Transcripción
Ya hemos mencionado que la cóclea contiene células pilosas (hair cells) que se encargan de transformar las vibraciones en impulsos eléctricos que son transmitidos al cerebro. Cuando nuestro oído capta una onda compleja, la cóclea la separa en varias ondas simples, es decir, en varios parciales. Debemos recordar que cada una de estas ondas simples es de tipo sinusoidal que excita células pilosas específicas, dependiendo de la frecuencia de la onda (Figura 8.19). Las ondas de frecuencia más baja excitan la cóclea en un extremo, mientras que las de frecuencia más alta lo hacen en el extremo opuesto.
Figura 8.19: Excitación de la cóclea según la frecuencia de la onda
Separar una onda compleja en una suma de ondas sinusoidales es conocido como Análisis de Fourier, en honor al matemático francés Joseph Fourier (Figura 8.20). Fourier probó matemáticamente que cualquier onda podía ser obtenida con una suma de ondas sinusoidales de distinta frecuencia y amplitud.
Figura 8.20: Joseph Fourier (1768-1830)
Por lo general, el proceso auditivo se simplifica, asumiendo que cada célula pilosa reacciona únicamente a una frecuencia. Es decir, una célula se encarga de captar la frecuencia de 150Hz, otra la de 151Hz y así sucesivamente, sin interferir entre ellas.
Cada célula pilosa capta una frecuencia principal, pero también capta un poco de las frecuencias circundantes. Es por este motivo que cada célula forma una especie de filtro band-pass en el cual la frecuencia central es la frecuencia que la célula capta con mayor efectividad. Cada uno de estos filtros band-pass es llamado un filtro auditivo. Conforme la frecuencia central del filtro aumenta, también lo hace el ancho de banda de dicho filtro. Sin importar el sonido que escuchemos, siempre habrá un filtro auditivo con una frecuencia central equivalente a la frecuencia del sonido (Figura 8.21).
Figura 8.21: Conjunto de bandas críticas
En algunos casos, el sistema auditivo humano no es capaz de distinguir dos ondas individuales, sino que capta una combinación distorsionada de ambas. A este fenómeno se le conoce como masking. El masking sucede cuando dos ondas poseen frecuencias similares, por lo que excitan regiones de la cóclea muy cercanas entre sí. Cuando esto sucede, decimos que ambas ondas están dentro del mismo ancho de banda crítico.
Escuchemos un ejemplo en el cual podremos percibir claramente las dos ondas sinusoidales que suenan a la vez, pues no se encuentra dentro del mismo ancho de banda crítico.
Audio 8.22: Dos ondas sinusoidales claramente distinguibles
Audio 8.22: Dos ondas sinusoidales claramente distinguibles
Ahora escuchemos dos ondas sinusoidales dentro del mismo ancho de banda crítico, generando masking.
Audio 8.23: Dos ondas sinusoidales generando masking
Audio 8.23: Dos ondas sinusoidales generando masking
A pesar de que siempre haya un filtro auditivo que coincida con las frecuencias que escuchemos, el masking sucede debido a que las frecuencias involucradas son tan cercanas que un mismo filtro capta más de una sola frecuencia a la vez (Figura 8.22).
Figura 8.22: Masking auditivo
Cuando dos ondas estén interfiriendo entre sí, debido a la cercanía de sus frecuencias, es muy probable que se generen beats, es decir, una ondulación en la amplitud del sonido. Esto es causado por la interferencia de fase, fenómeno que estudiaremos más adelante en la lección.
A continuación observamos las frecuencias centrales y anchos de banda críticos para algunos de los filtros auditivos del oído humano (Tabla 8.2).
Tabla 8.23: Anchos de banda críticos del oído humano
