4.1. Mecanismos de audición espacial [2]

A continuación listamos una serie de parámetros que nuestro oído utiliza para localizar la fuente del sonido. Muchos de ellos dependen de cada individuo, así como de la forma de su cabeza y de sus distintos miembros. Veremos más adelante como algunos definen la situación vertical, otros la e izquierda derecha, como otros dependen de la frecuencia, etc.

Según Begault , hay ocho características por las que localizamos el sonido, estas son  Diferencia de tiempos interaurales (Interaural time difference ó ITD), el movimiento de la cabeza y movimiento de la fuente, la respuesta del pabellón auditivo (características de ITD e IID ambiguas, HRTF, localización con características HRTF), característica de la distancia (Intensidad, volumen, influencia de la familiaridad, características espectrales y binaurales para la distancia), reverberación. A continuación describimos los aspectos más importantes:

1. El tiempo de llegada del frente de onda a los oídos o, mejor dicho, la diferencia de los tiempos de llegada entre los dos oídos es uno de los mecanismos usados por nuestro sistema auditivo para localizar una fuente de sonido. Este tiempo se conoce como ITD (Interaural Time Difference). Este efecto es útil hasta una frecuencia en la que la longitud de onda del sonido se aproxima al doble de la distancia entre los dos oídos, a partir del cual, no se diferencia un sonido de otro. Este tiempo de llegada del sonido, nos permite localizar el sonido en un ángulo horizontal 90º (derecha)-270º (izquierda). Parece ser efectivo a frecuencias por debajo de los 900Hz
2. El sonido de una fuente que venga de la izquierda (por ejemplo) llegará primero al odio izquierdo, pero tendrá que viajar hasta el otro lado. En realidad lo que ocurre, es que el sonido es difractado alrededor de la cabeza para llegar al oído derecho y por lo tanto tendrá que viajar más. Este tiempo se llama (ILD) Interaural Time Loudness Difference, que abarca tanto el efecto pantalla de la cabeza como el debido a la distancia extra que recorre.

Ambos el ITD, y el ILD se describe con con más atención más adelante.

1. Cuando los ITD's y ILD's son prácticamente los mismos, entra en juego otro factor, el HRTF (Head Related Tranfer Functions) . Esto ocurre cuando el sonido está localizado en el plano medio. De tal modo, que parece que la localización se lleva a cabo con la convolución de la señal y de la forma de nuestro torso superior, cabeza, cuello y nuestras orejas. La información recogida es útil para determinar tanto la elevación como la localización trasera o delantera. Para estas funciones tenemos toda una sección dedicada. [3]
2. Distancia :

   • El volumen: aunque parezca muy sencillo, el volumen de un sonido es un parámetro poco fiable para la localización del sonido.¿por qué? Sabemos que la energía acústica cae inversamente al cuadrado de la distancia, pero cuando manejamos sólo amplitudes (como por ejemplo en los ordenadores) no es lo mismo que la impresión de volumen . Esto es debido a que el volumen no está linealmente relacionado con la amplitud y es muy dependiente de nuestro conocimiento adquirido del comportamiento de las fuentes sonoras que lo crean. (no creemos que una persona murmurando a nuestro lado tiene más volumen que un amigo nuestro gritando a muchos metros de nosotros)
   • Proporcionalidad entre Reverberación y sonido seco : En habitaciones cerradas, la energía de una densa reverberación será más o menos constante, mientras que en distancias largas la energía que un sonido directo (seco, sin reverberación) caerá con la distancia. Parece ser que es el mayor responsable en nuestro juicio de distancia en sitios reverberantes.
   • Absorción de las altas frecuencias, que tiene que ver con los gases del aire. Este efecto es similar a un filtro paso bajo, y se considera relevante a distancias mayores que 50 metros.
   • Tiempo de reverberación: El mismo nombre lo dice.
   • Balance espectral: Las habitaciones actúan como filtros, modificando el espectro de las señales acústicas. El espectro de la respuesta al impulso de una habitación buena, debe ser lo suficientemente planta en todo el ancho de banda de la señal.
   • Difusión: tiene que ver con la absorción de los materiales, normalmente las frecuencias altas caen más rápidamente.
3. Nuestra habilidad para mover la cabeza nos ayuda para integrar la información visual y auditiva. [4] Además, nos sirve para minimizar el ITD, ILD y la diferencia entre las HRTFs de los dos oídos.
4. El efecto Dopler también importante en la localización. Así observamos cómo el tono de la fuente en movimiento, aumenta o disminuye según se aleja o se acerca, incrementándose o disminuyendo respectivamente. [5] Este hecho se puede encontrar en cualquier libro de fundamentos físicos de primer curso de ingeniería.
5. "The precedente Effect o el Efecto Hass" . Este efecto explica como somos capaces de localizar una fuente aunque seamos confundidos por las reflexiones y los ecos. (la ley del primer frente de ondas " the law of the first wavefront "). En realidad discernimos entre ellos y somos capaces de localizar la fuente del sonido, y veremos más adelante cómo estos efectos hacen que percibamos en qué tipo de ambiente estamos.


6. La forma que la fuente emite el sonido, una fuente que irradia energía de igual manera en todas las direcciones se considera omni-direccional. Esto es una idealización, puesto que normalmente no es así. Así, la recepción del sonido es distinta si la fuente emite hacia un lado u otro.

 

[2]Spatial hearing mechanisns and sound reproduction.
D.G. Malham, University of York, England 1998. 

http://www.york.ac.uk/inst/mustech/3d_audio/ambis2.htm 

[3] Spatial listening and its computer simulation on electronic Music. 

http://musica.unq.edu.ar/personales/odiliscia/papers/spatial-listening.htm 

[4] Csound Book. Pag. 496 

[5] Csound Book Pag 497 

© 2004 Ingeniería de Ondas