Principales Conceptos de la Psicoacústica

Rango de Audición Humana

El ser humano puede percibir frecuencias entre 20 Hz y 20 kHz, aunque la sensibilidad varía según la edad y la exposición prolongada a ruidos intensos. Dentro de este espectro, el oído es más sensible a las frecuencias entre 2 kHz y 5 kHz, donde se encuentra la mayor parte de la información de la voz humana.

Curvas de Fletcher-Munson

Las curvas de Fletcher-Munson, también conocidas como curvas de igual sonoridad, describen la relación entre la intensidad del sonido y la percepción de la misma por el oído humano. Estas curvas muestran que la sensibilidad auditiva varía con la frecuencia y la intensidad:

• A volúmenes bajos, el oído humano percibe menos los sonidos graves y agudos, destacando las frecuencias medias.

• A volúmenes altos, la respuesta auditiva se vuelve más lineal, permitiendo percibir un equilibrio más uniforme entre frecuencias.

Este fenómeno es clave en la ecualización y masterización de audio, así como en el diseño de sistemas de reproducción sonora.

Umbral de Audición y de Dolor

• Umbral de audición: Es el nivel mínimo de intensidad sonora que una persona puede detectar en un ambiente silencioso.

• Umbral de dolor: A partir de aproximadamente 120-130 dB SPL, los sonidos pueden causar dolor y daño al oído.

Efecto de Mascaramiento

El mascaramiento ocurre cuando un sonido fuerte oculta parcial o totalmente un sonido más débil de una frecuencia cercana. Este fenómeno es clave en la codificación de audio con pérdida, como el MP3, donde se eliminan sonidos que el oído no percibiría debido al mascaramiento.

Localización del Sonido

El cerebro usa dos pistas principales para determinar la dirección de una fuente sonora:

• Diferencia de tiempo interaural (ITD): El sonido llega antes a un oído que al otro si proviene de un lado.

• Diferencia de nivel interaural (ILD): El sonido es más intenso en el oído más cercano a la fuente debido a la atenuación causada por la cabeza.

Frecuencias Críticas y Bandas de ERB

El sistema auditivo no analiza cada frecuencia de manera independiente, sino en bandas de frecuencia llamadas «bandas críticas». Estas afectan la percepción del timbre y la inteligibilidad del habla, así como la manera en que los instrumentos musicales se mezclan en un entorno sonoro.

Aplicaciones de la Psicoacústica

Compresión de Audio

Los formatos de compresión como MP3, AAC y Ogg Vorbis aprovechan el principio de mascaramiento para eliminar datos sonoros innecesarios sin afectar significativamente la calidad percibida.

Acústica Arquitectónica

Los diseñadores de auditorios, teatros y estudios de grabación aplican principios psicoacústicos para optimizar la inteligibilidad del habla y la calidad de la música, controlando la reverberación y la distribución del sonido.

Tecnología de Sonido 3D

Sistemas como Dolby Atmos y binaural audio utilizan conocimientos de la psicoacústica para crear experiencias inmersivas, manipulando la percepción de la dirección y distancia del sonido.

Audiología y Salud Auditiva

La psicoacústica también es clave en el diseño de audífonos y en la evaluación de la pérdida auditiva, ayudando a adaptar los dispositivos para mejorar la comprensión del habla y la calidad sonora para personas con deficiencias auditivas.

Conclusión

La psicoacústica es una disciplina fundamental en el diseño de tecnologías de audio, la grabación musical, el diseño de espacios acústicos y la percepción del sonido en general. Comprender cómo el oído y el cerebro interpretan el sonido permite mejorar la calidad de la experiencia auditiva en aplicaciones cotidianas y profesionales.