Clase V: El oído y fundamentos de Psicoacústica. Parte I

En esta clase tratamos con las distinciones siguientes:

Partes fundamentales del oído: el pabellón , el oído medio y el oído interno. El tímpano y cómo reacciona a los umbrales. Las células ciliadas: su función. El tímpano frente al "umbral de ruido de fondo" (su tensión y sus saltos elásticos frente a los picos... el caso de los esquimales).

Fundamentos de Psicoacústica:

-) Los umbrales de audición, sensación y de dolor. ¿Qué son? ¿a cuántos dB spl?

-) El oído como un sistema no lineal... ¿qué significa?

-) La percepción de armónicos (distorsión) por efecto de la intensa presión sonora

-) Las curvas Isofónicas (Fletcher and Munson). Su interpretación. Conclusiones generales a partir de los datos que nos proporciona:
         -)  En general, escuchamos mejor las medias frecuencias medias. Este hecho... ¿a qué aspecto de la cotidianidad de nuestra escucha favorece? ¿Por qué?
         -) Mientras más bajo el nivel de presión sonora ... ¿qué sucede con las curvas y qué nos dice la relación que existe entre la percepción de las diferentes frecuencias para un nivel dado a 1000 Hz?
         -) Mientras más alto el nivel de presión sonora...¿qué sucede entre los niveles de percepción de las diferentes frecuencias?

Considerar a cuántos dB de presión sonora debo compensar una frecuencia dada para "sentirla" a igual nivel que una señal de 1000 Hz ( la referencia ) escuchada a un nivel dado.

Considere además, qué indicios nos brinda este gráfico frente al hecho de que se considera a los niveles de 75 y 85 dB spl como los óptimos para mezclar en estudio.

¿Para qué es el botón de Loudness en los equipos de sonido domésticos? ¿Por qué y para qué no son iguales los monitores profesionales para un estudio de audio a los parlantes de un equipo de sonido doméstico?

-) Índice de desafinación frente a cambios bruscos de presión sonora. Por ejemplo, al cambiar 100 Hz de 40 a 100 dB spl percibimos un cambio de 10% de afinación. Para 500 Hx es del 2%.

-) Los 3 efectos de interacción de sonidos separados, a causa de la no "linealidad" del oído:

    
   a) Batimento (beat o beating) : para 2 señales a poca diferencia en Hz y similar amplitud se produce una tercera frecuencia en forma de una oscilación (un trémolo) con una rata de variación igual a la diferencia ntre las 2 frecuencias. Por ejemplo, entre 440 y 438 Hz se produce un batimento de 2 Hz.
Esto debido a la inhabilidad de nuestro oído de separar 2 frecuencias tan cercanas, y también debido a la ligera diferencia de fase entre ambas señales.
   
   b) Combinación de tonos o sobretonos (tone combination): para señales con frecuencias con más de 50 Hz de diferencia, se producen 2 frecuencias audibles (aunque estas NO existen realmente sino en nuestra percepción):
una producto de la suma de sus frecuencias, otra producto de la resta. Por ejemplo, entre 500 y 550 Hz se producen en nuestra escucha 1050 y 50 Hz. ¿Cuál escuchamos mejor? ¿Por qué?
Vale hacer notar, que lo mismo sucede entre las frecuencias parciales de los sonidos involucrados, pero por supuesto (¿por qué?), son mucho más difíciles de percibir.
  
  c) Enmascaramiento (masking): recuerdan ¿por qué no escucho mi "tinitus" todo el día, sólo en condiciones más "silenciosas"?
  Cuando dos señales de frecuencia cercana tienen un diferencia significativa de amplitud, la de mayor amplitud tiende a "opacar" o cubrir a la más débil. Mientras más cercanas las frecuencia, más proclive a esta tendencia.
En cambio, un tono "de bajo volumen" a 2000 Hz junto a una a 700Hz que suene a mayor nivel de "volumen" tenderá a discernirse mejor pese a esta diferencia de amplitud...¿por qué?

Problemas

Para cálculo de la intensidad sonora y potencia de señal (Clase IV):

1) Cuántos dB corresponden a duplicar la presión sonora. ¿Por qué?

2) Cuántos dB corresponden a duplicar la potencia de una señal. ¿Por qué?

3) Si una señal sinusoidal tiene un pico de amplitud A=15.

      a) ¿ Cuanto es su valor pico a pico?

      b) ¿Cuánto es la media cuadrática (valor rms)?

4) ¿Cúanto veces multipliqué la presión sonora para producir un cambio de:
      a) 86 dB spl ?
      b) 92 dB spl ?
      c) -12 dB spl ?

5) ¿Cúanto veces multipliqué el nivel de la señal para producir un cambio de:
      a) 23 dBm ?
      b) 46 dBm ?
      c) -9dBm

6 ) ¿Cuántos dBv son 1 V ?

7) ¿Cuánto y en qué dirección debo mover un micrófono para incrementar el nivel de su señal en 4 veces?


Sobre Envolventes - Trémolo - Vibrato (Clase III):

1) ¿Qué forma de onda utilizaría para hacer que una señal aparezca y desaparezca abruptamente? (Como el tono del teléfono cuando está ocupado). ¿Sobre qué parámetro del sonido la aplicaría?

2) Representa gráficamente el cambio en el tiempo de una señal cualquiera (la portadora) modulada en amplitud con una onda triangular. ¿Cómo se le llama a esta variación de la señal?

Clase IV: Amplitud / Intensidad sonora / Escala de Decibeles

En esta clase tratamos con las distinciones siguientes:

Amplitud de una señal: pico (peak) y valor pico-a-pico (peak to peak). Valor Rms, su relación con el pico
de una señal sinusoidal y su significado en términos de percepción auditiva.

Los niveles de presión sonora:
- Umbral de audición y Umbral del dolor.
- La escala de dB spl. Su cálculo y su relación con el incremento/reducción del nivel de presión acústica..

Los niveles de potencia de la señal:
- Los dBm: con referencia a 1 mw. Su cálculo y relación con el incremente/reducción de la potencia.

Links de utilidad:

http://es.wikipedia.org/wiki/Decibelio

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_sonido

http://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_(sonido)

Clase III: Envolvente - Tremolo - Vibrato

Los contenidos vistos en clase:

- Relación entre las octavas y las frecuencias en el rango de audición.

- Envolvente: descripción en el tiempo del cambio de un parámetro de una señal. Se puede aplicar, por ejemplo, a la amplitud o la frecuencia.
Los "polos" o segmentos de un diseño de envolvente en la síntesis clásica comprende 4 variables son el ADSR: Attack (ataque) - Decay (decaimiento) - Sustain (sostenimiento) - Release (liberar o soltar), y se refieren al valor en tiempo para cada una de esas fases.

Esto no significa que una envolvente sólo posean 4 segmentos, pero digamos que estos valores son los clásicos los básicos a contemplar.

Cuando aplicamos variaciones periódicas a las envolventes nos topamos con las siguientes nociones:

- Trémolo: variación periódica de amplitud

- Vibrato: variación periódica de frecuencia.

De esta manera, podemos utilizar ondas simples para "dibujar" la variación en valores de una señal de audio. La señal que "suena" pasa a llamarse entonces la portadora, mientras que la que "dibuja" o describe la variación bien sea de amplitud o bien de frecuencia pasa a llamarse la moduladora. En la moduladora, su amplitud determina el rango del cambio, mientras que su frecuencia la rata o velocidad a la que sucede el cambio.

Recuerden que pueden profundizar nociones en:
http://www.ears.dmu.ac.uk/spip.php?page=glossaryLang&lang=es

Problemas:

RECUERDA:  examen corto sobre fase primeros 20 minutos próxima clase.