Ancho de banda

Ancho de banda crítico
El ancho de banda crítico es un concepto desarrollado por Fletcher [13], que puede interpretarse como una medida de la selectividad frecuencial del oído.
El ancho de banda crítico permite explicar por qué, dado un tono de una cierta frecuencia, una banda de ruido estrecha centrada en dicha frecuencia produce la misma cantidad de enmascaramiento sobre el tono que unabanda ancha de ruido, aun cuando el nivel de densidad espectral de ambos ruidos sea igual y, por ende, la energía del ruido de banda estrecha sea menor [6].
Bajo la suposición de que un tono "sumergido" en una banda de ruido es apenas audible cuando la intensidad del tono es igual a la intensidad total del ruido enmascarante, Fletcher [13] determinó que, cuando el ancho de la banda de ruido cae pordebajo de cierto valor crítico, la densidad espectral del ruido debe ser inversamente proporcional al ancho de dicha banda para que el tono permanezca enmascarado; cuando el ancho de la banda de ruido supera dicho valor crítico, la densidad espectral del ruido enmascarante debe permanecer constante para que el tono sea apenas audible.
En otras palabras, si el ancho de la banda de ruido varía, paraenmascarar al tono es necesario que la energía del ruido contenida en un intervalo de frecuencias alrededor del tono sea constante.
La energía efectiva de la señal enmascarante es aquella confinada en tal intervalo, mientras que el resto no contribuye al enmascaramiento del tono [2]. El ancho de este intervalo crítico ha sido denominado ancho de banda crítico.
De esta manera, el ancho de bandacrítico (tal y como lo definió Fletcher) se obtiene cuando el ancho de la banda de ruido es tal que la intensidad de un tono de prueba apenas audible es igual a la intensidad de la banda de ruido [13]. Ahora bien, esta medida de la selectividad del sistema auditivo es incorrecta, puesto que Fletcher basó su definición en dos suposiciones erróneas [9] [2]:
* Cuando el tono es apenas audible, la"relación señal a ruido" (SNR) entre las intensidades del tono y de la banda de ruido no es igual a 0 dB. Por ejemplo, la intensidad de un tono apenas audible de 1 kHz está unos 3 dB por debajo de la intensidad total de una banda de ruido centrada en dicha frecuencia (es decir, una SNR de &endash;3 dB).
* Esta "relación señal a ruido" varía con la frecuencia del tono: a frecuencias bajas, esde unos &endash;2 dB, mientras que en las altas frecuencias llega a unos &endash;6 dB.
 
IV.4.2 Bandas críticas: definición y determinación experimental
A pesar de los errores implícitos en la definición de Fletcher, el concepto de un ancho crítico sigue siendo válido, puesto que numerosos experimentos psicoacústicos indican que las respuestas de los sujetos ante distintos fenómenosperceptuales cambian abruptamente cuando los estímulos sobrepasan un cierto ancho de banda [9].
Así pues, se define una banda crítica (BC) como un intervalo de frecuencia que representa la máxima resolución frecuencial del sistema auditivo en diversos experimentos psicoacústicos [6] [9]. Adicionalmente, puede decirse que una BC constituye el intervalo de frecuencia en el cual el oído interno efectúa unaintegración espacial (es decir, espectral) de la intensidad de la señal sonora : la BC es el intervalo en el cual se "suma" la energía de las distintas componentes espectrales de la señal.
El significado de las bandas críticas se comprende mejor una vez que se estudian algunos experimentos psicoacústicos, en los cuales la BC aparece como un resultado natural.
Medición de la sonoridad
Elconcepto moderno de banda crítica fue desarrollado por Zwicker y colaboradores [2] en el contexto de la suma de sonoridades o intensidades subjetivas.
La siguiente figura indica la variación de la sonoridad de una banda de ruido centrada en 2 kHz, en función del ancho de dicha banda. La intensidad total del ruido se mantiene constante en 47 dB SPL, de modo que la densidad espectral del ruido varía en...