La función del medio transmisor es fundamental, ya que el sonido no se propaga en el vacío. Por ello, para que exista el sonido, es necesaria una fuente de vibración mecánica y también un medio elástico(sólido, líquido o gaseoso) a través del cual se propague la perturbación. El aire es el medio transmisor más común del sonido. La velocidad de propagación del sonido en el aire es de aproximadamente 343 metros por segundo a una temperatura de 20 ºC (293 kelvin).
Cuando un objeto (emisor) vibra, hace vibrar también al aire que se encuentra alrededor de él. Esa vibración se transmite a la distancia y hace vibrar (por resonancia) una membrana que hay en el interior del oído, el tímpano, que codifica (convierte) esa vibración en información eléctrica. Esta información se trasmite al cerebro por medio de las neuronas. El cerebro decodifica esa información y la convierte en una sensación. A esa sensación se le denomina “sonido”.
La voz humana (los distintos sonidos que conforman el habla) también se consideran sonidos. Éstos se estudian en la fonética y en la fonología.
Las variaciones de presión, humedad y/o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a la su vecina, provocándose un movimiento en cadena.
Estas perturbaciones del medio producen las llamadas ondas sonoras, que cuando inciden sobre el oído humano se produce una sensación descrita como sonido.
En concreto, el sonido (las ondas sonoras) son ondas mecánicas (ondas de compresión), pues precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido), que trasmita la perturbación. Es, el propio medio, el que produce y propicia la propagación de estas ondas, con su compresión y expansión. Para que este medio, puede comprimirse y expandirse es un requisito fundamental que se trate de un medio elástico. Un cuerpo rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Sin medio elástico, no habría sonido, pues las ondas sonoras no se propagan en el vacío.
Por otro lado, la presión de las partículas que transportan la onda se produce en la misma dirección de propagación de la onda. Por tanto, las ondas sonoras son ondas longitudinales.
Además, las ondas sonoras se desplazan en tres direcciones y sus frentes de onda son esferas radiales que salen desde el foco de la perturbación en todas las direcciones. Por esto, son ondas tridimensionales o esféricas.
El hercio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora cada segundo (frecuencia). El oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 20 y los 20.000 Hz. Las ondas que poseen una frecuencia inferior a los 20 Hz se denominan infrasónicas y las superiores a 20000 Hz, ultrasónicas.
La sensación de sonoridad es la percepción sonora que el hombre tiene de la intensidad de un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamada fonio, que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamado “umbral de audición”) corresponde a I0 = 1 x 10 -12 W/m²
El oído externo no reviste demasiada importancia en el hombre, ya que se ha comprobado mediante estudios que el pabellón auricular aumenta solamente la audición en una mínima parte. Los músculos que aquí intervienen están atrofiados y la oreja se encuentra pegada a la cabeza e inmóvil. Ocurre casi completamente lo contrario en algunos animales como los cérvidos (ciervo), equinos (caballo), felinos (gato) entre otros, porque ellos sí tienen un buen desarrollo de la concha auricular y los músculos auriculares tienen la movilidad necesaria para desplazarse a voluntad. Esto es lo que les permite, además de aumentar en parte la audición, lograr movimientos de rotación para encontrar el origen de la fuente sonora.
El conducto auditivo es de forma sinuosa, impidiendo de esta manera que ingresen partículas extrañas y se proyecten sobre el tímpano. Su forma cilíndrica hace que éste funcione como un resonador acústico.
El tímpano recoge la onda sonora proyectada en su superficie, comportándose de diferente forma según las diferentes frecuencias.
Ya en el oído medio, la cadena de huesecillos toma las vibraciones proyectadas sobre el tímpano y las conduce a la ventana oval (oído interno). Es decir que la membrana del tímpano conduce el sonido hacia el oído interno a través de la cadena de huesecillos que actúa como un todo. Esta cadena está sostenida dentro de la caja timpánica por músculos y ligamentos que le dan la movilidad necesaria para conducir el estímulo sonoro. Los músculos timpánicos se combinan de tal manera que se contraen al mismo tiempo formando una unidad de defensa ante los ruidos intensos, es decir que oficia de amortiguador del sonido a altas intensidades. La contracción en forma permanente de estos músculos causaría un descenso importante del umbral auditivo, principalmente en los tonos bajos. Dicha contracción es siempre simultáneamente y en ambos oídos.
La trompa de Eustaquio es el nexo de comunicación de la caja timpánica con la faringe cumpliendo dos funciones: neumática (reviste interés audiológico) y evacuatoria. Cuando existe dentro de la caja menor presión que la del medio ambiente ocurren una serie de fenómenos reflejos que deben equilibrar las presiones ingresando el aire a través de la trompa. Dicho equilibrio es necesario para que la transmisión del sonido por el oído medio sea normal.
Si en cambio la presión es mayor que la del medio ambiente, tiene lugar el reflejo de deglución o fenómenos como la tos y el bostezo, permitiendo la contracción de los músculos.
La trompa de Eustaquio se abre y deja pasar aire a las cavidades del oído medio.
Ahora bien, el oído interno es un espacio lleno de líquido y está abierto sólo por dos ventanas oval y redonda. En la primera tenemos un pistón que es la platina del estribo y en la segunda una membrana elástica llamada también "tímpano secundario". Al ejercer una presión en una de ellas, ésta se transmite por los líquidos perilinfáticos debiendo descomprimirse por la otra. La onda sonora se transmite entonces por los líquidos endóticos y va a impresionar la membrana basilar en un lugar específico, correspondiente a una determinada frecuencia, los agudos en la base y los graves en el extremo del caracol (helicotrema).
Velocidad de sonido en el aire
En este caso las propiedades físicas del aire, su presión y humedad por ejemplo, son factores que afectan la velocidad.
Por ejemplo, cuanto mayor es la temperatura del aire mayor es la velocidad de propagación. La velocidad del sonido en el aire aumenta 0,6 m/s por cada 1º C de aumento en la temperatura.
Velocidad de sonido en el agua
La velocidad del sonido en el agua es de interés para realizar mapas del fondo del océano. En agua salada, el sonido viaja a aproximadamente 1.500 m/s y en agua dulce a 1.435 m/s. Estas velocidades varían debido a la presión, profundidad, temperatura, salinidad y otros factores.
Ondas radioeléctricas
Las ondas sonoras no son iguales a las ondas de radio y por lo tanto no se propagan a la misma velocidad.La velocidad de propagación de las ondas sonoras (que son mecánicas) es de 340 m/s en el aire. La velocidad de propagación de las ondas radioeléctricas (ondas de radio u electromagnéticas) es la misma que la de la luz: 300.000 km/s aproximadamente.
La audición
La audición son los procesos psico-fisiológicos proporcionan al hombre la capacidad de oír.
Más allá de las ondas sonoras (física del sonido), el proceso de la audición humana implica procesos fisiológicos, derivados de la estimulación de los órganos de la audición, y procesos psicológicos, derivados del acto consciente de escuchar un sonido.
Podemos dividir el sistema auditivo en dos partes:
* Sistema auditivo periférico (el oído), responsable de los procesos fisiológicos que captan el sonido y lo envía al cerebro.
* Sistema auditivo central (nervios auditivos y cerebro), responsable de los procesos psicológicos que conforman lo que se conoce como percepción sonora.
Breve resumen del proceso de audición
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