Física De La Audición

FISICA DEL SONIDO
INTRODUCCION El oído es uno de nuestros sentidos más importantes, que junto al sentido de la visión y con la capacidad de hablar, contribuye de forma significativa a nuestra calidad de vida. En nuestra vida diaria, identificamos en forma inconsciente los sonidos relevantes y los separamos del ruido de fondo, podemos localizar las fuentes de sonido y reaccionamos, muchas vecesde forma refleja, a los sonidos inesperados. Cerca del 12% de la población en general, experimenta durante su vida una disminución o pérdida de la audición, que puede presentar una discapacidad para ser tomada en consideración.

LA FISICA DEL SONIDO PROPIEDADES DE LAS ONDAS SONORAS Y AUDICION Llamaremos sonido a toda aquella perturbación que sea perceptible por el oído humano, lo cual solosucederá si la frecuencia de estas vibraciones está comprendida entre 8 y 20 000 ciclos por segundos. Estas vibraciones pueden propagarse por cualquier medio mecánico sólido, líquido o gas. Las ondas sonoras están constituidas por ondas longitudinales, en donde las moléculas vibran con relación a sus posiciones de equilibrio en forma paralela a la propagación del sonido. Los sonidos complejos sonmezclas de tonos puros, éstos pueden relacionarse en forma armónica, y en este caso darían una sensación subjetiva de tono, o también relacionarse en forma aleatoria que es lo que percibimos como ruido. La frecuencia de los sonidos audibles se mide en ciclos por segundo o hercios (Hz). Una onda sinusal simple (Fig.1) nos ayuda para conocer un tono puro por el aumento y la disminución cíclica en lacompresión de moléculas de aire. El intervalo de tiempo entre dos picos o crestas de onda es el periodo, la distancia recorrida en un periodo es la longitud de onda, y el número de ciclos por segundo es la frecuencia. La intensidad es la diferencia entre la energía del punto más alto de la onda (pico) y la del punto más bajo (valle), medida por el tímpano. El espacio entre el foco sonoro (lafuente que produce el sonido) y el elemento receptor (nuestro oído) es el llamado campo sonoro.

La gama normal de frecuencias del ser humano es de 50 a 16000 Hz. La mayor parte de los sonidos del habla humana están comprendidos entre los 100 y 8000 Hz, y la sensibilidad auditiva es máxima entre los 1000 y 3000 Hz. La exposición al ruido fuerte puede causar una pérdida de la audición selectiva dealgunas frecuencias y el envejecimiento normal puede reducir la gama de frecuencias audibles. Intensidad y Sonoridad: Frente a las presiones sonoras, el oído soporta desde 10-16 watt/cm2 (umbral auditivo) hasta los 10-4 watt/cm2 (umbral de dolor). Este es un rango muy amplio, por ejemplo el sonido de un rifle produce una presión sonora 100 000 000 de veces mayor que una hoja seca que cae de unárbol. La intensidad es la energía sonora transportada por unidad de tiempo y que atraviesa un área perpendicular a la dirección de propagación. Es decir se refiere a la potencia acústica por unidad de superficie y se expresa en watt/cm2. La sensación subjetiva de la intensidad se define como sonoridad y depende de la frecuencia, ancho de banda y duración del sonido. Intensidad relativa: SegúnFechner y Weber, la sensación subjetiva de la intensidad es proporcional al logaritmo de la intensidad según la forma:

N = 10 x log Intensidad X 10-16

Donde N es el nivel de la sonoridad en decibelios (dB) Intensidad X (intensidad del sonido a evaluar)

Dado que la sonoridad define un fenómeno subjetivo de gran amplitud, se utiliza una escala comprimida logarítmica en lugar de lineal. Lascantidades varían en una relación de 1:100 000 000 (1:106), por lo tanto es que usa una escala logarítmica, siendo la unidad el Bell (Belio). El Belio resulta ser una escala muy grande en la practica por lo que habitualmente se utiliza la décima parte, el decibelio (dB). El nivel de referencia de presión acústica adoptado universalmente es el correspondiente al umbral de audición humana, es decir...