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Wednesday, October 21, 2015

El hombre que oye el wifi

Fuente: New Scientist, número 2995
Publicado el 12 de noviembre 2014.
Por Frank Swain

Frank Swain ha estado quedándose sordo desde sus años veinte. Ahora ha invadido su audición para que poder escuchar los datos que nos rodean.

Escuchando
(Imagen: David Stock de New Scientist)

Estoy caminando por mi vecindario en el norte de Londres en un día inusualmente cálido a finales de otoño. Puedo oír a los pájaros gorgeando en los árboles, el tráfico rondando las carreteras secundarias, los niños jugando en los jardines y las conexiónes de Wi-Fi escapando de sus hogares. Junto a los sonidos familiares de la vida suburbana, es de alguna manera incongruente y adecuado al mismo tiempo.

Al acercarme a la estación de metro de Turnpike Lane y desciendo a la plataforma subterránea, cojo el gorjeo ahora familiar del Wi-Fi público, así como la red para el personal al lado. A bordo del tren, estos sonidos se reducen al silencio, al introducirnos en los túneles que conducen al centro de Londres.

He podido escuchar estas transmisiones desde la semana pasada. Este no fue el resultado de una mutación repentina o años de meditación trascendental, sino de una actualización de mis audífonos. Con una donación de Nesta, la caridad innovativa del Reino Unido, el artista sonoro Daniel Jones y yo construimos los Phantom Terrains (Terrenos Fantasma), una herramienta experimental para hacer los campos de Wi-Fi audible.

Nuestro mundo moderno está impregnado de datos. Desde que las torres de radio empezaron a trepar sobre pueblos y ciudades en el siglo XX, el aire se ha enrarecido con la comunicación inalámbrica, plataforma en la que la radio, la televisión, los teléfonos celulares, las emisiones por satélite, el Wi-Fi, el GPS, los controles remotos y cientos de otras tecnologías confian. Y, sin embargo, a pesar de que la comunicación inalámbrica se convirtirtiera en una presencia ubicua en la vida moderna, la infraestructura subyacente se ha mantenido en gran parte invisible.

Todos los días, lo utilizamos para leer las noticias, chatear con amigos, navegar a través de las ciudades, publicar fotos a nuestras redes sociales y pedir ayuda. Estos sistemas constituyen una parte enorme e integral de nuestras vidas, pero las señales que los apoyan siguen siendo intangibles. Si alguna vez ha vagado en círculos para encontrar una señal de su teléfono móvil, usted sabrá lo que quiero decir.

Phantom Terrains abre la puerta a este mundo en un grado pequeño al sintonizar estos campos. Correr en un iPhone alterado, el software usa el sensor incorporado de Wi-Fi para recoger información acerca de los campos cercanos: nombre del router, intensidad de la señal, la codificación y la distancia. Esto no fue fácil. Resmas de variables crípticas y valores numéricos tuvieron que ser decodificados cambiando la configuración de nuestro router de prueba y observando de los efectos.

"En una calle muy transitada, podemos ver más de un centenar de puntos de acceso inalámbricos independientes dentro de alcance de la señal", dice Jones. La fuerza de la señal, la dirección, el nombre y el nivel de seguridad de éstas se traducen en un flujo de audio compuesto por una capa de primer plano y otra de fondo: las señales distantes hacen clic y pop como un contador Geiger, mientras que la más fuerte brama su ID de red como una melodía cíclica. Este audio se transmite constantemente a un par de audífonos donados por el desarrollador estadounidense Starkey. La capa extra de sonido se mezcla con la salida normal de los audífonos; simplemente se convierte en parte de mi paisaje sonoro. Siempre y cuando lleve mi teléfono conmigo, seré capaz de oír Wi-Fi.

"Las señales distantes hacen clic como un contador Geiger, mientras que la más fuerte brama en una melodía cíclica"


Paisaje sonoro silencioso

Desde el ruido de Oxford Circus, voy en camino al silencio cerrado de una cabina anecoica en Harley Street. He pasado mucho tiempo en ellas desde 2012, cuando me diagnosticaron por primera vez con pérdida de audición. Me he estado quedando sordo desde mis años veinte, y hace dos años recibí audífonos que inmediatamente regresaron el sonido que faltaba a mis oídos, aunque le tomó un poco a mi cerebro para entenderlo.

Recrear la audición es una tarea increíblemente difícil. A diferencia de las gafas, que simplemente enfocan el mundo, los audífonos digitales se esfuerzan por recrear el paisaje sonoro, amplificando el sonido útil y suprimiendo el ruido. Como esto cambia cada segundo, diferenciar uno del otro requiere una gran cantidad de programación.

En esencia, estoy escuchando la interpretación computarizada del paisaje sonoro, muy adaptada a lo que la máquina pensaría que necesito escuchar. Estoy intrigado por ver hasta qué punto esta editorialización de mi audición puede llegar. Si tengo que pasar mi vida escuchando una versión interpretativa del mundo, ¿qué elementos podría yo agregar? Los datos que me rodean parecen ser un buen lugar para empezar.

Mapeando campos digitales no es una idea nueva. En la Pintura de Luz WiFi de Timo Arnall, el artista y sus colaboradores construyeron una barra de LEDs que se ilumina cuando se expone a las señales digitales, y la llevó a través de la ciudad por la noche. Las topografías de las redes inalámbricas aparecen en fotografías de larga exposición como una cinta azul fantasmal que crece y mengua a la intensidad de las señales cercanas, que revela el panorama digital.

Esta imagen muestra las redes inalámbricas oídas por Frank al caminar a través del área de Camberwell Green en el sur de Londres. Su ruta exacta se ve como una linea blanca.
1. Las localizaciones de routers individuales se representan con puntos, coloreados de acuerdo al canal en que transmiten.
2. Cada punto está conectado al área en que se puede escuchar por una línea. En áreas baiertas, los routers lejanos se oyen claramente.
3. En una calle angosta, los edificios bloquean las señales de WiFi lejanas.
4. Las zonas sombreadas denotan las redes WiFi más fuertes. Mientras más amplia el área, más fuerte la señal.

El hombre que puede oír Wi-Fi

"Así como la arquitectura de los edificios cercanos da una idea de su origen y propósito, podemos comenzar a entender el mundo social, examinando el paisaje de estas redes", dice Jones. Por ejemplo, mediante la dirección transmitida con la señal Wi-Fi, Phantom Terrains puede rastrear el origen de un router. Encontramos que las áreas residenciales estaban llenos de routers de baja seguridad, mientras que los distritos comerciales tenían routers altamente codificados y un mayor ancho de banda.

A pesar de la información recogida, la mayoría de las personas se resisten a la idea de tener que escuchar el zumbido y el crepitar de los campos invisibles durante todo el día. Durante cuánto tiempo voy a tolerar el ruido adicional en mi paisaje sonoro es algo que queda por ver. Pero hay más en el este proyecto que una crítica a la transparencia digital.

Con el advenimiento de la Internet, nuestro mundo material está cada vez más envuelto en sensores, y es importante pensar en cómo podemos dar sentido a toda esta información. La audición es una plataforma fantástica para interpretar datos continuos dinámicos de amplio espectro.

Su uso en esta forma está siendo ayudada por una revolución de la tecnología de la audición. Los últimos modelos, como la marca Halo utilizado en nuestro proyecto y Linx de ReSound, cuentan con una función especializada Bluetooth de bajo consumo para conectarse a aparatos compatibles. Esto tiene una serie de ventajas inmediatas, como permitir a la gente a afinar sus audífonos utilizando un teléfono inteligente como una interfaz. Más importante, esta conectividad continua hace de los audífonos algo similar a Google Glass - una herramienta conectada que puede transmitir sin problemas datos y audio a tu mundo.

Ya estamos hablando con nuestros ordenadores más, usando asistentes virtuales activadas por voz como Siri de Apple, Cortana de Microsoft y OK Google. Audífonos para llevar siempre que responden, susurrando en nuestro oído como asesores discretos, bien podría hacerse más popular que Google Glass.

"Auriculares que susurran en nuestros oídos como asesores discretos pueden ponerse por delante de Google Glass"

"El mayor desafío es humano", dice Jones. "¿Cómo podemos crear una representación auditiva que es lo suficientemente sofisticada como para expresar la riqueza y complejidad de la infraestructura de una red en constante cambio, pero lo suficientemente discreto para ser superpuesta sobre nuestra experiencia sensorial normal sin ser una distracción?"

Sólo el tiempo dirá si hemos tenido éxito en este sentido. Si lo tenemos, será un paso más para romper esa pantalla de vidrio de las computadoras en que han estado atrapadas durante los últimos 50 años.

Las interfaces auditivas también impulsan un replanteamiento sobre cómo investigamos datos y comunicamos resultados, dejando de lado la naturaleza precisa y discreta de presentación visual en favor de formas complejas y superpuestas. En lugar de navegar el mercado de valores hasta el movimiento de un índice o de otro, por ejemplo un día podríamos escuchar la masa de números variando en tiempo real, con nuestros oídos en sintonía para las melodías discordantes.

En Harley Street, el audiólogo me muestra los resultados gráficos de mis pruebas. La que debe ser una amplia franja azul, significando una buena audición en todos los niveles de volumen y frecuencias de sonido, se estrecha considerablemente, de forma permanente, en un extremo.

Actualmente no existe tratamiento que pueda ampliar este canal, pero la tecnología de asistencia auditiva puede ajustar el volumen y el tono de mi paisaje sonoro para incluir más sonido en el espacio disponible. No hay mucho con qué trabajar, pero espero que pueda inyectar aún más en este angosto espacio, para oír cosas en este mundo que nadie más puede.

Este artículo apareció en la versión impresa bajo el título "Puedo oír Wi-Fi"

Oye aquí lo que Frank oye. 

Wednesday, October 7, 2015

Los primeros animales oían con sus pulmones

CHRISTIAN BECH CHRISTENSEN/AARHUS UNIVERSITY IN DENMARK

La salamandra está dando pistas sobre la audición en los primeros animales terrestres.


Fuente: AAAS
Por Monique Brouillette 
4 de Febrero de 2015
Traducido por Carlos Chocontá

Cuando las primeras criaturas cuadrúpedas salieron del mar hace unos 375 millones de años, la transición no fue suave. No sólo tuvieron que ajustarse a la gravedad y a un ambiente seco, sino también tuvieron que esperar 100 millones de años más para evolucionar un oído completamente funcional. Pero dos nuevos estudios muestran que esas criaturas no eran sordas. En cambio, puede que hayan usado sus pulmones para escuchar.

Los peces oyen fácilmente en el agua, ya que el sonido viaja como onda de vibración que pasa libre hasta su oído interno. Sin embargo si se saca del agua a un pez, la diferencia en la densidad del aire y los tejidos es tan grande que las ondas sonoras se reflejarán, en su mayoría. El oído moderno se adaptó al recibir ondas sonoras mediante una membrana elástica (el tímpano), haciéndola vibrar. pero sin esta adaptación ¿cómo oían los primeros animales terrestres?

Para responder a esta pregunta un equipo de investigadores daneses analizó a uno de los parientes cercanos de las primeras criaturas terrestres que aun existen, el dipnoo africano, o pez pulmonado (Protopterus annectens). Como el nombre sugiere, este pez está equipado con un par de pulmones que respiran aire. Pero como los primeros animales que caminaron en tierra, carece de oído medio. Los investigadores querían determinar si el pez podía sentir ondas de presión sonora en el agua, así que llenaron un tubo largo de metal con agua y colocaron un parlante en un extremo. Ellos reprodujeron sonidos en el tubo en un rango de frecuencias y cuidadosamente pusieron el pez en áreas del tubo donde la presión sonora era alta. Al monitorear el cerebro y la actividad nerviosa auditiva en el pez, los investigadores se sorprendieron al descubrir que el pez podía detectar ondas de presión en frecuencias mayores a 200 Hz.

Los científicos crearon la hipótesis de que los pulmones llenos de aire del pez serían responsables, ya que el aire dentro de ellos responde a ondas móviles de presión. Sin embargo para confirmar esta hipótesis, ellos debían demostrar que el aire en los pulmones vibra en un rango de frecuencias que el sistema auditivo del pez puede detectar. Usando rayos X, lo hicieron, mostrando que los pulmones resonaban a cerca de 300 Hz, ajustándose a la sensibilidad de la audición del pez. Los investigadores también midieron la audición del pez en el aire, y para su sorpresa resultó que el pez no era completamente sordo, ellos reportaron en The Journal of Experimental Biology.

En una segunda investigación, publicada en Proceedings of the Royal Society B, los mismos científicos analizaron salamandras cuyo oído tiene una configuración como la que se encuentra en fósiles de primeros animales terrestres, permitiéndoles encontrar pistas de cómo los primeros cuadrúpedos podrían haber oído. Los oídos de esos animales se parecen a los de las ranas, con ausencia de tímpano pero con huesecillos auditivos internos.

Los investigadores repitieron los experimentos con las salamandras y encontraron que eran capaces de detectar presión sonora a frecuencias mayores a 120 Hz en el agua. Como con el pez, los pulmones de las salamandras vibraron en un rango de frecuencias que podían escuchar. A pesar de tener un oído medio funcional, estos animales sienten la presión sonora mejor que sus predecesores.

Esta investigación demuestra que los primeros animales terrestres "sin adaptación obvia para la audición, sin embargo podían captar ondas sonoras ayudados por una bolsa de aire [como un pulmón]", dice Jennifer Clark, paleontóloga de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, quien no estuvo involucrada en el trabajo.

Juntos, estos resultados sugieren que los primero animales terrestres podrían haber sido capaces de oír sonidos cuando se asomaron a tierra firme, ayudados por sus pulmones recientemente formados. "Los pulmones empezaron a aparecer en peces en el agua cuando ellos desarrollaron respiración de aire en respuesta a los bajos niveles de oxigeno en el agua hace 350 a 400 millones de años" dice el autor del estudio Peter Madsen, biólogo de Aarhus University en Dinamarca. El dice que cualquier animal con pulmones llenos de aire que vibra en respuesta a ondas de presión "oirá presión en el agua lo quiera o no". Mas aún, la audición aérea de los dipnoi y las salamandras sugiere que los primero animales terrestres oían lo suficientemente bien en el aire para proveer un paso evolutivo hacia el oído medio.