banda crítica
En audiología y psicoacústica , el concepto de bandas críticas , introducido por Harvey Fletcher en 1933 [1] y perfeccionado en 1940, [2] describe el ancho de banda de frecuencia del "filtro auditivo" creado por la cóclea , el órgano sensorial de la audición dentro del oído _ Aproximadamente, la banda crítica es la banda de frecuencias de audio dentro de la cual un segundo tono interferirá con la percepción del primer tono por enmascaramiento auditivo .
Psicofisiológicamente , las sensaciones de latido y aspereza auditiva pueden vincularse a la incapacidad del mecanismo de análisis de frecuencia auditiva para resolver entradas cuya diferencia de frecuencia es menor que el ancho de banda crítico y al "cosquilleo" irregular resultante [3] del sistema mecánico ( membrana basilar ). ) que resuena en respuesta a tales entradas. Las bandas críticas también están estrechamente relacionadas con los fenómenos de enmascaramiento auditivo : audibilidad reducida de una señal de sonido cuando está en presencia de una segunda señal de mayor intensidad dentro de la misma banda crítica. Los fenómenos de enmascaramiento tienen amplias implicaciones, que van desde una relación compleja entre el volumen(marco de referencia perceptivo) e intensidad (marco de referencia físico) a algoritmos de compresión de sonido .
Los filtros se utilizan en muchos aspectos de la audiología y la psicoacústica , incluido el sistema auditivo periférico. Un filtro es un dispositivo que aumenta ciertas frecuencias y atenúa otras. En particular, un filtro de paso de banda permite que pase un rango de frecuencias dentro del ancho de banda mientras detiene las que están fuera de las frecuencias de corte. [4]
La forma y organización de la membrana basilar significa que diferentes frecuencias resuenan con particular fuerza en diferentes puntos a lo largo de la membrana. Esto conduce a una organización tonotópica de la sensibilidad a los rangos de frecuencia a lo largo de la membrana, que se puede modelar como una matriz de filtros de paso de banda superpuestos conocidos como "filtros auditivos". [5] Los filtros auditivos están asociados con puntos a lo largo de la membrana basilar y determinan la selectividad de frecuencia de la cóclea y, por lo tanto, la discriminación del oyente entre diferentes sonidos. [4] [6] No son lineales, dependen del nivel y el ancho de banda disminuye desde la base hasta el vértice de la cóclea a medida que la sintonización en la membrana basilar cambia de alta a baja frecuencia. [4][6] [7] El ancho de banda del filtro auditivo se denomina ancho de banda crítico, como sugirió por primera vez Fletcher (1940). Si una señal y un enmascarador se presentan simultáneamente, solo las frecuencias del enmascarador que caen dentro del ancho de banda crítico contribuyen al enmascaramiento de la señal. Cuanto mayor sea el ancho de banda crítico, menor será la relación señal-ruido (SNR) y más se enmascarará la señal.
Otro concepto asociado con el filtro auditivo es el ancho de banda rectangular equivalente (ERB). El ERB muestra la relación entre el filtro auditivo, la frecuencia y el ancho de banda crítico. Un ERB pasa la misma cantidad de energía que el filtro auditivo al que corresponde y muestra cómo cambia con la frecuencia de entrada. [4] [6] A bajos niveles de sonido, el ERB se aproxima mediante la siguiente ecuación según Glasberg y Moore: [6]
Se cree que cada ERB equivale a alrededor de 0,9 mm en la membrana basilar. [6] [7] El ERB se puede convertir en una escala que se relaciona con la frecuencia y muestra la posición del filtro auditivo a lo largo de la membrana basilar. Por ejemplo, un número ERB de 3,36 corresponde a una frecuencia en el extremo apical de la membrana basilar, mientras que un número ERB de 38,9 corresponde a la base y un valor de 19,5 se encuentra a medio camino entre los dos. [6]
