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J. M. Merino y L. Muñoz-Repiso

La percepción acústica: tono y timbre

La percepción acústica:
Tono y timbre

Jesús Mariano Merino y Loida Muñoz-Repiso
Dpto.de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Universidad de Valladolid

En la audición intervienen el oído y el cerebro, el primero convierte las ondas acústicas en
impulsos nerviosos y el segundo detrae de estos últimos lasensación acústica. El oído se
comporta como un sofisticado analizador de sonidos y responde a las leyes de la Física, cosa
que no sucede con la actividad del cerebro, la cual no se ajusta en absoluto a esas leyes. Más
aún, se desconocen los mecanismos por los que el cerebro obtiene las sensaciones acústicas a
partir de los impulsos que le llegan por los nervios auditivos. Tan solo se han establecidociertos principios psicológicos que pretenden esclarecer la generación de las sensaciones
auditivas. Por ello, los conceptos de tono y timbre se presentan generalmente de forma muy
simplista, ofreciendo de ellos una visión excesivamente caricaturizada y notablemente alejada
de la realidad. Este artículo ofrece una descripción realista de las sensaciones de tono y
timbre incorporando los másmodernos avances en la psicología de la audición.
Las exposiciones se complementan con demostraciones audiovisuales a las que el lector
puede acceder siguiendo los vínculos que aparecen en el texto.

Percepción del tono1

Existen dos teorías que explican cómo y porqué
percibimos el tono o altura de los sonidos. Una de
ellas, conocida como Teoría de la periodicidad
propone que cuando elcomplejo psicoacústico (oído
y cerebro) recibe con regularidad una sucesión de
pulsos acústicos, detrae de ellos una sensación de
tono cuya frecuencia se corresponde con la
frecuencia con que se suceden los estímulos.

Figura 1 La sucesión periódica de pulsos origina
sensación de tono.

Desde este punto de vista, parece evidente que la
creación de la sensación de sonido corre a cargo delcerebro con exclusividad. En este caso, el oído se
limita a ser un mero captador de impulsos, sin

Revista de Ciencias, 3, 21-32, noviembre 2013
ISSN: 2255-5943

intervenir en el análisis de la naturaleza y
composición espectral de cada pulso. En estos
hechos se fundamenta el funcionamiento de la sirena
de vapor.

La otra explicación, conocida como Teoría de la
Localización es laelaborada por G.V. Békésy, la cual
ha sido expuesta en un artículo precedente (ver el nº
2 de esta revista). Esta teoría permite explicar
además la sensación de timbre, por lo que resulta
más completa. No obstante, hay razones prácticas
que avalan la veracidad de una y otra, de forma que
lo más acertado es aceptar que los mecanismos de
percepción acústica disponen de una y otra formas
deactuación. Por otro lado, la percepción del tono
está influenciada por otros factores.
Demostración 1: Comprobación de la Teoría de la

Periodicidad

Influencia de la duración del estímulo en la
percepción del tono.
La Teoría de la periodicidad, propugna que el
cerebro “cuenta” el número de pulsos recibidos por
segundo, según se expresa en la figura 1. Pero para
hacer la estimación del tono, elcerebro necesita un
número mínimo de “muestras”. Teóricamente, con

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sólo dos de ellas es posible medir el período con que
se suceden pero este es un procedimiento
matemático que nada tiene que ver con los
mecanismos psíquicos.

La “Teoría de la Periodicidad puede ser resumida en
la expresión:

Esta expresión recuerda formalmente a la delPrincipio de Incertidumbre de Heissenberg, uno de
los pilares de la Física Cuántica. Por esta razón
también se la conoce como “Ley de la Incertidumbre
Acústica”. En ella se expresa que el producto de la
frecuencia f de un sonido tonal por el tiempo de su
duración t no puede ser menor que una cierta
cantidad, si se quiere percibir sensación tonal. Dicho
producto es obviamente un número...