Psicoacústica

Psicoacústica
En este capítulo se describen los conceptos y fenómenos relacionados con la percepción del sonido. Para ello, se estudiarán y discutirán en forma cualitativa los resultados de numerosos experimentos psicoacústicos que aparecen en la literatura, y se justificarán (siempre que sea posible) en términos de la estructura y fisiología del aparato auditivo. No todos los fenómenosperceptuales auditivos están relacionados directamente con un fenómeno físico sino que reflejan un cojunto muy complejo de relaciones que , para poder ser descritos, requieren de calificativos subjetivos de difícil repetibilidad entre observadores. Esto se puede observar en la figura IV.1.

Fig. IV.1. Terminología utilizada en percepción auditiva

IV.1.Rango dinámico y respuesta en frecuencia del oídoIV.1.1.Area de audición
El ser humano es capaz de detectar únicamente aquellos sonidos que se encuentren dentro de un determinado rango de amplitudes y frecuencias. En este sentido, se puede establecer una analogía entre el aparato auditivo y un sistema electrónico de audio: en base al concepto convencional del rango dinámico [1]. Se define el rango dinámico del oído como la relación entre lamáxima potencia sonora que éste puede manejar y la mínima potencia necesaria para detectar un sonido. Asimismo, el rango de frecuencias asignado convencionalmente al sistema auditivo va desde los 20 Hz hasta los 20 kHz, aun cuando este rango puede variar de un sujeto a otro o disminuir en función de la edad del sujeto, de trastornos auditivos o de una pérdida de sensibilidad (temporal o permanente)debida a la exposición a sonidos de elevada intensidad [2]. Ahora bien, la sensibilidad del sistema auditivo no es independiente de la frecuencia; por el contrario, dos sonidos de igual presión sonora pueden provocar distintas sensaciones de intensidad o "sonoridad", dependiendo de su contenido espectral [3]. Estos tres parámetros del oído (rango dinámico, respuesta en frecuencia y sensibilidad enfunción de la frecuencia) se resumen en la siguiente figura, que ilustra el área de audición [2].

Fig. IV.2. Area de audición.

El extremo superior del rango dinámico está dado por el umbral de dolor, el cual define las presiones sonoras máximas que puede soportar el oído. Más abajo de este nivel, se encuentra el límite de riesgo de daños, el cual representa un umbral de presión sonora queno debe sobrepasarse por más de un cierto período de tiempo (ocho horas diarias por día laboral), o de lo contrario puede producirse un pérdida de sensibilidad permanente. El extremo inferior, denominado umbral de audibilidad (UA), representa la sensibilidad del aparato auditivo, es decir, el valor mínimo de presión sonora que debe tener un tono para que éste sea apenas perceptible. De la Fig.IV.2 resulta obvio que esta sensibilidad depende de la frecuencia de la señal sonora; a modo de ejemplo, un tono de 1 kHz y 20 dB SPL será audible (está por encima de la curva), mientras que un tono de 50 Hz e igual nivel será inaudible (está por debajo de la curva). Como se ve en la Fig. IV.2, el aparato auditivo es capaz de operar sobre un rango de presiones sonoras muy amplio (unos 150 dB). Laspresiones sonoras correspondientes al mínimo del umbral de audibilidad (Å 0 dB SPL) equivalen a desplazamientos de la membrana basilar inferiores a 10&endash;10 m, distancia comparable al diámetro de un átomo [4]. Tan extraordinaria sensibilidad se debe a los mecanismos activos y no lineales descritos en la sección III.6.3; es decir, a la acción combinada de varias células ciliares externas sobrecada célula interna [2].

IV.1.2.Umbral de audibilidad
La sensibilidad del aparato auditivo puede variar considerablemente de un sujeto a otro; además, como se verá más adelante, puede cambiar según las condiciones de propagación del sonido. Por esta razón, resulta conveniente definir un umbral de audibilidad promedio, también llamado mínimo campo audible promedio; éste se representa mediante...