audicion biofisica

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Integrantes: Felipe Jara L. Fernanda Lobos R. M. Francisca Urrutia A.

Fundamentos fsicosUn movimiento se llama peridico cuando a intervalos iguales de tiempo se repiten los valores de las magnitudes que lo caracterizan. Las dos magnitudes caractersticas de los movimientos peridicos son: el perodo y la frecuencia. El perodo, T, es el tiempo empleado en realizar una vuelta completa o ciclo, es decir el que transcurre hasta que se repite el movimiento. Se mide en segundos (s). La frecuencia, n o f, es el nmero de vueltas o ciclos realizados en la unidad de tiempo. Se mide en ciclos s , hertzios (Hz) o s-1. La frecuencia angular, w, es el nmero de radianes que recorre en la unidad de tiempo. Se mide en radianes s . De las definiciones se deduce :Mov. Circular uniforme Mov. Tierra en torno al Sol

T=1ao=3.1536.000s f=1vuelta/ao=000000003Hz w= 2p/3156000 rad/s

1 T f

w 2p f

2p T

Un movimiento peridico es oscilatorio si la trayectoria se recorre en ambas direcciones.

Mov. de un pndulo

La posicin de un cuerpo en una oscilacin viene definida por la distancia a la que se encuentra el cuerpo que oscila de la posicin de equilibrio. Esta posicin se define por la elongacin.

La elongacin, x, es la distancia que, en un instante dado, separa el cuerpo que oscila de la posicin de equilibrio. Se mide en metros (m). A

La amplitud, A, es la elongacin mxima. Se mide en metros (m).

Un movimiento oscilatorio es vibratorio si su trayectoria tiene su origen en el centro de la misma, de manera que las amplitudes a ambos lados del origen son iguales

Mov. de un diapasn Mov. de un resorte Mov. cuerdas de guitarra

Un cuerpo que describe un m.a.s. se denomina oscilador armnico.

ENERGIAUna masa m puntual que efecta un m.a.s. tiene una energa cintica debida a su velocidad y una energa potencial elstica debida a su elongacin (posicin). La energa cintica estar dada por:

1 2 1 1 2 2 2 EC mv m[w A cos(wt 0 )] kA cos (wt 0 ) 2 2 2que en funcin de la elongacin puede escribirse como::

1 2 1 2 2 EC mv k ( A x ) 2 2Ec1 0.8 0.6

0.4

0.2

1

2

3

4

5

6

t

ENERGIALa energa mecnica (total) que tiene el oscilador armnico en cada instante es la suma de la energa cintica y potencial:

1 2 1 1 2 2 2 Em EP EC kx k ( A x ) kA 2 2 2La energa mecnica de un oscilador armnico es una constante caracterstica de ste directamente proporcional al cuadrado de la amplitud. Em2

1.5

1

0.5

1

2

3

4

5

6

t

PROPAGACIN Un M.O.A puede propagarse a lo largo de una cuerda, si se hace oscilar uno de sus extremos, manteniendo constante la distancia entre dos puntos sucesivos que oscilan en igual fase . Esta distancia se llama longitud de onda ( ).

Se comprende que el movimiento avanza a lo largo de un por cada periodo t, de modo que la velocidad de propagacin (v) esta dada por:

V= / t

V= f

M.O.A LONGITUDINAL

RESORTE

M.O.A TRANSVERSAL

CUERDA

SONIDOEl sonido es un MOA o no, que se propaga por diferentes medios (aire nuestro inters), y que se haya dentro de un rango de frecuencias que puede ser captado por el humano entre los 30 Hz y 20 KHz

Oscilaciones del sonido

Aperidicas

Peridicas

Ruidos

Sonidos

MOA* Para que un movimiento resultante sea peridico es necesario que las frecuencias de todos los componentes sean mltiplos de una dada, que es la frecuencia fundamental. Las dems se llamaran frecuencias armnicas

No MOA

Puro

Compuesto

Sonido

Vibraciones longitudinales en el aire

Oscilacin de molculas

Acercan

Alejan

Aumenta presin

Desciende presin

Compresin

Depresin

*Velocidad del sonido

Intensidad del sonidoLa intensidad I del sonido esta dada por la energa por unidad de tiempo(potencia) que atraviesa la unidad de seccin perpendicular (A)a la direccin de propagacin .

I=P/A

Tambin puede ser expresada en funcin de la presin mxima Pmx. desarrolladas en la zonas de compresin .

I=P2max / 2Dv

Intensidad

Mnimo sonido audible

Sensacin dolorosa

Conversacin ordinaria

10-16 W/cm2

10-4 W/cm2

10-10 W/cm2

Entre el mnimo sonido audible y el mximo hay una relacin de 1012.Para comparar las intensidades de dos sonidos es preferible expresarlos en potencia de 10 o el logaritmo decimal del cociente:

Ej: log 10-7/10-12= log 105 = 5La unidad para expresar la intensidad es el bel, pero habitualmente se utiliza el decibel.

II ) AUDICIN.1) Odo Externo

A)Estructura del odo

2)Odo Medio

3)Odo Interno

Pabelln de la oreja1) Odo Externo Conducto Auditivo Externo Extremo superficial

Abierto

Extremo Profundo

Cerrado: Membrana del Tmpano

Membrana del timpano Odo Externo Caja del Tmpano 2) Odo MedioCadena de Huesecillos

Maleolo Incus Estapedio

Odo Interno

Ventana Oval Ventana Redonda

Porcin sea rgida Odo interno

Estructura de caracol

Tabique

Estra Endolinfa vascular

Porcin membranosa

Conducto coclear rgano de Corti

Conducto coclear

Rampa vestibular

Rampa timpanica

Conducto coclear

Membrana de Reissner

Helicotrema

Membrana Basilar

perilinfa

Resonancia Las vibraciones en un cuerpo tienen una frecuencia

determinada , que recibe el nombre de frecuencia propia. Cuando a un dispositivo de esta clase llega un sonido de una frecuencia igual a la propia del sistema , ste entra en vibracin aprovechando la energa que le llega. Se dice en tal caso que el sistema entra en resonancia.

Membrana Basilar longitud 30 mm. Ancho decrece E.A 500 um EB 80 um.

Fibras transversales ordenas paralelamente. Frecuencias:

parte posterior parte anterior.

rgano de Corti

Membrana basilar

Clulas ciliadas

Lamina sea

Membrana Reticular

Membrana tectorial Fibras y sustancia gelatinosa Propiedades viscoelsticas

Cinta surcada

B) Mecanismo de la Audicin a) Como se transduce ?

b) Cmo se discriminan las frecuencias?

1) OIDO EXTERNO: conducto auditivo externo acta como resonador. Aire con frecuencia 2000 y 5000 Hz. Amplificacin de 5 a 10 db.

2) OIDO MEDIO Medio gaseoso a liquido. Supresin de cadena de huesecillos aumenta en 60 db la intensidad mas dbil para le odo. Ondas de presin Membrana del Tmpano Huesecillos Ventana Oval reduce amplitud 1,3 veces. Transmite presion app 20 veces mayor de la que recibe 3) OIDO INTERNO. Procesos mecnicos Procesos elctricos

a) Mecanismo de la TransduccinVibracin pie del Conducto coclear estribo Ventana basilar Membranaoval Rampa vestibular Membrana tectorial

Flexin de presin Aumenta lala clulas ciliadas Helicotrema Potenciales de accin Nervio auditivo Ventana redondia Conducto coclear

Rampa timpnica

Rampa timpnica

b)Discriminacin de la FrecuenciaLas oscilaciones del estribo originan ondas de presin y depresin que al propagarse a lo largo de la membrana van aumentando su amplitud hasta llegar a un mximo, al partir del cual se extinguen en un breve espacio.

La posicin del mximo y del corte que le sigue depende de la frecuencia de la vibracin, de modo que aquel se desplaza hacia el pice, es decir hacia donde la membrana basilar es mayor, a medida que la frecuencia decrece.

c) Fenmenos ElctricosDiferencia del potencial ente la endolinfa y el perilinfa

+80 mvolt.

Potencial endolinftico

Suma de P. positivo o negativo

Potenciales de suma

Vibraciones odo interno

Potencial alterno

Misma frecuencia del sonido original

Potenciales micrfono

C) CARACTERISTICAS DEL SENTIDO DEL SONIDO1) Propiedades de la sensacin auditiva:a) SONORIDAD: es la sensacin que permite clasificar a los sonidos en mas o menos fuertes o dbiles. La sonoridad de un sonido esta en relacin con su intensidad, pero no depende solo de ella

b)ALTURA: es la propiedad por la cual es considerado como mas grave o mas agudo.

c)TIMBRE: es la propiedad de la sensacin auditiva que permite distinguir entre d0os sonidos de igual altura, pero provenientes de fuentes diferentes. los distintos timbres de los sonidos vienen determinados por las armnicas que se suman a la frecuencia fundamental.

2) Campo de la sensacin auditiva.a) Intensidad: Umbral absoluto de intensidad - mnima presin 10-16 W/cm2 . - intensidad relativa de 0 db. Umbral de intensidad de la sensacin dolorosa. - 120 db. Umbral diferencial de intensidad .

b) Frecuencia : -16hz y 20 kHz -Umbral diferencial de frecuencia:

c) Audiograma : el campo de la sensacin auditiva queda determinado si se establecen las intensidades extremas correspondientes a las distintas frecuencias.

D) AUDICION BIAURICULARaC

b

dt= 10cm/300x102cm/s

0.6 ms *

Intensidad

Sombra acstica

Sonido puro y continuo

Desfase de las ondas

Las dos ondas llegan en fase

Sonido del plano sagital