Respostes en freqüència de l'oïda


RESPOSTES EN FREQÜÈNCIA DE L'OÏDA EXTERNA I MITJA

 

L'orella externa i mitja actuen com amplificadors del senyal sonor que ens arriba per via aèria. Existeix el que anomenem ressonància del conducte auditiu (CAE), l'adaptació de l'oïda mitja (diferència de medi i diferència de superfícies entre membranes timpànica i oval), punt de màxima transferència d'acoblament i mínim de pèrdues per reflexió i l'anomenat reflexa estapedial.

 

A continuació podem veure la resposta en freqüència de l'oïda externa i l'oïda mitja. Cal tenir en compte que sols per nivells moderats i sense tenir en compte el reflexa estapedial. Realitza funció de filtre passa baixos; trobem un increment de la corba a 4 kHz (ressonància de la caixa timpànica).

 

 

RESPOSTA EN FREQÜÈNCIA DE L'OÏDA INTERNA

 

L'orella interna és un transductor de les vibracions sonores en impulsos nerviosos. L'element que realitza aquesta funció és la còclea, on hi tenim ubicat l'òrgan de Corti. La membrana basilar disminueix el gruix i la rigidesa al llarg de la còclea; varia la velocitat de propagació de les ones.

 

Les ones sonores en generen a la finestra oval i es transmeten al llarg de la còclea per un medi aquós. Són ones viatgeres que augmenten la seva amplitud fins arribar al punt més àlgic (on es detecta la freqüència del so) i després decreix ràpidament fins a morir a la finestra rodona.

 

 

La zona de la membrana basilar propera a la finestra oval, serà la responsable de les freqüències altes, i la zona propera al helicotrema serà la responsable de les freqüències baixes. 

 

RESOLUCIÓ FREQÜENCIAL DE LA CÒCLEA

 

La còclea té, al llarg del seu recorregut, diferent densitat i flexibilitat, i per tant, trobem diverses freqüències de ressonància. Les freqüències de ressonància que mobilitzin de manera més evident una determinada zona seran les que millor es percebin.  

 

En un so complexa les diverses freqüències que entren en ressonància s'amplifiquen a la còclea. En l'esquema següent podem veure que s'han amplificat diverses freqüències i que el pic més alt (freqüència principal) en cada un dels llocs amplificats serà el que percebrem millor. Això fa que s'eviti la barreja de diverses freqüències, el que faria perdre resolució auditiva i per tant, una discriminació auditiva més pobre.


RESOLUCIÓ I DISCRIMINACIÓ DE FREQÜÈNCIA


La definim com el mínim augment d'intensitat sonora perceptible en el ésser humà. La sensació subjectiva d'intensitat sonora que ens proporciona dos tons purs d'igual amplitud i de freqüències diferents.

LLINDAR DE RESOLUCIÓ D'INTENSITAT

 

La percepció d'intensitat en funció de la freqüència té a veure amb les corbes isofòniques. El nivell de sonoritat d'una senyal acústica és numèricament igual a la intensitat del so a 1000 Hz (veure la gràfica de les corbes isofòniques). El llindar diferencial d'intensitat és de 3 dB

 

LLINDAR DIFERENCIAL DE FREQÜÈNCIA

 

Per dos tons purs de freqüències diferents, per obtenir la mateixa intensitat sonora, cal que les amplituds siguin diferents, i així obtenir la mateixa sensació subjectiva d'intensitat sonora. 

 

L'alçada és una mesura subjectiva que ens permet quantificar quan aguda resulta una senyal, i com aquesta estimació subjectiva de la freqüència d'un to pur no és lineal. el MEL és la mesura subjectiva de la freqüència percebuda per l'oïda humana. Quantifica l'alçada d'un so i és una unitat psicoacústica subjectiva

 

 

Aquest fenomen es troba molt relacionat amb l'ampla de les bandes crítiques. El nivell de so te una certa influència sobre la percepció subjectiva del to, pot arribar a provocar variacions de fins a un 10% en la freqüència subjectiva.

 

Un exemple d'això, és el fenomen de percepció subjectiva del to en una família harmònica de freqüències distribuïdes uniformement en l'espectre i que és percebuda com a un to únic. Fins i tot suprimint la fonamental, el que rebem és la diferència entre dos components harmòniques successives.

 

Aquest fenòmen explica, el fet que suprimint la banda baixa de la veu o de la música, som perfectament capaços de percebre quasi tot el seu contingut. Seria el cas de la banda telefònica, que talla les freqüències per sota de 400 Hz. El timbre serà sempre igual, per això encara què la línia telefònica sigui de pitjor qualitat, podem distingir la veu d'aquella persona. 

 

Com a resultat empíric i tenint en compte els fenòmens abans descrits, l'oïda humà és capaç de diferenciar entre 30 freqüències per cada 1/3 d'octavaAquesta resolució freqüencial és deguda a la sintonització mecànica de la membrana basilar, i a la capacitat de sintonització de les cèl·lules ciliades externes. Sumant els dos fenòmens obtenim aquesta extraordinària resolució freqüencial.

 

Si sentim de 20 a 20.000 Hz existeixen 10 octaves, i si tal com s'ha dit, per cada 1/3 d'octava distingim 30 freqüències diferents, tindrem 30 terços d'octava i 900 freqüències diferents perceptibles per l'oïda humà.


EMMASCARAMENT


Un so amb un nivell de intensitat i una banda de freqüències major que un altre, provoca que el segon so no el sentim. En aquest cas parlem de sonoritat subjectiva total

 

En aquest punt, també cal parlar del concepte de banda crítica. Amb un so de banda estreta, a l'augmentar el seu ampla de banda (sense augmentar la seva intensitat), no percebem un augment de la sonoritat si l'ampla de banda del so complexa sigui menor que un valor al qual anomenem banda crítica. Si sobrepassem el valor, la sonoritat comença a augmentar en funció de l'ampla de banda de l'estímul acústic.

Imatge 1. L'amplitud de banda crítica del ésser humà és aproximadament de 1/3 d'octava. Aquest ampla de banda varia en funció de la banda de freqüències que escollim. A major freqüència major ampla de banda.

 

Les cèl·lules ciliades s'exciten per grups. A l'augmentar l'ampla de banda, augmentem el nombre de cèl·lules ciliades que s'exciten. Si no ampliem la zona, no percebem un nivell més elevat.

 

Un estímul de 50 dB SPL a una fc de 1,5 kHz, equival a una sonoritat de 2 sons. La sonoritat val 2 fins que no superi l'ampla de banda crític, un cop superat, la sonoritat de l'estímul augmenta.

 

EMMASCARAMENT FREQÜENCIAL

 

La còclea la tenim dividida en 24 bandes crítiques aproximadament (cada banda crítica ocupa 1/3 d'octava). 

 

Un so pur o una banda de so exciten quasi igualment a les cèl·lules annexes a la membrana basilar, sempre dins de la banda crítica, i d'una forma més atenuada a les cèl·lules de les bandes col·laterals (segons quina sigui la seva intensitat).

 

 

Imatge 3. Un to pur estimula un cert nombre de freqüències segons quina sigui la seva intensitat. Si simultàniament tenim un to amb una freqüència diferent però que queda dins del radi d'acció del primer, el segon to no el percebem.

 

EMMASCARAMENT TEMPORAL

 

Si una senyal té una amplitud més gran que una altre a nivell temporal, la segona deixa d'escoltar-se. Dues senyals simultànies, una prou forta com per eclipsar l'altre. Un exemple seria la percepció del so produït per la parla, aquest presenta una forma d'ona en l'eix temporal com el de la figura següent:

 

Imatge 4. En aquesta podem veure que cada fonema ens presenta una oscil·lació i que cada oscil·lació està dividida en dues parts, l'atac (porta a terme el so produït per la consonant) i l'atenuació (produïda per la vocal). La consonant és un so curt en el temps i ens instrodueix el canvi o transició de l'ona. Te associat un nivell energètic baix. És la vocal la que tindrà l'energia. S'ha de tenir en compte que el nivell d'energia es troba associat al d'amplitud  i que per tant, l'amplitud de l'ona vindrà donada per la vocal. 

 

Imatge 5. Si afegim un soroll d'un valor d'amplitud determinat, el soroll estarà emmascarant el so produït per les consonants, i sols percebrem el so de les vocals.


RESOLUCIÓ I INTEGRACIÓ TEMPORAL


SO, SILENCI I DISCRIMINACIÓ PER DURADA

 

Definim so com l'ona que percebem d'una font que fa vibrar les partícules de l'aire i provoca en la nostre oïda un estímul capaç d'activar i transmetre un senyal al nostre cervell.

 

Definim silenci com el període de temps que la nostre orella no és capaç de percebre cap ona sonora. El nivell d'intensitat que ens arriba a la còclea és inferior al llindar necessari per a que les cèl·lules ciliades siguin capaçes d'activar el nervi acústic.

 

RESOLUCIÓ TEMPORAL NORMALITZADA I PATOLÒGICA 

 

Entenem resolució temporal com l'habilitat de l'oïda per a seguir ràpides transicions de l'amplitud dels estímuls. 

 

La resolució temporal dels individus amb hipoacúsia s'han avaluat utilitzant els mètodes de test del GAP o mitjançant el mètode de la funció de transferència de la modulació temporal (TMTF). 

 

En individus normoients, s'ha avaluat que un GAP de 1 a 3 mseg., correspon a una resolució temporal normalitzada. 

 

En individus amb hipoacúsies coclears, la resolució temporal pot veure's reduïda, amb valors de resolució temporal superiors als 5 mseg., el que implicarà una pobre habilitat per a la discriminació verbal.


Bibliografia