lunes, mayo 22, 2006

Datos, datos, datos, más datos

El manual del buen investigador paranormal establece que hay que irse a lugares lúgubres, con pasados terribles, ligados al dolor y a tragedias “a investigar”. Tipo sanatorios o iglesias abandonadas y similares. Pero, ¿a investigar qué?

- Esteeee…. Pueees… Fenómenos paranormales, claro. Psicofonías, orbs, energías desconocidas… Ese tipo de cosas.- contestará alguien.

Lo que traducido viene a decir que investigar fenómenos paranormales es hacer un ritual de ciertas cosas: grabar cintas, hacer fotos o pasear con péndulos. ¿Pero para qué hay que hacer esas cosas en concreto? ¿Qué información se obtiene de estas grabaciones y fotos, que ayuden a avanzar en una “investigación” (sea lo que sea)?

Y es que esa es la mayor gracia del asunto, porque nadie a quien preguntes te sabrá decir qué investigan exactamente, ni qué son las psicofonías, los orbs, o qué energía mueve un péndulo en círculo. Sobra decir que sin un objeto de estudio definido, y sin saber qué graban o fotografían, menos aún van a poder obtener datos útiles para una hipotética investigación en la que sucedan tales fenómenos como por arte de magia (normalmente, por arte de la magia del desconocimiento)

Una investigación (de las de verdad) consiste ni más ni menos que en descubrir el mecanismo que une una causa con su efecto, o el por qué de las características de un determinado objeto de estudio perfectamente definido sin ambigüedad, a través de una experimentación que debe proporcionar unos datos cuyo análisis ayudan a ese objetivo. Ni que decir tiene que antes de usar una técnica concreta de experimentación, hay que conocer hasta el último detalle de ésta: cómo funciona, y cuales son sus límites, y sobre todo saber qué datos se pueden obtener de ella que puedan ser útiles para la investigación que se hace.

Así que hoy les voy a poner dos ejemplos de cómo obtener datos útiles a partir de grabaciones de sonidos. Vamos, lo que debería ser el objetivo de cualquier “experimentación psicofónica” en las dos vertientes mencionadas en los párrafos anteriores.

El origen de un sonido

La primera, tiene que ver con lo que sería la investigación y desarrollo de una técnica concreta de experimentación. Hay gente que hace psicofonías para intentar descubrir qué son, que es el primer paso si se quiere usar como técnica útil en “investigaciones”. El caso que les voy a contar viene de una experiencia propia, porque, señoras y señores, los Laboratorios Secretos de Gluon con Leche, financiados por el KGB, la CIA y protección civil, confiesan que sí: que han captado una “psicofonía”.

Aunque siempre hablamos de psicofonías como voces que aparentemente suenan en una grabación, (sin que nadie las haya dicho, por supuesto), lo cierto es que se puede extender la definición a sonidos que se identifican como cosas que aparentemente no pudieron ocurrir durante la grabación: la presunta grabación de voces es lo más usual, pero también hay supuestas psicofonías de aviones y explosiones de bombas, o de latidos de corazón. El gran error de los autodenominados expertos en TCI, y demás aficionados, es precisamente dar por cierta la identificación subjetiva del sonido, y encontrarle un origen más adelante, cuando la forma de actuar más correcta es justo la contraria: buscar el origen de un sonido primero, para poder identificarlo de forma objetiva después.

Pues estábamos en nuestro laboratorio subterráneo de la quinta planta, probando cosas en un radiocasete sin micrófono, con cintas de óxido de hierro y de cromo, y en ésta última captamos lo que un experto en TCI empezaría por identificar como un gran ejército marchando. Aunque les pongo a oír sólo 5 segundos, lo cierto es que disponemos de media hora de grabación entera. Inquietante, ¿eh?. Seguidamente, el experto encontraría una leyenda que dijera que en el año catapún, los templarios pasaban marchando sobre un puente, lo cual lo tiró abajo, y las huestes enemigas e infieles, terminaron por rematarles, les cortaron las cabezas, y se comieron sus vísceras en un ritual satánico. Desde entonces hay fenómenos paranormales en el entorno del puente de tal río.

Ahora seriamente. ¿Qué datos se pueden obtener de dicha grabación? Si se hacen cuentas, la marcha tiene una frecuencia de dos pasos por segundo (2 hz), y ese ritmo es constante en los 30 minutos de grabación. Pueden contarlos ustedes mismos en este espectrograma donde se ven muy bien (42), y dividir por los segundos que hay (20.3). Frecuencia de 2.07 hz. Calculado con un sonido de 60 segundos de duración (que el error cometido es menor), contando los sonidos según se oyen (supongan un error de ±1 al contar, que alguno se escapa seguro) la frecuencia es de 2.03±0.02 hz.

Espectrograma de una marcha de fantasmas templarios sobre un puente que trágicamente se hundió, y los infieles aprovecharon para comerse sus vísceras en un ritual satánico. Más o menos.
Este sonido repetitivo, sugiere una causa igualmente repetitiva, como es el giro de las partes móviles de una cinta: Tenemos las ruedas donde se enrolla la cinta, y otras dos ruedas más pequeñas que guían la cinta antes de pasar por el cabezal:

Cinta destripada, mostrando todas sus vergüenzas
Ahora bien, las ruedas donde se enrolla la cinta, según avanza la reproducción o grabación cambian su tamaño, y por tanto cambian su velocidad de giro para poder mantener una velocidad de la cinta constante. Por otro lado, las ruedas de guía mantienen su tamaño constante, y por tanto su velocidad de giro también. Esas son las candidatas a generar los ruidos. Y efectivamente, al observar la cinta girar, se nota una excentricidad en las ruedas guía. Aquí, 9 segundos de un video (zipeado, 760 KB), en 160x120, donde se ve (malamente, pero se ve), la excentricidad de ambas guías. Si ahora cogen y cuentan las vueltas que da la rueda (la marca negra pintada, sirve de referencia para tal cometido), sacarán que la frecuencia de la rueda guía es de:

Fguía=19 vueltas/9 segundos= 2.11 hz

Aunque que como gira tan rápido, se puede cometer error al apreciar si la última vuelta se da entera, o si sólo hay que contar 3/4, 5/6 ó 7/8 de vuelta. Así que también se puede deducir la frecuencia de giro sabiendo la de las otras ruedas que van más lentas, y los diámetros (D) de cada una. Dado que la velocidad de la cinta es la misma, las frecuencias de giro de cada rueda se relacionan así:

Dguía Fguía=DR1FR1= DR2FR2


La ruedas medidas con un calibre tienen de diámetro:
Dguía= 0.75 cm.
DR1=2.20 cm
DR2=4.80 cm

Así que contando vueltas, dividiendo por el tiempo, y calculando:
Rueda pequeña: FR1=0.72 hz , que da Fguía=2.12 hz
Rueda grande: FR2=0.33hz, que da Fguía=2.13 hz.

Les pongo imágenes de pocos segundos por aquello del tamaño de fichero. Pero los cálculos son más precisos cuanto mayor es el tiempo empleado en contar vueltas. Con 30 segundos, la frecuencia de la rueda guía sale:

Fguía=2.03 hz, (Contando las vueltas de la rueda guía)
Fguía=2.04 hz (Calculado a partir de la rueda pequeña de la cinta, R1)
y Fguía=2.08 hz (Calculado a partir de la rueda grande de la cinta,R2)
(Recordemos, que el sonido aparecía con una frecuencia entre 2.03 hz contando 60 segundos, y 2.07 hz contando 20 segundos)

En fin, como ven, cálculos repetidos por varios caminos para comprobar que son coherentes, para comparar con el dato que se obtenía de la grabación, y por tanto poder asegurar que el ruido tiene su origen en la excentricidad de la rueda guía.

La otra razón de por qué queda grabado un sonido originado en la excentricidad de la rueda, hay que buscarla en el magnetismo de una cinta de cromo, y el mecanismo de grabación: ya contamos en su momento que para grabar las cintas, primero pasan por un cabezal de borrado, que genera un campo magnético intenso para desordenar los dominios magnéticos de la cinta. Seguidamente pasa por el cabezal de grabado donde se reorientan según la combinación de una señal de bias de alta frecuencia e intensidad, y la señal a grabar. La intensidad de campo magnético que llega a la cinta depende de su distancia al cabezal. La cinta se halla bien pegada al cabezal de grabado, gracias a un pequeño muelle en la propia cinta. Pero no ocurre lo mismo en el de borrado, como se puede ver en la foto más arriba. Por ser una cinta de cromo, además, requiere que el campo magnético sea más intenso que para una cinta de hierro.

Habitualmente, la señal de borrado tiene una alta intensidad para poder llegar a la saturación del material magnético (recordar lo ya dicho acerca del tema) Así, en promedio, los dominios magnéticos de la cinta quedan en las mismas condiciones iniciales. Pero si la intensidad no es suficiente para llegar a saturar los dominios, como podría ser al aplicar las condiciones de borrado de cintas de FeO a cintas de Cr, las condiciones iniciales cuando comienza el grabado serán distintas en cada dominio, y por tanto esas diferencias quedan registradas en el “sonido” final.

Así, las excentricidades de la guía provocan que la cinta se tense y destense, y que la distancia sea más o menos cercana al cabezal de borrado. Si varía la distancia a la cinta, si el cabezal está preparado para cintas de hierro, si no pasa corriente suficiente, está defectuoso, o recibe un golpe que lo haga a vibrar, o miles de cosas más, y no llega un campo suficiente para desordenar los dominios de la cinta, el efecto queda registrado en la grabación final.

En resumen, por si alguien se ha perdido, lo importante de esta parrafada es que de una grabación con un sonido anómalo o no esperado, que alguien llamaría “psicofonía”, se obtienen unos datos (hacemos una observación). Estos datos nos permiten elaborar una hipótesis acerca de su origen, y posteriormente realizamos un experimento para falsar la hipótesis. Método científico puro y duro.

El corolario para los expertos y aficionados de TCI es:
1 – Se puede aplicar el método científico par analizar una grabación.
2 - Primero se busca el origen, luego se identifica el sonido.
3 – Cada equipo es un mundo, y puede que nuestro radiocasete sea más propenso que otros equipos a producir anomalías en cintas de cromo. Puede que estos ruidos queden ocultos por otros ruidos más constantes y que sólo se escuchen en algún momento concreto. El caso es que el efecto de producir un mal borrado previo a la grabación, puede quedar registrado. Incluso si son cintas vírgenes.

Un sonido para resolver un crimen

Si bien el ejemplo anterior trataba acerca de cómo usar un dato obtenido por una técnica para conocer la propia técnica (realimentación, que se le llama), en esta segunda parte (tranquilos, será más corta) vamos a ver cómo un sonido puede dar información para usar dentro de una investigación.

El ejemplo está sacado del artículo de recomendada lectura“Estudio acústico de un homicidio”. Es acerca de un caso llamado “Caso Teresa Rodríguez”, ocurrido en Argentina, allá por 1997. Ese año había bastantes protestas callejeras, y en una el 12 de Abril, una persona cayó abatida por un tiro de un policía. La jueza acudió a los autores del artículo con un video para que intentaran identificar al autor del disparo. Lamentablemente, en la visión del video no se veía gran cosa. Era la vista desde un puente, cómo la policía en primer plano avanzaba, y cómo al fondo caía abatida la víctima.

De la visión no se podía rascar gran cosa, pero afortunadamente, del sonido sí. Se escuchaban los sonidos de los disparos (unos 13 o 14). Y si en vez de escucharlos, se analizaba la onda de sonido, se podían identificar los ecos de cada disparo, que sin embargo, el oído es incapaz de distinguir porque se solapa el tiempo de respuesta del oído con los ecos.

Estos ecos provenían del entorno en que se habían realizado los disparos, el cual afortunadamente era relativamente simple: un puente con farolas. Es en estas farolas (hasta 8) donde se producen los ecos más importantes. Sabiendo la posición del micrófono, el intervalo entre ecos, y la posición de las farolas que generan los ecos, son capaces de identificar uno a uno los puntos donde se originan casi todos los tiros. Comparando con el momento en que la persona cae al suelo, deducen cual de los tiros es el que causa su muerte. Y comparando con la posición de los policías en el momento en que se dispara, consiguen acotar a 3 o 4 policías como posibles autores del disparo. No consiguen una repuesta definitiva, pero sí bastante aproximada.

Lo más interesante del artículo, sin duda, es cómo sobre la marcha elaboran un análisis del sonido del video, parametrizar el problema, realizar experimentos con petardos en el lugar correcto para comprobar los ecos, hacer simulaciones para comprobar que en situaciones conocidas, el método da resultados correctos, y finalmente, cómo lo aplican al problema en cuestión, para llegar a obtener datos que dan una respuesta a la pregunta planteada.

Es en este momento cuando uno compara con los sesudos análisis que hacen los aficionados a grabar psicofonías, que no suelen ir más allá de jugar con los ecualizadores hasta conseguir escuchar algo, y concluir “ha dicho esto”, o “ha sonado esto otro”...

... y sobran las palabras.

jueves, mayo 11, 2006

Oro parece, plata no es

Es práctica común en cualquier “experiencia paranormal” el fiarse de los sentidos, y de la interpretación que se da de esa percepción. En especial casos de OVNIs, caras de Bélmez (R), o psicofonías. Si pensamos en el cuerpo humano como una máquina, el oído o la vista son sus sensores, su medio para comunicarse y saber que ocurre en el mundo exterior, y transmitir información de éste a un centro de procesamiento (el cerebro) donde se interpreta esta información.

Sin embargo, estos sensores naturales tienen una calidad determinada; suficiente para vivir en el mundo que nos rodea sin muchos problemas, pero limitada al fin y al cabo:

La vista apenas da para detectar un rango ínfimo de longitudes de onda de luz (400 a 800 nanómetros). El oído de igual forma, sólo puede recibir ondas de presión de determinada frecuencia (20 hz a 20 Khz). No solo el rango está limitado, sino también las intensidades mínimas y máximas que se pueden distinguir tanto de luz como de sonido. Por debajo del mínimo, nuestros sensores no captan nada. Por encima del máximo, hay una saturación que puede provocar daños en nuestros órganos sensoriales. Y para rematar, y como todo sensor que se precie, tienen una resolución limitada. Es decir, un ojo llega un momento en que no puede distinguir dos fuentes de luz demasiado cercanas, ni puede distinguir dos ondas de frecuencia muy parecida, ni tampoco distinguir dos pulsos de luz separados por un intervalo temporal muy pequeño. Al igual que el oído, que tiene problemas en distinguir frecuencias de sonido muy próximas, o sonidos separados por un lapso de tiempo muy pequeño.

Lo mismo ocurre con el cerebro. Tiene unas capacidades limitadas que hace que las interpretaciones de las señales que nos envían los sentidos (y sus limitaciones) sean a veces erróneas.

Hay cantidad de webs que muestran ilusiones ópticas, de muy diverso tipo: falsa percepción de colores, falsa percepción de movimiento, lograr ver una imagen en 3D a partir de imágenes bidimensionales o falsa percepción de figuras reconocibles a partir de manchas aleatorias.

De igual forma, un oído puede sentir falsas percepciones en cuanto a si un sonido sube o baja de frecuencia, si es intermitente, e incluso puede llegar a escuchar palabras donde solo hay unos sonidos sin un sentido concreto.

Y con esta larga introducción, llegamos por fin a la pareidolia.

¿Cómo demostrar a alguien que una percepción es fruto de la pareidolia? En teoría, debería ser fácil hacer ver que manchas que se interpretan como una cara con sólo eso: manchas. Un poco más complicado parece demostrar que una “acongojante psicofonía” corresponde a un sonido que nada tiene que ver con una voz.

Una cara, o una voz tienen unas características específicas. Si se parametrizan, debería ser posible comparar entre la presunta cara o voz paranormales, y una cara o voz real. Olvidándonos ya de las caras, y metiéndonos más específicamente con las voces y las psicofonías, el sonido de una voz tiene una estructura que depende de la forma en que se produce, y que afortunadamente es igual para todo el mundo. Es decir, todos realizamos los mismos movimientos para producir los mismos fonemas. “Sólo” cambian unos pocos parámetros, pero que permiten tener una amplia gama de matices que nos hace distinguir a unas personas de otras.

La voz se genera con una combinación varios factores. El primero es la presión de salida del aire desde los pulmones. Al llegar a las cuerdas vocales, éstas generan unas vibraciones. Por si alguien se no acuerda de lo que decía la malvada ciencia oficial acerca de las ondas, recordemos que una cuerda de una longitud fija, sólo puede vibrar en un conjunto discreto de frecuencias: a una determinada frecuencia fundamental F0, y todos sus armónicos , es decir, múltiplos enteros de esta frecuencia (2F0,3F0. 4F0…). Simplificando un poco, esto mismo pasa en las cuerdas vocales. Esta frecuencia depende de cada persona, está alrededor de 125 hz para hombres, 250 hz para mujeres, y 350 hz para niños. De esta forma, de las cuerdas vocales sale un sonido consistente en una frecuencia fundamental, y sus armónicos, con amplitudes cada vez menores.

Si sólo este aparato interviniera en el habla, nos diríamos cosas muy aburridas. Tan sólo emitiríamos tonos, con las leves diferencias de aplicar una presión de aire distinta a la entrada de las cuerdas vocales. El elemento que nos falta para generar los fonemas y todos los sonidos que puede hacer una persona, es una caja de resonancia. Al igual que en una guitarra, o cualquier instrumento musical, esta caja enfatiza unos armónicos, en detrimento de otros, y cuales enfatice y cuales atenúa depende mucho de la forma de esta caja, de forma que es la responsable de todos la generación de sonidos, y de los distintos matices que se dan entre voces de distintas personas. Se podría decir que hablar no es muy diferente de tocar la guitarra.

Esta caja está compuesta por la cavidad bucal, la nasal y la lengua. La boca más o menos abierta, la posición de la lengua, si el sonido se va parte por la nariz, o si está taponada por un trancazo de caballo… son un sinfín de matices que determinan el timbre de una voz, y que distinguen a una persona de otra, e incluso denotan si hay alguna anomalía.

sonido de las cuerdas vocales, y espectro de la resonancia de las cavidades nasal y bucal



Habíamos dicho que a estas cavidades llega un sonido monótono, consistente en una frecuencia fundamental y sus armónicos. La cavidad, según la forma que se le de con los músculos de labios, mofletes o la lengua, va a tener un “espectro de resonancia" que va a “modular” el espectro de sonido entrante, de forma que en el sonido final que sale de la boca se van a reconocer rangos de frecuencias, que vienen a llamarse formantes.

Estrucutra de una voz



De esta forma, se ve que la voz tiene una estructura específica. Cada fonema de hecho, emitido por la persona que sea, va a tener una estructura general que va a ser la misma. Tan sólo en las leves diferencias en frecuencia fundamental, o pequeñas variaciones en la cavidad resonante van a dar el matiz para diferenciar entre una a dicha por mí, de una a dicha por otra persona.

La fonética, y su representación en espectros es mucho más complicada que lo que aquí se está resumiendo. He hablado de lo que sería un sonido armónico como el de una vocal, pero hay fonemas que no presentan espectros de armónicos, sino que son (literalmente) explosiones, aire expulsado como alta presión (las consonantes p, t, b, por ejemplo), pero que puede ser igualmente caracterizado.

Y así, llegamos a una situación en que un experto podría parametrizar de forma objetiva una voz. Y una vez hecho esto, se puede llegar a comparar con el sonido de una psicofonía. Hay formas más o menos rigurosas de hacerlo. Aquí, que no somos expertos en acústica ni fonética, sólo podemos optar a una comparación “a ojo”, que dentro de la subjetividad que implica, puede ser de ayuda para ver por donde van los tiros.

Afortunadamente hay psicofonías suficientes en la red para poder juguetear con ellas, y más afortunadamente todavía, hay alguna en la que el propio autor se graba haciendo la típica pregunta que se supone hay que hacer para que responda una psicofonía. Eso nos ahorra sentirnos tontos hablándole a un micrófono para poder tener una voz real que analizar someramente.

Esta psicofonía en concreto que vamos a ver, se encuentra en un artículo de MundoParapsicológico. Se escucha al autor preguntando “¿Cuál es tu nombre?”, y cómo claramente le contestan… eh.... bueno... En realidad, se escucha un ruidillo. El autor dice que contesta “El de un mensajero”

Bien, pues yendo por partes, he aquí el espectro de la pregunta ¿Cuál es tu nombre?



Estos gráficos representan en el eje x el tiempo, en el eje y la frecuencia, y en código de colores la intensidad. De esta forma, se ve la evolución temporal de cada una de las frecuencias que componen el sonido. Los colores indican la intensidad de esa frecuencia, en ese instante de tiempo , siendo azul el mínimo y rojo el máximo(y entre medias, el verde y amarillo). En este espectro se ve muy bien cómo se forman bandas horizontales: estas son las frecuencias que vienen de las cuerdas vocales, y cómo desaparecen cuando se cambia de fonema, para volver a aparecer luego cuando se pronuncia otro distinto. Si nos fijamos en un punto concreto (la u de cual), podemos ver el espectro en forma de gráfica:



En el eje x tenemos frecuencia, y en el eje y intensidad. Se ven muy bien cómo los armónicos están separados a distancias fijas (algo más de 100 hz, que correspondería a la frecuencia principal), y pintados en azul se ve “grupos de frecuencias" a 500, 1000 y 2000 hz, que son los formantes.

Vamos ahora con la psicofonía. Su espectro de frecuencia y tiempo:

Acongojante psicofonía



Donde lo único notable son dos bandas horizontales amarillas al principio, y alguna más hacia el final. No hay estructura de armónicos, ni de formantes. Si nos fijamos en alguno de esos dos puntos llamativos, sus espectros tienen estas formas. Del principio de la psicofonía:


Las dos bandas, alrededor de 300 y 500 hz, no son armónicas ni entre ellas, y además falta una estructura de formantes.

Y del final de la psicofonía:


Ocurre lo mismo: dos picos, uno sobre los 200 hz, otro con atisbo de estructura a 500 hz, y ruido.

Se puede argumentar que el ruido es demasiado alto como para dejar que aparezcan los formantes, y están ocultos en él. Sin embargo, si volvemos al sonido de la palabra “cual”, se puede ver como los formantes caen 10 dB en amplitud uno respecto al otro. En el caso de la psicofonía, las dos frecuencias que sí aparecen, sobresalen del ruido en unos 20 dBs. Es margen suficiente para que al menos asomara el segundo formante, a pesar de las pequeñas diferencias que pueda haber entre hablantes distintos.

En resumen

Toda esta parrafada que nos hemos marcado es para intentar mostrar de una manera un poco objetiva cómo hay sonidos que pueden parecer voces, pero que observados con atención, resultan no tener la estructura propia de una voz. Se podría considerar pareidolia. Oro parece, plátano es.

Aún sin saber el origen de esos ruidos, que pueden ser mil distintos, todos mundanos, y que se confunden con oro, una prueba de comparación (con más o menos rigor) así debería ser suficiente para demostrar que “eso” no es una voz. Sin duda, el descartar un ruido como posible voz le quita bastante encanto o misterio a una psicofonía.

Debería ser suficiente una prueba así. Sin embargo, el parapsicólogo es inasequible al desaliento, y siempre saldrá diciendo algo así como:

“Parece una voz, pero no lo es, lo cual lo hace más paranormal todavía”


Es decir, seguirá fiándose de lo que le dice su sentido del oído.

Apéndice (18/05/06)

Al hilo de la discusión en los comentarios acerca de sintetizadores y distorsiones de voz, he recordado un disco de Jean-Michel Jarre, "Revolutions", donde usaba estos elementos. Así que, he aquí lo que parece un ejemplo perfecto de pareidolia auditiva:


Revolution



Digo me parece, porque conociendo sólo superficialmente el tema, al escuchar fonema a fonema el sonido desaparecen algunas consonantes de la "palabra". Igualmente, los espectros se ven muy monótonos o artificiales, como si fuera un sintetizador imitando una palabra. Pero expertos habrá que me corrijan si en realidad es una palabra real distorsionada.