Cómo funciona la detección de llanto en una app de monitor de bebé

Un monitor básico activado por sonido solo se hace una pregunta: ¿suena fuerte? Por eso se dispara con un portazo o con el paso de un camión. Distinguir el llanto de todo lo demás requiere algunas preguntas más. Aquí te contamos cómo las responde Babyphone y dónde se queda corto este enfoque.

Paso 1: ¿Qué se considera fuerte en esta habitación?

Un umbral de volumen fijo no funciona. Una habitación de bebé silenciosa y una habitación con un humidificador tienen niveles de referencia muy distintos.

Por eso, el detector estima continuamente el nivel de ruido de fondo de la habitación. Este nivel baja rápidamente cuando la habitación se queda más silenciosa y sube lentamente cuando hay más ruido. Si enciendes un ventilador, al cabo de unos minutos pasa a formar parte del fondo. Los sonidos que parecen llanto nunca elevan ese nivel, así que un episodio largo de llanto no puede enseñarle al detector que llorar es normal.

Un sonido se considera fuerte cuando supera suficientemente ese nivel. El ajuste de sensibilidad determina cuánto tiene que superarlo.

Paso 2: ¿El sonido tiene el tono de un bebé?

El llanto es un sonido vocalizado, así que tiene un tono claro, conocido como frecuencia fundamental. El tracto vocal de los bebés es pequeño, lo que sitúa ese tono muy por encima del de un adulto.

Las investigaciones sobre el llanto infantil suelen situar el de los bebés sanos entre unos 200 y 600 Hz, con promedios típicos de alrededor de 400 a 500 Hz. El habla adulta suele ser mucho más grave.

Para cada fragmento breve de audio, el detector compara la señal con copias retrasadas de sí misma. Cuando la señal coincide con una copia retrasada cierto tiempo, ese retraso revela el tono. Si el fragmento es claramente periódico y el tono está entre 250 y 800 Hz, el fragmento podría ser llanto.

Paso 3: ¿Tiene armónicos?

Una alarma de humo o el pitido de un microondas pueden estar en el mismo rango de tono, pero se acercan a un tono puro. La voz humana contiene energía en múltiplos de su tono base, llamados armónicos.

El detector mide la energía al doble y al triple del tono. Si esos armónicos son demasiado débiles, el sonido no se considera llanto.

Paso 4: ¿Se comporta como el llanto a lo largo del tiempo?

Un solo fragmento no demuestra nada. El detector analiza los últimos cuatro segundos y se hace dos preguntas:

• ¿Los fragmentos que parecen llanto representan al menos el 45 % de ese intervalo? El habla tiene muchas pausas y consonantes, mientras que el llanto es largo y sostenido.
• ¿El tono varía? El llanto tiene una melodía de subidas y bajadas. Un tono electrónico constante, no.

Si se cumplen ambas condiciones, el estado cambia a llanto y se mantiene así durante unos segundos, para que una respiración entre dos llantos no lo haga alternar de un estado a otro. En nuestras señales de prueba, esto tarda unos dos segundos.

Por qué funciona en el teléfono

Todo esto se ejecuta en el dispositivo que está cerca de tu bebé, en el navegador. El análisis no necesita enviar audio a ningún sitio, y lo único que llega al teléfono de los padres como resultado es un pequeño estado: silencio, ruido o llanto.

Dónde se equivoca

Probamos el detector con señales sintéticas que imitan el llanto, el habla, el ruido blanco, los tonos y los portazos. No lo hemos validado con un conjunto de grabaciones clínicas, y este enfoque tiene puntos ciegos conocidos:

• Los hermanos mayores y las voces agudas pueden caer en el mismo rango de tono, sobre todo si son sostenidas.
• El canto, cierta música y la televisión pueden ser lo bastante periódicos y melódicos como para activarlo.
• Las mascotas pueden sonar sorprendentemente parecidas al llanto.
• Los quejidos suaves pueden clasificarse como ruido en lugar de llanto, o pasar totalmente desapercibidos.
• Un micrófono lejos de la cuna debilita los armónicos de los que depende el detector.

Por eso puedes elegir recibir alertas con cualquier ruido, mantener el sonido continuo y ajustar la sensibilidad. Piensa en la detección de llanto como un aviso útil. No es una garantía y no sustituye una buena colocación ni a un adulto que esté lo bastante cerca para oír al bebé.