La ventaja de las sociedades avanzadas es que pueden comenzar a tratar los problemas que “a priori” en una sociedad que aún no puede garantizar los derechos básicos (la libertad individual, el acceso a un mínimo de alimentación, educación, servicios a la salud, etc…) quedan en el tintero. Los valores postmaterialistas se pueden comenzar a tener en cuenta cuando en un grupo social más o menos todos tenemos el estómago cubierto.

Esto complica la vida del gestor público que, por poner un ejemplo, en el ámbito municipal no sólo ha de afrontar que las calles no caigan en el deterioro, se recojan las basuras, las alcantarillas no colapsen, ordenar la actividad comercial o que se hagan obras de mejora urbana atendiendo a las necesidades de movilidad y de uso del suelo urbano. El gestor municipal ha de afrontar una complejidad en el uso del espacio público que es conflictiva entre los propios ciudadanos (el que quiere que haya una fiesta de barrio, el que desea que los bares tengan extensas terrazas, el que desea que se amplíen las plazas de aparcamiento en la vía o el que quiere circular por patines por ese espacio). Y no sólo eso, sino que el número y tipo de demandas aumenta, incluída una necesaria atención por la calidad de vida y los problemas de contaminación.

Un problema de la contaminación y la degradación de la calidad de vida es el producido por la contaminación acústica. Podría parecernos una “modernidad”, el ruido ha existido siempre y las empresas industriales, los vehículos a motor y las innumerables fuentes de ruido de la vida moderna llevan décadas produciéndolo. El problema en sí, es serio. Por ejemplo, la legislación sobre prevención de riesgos laborales marca límites máximos al ruido que un trabajador puede estar expuesto (unos 85 db si el ruido es constante y 130 db para puntas temporales) e incluso a límites inferiores establece obligaciones para proteger al trabajador del ruido. También existe numerosa legislación (tanto europea, española y autonómica) sobre los límites a la exposición al ruido.

El ruido puede ser muy perjudicial para la salud, incluso ser causa indirecta de fallecimientos.

Una exposición constante al ruido puede producir insomnio o incapacidad para conciliar el sueño, afecta a los niveles de stress y al estado anímico, afecta a la capacidad de concentración, acelera el pulso, aumentan los riesgos psicosociales, etc. A parte de poder interferir en la actividad humana: imposibilidad de mantener conversaciones, de realizar actividades que requieran concentración, etc. Y una exposición puntual a una fuente de ruido muy grande puede provocar lesiones de tímpano, problemas de orientación, sordera temporal o incluso daños permanentes en el oído interno. El ser humano se puede adaptar a altos niveles de ruido (hay ejemplos de artilleros que han dormido al lado de sus piezas disparándose), pero el nivel de adaptación es limitado y una exposición prolongada a altos niveles de ruido termina siendo perjudicial para la salud. Además aislarnos del ruido es algo complicado.

Nunca me planteé que la física y la política (en este caso la municipal) pudieran estar relacionadas, pero para poder hablar del ruido “políticamente” hay que saber que límites nos proporciona la física y a eso vamos en esta primera parte.

¿Qué es el ruido?

El ruido es todo aquél sonido que nos llega y que nos molesta o no deseamos oír. Esta es una definición muy subjetiva, porqué la disco de debajo de nuestra casa produce ruido para nosotros pero una magnífica música para los quieren bailar. Es evidente, eso sí, que el ruido es una forma de sonido. El sonido es una onda de presión que se propaga por un medio material. Por ejemplo, mi voz nace en mis cuerdas vocales. Estas hacen vibrar el aire del interior de mi garganta, varias partes de mi cuerpo actúan como caja de resonancia y emito esa onda en gran parte por mi boca y nariz mientras la modulo con la lengua y otras partes de mi boca y garganta. Al oído de una persona le llega esa onda transportada por el aire desde mi boca hasta su tímpano, allí la presión del aire hace vibrar la membrana tímpano y transmite la señal al oído interno. A veces esa onda la notamos con todo el cuerpo (como cuando estamos cerca del altavoz de una discoteca).

Por tanto hablamos de una onda de presión que se transmite por un medio físico. Cuanta “más presión” ejerza la onda (o sea más energía de la onda de sonido recibamos en nuestro oído) más potente será el sonido. La caída de un alfiler en el suelo apenas produce una leve presión (y por eso el ruido que produce apenas es audible) y la explosión de una granada produce una enorme onda de presión (y por eso el ruido es ensordecedor). La distancia juega un factor, cuanto más distancia a la fuente de sonido, menor presión llega a nuestro oído y por tanto percibiremos el sonido como más débil. Por eso podemos estar a 300 metros de un avión que despega pero nos quedaríamos sordos si estuvieramos justo al lado de su motor.

El insidioso ruido y la dificultad para atenuarlo

El ruido se puede atenuar, pero el proceso casi nunca es perfecto. Una masa de material puede absorber la onda de presión. Un muro de hormigón de 5 metros es una buena barrera contra el sonido si nos rodeara por todos lados, la onda sonora llegaría al muro y tan sólo lograría hacer vibrar la superficie externa del hormigón. Un elemento físico entre la fuente y el receptor ayuda a atenuar el sonido. Por dos motivos, el primero es la absorción, por ejemplo, si estamos en casa y nuestra pareja pone música en la habitación podemos cerrar la puerta y veremos atenuar el sonido. La puerta absorve una parte importante de la onda de presión y aunque por los huecos, las paredes y la misma puerta se seguirá transmitiendo una parte de esa onda de presión (las ondas también se pueden transmitir por líquidos o sólidos no sólo por el aire) esta será menor. “Hay masa” entre la fuente y nosotros, que consigue atenuar el sonido. El segundo efecto que nos ayuda una masa que esté justo entre la fuente y nosotros es la capacidad para reflejar el sonido en la dirección contraria. Aunque hay formas de absorber el ruido o de reflejarlo, la absorción efectiva no es tan sencilla, la capacidad de reflejarse hace del ruido algo difícil de “encajonar” ya que termina por saltar barreras físicas que le pongamos, y su capacidad para transmitirse por medios sólidos (y no sólo por el aire), hace que una lámina de cristal no sirva para parar completamente el sonido. Otra forma de atenuarlo es intentar que las fuentes de ruido reduzcan su potencia o conseguir aislarlas, aunque en muchos casos no es viable o efectivo.

La atenuación del sonido por la distancia (fuentes puntuales)

Imaginémonos una fuente puntual de sonido, por ejemplo el motor de un único coche. La onda forma una especie de esfera que se va propagando desde el motor al exterior, alguien que esté muy cerca, por ejemplo a 2 metros le llegará con una potencia P a su oído . A 2 metros el pitido motor puede ser bastante molesto (unos 80 db). Un señor que se encuentra a 4 metros del motor verá como le llega con una potencia menor, ¿pero cuanto de menor es?.

Las fuentes puntuales de ruido (como por ejemplo un único coche) se atenúan con la ley de la inversa del cuadrado de la distancia: La potencia de una onda sonora puntual se distribuye más o menos homogénea en una esfera siempre que no haya obstáculos (un señor a 2 metros a la izquierda de un vehículo notará la misma potencia que otro a dos metros la derecha, o un señor que esté unos dos metros por encima). En la esfera de 2 metros todos los oídos notarían la misma potencia. Como la energía se conserva, podemos decir de forma simplificada que “la energía que ha generado el motor” se distribuye de forma equitativa por toda la superficie de la esfera en que se propaga la onda. La superficie de una esfera aumenta como el radio al cuadrado de la esfera (esto no es discutible, es geometría simple de toda la vida), por tanto la potencia que notaremos en cada punto de la esfera caerá como el cuadrado del radio de la esfera.

Gráficamente podemos ver en la siguiente imagen como funciona esto:

A 6 metros del motor (el que está en la parte inferior izquierda), el peatón percibe una potencia que es 4 veces menor que el otro peatón que se encuentra a 3 metros (el señalado con un círculo verde). ¡Alguien que estuviera a 18 metros notaría una potencia de sonido que es 36 veces inferior al de la persona marcada por el círculo!.

Esto parece contravenir nuestra percepción del sonido. Alguien que está a 3 metros de un motor no nota que se reduce 4 veces el ruido de este motor al alejarse a 6 metros. Si los decibelios es una medida del sonido que “se parece” a cómo percibimos el sonido, alguien que va de los 3 metros de un motor a todo gas (unos 80 db) no notaría que el sonido cae de golpe a la muy suave cantidad de 20 db cosa que no ocurre, un sonómetro marcará mucho más.

Percepción del sonido

Aquí hay que explicar algo más, y es que como la potencia sonora varía tanto según las distancias y además hay procesos sonoros con potencias treméndamente dispares a los cuales nuestro oído se ha tenido que adaptar para poder sobrevivir (nos es tan importante poder percibir un leve roce en la hojarasca en plena noche como el bramido de un alud en mitad de una tormenta de nieve), fenómenos con potencias sonoras que pueden discrepar en potencia sonora percibida del orden de 1 a 1.000.000.000.000 (1 billón), nuestro oído ha tenido que adaptarse para transmitirnos el sonido en base a toda esta variabilidad. Por ello el sonido no lo percibimos como otras variables físicas de forma lineal (por ejemplo, el peso que notamos cuando acarreamos algo en nuestros brazos más o menos es percibido de forma lineal, dos kilos en una mano lo notaremos como el doble de presión que un kilo en la otra mano y así nos es fácil diferenciar objetos ligeramente más pesados de otros, o la velocidad, percibimos un objeto que va a 20m/s como que va al doble que uno que va a 10m/s).

Nuestro oído percibe el sonido “de forma logarítmica”, es decir, el despegue de un avión lo notamos como unas 4 veces más ruidoso que una conversación suave aunque realmente la potencia sonora que notaríamos es de unas 10.000.000.000 (10 mil millones de veces) superior. Una persona que grita la percibimos como que eleva el tono hasta casi el doble de lo que sería una conversación normal, cuando realmente la potencia que ejerce es de unas 1.000 veces superior. Nuestro oído es una máquina excepcional que nos permite percibir entre tanta variación de la energía de la señal emisora. Ha tenido que adaptarse a una realidad física tan variable y a una necesidad de identificación de señales tan diferentes (necesitamos oír el silencioso depredador que nos acecha y el terremoto que se pueda producir) por eso percibimos el sonido de forma logarítmica.

Para poder describir y modelizar el sistema de percepción del sonido, los físicos han inventado una escala, los decibelios (db), que nos permite describir en una escala logarítmica los sonidos que percibimos (hay muchas escalas físicas logarítmicas, la escala Richter de terremotos también expresa variaciones de potencia logarítmica, un terremoto de escala 5 es 10 veces superior a uno de escala 4, no un 25% como pudiera parecer).

¿Cómo varía la percepción en nuestro ejemplo anterior?. El señor de la esfera verde percibe la señal del motor sobre los 75db, en cambio el que se encuentra a 6 metros lo nota a unos 69 db, para él la señal percibida ha caído a un 91% y no a un 25% como debería ser por la pérdida de potencia. Quien se encuentra a 18 metros percibe la señal a unos 60db, es decir, en lugar de notar que la señal ya no es ni un 3% de cómo la percibe el señor del círculo verde, sigue notándola un 80% como la sufre el señor del círculo verde.

Los cálculos de la reducción en decibelios requerirían una demostración matemática no demasiado compleja, basada en pérdida de potencia que utilizarían la ecuación simple siguiente:

Pero para simplificar los cálculos y como una buena aproximación operativa, podemos decir que “cada vez que doblamos la distancia” podemos quitar 6 decibelios al sonido que nos llega. Siempre que no haya obstáculos o elementos que perturben a la propagación del sonido.

Si queremos poder escuchar un grillo en el campo (que produce un sonido de unos 10 o 20 decibelios el pobre bicho), como el principal sonido que oímos y hay un motor encendido que a 1 metro produce un ruido de 80 db, tendremos que irnos bastante lejos para oír con más fuerza los grillos, concretamente a más de 2 kilómetros. Esto en la realidad no es así, porqué a ciertas distancias los efectos del entorno son importantes, una barrera de árboles pude absorver una parte importante del sonido (recordemos aquello de que las masas entre el sonido y nosotros atenúan la señal) o podemos encontrarnos que el eco transporta el sonido muy lejos. O, lo más normal, otro ruido más cercano hace que el otro no nos moleste (por ejemplo, el grito de las ardillas peleándose entre los árboles, o la conversación de una persona). También explica cómo, aunque estemos muy lejos de una fuente de sonido podemos oírla.. las campanas de una iglesia se oyen muy lejos en el campo, donde los ruidos oscilan entre los 10 y los 20 decibelios, el sonido de una campana, sin contar efectos de reflejos en las paredes de la montaña, puede llegar unos pocos kilómetros dentro de un valle.

Esta ley de los 6 decibelios de menos al doble de distancia es un buen recurso para poder calcular de forma rápida los efectos que podría tener una fuente puntual de sonido en una ciudad, por ejemplo, si estamos cerca de donde se van a producir los conciertos del barrio.

La atenuación de un sonido por fuentes lineales (carretera)

Pero para poder afrontar realmente el problema del “ruido” en el ámbito urbano es más importante entender como funcionan las fuentes de ruido lineal, que son más insidiosas como veremos en esta parte, que las fuentes puntuales. Las fuentes lineales son aquellas que por sus características las percibimos como si fueran un “continuo” que emite sonidos en toda una sección longitudinal. Por ejemplo una vía con una gran intensidad de circulación es un ejemplo claro: el zumbido de la circulación parece un continuo, nos cuesta identificar los motores y rodamientos de cada coche en particular. Si nos desplazáramos con un sonómetro de forma paralela a una vía muy transitada veríamos que varía poco (oscilaría un poco pero podríamos simplificar en considerarlo una fuente lineal homogénea). Esto tiene un efecto más insidioso que las fuentes puntuales de ruido.

¿Cómo puede ser a largo plazo más molesta una autopista que una estación de tren?. El ruido de la circulación en una autopista está sobre los 90db, un tren puede producir casi 100 db. ¿Porqué nos parece menos molesto un castillo de fuegos artificiales a 100 metros de nuestra ventana que el ruido de una autopista a esta misma distancia? Teóricamente la explosión de muchos petardos a la vez puede alcanzar más de 110 db, mientras que la circulación de vehículos ronda los 90db. ¿Que ocurre que una fuente nos produce más molestias que otra?

El efecto temporal es importante, la autopista o la vía de circulación de alto uso la aguantamos durante más tiempo y de forma más constante que el ocasional paso de un tren o los aún más ocasionales petardos del castillo de fuegos artificiales. Eso es cierto, pero hay un efecto físico más allá del psicológico.

Una fuente lineal de sonido no se atenúa en la distancia de una forma tan rápida como una fuente puntual. Si nos fijamos en la siguiente imagen:

Un señor que esté muy cerca de la autopista notará los coches por todas las direcciones, y a medida que se va alejando va notando que el sonido disminuye, pero al venir de tantas direcciones el efecto no es tan claro. Si antes sólo le venía el sonido de una única fuente puntual, ahora recibe de muchas direcciones a la vez de la fuente lineal de sonido. El efecto físico, y si no sabéis de cálculo vectorial, confiad en los matemáticos y los físicos, es que la potencia no cae con la ley del cuadrado de la distancia, sino de forma proporcional a la distancia. Un señor a 30 metros de una autopista percibe la potencia sonora como la mitad que lo nota un señor a 15 metros de la autopista. Por eso, aunque la ventana de una vivienda se encuentre a una razonable distancia de 100 metros de la autopista esto no implica que note que caiga mucho el sonido, lo oirá de forma muy fuerte. De hecho la ley de “reducir 6 decibelios al doblar distancia” se ha de transformar en “reducir tan sólo 3 decibelios al doblar distancia”. Imaginémonos a un sufrido vecino que tiene al lado (256m) una autopista que produce 90 db a 1 metro, y que a la vez, desde una plaza a 128 metros también están haciendo un concierto de pachanga (110 db a 1 metro). ¿Que ruido le llega a su ventana de cada una de las fuentes?.

En el caso de la pachanga la distancia original (1 metro) se dobla 7 veces, que por 6 db supone una atenuación de 42 db, es decir el “ruido” que le llega es de 68 db. En el caso de la autopista, también se dobla 7 veces, que por 3 db, supone una atenuación por distancia de 21 db, es decir 69 db. Es decir, la pachanga molesta algo menos que la autopista, a pesar de que originalmente tienen los altavoces a mucha más potencia.

Si en lugar de un concierto de pachanga es un tren que pasa cada 15 minutos, cuando se encuentra en su punto más cercano molesta bastante menos que la autopista: los 100 db caen a 58 db por la distancia, y la autopista en cambio afecta, como hemos calculado antes a 69db. Se puede notar este efecto subiéndose a cualquier zona elevada a cierta distancia de una vía muy transitada. Cualquier persona que suba a la carretera de las aguas en pleno corazón de Collserolla seguirá oyendo la ronda de dalt de forma bastante clara, a pesar de que por distancia se ha atenuado un poco (la carretera de las aguas se encuentra a unos 2 km de distancia de las rondas) los 80db dentro mismo de una vía muy transitada (son teóricos, cada vía tiene su propio índice según el tráfico que lleve, pero es una cifra orientativa), a los 2km, debido a que sólo se pierde 3db cada vez que se dobla distancia decaen a unos 47 db, que por la pantalla boscosa y otros efectos de absorción quedan en los 30 db, suficiente para destacar por encima del susurro de la brisa entre los árboles. En cambio un generador de emergencia en el hospital de Vall d’Hebron que puede generar un ruido de 100 o 110 db justo al lado no lo oiremos casi, llegarían unos 24 o 34 db teóricos, que por absorción de la pantalla boscosa y orografía se quedarían en unos 10-15 db reales, insuficientes para destacar por encima del ruido de nuestros pasos.

También por este mismo efecto las vías de circulación se notan mucho menos por la noche que por el día. Por la noche la circulación es mucho menor, hasta el punto que ya no se pueden considerar una fuente lineal de ruido, sino puntual. Un coche que pase por el punto más cercano de esa misma ventana por la noche y casi él solo (o un vehículo cada pocos minutos) lo notaremos a 48 db (y de forma puntual), bastante por debajo de los 69 db que lo notamos durante el día (y de forma constante), y menos que el tren de madrugada que entonces nos molestará más que la vía de coches algo menos transitada por la noche.

Con este artículo hemos visto que “el ruido” es un fenómeno complejo y que dependiendo de las fuentes, tanto su potencia como su naturaleza pueden hacerse bastante insidiosas y afectar a distancias incluso muy grandes. La situación real aún es peor, como analizaré en un futuro artículo, ya que todas las medidas encaminadas a reducir el ruido urbano se enfrentan a problemas físicos complicados que hacen que la contaminación acústica sea de las más difíciles de combatir.