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FISICA DE LA AUDICIÓN
DRA KARINA CABREJOS SOLANO
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
• ONDA: Es una perturbación en un medio que se propaga a través del mismo a una velocidad constante (v).
• ONDA TRANSVERSAL: Es una onda en la que los puntos del medio se mueven a la dirección de propagación de la onda.
• ONDA LONGITUDINAL: Es una onda en la que los puntos del medio se mueven hacia atrás y hacia adelante, en dirección // a la propagación de la onda.
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
• Las ondas transversales pueden propagarse tambien a lo largo de la superficie de un líquido, las longitudinales pueden propagarse por el interior de un fluido.
• Las ondas que son perturbaciones en medios materiales (sólidos o fluidos) se llaman ondas mecánicas
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
ONDAS SINUSOIDALES: Es una configuración de onda particular en la que las vibraciones positivas y negativas se alternan sucesivamente.
()
(+) +
(-)
(+)
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
• LONGITUD DE ONDA (: lambda) de una onda sinusoidal es la distancia entre 2 picos positivos vecinos. Se dice cuando la configuración es periódica cuando se repite exactamente a intervalos
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
•AMPLITUD ( A ): la amplitud de una onda sinusoidal es el desplazamiento máximo de una onda. Es la misma para desplazamientos positivos y negativos.
•PERIODO ( ) de una onda sinusoidal es el tiempo necesario para que un punto del medio complete un ciclo. Está relacionado con la velocidad de propagación y la .
= . v
= . vó
FISICA DE LA AUDICION – CONCEPTOS FISICOS
FRECUENCIA (ƒ): Es igual al número de que pasan por un punto en 1 segundo. Su unidad es 1/s = s-1 ( hertz:Hz) o ciclos por segundo.
• La unidad de medida de frecuencias es el hertzio (Hz) también conocida como ciclos por segundo.
• Los tonos van desde 125 Hz hasta 8000 Hz (que son las frecuencias más relevantes a la hora de escuchar los sonidos ambientales y del habla).
• La frecuencia 125 Hz representa el sonido más grave y la frecuencia 8000 Hz la más aguda.
EL SONIDO – CONCEPTOS FISICOS
• El sonido es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través del aire, el agua y otros medios materiales.
• Es de vital importancia, para la comunicación del ser humano y poder obtener información del medio.
Propagación del Sonido• Ciertas características de los fluidos y de los sólidos
influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases.
• Para que el sonido se transmita se necesita que las moléculas vibren en torno a sus posiciones de equilibrio.
• En algunas zonas de las moléculas de aire, al vibrar se juntan (zonas de compresión) y en otras zonas se alejan (zonas de rarefacción), esta alteración de las moléculas de aire es lo que produce el sonido
ONDA SONORA• El sonido puede representarse como una suma de curvas
sinusoides con un factor de amplitud, que se pueden caracterizar por las mismas magnitudes y unidades de medida que a cualquier onda de frecuencia bien definida: Longitud de onda (λ), frecuencia (f) o inversa del período (T), amplitud (que indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora).
Velocidad del Sonido• El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la
temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco).
• La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases.
La voz humana• La voz humana se produce por la vibración de las cuerdas
vocales, lo cual genera una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes armónicos.
• La cavidad buco-nasal sirve para crear ondas cuasiestacionarias por lo que ciertas frecuencias denominadas formantes.
• Cada segmento de sonido del habla viene caracterizado por un cierto espectro de frecuencias o distribución de la energía sonora en las diferentes frecuencias.
• La voz masculina tiene un tono fundamental de entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz femenina es más aguda, típicamente está entre 150 y 300 Hz.
• Las voces infantiles son aún más agudas.
• Sin el filtrado por resonancia que produce la cavidad buco nasal nuestras emisiones sonoras no tendrían la claridad necesaria para ser audibles.
• Ese proceso de filtrado es precisamente lo que permite generar los diversos formantes de cada unidad segmental del habla.
EL SONIDO – CONCEPTOS FISICOS
ONDA MECANICA LONGITUNIAL
• El Oído humano puede detectar como sonido, ondas mecánicas longitudinales dentro del intervalo de frecuencias comprendido entre 20 y 20 000 Hz.
• Las ondas superiores a 20 000 Hz: ULTRASONICAS• Las ondas inferiores a 20 Hz: INFRASONICAS
EL SONIDO – CONCEPTOS FISICOS
LA INTENSIDAD ( I ) de una onda es la energía que atraviesa una área en la unidad de tiempo.
Se determina midiendo la energía ( E ) que incide sobre un detector (vg; micrófono) en un tiempo ( t )
I = E / At La “Fuerza” de un sonido (sonoridad) está relacionada con la energía que transporta la onda sonora. J /m2.s ó W/ m2
EL SONIDO – CONCEPTOS FISICOS
• ESCALA DECIBELICA: la intensidad se mide habitualmente en una escala logarítmica de nivel de intensidad nivel de intensidad denominada denominada escala decibélica escala decibélica (dB).(dB).
EL SONIDO – CONCEPTOS FISICOS
El oído humano puede detectar sonidos con intensidades que van desde: 10-12 a 1 W/m2
En la escala decibélica este intervalo se extiende desde:
= 10 log I/I0 = 10 log (10-12 W/m2 / 10-12 W/m2) = 10 log 1 = 0 dB
Hasta
= 10 log (1 W/m2 /10-12 W/m2) = 10 log1012 = 120 dB
• Un niño que puede oír en el rango normal puede escuchar sonidos desde 0 a 140 dB.
• Un silbido posee alrededor de 45 a 50 dB. Los sonidos por encima de 90 dB pueden ser molestos para el oído.
• Un concierto de música puede llegar a los 110 dB o más.
• Los sonidos iguales o superiores a 120 dB pueden ser dolorosos y causar pérdida temporal o permanente de la audición.
Fuentes de Sonido• El sonido es un tipo de ondas mecánicas longitudinales producidas por
variaciones de presión del medio. Estas variaciones de presión (captadas por el oído humano) producen en el cerebro la percepción del sonido.
• Existen en la naturaleza sonidos generados por diferentes fuentes de sonido y sus características de frecuencia (altura), intensidad (fuerza), forma de la onda (timbre) y envolvente (modulación) los hacen diferentes e inconfundibles, por ejemplo, el suave correr del agua por un grifo tiene las mismas características en frecuencia, timbre y envolvente que el ensordecedor correr del agua en las cataratas del Iguazú, con sus aproximadamente 100 metros de altura de caída libre, pero la intensidad (siempre medida en decibelios a un metro de distancia de la zona de choque) es mucho mayor
AUDIOGRAMA
• Un audiograma es una prueba que se realiza para evaluar la capacidad de escuchar sonidos. Los sonidos varían de acuerdo con la intensidad (volumen o fuerza) y con el tono (la velocidad de vibración de las ondas sonoras).
• La audición se produce cuando las ondas sonoras son conducidas a los nervios del oído interno y desde allí hasta el cerebro.
• Las ondas sonoras pueden viajar hasta el oído interno por medio de conducción de aire (a través del canal auditivo, el tímpano y los huesos del oído interno) o por conducción ósea (a través de los huesos que se encuentran alrededor y detrás del oído).
• Los sonidos más importantes que podemos oír cada día se encuentran en el rango de 250 a 8000 Hz.
• La voz incluye una mezcla de sonidos de baja, media y alta frecuencia.
• Los sonidos de las voces como la “u” posee bajas frecuencias (250 a 1000 Hz) y normalmente más fáciles de oír para personas con pérdida auditiva.
• Las consonantes como la “s”, “h” y “f” poseen frecuencias agudas (1.500 a 6.000 Hz) y son más difíciles de oír.
• Las consonantes transmiten la mayoría del significado de lo que decimos. Alguien quien puede oír los sonidos de alta frecuencia tendrá un momento difícil tratando de comprender el habla.
Valores normales
• La capacidad para escuchar un susurro, el habla normal y el tictac de un reloj es normal.
• La capacidad para escuchar un diapasón a través de conducción del aire y a través de conducción ósea son un resultado normal.
• El audiograma detallado muestra audición normal si los tonos de 250Hz a 8000 Hz pueden ser escuchados a 25dB o menos.
PRUEBAS DE AUDIOMETRIA
• http://www.ultrasonic-ringtones.com/
• http://www.jimmyr.com/blog/hearingloss.html
• http://spanish.hear-it.org/page.dsp?area=1088
• http://www.freehearingtest.com/test.shtml
• La Tabla de valores un poco divertida es la siguiente:
# 8 kHz: sordo,100 años o más # 10 kHz, un poco sordo, 80 años # 12 kHz, medio sordo, 60 años # 14.1 kHz, 50 años (entrando a la vejez) # 14.9 kHz, 40 años (en crisis?) # 15.8 kHz, 30 años, (divorciado/a?) # 16.7 kHz, 25 años (todo el party?) # 17.7 kHz, 17 años (estas salvado) # 18.8 kHz, 12 años (wow!) # 19.9 kHz, 5 años (oído de perro!) # 21.1 kHz, 1 año (oído de superman!) # 22.4 kHz, (EXTRATERRESTRE!)
¿Cómo oímos?
GENERALIDADES El oído, el órgano de la audición y también del
equilibrio, se divide en tres partes:
a) Oído externo
b) Oído medio (cavidad timpánica)
c) Oído interno
A las ondas sonoras que recibe el oído externo, la membrana timpánica las convierte en vibraciones mecánicas.
Los huesecillos del oído medio (cavidad tímpáníca) amplifican a continuación estas vibraciones y se transfieren oído interno en la ventana oval.
El oído interno esta lleno de perilinfa, en el cual esta suspendido un laberinto membranoso, regula la audición (la porción coclear) y conserva el equilibrio
(la porción vestibular).
oído externo
El oído externo se conforma con:a) El pabellón auricular (oreja), b) El meato acústico externoc) La membrana timpánica.
El pabellón auricular se desarrolla a partir de partes del primero y segundo arcos branquiales.
Su forma general, tamaño y contornos específicos suelen ser característicos de cada persona, con similitudes familiares.
La oreja está compuesta de una placa de cartílago elástico de forma irregular recubierta por piel delgada que se adhiere firmemente a ella.
El cartílago de la oreja se continúa con el recubrimiento de cartílago de la porción cartilaginosa del meato auditivo externo.
El meato auditivo externo esta recubierto con piel que contiene folículos pilosos, glándulas sebáceas y glándulas sudoríparas modificadas conocidas como glándulas ceruminosas, que producen un material cereo llamado cerumen (cera del oído).
La membrana timpánica recubre la porción final más profunda del meato auditivo externo.
OÍDO EXTERNO• Propiedades de
resonancia y realzar algunas frecuencias.
• La lesión del pabellón auricular deteriora la precisión de la localización del sonido
oído medio
El oído medio o cavidad timpanica es un espacio lleno con aire localizado en la porción petrosa del hueso temporal.
Este espacio se comunica en la parte posterior con las celdillas aéreas mastoideas y en la anterior, a través de la trompa auditiva (trompa de eustaquío), con la faringe.
Los huesecillos están alojados
en este espacio y abarcan la distancia entre la membrana timpánica y la membrana de la ventana oval.
En la pared interna:la ventana oval y la ventana redonda.
El martillo, yunque y estribo están unidos en serie por articulaciones sinoviales recubiertas de epitelio escamoso simple.
El martillo se une a la membrana timpánica.y al yunque
El estribo se une al yunque y se inserta en la ventana oval.
Dos músculos esqueléticos pequeños, el tensor del tímpano y el musculo del estribo, ayudan a mover la membrana timpánica y los huesecillos.
E
Y
M
MT
oído interno
El oído interno está compuesto por :
a) El laberinto óseo: una cavidad irregular ahuecada en la porción petrosa del hueso temporal.
b) El laberinto membranoso: está suspendido dentro del laberinto óseo .
Laberinto óseo
Laberinto membranoso
Perilinfa
Endolinfa
Lamina espiral
El laberinto óseo
El laberinto membranoso
Da lugar a :EL SÁCULO Y EL UTRÍCULO, LOS CONDUCTOS SEMICIRCULARES Y EL CONDUCTO COCLEAR.
A través de todo el laberinto membranoso circula la endolinfa, un líquido viscoso que semeja líquido intracelular en cuanto a su composición iónica (es decir, poco sodio pero abundante potasio).
A través de la perilinfa pasan filamentos delgados de tejido conectivo que se insertan en el endostio del laberinto óseo para insertarse en el laberinto membranoso y llevan vasos sanguíneos que nutren los epitelios del laberinto membranoso.
El conducto coclear y órgano de corti
El conducto coclear es un órgano receptor en forma de cuña alojado en la cóclea ósea rodeado en dos lados por perilinfa, aunque separado de ella por dos membranas
Rampa vestibularllena de Perilinfa
Rampa Timpanicallena de Perilinfa
Conducto coclear o
Rampa media lleno de
Endolinfa
•La rampa vestibular y la rampa timpánica se comunican en el helicotrema, cerca del vértice de la cóclea.
El órgano de corti El órgano receptor especializado
de la audición. Se halla en la membrana basilar y
está compuesto de células vellosas neuroepiteliales y varios tipos de Células de sostén.
Las células de sostén tienen diferentes características pero se originan en la membrana basilar , contienen haces de microtúbulos y microfilamentos y sus superficies apicales están interconectadas en la superficie libre del órgano de corti.
SINTONIZACION DE LA COCLEA• La cóclea actúa como un filtro de frecuencias que separa
y analiza las frecuencias individuales que componen los sonidos complejos.
• En la ventana oval, el estribo comprime la perilinfa, provocando el movimiento de la membrana basilar que se refleja en una onda que viaja a lo largo de ella.
• Por lo tanto los tonos puros producirán una onda que se desplazará a lo largo de la membrana basilar y su amplitud máxima tendrá un punto concreto de la membrana.
• Para los tonos agudos, éste punto está cerca de la base de la cóclea y las frecuencias bajas, es más distal.
Ubicación de la zona de
respuesta de frecuencias
sobre la membrana
basilar
Todas las fibras del nervio coclear hacen sinapsis en los núcleos cocleares, los núcleos del complejo olivar superior y el cuerpo trapezoide, los núcleos del lemnisco lateral, y el tubérculo cuadrigémino inferior. (Estructuras neuroanatómicas del tronco cerebral) Para posteriormente llevar la información auditiva al Tálamo (Cuerpo geniculado medial) y finalmente, desde allí es proyectada a la corteza cerebral auditiva (lóbulo temporal) donde es procesada la información.
GRACIAS
