biofisica de la audicion

Biofísica de la Audición

El Sonido: Aspectos físicos Fundamentales

El sonido no es más que un movimiento oscilatorio que se propaga por diferentes medios materiales ( para nuestro especial interés, el aire) y que se halla dentro de un rango de frecuencias tal que puede ser percibido por el oído (entre 30 y 20.000 ciclos por segundo, aproximadamente).
Se comprende que estos límitesde frecuencia son arbitrarios dado que solo se basan en una propiedad del organismo humano. Ni siquiera es una propiedad general de todos los animales, puesto que los rangos de frecuencias audibles son muy diferentes en las distintas especies. No obstantes ello, las vibraciones de frecuencias mayores que las perceptibles por el oído humano reciben el nombre de ultrasonidos.
Desde el punto devista físico, no hay ninguna diferencia esencial ( sino sólo de grado), entre una oscilación de 2 ó 3 ciclos por segundo y un ultrasonido de 200.000 ciclos por segundo.

Ondas

Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas. Las únicas ondas que pueden propagarseen el vacío son las ondas electromagnéticas.

El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un medio material.

Ondas Longitudinales:

Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte quese comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal.



El sonido se trasmite en el aire mediante ondas longitudinales.

Otro ejemplo de onda longitudinal es aquella que se produce cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, Se origina una perturbación que se propaga en círculos concéntricos que, al cabo del tiempo, se extienden a todas las partes del estanque.Cualidades del sonido

Un sonido queda caracterizado si se dan 3 cualidades que lo definan: Intensidad, Altura y Timbre. La intensidad depende de la amplitud de la vibración, y cuanto mayor sea esta, tanto mas intenso será. Un sonido de pequeña amplitud es débil.
De acuerdo a la altura del sonido se clasifican en: graves o agudos y esta relacionado con la frecuencia de la onda. Lossonidos son mas agudos cuanto mayor sea su frecuencia.
El timbre nos permite distinguir entre 2 sonidos de igual altura e intensidad, la fuente que emite (por ejemplo un piano o un violín). Esta cualidad es debida a que las fuentes sonoras no emiten sonidos puros, vale decir, de la frecuencia bien determinada. A la onda de mayor intensidad se asocian otras ondas mas débiles cuya frecuenciaes siempre un múltiplo de la del sonido fundamental que se llaman "armónicos".


Perturbaciones que experimenta el aire cuando un sonido lo atraviesa.

La perturbación que experimenta el aire cuando es atravesado por una sonora consiste básicamente en movimientos de las moléculas del gas en forma paralela al desplazamiento de la onda a uno y otro lado (figura 2).


FIG 2


Lasmoléculas del aire se movilizan en los sentidos indicados por las flechas paralelas a la trayectoria de la onda. Estos desplazamientos provocan variaciones súbitas de la presión del aire en los puntos en donde se propaga la onda, en forma de disminución o aumento de la presión. Cuando una fuente emite un sonido por ejemplo una palmada se produce un impulso de cierta duración en forma de un frente deperturbación que tiene por delante y por detrás de las mismas zonas de aire no perturbada.
Estas moléculas aumentan su velocidad impulsadas por diferencias de presión y debido a que la perturbación se propaga por ejemplo de izquierda a derecha, las moléculas hallará menor presión en un punto situado a la derecha y se dirigirá hacia ese lado; luego, cuando la perturbación a pasado, la menor...