Psicoacústica


La psicoacústica es la rama de la psicofísica que involucra el estudio científico de la percepción del sonido y la audiología : cómo los humanos perciben varios sonidos. Más específicamente, es la rama de la ciencia que estudia las respuestas psicológicas asociadas con el sonido (incluido el ruido , el habla y la música ). La psicoacústica es un campo interdisciplinario de muchas áreas, incluidas la psicología, la acústica, la ingeniería electrónica, la física, la biología, la fisiología y la informática. [1]

La audición no es un fenómeno puramente mecánico de propagación de ondas , sino que también es un evento sensorial y perceptivo; es decir, cuando una persona escucha algo, ese algo llega al oído como una onda sonora mecánica que viaja por el aire, pero dentro del oído se transforma en potenciales de acción neural . Las células ciliadas externas (OHC) de una cóclea de mamífero dan lugar a una mayor sensibilidad y una mejor resolución de frecuencia [ aclaración necesaria ] de la respuesta mecánica de la partición coclear. Estos pulsos nerviosos luego viajan al cerebro donde son percibidos. Por lo tanto, en muchos problemas de acústica, como para el procesamiento de audio, es ventajoso tener en cuenta no solo la mecánica del entorno, sino también el hecho de que tanto el oído como el cerebro están involucrados en la experiencia auditiva de una persona. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]

El oído interno , por ejemplo, realiza un procesamiento de señales significativo al convertir formas de onda de sonido en estímulos neurales, por lo que ciertas diferencias entre formas de onda pueden ser imperceptibles. [2] Las técnicas de compresión de datos , como MP3 , hacen uso de este hecho. [3] Además, el oído tiene una respuesta no lineal a los sonidos de diferentes niveles de intensidad; esta respuesta no lineal se llama sonoridad . Las redes telefónicas y los sistemas de reducción de ruido de audio hacen uso de este hecho al comprimir muestras de datos de forma no lineal antes de la transmisión y luego expandirlas para su reproducción. [4] Otro efecto de la respuesta no lineal del oído es que los sonidos que tienen una frecuencia cercana producen notas de ritmo fantasma o productos de distorsión de intermodulación . [5]

El término "psicoacústica" también surge en las discusiones sobre la psicología cognitiva y los efectos que las expectativas personales, los prejuicios y las predisposiciones pueden tener en las evaluaciones y comparaciones relativas de los oyentes de la estética y la agudeza sonora y en las determinaciones variables de los oyentes sobre las cualidades relativas de varios sonidos musicales. instrumentos e intérpretes. La expresión que uno "escucha lo que quiere (o espera) escuchar" puede pertenecer a tales discusiones. [ cita requerida ]

El oído humano puede escuchar nominalmente sonidos en el rango de 20 Hz (0,02 kHz) a 20 000 Hz (20 kHz). El límite superior tiende a disminuir con la edad; la mayoría de los adultos no pueden oír por encima de 16 kHz. La frecuencia más baja que se ha identificado como un tono musical es de 12 Hz en condiciones ideales de laboratorio. [6] Los tonos entre 4 y 16 Hz se pueden percibir a través del sentido del tacto del cuerpo .

La resolución de frecuencia del oído es de aproximadamente 3,6 Hz dentro de la octava de 1000 a 2000 Hz. Es decir, los cambios en el tono superiores a 3,6 Hz se pueden percibir en un entorno clínico. [6] Sin embargo, incluso las diferencias de tono más pequeñas se pueden percibir a través de otros medios. Por ejemplo, la interferencia de dos tonos a menudo se puede escuchar como una variación repetitiva en el volumen del tono. Esta modulación de amplitud se produce con una frecuencia igual a la diferencia de frecuencias de los dos tonos y se conoce como pulsación .


Un contorno de igual volumen . Tenga en cuenta la sensibilidad máxima alrededor de 2–4 kHz, en el medio de la banda de frecuencia de la voz .
Gráfico de enmascaramiento de audio
La codificación de audio perceptual utiliza algoritmos basados ​​en la psicoacústica.
modelo psicoacústico