# Acústica y navegación

El presente artículo, acústica y navegación, debería presentar las múltiples relaciones existentes entre la disciplina científica, la acústica práctica y real, y navegar por mares, ríos y lagos con embarcaciones de todo tipo.
Relacionadas con la navegación, las ondas sonoras y la ciencia que las estudia tienen una gran importancia. Basados en propiedades acústicas existen varios instrumentos de navegación. Las señales sonoras y ruidos de todo tipo son percibidas por el sentido del oído. En el primer caso se trata de sonidos útiles y en el segundo caso de sonidos (aparentemente) indeseables.
Cada aspecto considerado se presentará a continuación en un apartado específico. Algunos temas serán expuestos en subapartados.

## Acústica

La acústica es una rama de la física que se ocupa del estudio de las ondas mecánicas de los gases, líquidos y sólidos, incluidos temas como la vibración, el sonido, los ultrasonidos y los infrasonidos, que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no se propagan en el vacío ) por medio de modelos físicos y matemáticos.

## Audición
### Localización del sonido

La capacidad humana para detectar la posición de una fuente sonora es tan útil en la navegación como en la vida diaria. Existen peligros puntuales que permiten ser situados y evitados. Las ondas que rompen contra un arrecife o un salto de agua, en un río, hacen ruidos que pueden ser escuchados a distancia y, una vez localizada la fuente emisora e identificado el riesgo, el barco puede gobernar alejándose del peligro.

### Protección

Los ruidos muy intensos son perjudiciales para el oído humano y es necesario utilizar algún sistema de protección en ambientes perjudiciales. Las salas de máquinas de los barcos y las cubiertas de los portaaviones son escenarios típicos de operarios con cascos de protección.
Una metáfora mitológica de ruidos nocivos sería el canto de las sirenas.
| Tapones protectores. | Prácticas de tiro con orejeras protectoras. | Guía de aterrizajes con casco protector. |

### Ruidos y vibraciones de máquinas

En funcionamiento normal, los motores y otras máquinas emiten una serie de ruidos y vibraciones a considerar habituales y aceptables. Cualquier cambio puede ser el resultado de una degradación, desequilibrio o avería. El oído de un operario entrenado detecta los cambios anormales y puede evitar resultados desastrosos.

### Ruido en piezas de madera estructurales

J. E. Gordon, un experto en materiales y estructuras, presenta el hecho de estructuras de madera que producen ruidos alarmantes sin que estén a punto de romperse. El ejemplo que pone es los de los planeadores de madera, en los que una falla estructural podría provocar la muerte. En los barcos de madera pueden producirse ruidos similares. La experiencia debería decir, en cada caso, si los ruidos indican o no peligro de la estructura.
Existen referencias literarias a ruidos en un velero determinado que avisan cuando es necesario aflojar.

### Navegar con los ojos cerrados

El autor de la obra de referencia (Eric Twiname), un manual de consejos para regatistas de vela, aconseja practicar la navegación con los ojos cerrados para darse cuenta de las sensaciones complementarias usadas de forma inconsciente. Uno de los sentidos implicados es el del oído. Sentido que puede ayudar mejor si es tenido en cuenta y se le adiestra.
Un documento mucho más antiguo que trata, indirectamente, sobre la navegación en la oscuridad es el siguiente:

## Voz humana

Cuando los tripulantes de una embarcación son dos o más, las comunicaciones verbales tienen una importancia capital. En tripulaciones numerosas, las órdenes generales se hacían a menudo con la voz.

### Escandallo

El responsable del escandallo, cuando iba sondando la profundidad, "cantaba" de viva voz la profundidad medida. Otro caso de un instrumento de navegación (físico y material) que necesitaba una lectura visual (basada en la óptica) y un anunciamiento verbal (acústica). Mark Twain, el famoso seudónimo del escritor estadounidense, estaba basado en una marca de profundidad que cantaban los marineros que sondaban el río Misisipi.

## Instrumentos sonoros
### Cuerno marino

El sonido de las caracolas o cuernos marinos se asocia en muchas culturas a aspectos relacionados con la navegación.

### Aulos

El aulos era una especie de flauta griega usada en los barcos de remos. El músico que la tocaba (llamado auletas en griego) marcaba el ritmo de remada. Generalmente las auletas eran músicos poco notables, acostumbrados a la dura vida de los navegantes. En una ocasión Alcibíades contrató como auletas a un atleta campeón en los juegos píticos: Crisógono.

### Campana de barco

Desde tiempos antiguos los navegantes utilizaban una campana para múltiples tareas a bordo.

### Silbato de señales a la tripulación

Existen muchos ejemplos de los diferentes silbidos empleados en la navegación por comites y oficiales. El sonido de un silbato permitía (y todavía permite) dar órdenes claras y potentes predominando sobre otros ruidos que dificultan la inteligencia de las órdenes verbales. El esfuerzo requerido para hacer sonar un silbato es mínimo comparado con una orden verbal dada gritando.
Según un documento de 1250, Jean de Joinville mencionaba el silbato de mando en una galera genovesa: “En el río, frente al rey, había una galera genovesa donde no parecía haber más que un hombre. Cuando éste vio al rey, hizo sonar un silbato y de dentro de la galera salieron 80 ballesteros bien aparejados, con las ballestas armadas; y seguidamente pusieron cuadrillos en el canal (a punto de disparar)”.

### Canario

Uno de los instrumentos que podían oir los marineros y navegantes era el canario. Un canario era un martillo o mazuela de los calafates, hecho de madera de azufaifo, que repicaba con un sonido característico y repetitivo cuando era utilizado.

## Sonidos de un velero

Los veleros, navegando o amarrados en el muelle, hacen una gama de ruidos bastante variada. Algunos de estos sonidos pueden ser recordados y comentados.

### Velas

Una vela bien cortada y cosida no debería hacer ruido cuando está dispuesta y orientada correctamente. Los ruidos provocados por las velas son de tipo aerodinámico y no provocados directamente por las velas. Las viejas viejas (o nuevas y mal hechas) pueden estar deformadas y vibrar (y hacer ruido) en alguno de sus cayentes. Una vela correcta mal ralingada o mal cazada puede flamear y hacer ruido. También hacen ruido las velas rasgadas. Los ruidos de las velas pueden ayudarle a navegar mejor y avisar de posibles averías.
El flameo de una vela es muy perjudicial para la vela, especialmente con vientos fuertes. Se produce el efecto del "golpe de látigo" ("whipcracking" en inglés), con aceleraciones y fuerzas importantes, que pueden ser destructivas. Las velas con sables extensivos no sufren tanto ese efecto.

### Jarcia firme

La jarcia firme está formada por un conjunto de cuerdas o cables bajo tensión. Cuando el viento incide sobre estos sólidos (aproximadamente) cilíndricos se producen unos vórtices alternativos en la banda de sotavento ( Estela de von Kármán ). En función de los parámetros implicados (velocidad del viento, diámetro del cable, tensión del cable,…) se producen ruidos aerodinámicos audibles característicos. Además cada cable puede vibrar como una cuerda musical y producir un sonido que se añade a los indicados.

#### Fuerza 5

Entre un viento de fuerza 5 y 6, los cables comienzan a silbar ya vibrar. Las drizas demasiado tensadas golpean contra el palo. Si éste es de aluminio, los golpes resuenan de manera desagradable (no conviene tensar demasiado las drizas; es mejor que queden un poco flojas).

### Ondas de progresión

Cuando una embarcación se desplaza, su proa impacta contra el agua tranquila y se forma una ola de proa. También se forma una ola de popa. En función del estado inicial del agua (antes de que llegue el barco), de la velocidad relativa y de la finura del buque, los ruidos provocados por la progresión del barco son bastante evidentes y, en cada caso, característicos.
* Ángulo de las olas de proa: 39°
* Ondas de un barco y algunas aves acuáticas, en el canal Rin-Herne
* Ondas en aguas tranquilas.
* Ondas también en el caso de una velocidad baja.

### Ruido general

En los puertos deportivos, con un montón de yates atracados, el ruido general cuando sopla el viento es particularmente interesante. De noche o de día (cuando hace mal tiempo) la concurrencia es mínima y es posible gozar de un ambiente sonoro exótico. Algunas personas lo consideran inquietante. A otras personas las relaja. Existen versiones grabadas para posibles interesados.

## Niebla

La niebla limita o anula la visibilidad. Y hace peligrosa la navegación. Antes del descubrimiento del radar (y la comercialización de unidades asequibles), los únicos medios disponibles para mejorar la navegación eran acústicos (También el escandallo podía ser útil). Las normas que regulan los instrumentos y las señales sonoras a emitir son todavía vigentes según el Reglamento Internacional para Prevenir Abordajes en el mar.

### Instrumentos de señales en la niebla

* En los barcos
** Campana
** Gong
** Bocina de niebla
*** Cláxon de niebla
*** Bocina de membrana
*** Nautófono
*** Bocina de lengüeta
** Sirena
** Silbato grande de niebla
* En faros e instalaciones terrestres
** Cañones
** Campanas
** Diáfono
* En boyas flotantes
** Campana
** Gong
* En boyas sumergidas

## Tubo acústico

El sistema del tubo acústico (“voice-tube” o “speaking-tube” en inglés) fue muy popular en los barcos del Plantilla:Siglo. Un tubo de unos diez centímetros de diámetro permitía hablar entre dos puntos de la nave. Por ejemplo: entre el puente de mando y la sala de máquinas. No hacía falta electricidad ni otra fuente de energía. Había un sistema equipado con dos silbatos. El que quería hablar destapaba su bocina y soplaba. El silbato de la otra bocina, todavía tapada, sonaba y avisaba a la persona requerida. Con las dos bocinas destapadas el tubo acústico podía canalizar la voz. Una vez terminada la conversación era preciso poner los tapones en las dos bocinas. Existe alguna anécdota literaria protagonizada por el tubo acústico de un barco.

## Radiotelegrafía

La telegrafía inalámbrica permitió la comunicación entre los barcos, los puertos y los armadores. El código Morse utilizado universalmente es un código eléctrico pero, a efectos prácticos, de hecho se trata de un código sonoro.
En los inicios de la telegrafía los telegramas largos costaban mucho dinero. Este inconveniente propició la publicación de obras que enseñaban métodos codificados para transmitir información mediante mensajes cortos. En la práctica, cada compañía tenía un libro de códigos (un ejemplar en la casa madre y un ejemplar en cada barco) que ahorraba costes y garantizaba la confidencialidad de las comunicaciones.

## Acústica electrónica

Existen varios instrumentos acústicos aplicados a la navegación: Hidrófono, ASDIC, Sonar y otros. Los hidrófonos son micrófonos que pueden funcionar sumergidos en agua. Permiten captar todo tipo de sonidos submarinos. El sistema ASDIC se basaba en escuchar el ruido producido por otros barcos para determinar su rumbo, distancia y velocidad con fines militares. Los sonares son sistemas activos que emiten ondas ultrasónicas y analizan sus ecos. Sus aplicaciones típicas son detectores de profundidad e indicadores de bancos de peces.

## Música

La música ha estado asociada a la navegación en muchas ocasiones. A nivel individual o en grupos permitidos o promocionados por el capitán del buque (o autoridades superiores). Las auletas griegas, más que marcar el ritmo de bogada, amenizaban el trabajo monótono de los remeros. Algunas maniobras en grupo iban acompañadas de cantos (llamados salomas, verdaderas salmodias profanas) que permitían sincronizar los movimientos del conjunto (quitar un ancla con el argue, izar una vela pesada…).

### Documentos

* Galeras medievales.
Los músicos formaban parte de las galeras de guerra medievales catalanas: 1 trompeta, 2 trompadores y 1 tamborilero. Un conjunto muy parecido al que definía una Ordenación de Pedro el Grande para los jutglares (músicos) de palacio y que quedaba establecido en las Ordenaciones de Bernardo II de Cabrera.
Las galeras venecianas seguían un sistema similar. Los instrumentos eran, principalmente, trompetas. Y los músicos, cuatro. Zorzi Trombetta da Modone fue un veneciano trompetista de galera, famoso por la música y otros temas. Entre otras, la navegación y la construcción naval.
* Mary Rose
Hundido en 1545, de este barco se pudieron recuperar muchos instrumentos musicales.
* Drake y la armada británica.
Los barcos de la expedición de Drake incorporaban a músicos a la tripulación. De forma similar a las galeras catalanas.
* Eugenio de Salazar.
* La guitarra de Rose Marie Pinon
La señora Freycinet embarcó disfrazada de hombre en la corbeta Uranie. Llevaba una guitarra que iba tocando durante la expedición.
* El pescador Manuel ( Spencer Tracy ) toca una zanfona en la película Captains Courageous. Video: Manuel's Love Song from Captains Courageous
* La orquesta del Titanic.
Una de las más famosas leyendas del Titanic es la relativa a su banda de música. Durante el hundimiento, los ocho miembros de la banda dirigidos por Wallace Hartley, se situaron en el salón de primera clase en un intento por hacer que los pasajeros y pasajeras no perdieran la calma ni la esperanza. Más tarde continuaron tocando en la parte de popa de la cubierta de botes. La banda no dejó de tocar incluso cuando ya era seguro que el navío se hundiría.