaciones de buceo, puede hacer sonar una sirena en un radio submarino completo de 1 milla (1,6 kilómetros), suponiendo que las condiciones sean óptimas. Los parlantes de buceo como estos permiten a los instructores comunicarse con otros buceadores , pero también pueden reproducir ritmos funky para hombres y peces por igual.

Jacques Cousteau puede haberlo llamado "el mundo silencioso", pero evidentemente nunca pensó en hacer girar "Submarino Amarillo" desde el fondo del Calypso.

Cada año, los buzos se reúnen en el Looe Key Reef de Florida para el Festival de Música Subacuática, y los parlantes Lubell montados en botes hacen sonar las melodías para más de 300 buzos y buceadores [fuente: Cámara de Comercio de Lower Keys ].

Pero bueno, no todo es rock clásico y buzos ruidosos. El compositor francés Michel Redolfi es una especie de especialista en música subacuática. Sus álbumes combinan sonidos naturales del océano con un ambiente electrónico para crear paisajes sonoros diseñados específicamente para la transmisión submarina.

Los conciertos de Redolfi, como se puede imaginar, suelen tener lugar bajo el agua, a menudo en piscinas , pero también en el océano mismo. Su álbum de 1984 "Sonic Waters" incluye grabaciones de hidrófono de una pieza electrónica original transmitida a través de las aguas frente a la costa de La Jolla, California. En colaboración con el ingeniero musical Daniel Harris, Redolfi debutó con múltiples instrumentos musicales diseñados exclusivamente para su uso en un entorno submarino. Estos incluían el instrumento de percusión subacuático SOSNO (llamado así por su diseñador) y el DUCS (Sistema de controlador digital subacuático) electrónico. Su ópera de 1992 "Chrysalis" incluso involucró a una soprano sumergida en una burbuja de plástico de 2 toneladas.

Y, sin embargo, Redolfi no es el único artista que incursiona en el mundo de la ópera submarina. En 2009, Juliana Snapper debutó en una ópera titulada "You Who Will Emerge from the Flood". La actuación tuvo lugar en una piscina de Manchester, Inglaterra, con Snapper cantando "boca a agua" que requirió una investigación intensa y "horas sumergido en mi bañera y piscinas prestadas" [fuente: Helmreich ].

Para no quedarse atrás, la nadadora alemana convertida en cantante de ópera Claudia Herr estrenó su ópera submarina "AquAria Palaoa" en Berlín el 1 de mayo de 2011. La pieza final es una combinación de ópera, interpretación musical subacuática y natación sincronizada.

Y, sin embargo, todo lo que Harry Houdini habría escuchado dentro de su celda de tortura de agua china fue el sonido fangoso de la audiencia exterior y el tintineo de sus cadenas.

Tenía muchas ganas de incluir una referencia al tanque de bacta en este artículo, pero, por desgracia, no hay mucho espacio para las tonterías en un artículo. Esto es especialmente cierto cuando la ciencia involucrada es tan fascinante. Debo admitir que no esperaba que esto me agitara tanto la mente, pero la ciencia de la acústica submarina me pareció realmente fascinante.

Me gustaría agradecer al presidente de Clark Synthesis , Bill Phillips, por tomarse el tiempo para conversar conmigo sobre la tecnología de sistemas de sonido submarinos. Fue lo suficientemente amable como para aclararme algunos de los puntos más finos. Cuando prueba personalmente las instalaciones de altavoces para el equipo de natación sincronizada de EE. UU., le gusta reproducir un poco de Vivaldi en los altavoces tanto de aire como bajo el agua, metiendo la cabeza dentro y fuera del agua hasta que la calidad del sonido en la piscina coincida con la de la piscina. Me encanta ese compromiso con la calidad del sonido.

Ah, y si quieres explorar los sonidos submarinos del compositor Michel Redolfi, te animo a explorar la página web oficial del músico . También puedes probar sus sonidos en su página de YouTube .

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Fuentes