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Categories:
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Objectives:
Comprender el comportamiento no lineal del oído mediante el experimento de Fletcher y Mundson sobre la sensación sonora.
Materials:

PC, altavoces, CD con sonidos y vídeos.

Assembly Time:
Menos de 5 minutos
Description:

Se suele decir que el oído humano es capaz de detectar sonidos comprendidos en el rango de frecuencia de 20-20.000 Hz aproximadamente y en el rango de presión acústica de 20 µP a 200 Pa (presión acústica= variaciones, positivas o negativas, respecto de la presión atmosférica). O lo que es lo mismo, entre 10-12 W y 100 W de intensidad de dicha presión.

Sin embargo, el oído es un órgano que se comporta de forma muy poco lineal. Por un lado, solo aprecia diferencias de intensidad de diferentes órdenes de magnitud. Es decir, la respuesta es logarítmica. Por este motivo se suelen utilizar el nivel sonoro en decibelios para expresar la intensidad:

 

L_{p}\left ( dB \right )= 10\cdot log\left [ \frac{I}{I_{0}} \right ]= 20\cdot log\left [ \frac{p_{e}}{p_{0}} \right ]

 

Siendo I0= 10-12 W/m2 y p0= 20 µP los niveles umbral de la presión acústica y de la intensidad de dicha presión (ver la tabla de la siguiente página)

Por otro lado, la respuesta del oído para las diferentes frecuencias no es la misma. De hecho sigue unas curvas denominadas isofónicas, que indican la intensidad que debe tener un sonido para que sea percibido con la misma sensación sonora por el oído humano (ver la gráfica inicial). Para tener una referencia de la sensación sonora se toma la intensidad de un sonido a 1000 Hz de frecuencia. Cada curva isofónica aparece indicada con un cierto número en “fonios” e indica la intensidad que deberá tener un sonido a cualquier frecuencia para que la sensación sonora o volumen con que es percibido sea siempre el mismo. Dicha intensidad aumenta mucho para las frecuencias bajas y para las altas, mientras presenta un mínimo alrededor de 3000-5000 Hz.

La curva discontinua indica la intensidad minima que debe tener un sonido para que lo podamos percibir (intensidad umbral). En algunos casos es negativa porque la intensidad umbral para algunas frecuencias es inferior a la tomada como referencia.

Sensibilidad acústica: curvas isofónicas

Uso de los materiales del CD

Directorio 1. Vídeo donde se escuchan sonidos en función de la frecuencia

Directorio 2. Experimento de Fletcher y Mundson sobre la subjetividad de la percepción de las diferentes frecuencias. Se escuchan una serie de sonidos registrados con el mismo nivel de intensidad y de distinta frecuencia. A continuación de cada uno, se escucha la frecuencia de referencia: un pitido a 1000 Hz (también al mismo nivel de intensidad). Se observa cómo las frecuencias por debajo del pitido de referencia a 1000 Hz se oyen con menor volumen. Sin embargo el pitido de frecuencia a 5000 Hz se percibe con mayor volumen que el sonido de referencia. La razón de esta percepción no lineal de la intensidad se debe probablemente a la adaptación evolutiva de los humanos al medio para percibir mejor los sonidos más importantes para su supervivencia: ruidos, gritos de alerta, zumbido de mosquitos potencialmente portadores de enfermedades, etc.

Directorio 3. Vídeos que muestran el efecto de la onda de presión en escaparates y en el cabello humano.

Comentaris:

El tiempo de montaje, ejecución y demostraciones es de 5-10 minutos.