Discapacidad Visual y el Uso de Elementos Sonoros para la Información

La Organización Mundial de la Salud estima que aproximadamente 285 millones de personas en el mundo padecen discapacidad visual. Aquellas personas con discapacidad visual, para las que actualmente no existe una cura conocida, dependen de dispositivos de asistencia como bastones de guía o perros lazarillos. Sin embargo, aunque estos métodos permiten sortear obstáculos, no siempre facilitan una comprensión profunda del entorno.

Sistemas de Orientación Espacial Audiovisuales y de Ecolocación

Los dispositivos de asistencia para la orientación espacial van desde bastones y aparatos GPS manejados por voz hasta gafas especiales y programas informáticos para smartphones.

EyeSynth: Gafas con Cámaras Integradas y Sonido Abstracto

El proyecto EyeSynth, financiado con fondos europeos, ha desarrollado un sistema audiovisual innovador para personas con discapacidad visual. Este sistema se compone de unas gafas con cámaras integradas que graban el entorno en tres dimensiones (3D). A través de una conexión con un microordenador, los datos recopilados se transforman en sonidos abstractos que transmiten información espacial.

Esquema de las gafas EyeSynth y su funcionamiento

El punto de partida del sistema EyeSynth no fue la tecnología, sino el encéfalo. Su sistema no describe el entorno con palabras, sino que proporciona información espacial sin procesar y el encéfalo del usuario la decodifica. El sistema está diseñado para ser intuitivo y los usuarios tardan en promedio entre cuarenta y cinco minutos y una hora y media en dominarlo. El sistema se compone de dos elementos principales: las gafas y la unidad de procesamiento de imágenes, una pequeña unidad central de procesamiento con un tamaño similar al de un teléfono móvil inteligente y una batería interna que alimenta el sistema. También se puede conectar a un cargador de baterías USB convencional, resultando en unas gafas ligeras que permiten libertad de movimiento.

Modos de Procesamiento de Imágenes y Alcance

EyeSynth ofrece dos modos de procesamiento de imágenes de alta calidad (60 fotogramas por segundo):

  • Modo rastreo: solo se analiza la zona central de la imagen, y el usuario debe hacer un barrido con la cabeza de izquierda a derecha, de forma similar al uso de un bastón guía.
  • Modo panorámico: representa simultáneamente todo el entorno, proporcionando mucha más información sonora y haciendo innecesario el rastreo.

En ambos modos, la distancia de análisis ajustable es de 0,8 a 6 metros, en función de las necesidades diarias. Este rango es muy útil para la detección de obstáculos en la calle. Los datos en 3D se transforman en representaciones acústicas en tiempo real que recuerdan al rumor del mar, con su composición y timbre correspondientes a las formas grabadas. Estos sonidos se transmiten directamente a través de los huesos del cráneo, liberando los oídos para escuchar otros sonidos.

EyeSynth mejora la autonomía e independencia de las personas con discapacidad visual, lo que evita los problemas y accidentes relacionados con las barreras físicas, a la vez que ayuda al usuario a navegar por lugares desconocidos. El equipo tiene como objetivo que el primer lote de estos dispositivos esté en las tiendas este verano y continuarán actualizando el sistema con nuevas prestaciones como el reconocimiento facial o de texto.

Ecolocación: Habilidad Humana para Localizar Objetos a través de Ecos

La ecolocación implica la autoproducción de sonidos, como clics con la boca o golpeteos con el bastón, que generan reflexiones al encontrar objetos en el ambiente. Esto permite detectar, localizar y reconocer elementos que no pueden verse sin utilizar la visión. Los bebés y niños ciegos de corta edad podrían procesar la información espacial contenida en las reflexiones del sonido de manera más eficiente que los pequeños con visión normal, lo que indicaría que el desarrollo de la habilidad para localizar sonidos directos y reflejados no depende necesariamente de experiencias visuales.

Un estudio pionero, realizado por Mercedes Hüg de la Facultad de Psicología de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), ha profundizado el conocimiento sobre la ecolocación en niños con discapacidad visual. La relevancia de este estudio radica en que generalmente estos fenómenos se investigan en adultos. Este trabajo se inscribe en la línea de investigación en ecolocación que dirige Claudia Arias en el Centro de Investigación y Transferencia en Acústica (Cintra).

Investigación sobre el "Efecto Precedente" en Niños Ciegos

En la investigación con niños, se analizó la percepción de un fenómeno denominado "efecto precedente", supuestamente involucrado en la ecolocación. Los seres humanos pasamos la mayor parte del tiempo en ambientes cerrados, donde el sonido se propaga en diferentes direcciones y se refleja en objetos, paredes y techos. Investigaciones recientes demostraron que la información contenida en el sonido reflejado no se suprime, sino que se preserva, lo que permite extraer información sobre la presencia, posición y distancia de las fuentes sonoras secundarias.

Diagrama de la disposición de altavoces en el estudio del efecto precedente

Se utilizó una herramienta de investigación llamada Sistema de Posicionamiento de Altavoces (SPA), que consistía en un semicírculo con tres parlantes. Los niños debían discriminar cambios en la posición del sonido (izquierda-derecha) en dos situaciones: una simulando solo el sonido directo (sin efecto precedente) y otra reproduciendo el sonido directo y su reflexión, separados por un breve retardo de tiempo (con efecto precedente). Se analizó el giro de cabeza y toda respuesta motora direccional espontánea. Los reforzadores eran cajas de acrílico de color oscuro, traslúcidas, que contenían un muñeco mecánico musical.

Los niños ciegos lograron umbrales similares a los niños con visión normal de edad semejante en las condiciones más fáciles. En la condición más difícil -cuando la información sobre la posición provenía del sonido reflejado-, los niños ciegos fueron mejores, percibieron cambios más pequeños. Esto sugiere que a edades tempranas los chicos ciegos podrían procesar la información espacial contenida en las reflexiones de forma más eficiente en comparación con quienes tienen visión normal, probablemente debido a procesos de aprendizaje implícito que ocurren desde etapas tempranas del desarrollo.

Actualmente, se estudian los patrones de exploración auditiva espontánea que los pequeños utilizan en situaciones de locomoción cotidiana, con el objetivo de avanzar en la construcción de una perspectiva teórica sobre el desarrollo de la ecolocación en la infancia. El abordaje es longitudinal y se trabajará en el entorno familiar de niños ciegos en edad preescolar. La experiencia del procedimiento basado en observador resultó interesante para los autores del estudio, destacando la importancia de considerar otras conductas además del giro de cabeza para enfrentar la fuente de sonido.

Entrenamiento y Aplicaciones de la Ecolocación

Ecolocalizacion

La ecolocación permite que una persona ciega (y también una persona que ve) evalúe la distancia de un objeto, su tamaño e incluso de qué está hecho, utilizando únicamente el sentido del oído. Los conocimientos de ecolocación pueden ser útiles para una persona ciega que camina por la acera, lo que le permitirá evitar un automóvil estacionado, un tablón de anuncios, ramas de árboles o una señal de tráfico. Además, les permite saber si están pasando por un edificio, un espacio abierto o un bosque. No se necesitan dispositivos especiales para emitir el sonido, ya que hacer ruido con la lengua es suficiente. Personajes como el viajero ciego británico James Holman y el estadounidense Daniel Kish demuestran la eficacia de la ecolocación entrenada, permitiendo a este último, por ejemplo, andar en bicicleta.

Aprender a usar la ecolocación no es fácil, pero Daniel Kish ha demostrado a través de sesiones de entrenamiento y talleres que es una habilidad disponible para todos. Para facilitar este aprendizaje, se están desarrollando una serie de juegos educativos donde los usuarios pueden competir y acumular puntos. El aprendizaje a través del juego y la competición es más alentador. Ya se ha desarrollado un juego de prueba donde el jugador tiene que cruzar calles de diferentes anchos y condiciones. Los niños más pequeños, por ejemplo, aprenderán a reconocer a los animales, distinguir entre un perro pequeño y uno grande, determinar de qué lado se acercan, y cuántos animales hay.

Los desarrolladores de juegos graban varios sonidos (automóviles, viento, martillos neumáticos, tranvías) para crear diferentes escenarios en el espacio sonoro. También se explora la grabación binaural, que simula la forma en que los oídos humanos perciben los sonidos en un lugar determinado. Además, se trabaja en la creación de un espacio sonoro virtual con algoritmos exclusivos y propietarios para generar sonido espacial con sus reflejos y ecos.

Los elementos individuales de la solución estarán disponibles gradualmente. El desarrollo de los juegos está financiado por el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo como parte del programa GameInn y continuará hasta 2020 en un consorcio con Utilitia, la Universidad de Tecnología de Lodz y centros educativos para ciegos. El objetivo es crear un prototipo del juego que permita navegar virtualmente a través de una realidad proyectada, con módulos de capacitación que introducirán sonidos binaurales y la ecolocación para grupos objetivo específicos. El juego en sí permitirá un mayor desarrollo de las habilidades de ecolocación al superar etapas más difíciles de atravesar salas o terrenos con reflejo físico.

La aplicación Echovis Street Laboratory Model es una versión de prueba de un juego de audio simple, dirigido principalmente a personas ciegas y con discapacidad visual. Los usuarios deben cruzar la carretera sin ser atropellados por coches y tranvías, basándose en el análisis de la información sonora. Se recomienda jugar con auriculares estéreo y sin mirar la pantalla, ya que todos los mensajes necesarios llegan al usuario gracias al sintetizador de voz. También se anima a personas sin problemas de visión a probar sus habilidades en esta área. El propósito principal de esta aplicación es presentar una de las muchas posibilidades de usar teléfonos inteligentes para desarrollar la capacidad de usar la audición en personas ciegas y con discapacidades visuales.

Dispositivos de Asistencia para la Movilidad

Además de los sistemas de ecolocación, existen otros dispositivos electrónicos para la movilidad que aprovechan los elementos sonoros para asistir a las personas con discapacidad visual.

K-Sonar: Un Dispositivo Electrónico con Tecnología KASPA

K-Sonar es un dispositivo electrónico para la movilidad de personas ciegas, diseñado para utilizarse tanto de manera independiente como acoplado a la empuñadura del bastón largo. Fabricado en metal galvanizado y del tamaño de un teléfono móvil estándar, consta de un cuerpo principal que alberga el sistema transmisor-receptor de ultrasonidos, así como los dispositivos que controlan el alcance de la onda y el volumen de la señal acústica transmitida. Emplea tecnología KASPA (Kay’s Advanced Spatial Perception Aid) para emular la habilidad de los murciélagos para percibir el mundo que les rodea, facilitando el reconocimiento de objetos y distancias.

Otros Dispositivos y Herramientas

  • Kapten Plus de Kapsys: Un ejemplo de GPS accesible para ciegos que puede recibir órdenes de voz y suele actualizarse en su web.
  • iGlasses: Gafas especiales para la movilidad, como las presentadas por Ambutech y RNIB, que informan mediante sonidos de obstáculos aéreos enfrente del viandante.

Fútbol Adaptado para Personas con Discapacidad Visual

El fútbol adaptado para personas con discapacidad visual ha experimentado un crecimiento significativo desde la década de los años ochenta. Los jugadores reciben asistencia auditiva para orientarse dentro del campo de juego. Un reto importante para estas personas es realizar sus actividades cotidianas de forma independiente, y la práctica deportiva se considera una forma de rehabilitación física y psicológica.

Representación de un partido de fútbol adaptado con dispositivos sonoros

La autonomía se define como la capacidad para tomar decisiones de forma independiente. Las personas con discapacidad visual necesitan conocer su entorno a través de los órganos sensoriales, especialmente el oído, para tomar acciones que les permitan realizar cualquier actividad. Esto es esencial para el mantenimiento del equilibrio y la estabilidad postural. Debido a la relevancia de la visión, se han implementado ajustes y adaptaciones en los deportes para optimizar la participación activa de las personas con discapacidad visual, promoviendo tanto el bienestar físico como la inclusión.

En las adaptaciones de los diferentes deportes, las personas con discapacidad visual cuentan con asistentes designados como guías, quienes desempeñan un papel fundamental al acompañarlas. Sin embargo, en el fútbol adaptado, los jugadores no poseen la capacidad de ubicar la portería de manera autónoma, siendo necesario contar con un asistente que golpee los postes para proporcionar orientación. Además, la carencia de reconocimiento social para el fútbol adaptado conlleva a la falta de apoyo financiero por parte de patrocinadores.

Ecolocalizacion

Desarrollo de Dispositivos Sonoros para Entrenamiento de Fútbol

El objetivo de un estudio realizado por el Instituto Superior Tecnológico Particular Sudamericano (ITS) de Cuenca, Ecuador, es desarrollar dispositivos sonoros para asistir a personas con discapacidad visual en sus entrenamientos de fútbol. Los jugadores contarían con un pulsante en su mano que, al presionarlo, activará unos altavoces situados en la portería, emitiendo un sonido para que el jugador pueda identificar la ubicación de los tres postes. Este dispositivo busca mejorar la autonomía de los deportistas, evitando problemas y accidentes relacionados con las barreras físicas, y ayudándolos a navegar por lugares desconocidos.

Este tipo de investigación es aplicada, de corte longitudinal-exploratoria, con un enfoque cualitativo, buscando una solución práctica para un problema específico. Las organizaciones colaboradoras fueron la Federación Ecuatoriana de Deportes para Personas con Discapacidad Visual (FEDEDIV), el Club Vulcano y la Asociación de No Videntes de la Zona Sur del Cañar (ANVIZSUC).

Evaluación y Diseño del Dispositivo Sonoro

La evaluación del dispositivo se realizó en dos etapas: primero, pruebas individuales con un representante de cada equipo (Club Vulcano y ANVIZSUC), y luego, un partido demostrativo entre ambos equipos. Se utilizó una escala de Likert para encuestar a seis deportistas participantes.

El diseño del circuito emisor incorpora un diodo emisor de Luz (LED) que indica el estado (encendido o apagado). Cuando el usuario presiona el botón, se envía una señal de forma secuencial a los tres parlantes de salida: primero el del poste izquierdo, luego el del centro y finalmente el de la derecha. Inicialmente, el sonido grabado consistía en la voz de una persona, pero se consideró que esto podría generar confusiones con otros ruidos, por lo que se ajustó. El circuito incluye reguladores de voltaje, una microSD para almacenar el sonido guía y amplificadores de voltaje para aplicar filtros y asegurar una salida de audio óptima.

El circuito receptor, cuyo componente central es un microcontrolador ESP32, utiliza el protocolo ESP-Now para la comunicación inalámbrica con el emisor. Para garantizar la portabilidad y autonomía, incluye reguladores de voltaje y un voltímetro para visualizar el nivel de carga. El sistema utiliza dos baterías recargables con un tiempo de carga de 1 hora y una duración operativa de aproximadamente 45 minutos. Los parlantes ubicados en los postes de la portería emiten los sonidos guía para orientar a los jugadores.

Resultados y Percepción del Dispositivo

Las entrevistas revelaron que el dispositivo sonoro mejoró significativamente la capacidad de orientación y la confianza de los jugadores en el campo durante los entrenamientos. En cuanto a la autonomía, la mayoría consideró que el uso del dispositivo aumenta su independencia en comparación con métodos anteriores.

Gráfico de barras mostrando la eficacia percibida del dispositivo sonoro en el fútbol adaptado

Los resultados indican una percepción generalmente positiva del dispositivo, con un 52% de los encuestados considerándolo “Bastante” eficaz y un 2% calificándolo como “Mucho”. Sin embargo, un 36% lo consideró “Poco” eficaz, un 3% “Regular” y un 7% “Nada” eficaz.

A pesar de todas las propuestas realizadas para contribuir a la autonomía de las personas con discapacidad visual, aún es imperativo analizar algunos desafíos que continúan surgiendo. La cantidad de información ofrecida por los dispositivos de asistencia debe ser mínima, evitando excesos y presentando únicamente lo necesario y suficiente para asistir al usuario.

Tecnologías de Accesibilidad y Comunicación Auditiva

Las tecnologías han evolucionado para ofrecer diversas herramientas que facilitan la comunicación y el acceso a la información a las personas con discapacidad visual, aprovechando en gran medida el sentido del oído.

Audiodescripción y Calidad de Sonido

La audiodescripción, definida por la norma UNE 153020:2005, es un servicio de apoyo a la comunicación que compensa la carencia de captación de la parte visual de cualquier mensaje, suministrando información sonora adecuada que la traduce o explica. De esta forma, la persona con discapacidad visual puede escuchar lo que ocurre en una película o serie de televisión y, al mismo tiempo, acceder al contenido visual que aparece en la pantalla.

Es crucial que los efectos sonoros o la música de fondo no enmascaren la voz hablada de los actores. La elaboración del guion de audiodescripción prioriza los silencios del audio original para no interferir con los diálogos ni la música. Esto abre nuevas puertas para que las personas con discapacidad visual disfruten del arte y el entretenimiento. En salas de cine, el público utiliza auriculares para escuchar la descripción sincronizada, y en eventos en vivo, un descriptor trabaja desde una cabina insonorizada. La norma UNE 153020 de audiodescripción establece los requisitos para garantizar una descripción de calidad, proporcionando independencia y fomentando la igualdad de oportunidades.

Influencia del Ruido Ambiental

La influencia del ruido ambiental es crítica cuando una persona con discapacidad visual debe realizar una actividad cuya información recibe por vía auditiva, ya que el ruido puede competir con la fuente del mensaje. Por ejemplo, en estaciones de transporte, los mensajes emitidos por megafonía deben cumplir con la normativa técnica para asegurar la calidad y nitidez, considerando el entorno (al aire libre, bullicio por tráfico) y si el mensaje se emite mientras un tren entra en la estación. Dentro del vagón, los mensajes por megafonía permiten a la persona con discapacidad visual conocer las paradas e identificar dónde apearse, así como recibir información sobre incidencias. Si estos mensajes no se emiten con suficiente claridad, la persona tendrá dificultades en su recorrido.

Dispositivos para Lectura y Escritura

  • Lectores de MP3, Daisy y NISO: Dispositivos autónomos que permiten leer libros en formato MP3, Daisy y NISO, grabar audio y reproducir pequeños documentos de texto.
  • Circuitos Cerrados de Televisión (CCTV) o Telelupas: Permiten ampliar cualquier objeto que se sitúe debajo de su lente (de 1.5 a 55 veces el tamaño real). Son muy portables, llegando a ser de bolsillo, aunque las más extendidas se diseñan para permanecer fijas en puestos de lectura, incorporando monitores de 19” o superiores.
  • Lectores/Escáneres con Síntesis de Voz (OCR): Dispositivos que escanean textos, realizan un proceso de OCR y leen el contenido mediante síntesis de voz.
  • Pizarras Digitales y Tabletas: Útiles para facilitar el seguimiento de clases en tiempo real. Las tabletas digitalizadoras profesionales y los Tablet PC con reconocimiento de escritura manual son ejemplos.
  • Líneas Braille: Muestran en sistema Braille los textos de la pantalla del ordenador en tiempo real, permitiendo representar ciertas imágenes y con portabilidad.

Software y Aplicaciones de Accesibilidad

  • Magnificadores de Pantalla: Programas informáticos que amplían imágenes y textos en monitores, incluyendo zoom, cambios de contraste y síntesis de voz artificial.
  • Lectores de Pantalla (Screen Readers): Transforman el contenido visual de las pantallas en voz a través de síntesis de voz. Jaws es un exponente comercial, mientras que NVDA es de distribución libre y muy utilizado en Windows. VoiceOver es el equivalente en el entorno Apple.
  • RoboBraille: Un servicio web gratuito que convierte archivos a Braille, MP3, Daisy, e incluso imágenes y PDFs inaccesibles a formatos más accesibles.
  • QuickBraille: Programa de edición de textos en Braille que permite convertir textos en tinta a Braille de manera rápida y fácil.
  • Lecto Text: Genera archivos de voz en formato Daisy, MP3 o WAV a partir de texto escrito.
  • Megadots de Duxbury: Realiza transcripciones Braille en varios idiomas, con soporte para matemáticas (código Nemeth).
  • PlayThis: Software libre accesible para ciegos que reproduce archivos de sonido como MIDI, PCM/WAV, MP3, WMA.
  • Redes Sociales Adaptadas: Klango (basada en voz, compatible con NVDA) y Blindworlds (diseñada con criterios de accesibilidad) son redes sociales internacionales enfocadas en personas con baja visión y ceguera.

Otros Dispositivos de Apoyo

  • Teclados Adaptados: Teclados con teclas de gran tamaño y caracteres en colores contrastados, con carcasas transparentes para evitar pulsaciones no deseadas. También existen teclados Braille.
  • Impresoras Braille: Imprimen Braille en papel continuo o en hojas sueltas. Las impresoras térmicas infunden relieve en las impresiones, siendo muy útiles para gráficos y diagramas.
  • Dispositivos Electrónicos Portátiles (PDA): Con síntesis de voz incorporada, permiten la toma de notas, gestión de contactos, citas, correos electrónicos y edición básica de documentos.

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