Psicoacústica básica

Enrique Alexandre (@e_alexandre)

Anatomía del oído

Anatomía del oído

• El oído es el órgano encargado de la audición, y está formado por:

• Oído externo: Pabellón auditivo, concha y canal auditivo.

• Oído medio: Tímpano, cadena de huesecillos y ventana oval.

• Oído interno: Laberintos óseo y membranoso.

Anatomía del oído

Pabellón

Canal auditivoTímpano

Huesecillos

Cóclea

Nervio auditivo

Oído externo

• El Pabellón Auditivo se encarga de la recepción del sonido. Realza el sonido en torno a 5 kHz.

• El Canal Auditivo transmite el sonido hasta el tímpano. Es un tubo de unos 2.25cmx0.75cm resonante en torno a 2.5 kHz.

• Resultado final: ganancia relativamente uniforme de 10-20 dB en el margen de 2 a 7 kHz.

Oído medio

• Formado por el timpano, la cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo) y la ventana oval.

• Función básica: adaptación de impedancias (diferencia de áreas tímpano/ventana oval + acción de palanca).

• Función “secundaria”: Protección contra niveles altos y atenuación de los sonidos propios.

• Ganancia >20dB en torno a 1 kHz.

!

Oído medio

• Se encarga propiamente de la percepción, es decir, del modo en que el oído es capaz de distinguir y analizar los sonidos.

• Realiza un análisis espectral de los sonidos, gracias a las propiedades mecánicas de la membrana basilar.

• Se han desarrollado modelos mecánicos de la membrana basilar (e.g. Von Békésy).

• Sensible a las frecuencias comprendidas entre 20 y 20.000 Hz.

Oído interno

Ventana oval

Cámara externa

Cámara interna

Ventana redondaCámara externa

Oído interno

Membrana basilar

Membrana basilar

Psicoacústica básica

¿Psicoacústica?

• Psicoacústica = Psicología + Acústica

• Estudio de la percepción humana subjetiva de los sonidos.

• Objetivo: saber qué oímos para poder concentrarnos en la información audible y descartar aquella que no lo sea.

• Influyen cuestiones fisiológicas y psicológicas.

Umbral de audición

• Es el nivel de presión sonora mínimo que se puede detectar a una frecuencia determinada

• Debido en gran medida a las respuestas en frecuencia de los oídos externo y medio

• Somos más sensibles a frecuencias entre 1 y 5 kHz, principalmente debido a los oídos externo y medio.

• Nuestra capacidad de audición es tal que el umbral de audición viene limitado más por el ruido ambiente.

• Hay grandes diferencias entre individuos (de hasta 20dB)

16 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000−10

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Frecuencia (Hz)

SP

L (

dB

)

Umbral de audición

Sensaciones auditivas simples

• Sonoridad: Sensación subjetiva de nivel que produce un sonido de un nivel de presión sonora determinado. Se mide en Fonios.

• Pitch: atributo de la sensación auditiva que nos permite ordenar los sonidos en una escala musical.

• Timbre: Aquello que nos hace distinguir dos sonidos con la misma sonoridad y el mismo pitch.

16 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000−20

0

20

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60

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100

120

140

Frecuencia (Hz)

SP

L (

dB

)

Umbral de audicion

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Curvas isofónicas

Enmascaramiento

• Fenómeno que produce una elevación del umbral de audición para un sonido, debido a la presencia de otros sonidos. Hay dos tipos:

• Enmascaramiento simultáneo.

• Enmascaramiento temporal.

• Pre-enmascaramiento, que se extiende unos 5 ms.

• Post-enmascaramiento, que se extiende entre 30 y 300 ms.

100 1000 10000−10

0

10

20

30

40

50

60

70

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90

100

Frecuencia (Hz)

SP

L (

dB

)

Enmascaramiento

Tono de prueba

Ruido enmascarador

Frecuencia

SPL (dB)Tono de prueba

Ruido enmascarador

Frecuencia

SPL (dB)

Tono de prueba

Ruido enmascarador

Frecuencia

SPL (dB)Tono de prueba

Ruido enmascarador

Frecuencia

SPL (dB)

Bandas críticas

Pérdidas auditivas

Tipos de pérdidasEl audiograma

Tipos de pérdidas

• ¿Dónde?

• Conductiva, neurosensorial o mixta

• ¿Cuánto?

• Leve, moderada, grave, profunda

• ¿Por qué?

• ¿Cuándo?

• Prelocutiva, perilocutiva, poslocutiva

Pérdidas conductivas

• Ocurren cuando hay algún problema en el oído externo o medio.

• Muchas veces son temporales.

• Las típicas causas son acumulación de cera, perforaciones de tímpano, infecciones, etc. suelen poder tratarse con medicamentos o cirugía.

Pérdidas neurosensoriales

• Ocurren cuando hay algún problema en la cóclea o en el nervio auditivo.

• Las causas típicas son el envejecimiento (presbiacusia), la exposición excesiva al ruido, daños en la cabeza, etc.

• Estas pérdidas suelen ser permanentes, y normalmente no se pueden paliar mediante medicamentos.

• Normalmente se utiliza un audífono o un implante coclear.

Caso particular: Tinitus

• Consiste en oir un pitido u otro tipo de ruido en la cabeza.

• No es una enfermedad en sí, sino un síntoma

• Las causas pueden ser infecciones, cera en los oídos, daños por exposición a ruido, presencia de objetos extraños, toma de medicamentos, etc.

Presbiacusia

• Pérdida auditiva debida a la edad

• Afecta más a las frecuencias altas

• Se puede acentuar por exposición excesiva a ruido

La audición y la edad

Pérdidas auditivas

102

103

104

−20

0

20

40

60

80

100

120

Frecuencia (Hz)

dB

SP

L

umbral normal

umbral con pérdidas

Pérdidas auditivas

El audiograma

Audiograma normal

Pérdidas unilaterales

Pérdidas conductivas

Pérdidas mixtas