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Tema 1: Ideas básicas sobre la percepción
Sensación y percepción
- Sensación: es la experiencia psicológica por la estimulación de los órganos sensoriales. - Percepción: es un proceso biológico, psicológico y cognitivo que permite interpretar la información sensorial. Es un proceso subjetivo.
Los subprocesos de la percepción:
Detectar Discriminar Reconocer Identificar
El proceso perceptual
Los receptores transforman la luz de los estímulos en impulsos eléctricos.
Nuestro cerebro lo que hace es integrar todos los elementos.
No existe percepción sin estímulo , si ocurre se habla de alucinaciones : la estimulación se produce en el interior del sujeto, en el que se activan zonas que se activan normalmente ante una estimulación real (externa). En estos casos el sujeto es incapaz de discriminar si la estimulación ha sido interna o externa.
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Percepción modal VS. amodal 1) Modal: percepción del color, la textura, la forma, espacio e imágenes 3D, movimiento, temperatura, dolor… Es aquella que se produce por estimulación directa de los receptores sensoriales como son los mecano-receptores, termo-receptores, etc.
2) Amodal: percepción de la causalidad y el tiempo. No se producen por estimulación directa de los receptores.
Características de la percepción
a) Estabilidad/ Constancia : la percepción no siempre es estable. Si es estable… Constancia del color : la ' constancia del color ' (colour constancy) es un fenómeno de la percepción del color por el que la mayoría de las superficies de color parecen mantener la apariencia cromática que tendrían bajo lo que sería la luz del día (daylight), incluso bajo condiciones luminosas muy diferentes a dicho tipo de iluminación.
Constancia del tamaño : gracias al contexto podemos determinar el tamaño de distintos objetos, aunque perceptualmente no se correspondan.
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c) La percepción está mediada por procesos bottom-up (las características intrínsecas del estímulo como el color, tamaño o forma dirigen el modo en que el sistema cognitivo lleva a cabo el procesamiento) y top-down (las características del estímulo dirigen el procesamiento y depende solo parcialmente del estímulo. Otros factores que influyen en la percepción son:
Histéresis perceptual : nuestra historia previa/información previa va a determinar cómo percibiremos posteriormente los estímulos. Ejemplo:
Contexto: otro factor que influye en la percepción. Ejemplo:
Efectos típicos de la percepción Inhibición lateral: Mach bands (perception of exaggerated contrasts between slightly different greys).
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Principios generales (resumen)
Creación de orden: la percepción tiene que tener sentido. Ej.: vemos un perro/cara, no solo manchas blancas y negras.
Estabilidad/Constancia: percibimos en continuo , es decir, si modificamos la posición, iluminación… del objeto, éste sigue siendo el mismo aunque haya cambiado algún aspecto perceptual. (Ver constancia del color, del tamaño y del objeto). Histéresis perceptual: nuestra historia previa/información previa va a determinar cómo percibiremos posteriormente los estímulos. Influencia del contexto : al percibir un estímulo no lo hacemos de forma aislada, sino que tomamos el contexto para interpretar y dotar de significado al estímulo. De hecho, un mismo estímulo en contextos diferentes tiene distintas interpretaciones. (Ver contexto). Influencia de la expectativa : relacionada con la experiencia previa. Influencia del sentido: la información previa que tenemos guía el procesamiento de la imagen. Aunque sean líneas aleatorias tendemos a ordenarlas para dar un significado.
Enfoques modernos para el estudio de la sensación y percepción Biológico o neurobiológico Psicológico a) Ecológico b) Fenomenológico c) Funcional ( o psicofísico) d) Cognitivo
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Al repetir los procesos de condensación y rarefacción miles de veces se genera un patrón de cambios en la presión (alternando regiones de presión alta y presión baja) que viaja a través del aire a 340 m/s y por el agua a 1500 m/s y se conoce como onda sonora.
IMPORTANTE: aunque puede parecer que las ondas de sonido de la bocina se mueven hacia fuera, en realidad lo hacen hacia delante y hacia atrás.Algo parecido ocurre cuando tiras una piedra al agua, puede parecer que la onda se desplaza de dentro hacia fuera, pero en realidad se mueve de arriba abajo (se puede observar fácilmente cuando te das cuenta de que las ondas provocan que un bote de juguete se balancee en el agua hacia arriba y hacia abajo, no hacia fuera) ( ver págs.261-262 GOLDSTEIN ).
Tonos puros
- Definición: un tono puro se produce cuando los cambios de presión en el aire ocurren en un patrón descrito por una función matemática denominada onda sinusoidal.
Los tonos con este patrón se encuentran solo ocasionalmente en el medio ambiente (silbido de una persona,notas agudas de la flauta…). Los diapasones están diseñados para vibrar con un movimiento de onda sinusoidal, por lo que producen tonos puros. En el laboratorio, los tonos puros son generados por ordenador.
Características físicas de los tonos puros
La vibración del diafragma de un altavoz se puede describir con su amplitud y su frecuencia.
Amplitud: diferencia de presión entre los niveles máximo y mínimo de la onda sonora; o de otra manera, la distancia desde el 0 al máximo y al mínimo. La propiedad física de la amplitud se relaciona con nuestra experiencia de volumen (mayor aplitud se asocia a sonidos más fuertes).
Frecuencia: número de ciclos por segundo. Es la medida física asociada con nuestra percepción del
tono/pitch (frecuencias más altas se asocian a tonos más altos o agudos). Se mide en hercios ( Hz ). Los humanos podemos escuchar frecuencias entre 20 Hz y 20.000 Hz.
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1 Hz equivale a un ciclo por segundo. También se puede describir como la inversa del periodo: O como el cambio de la fase en ángulos/segundo o cambio de ángulo por segundo. P.ej..: Un ciclo dura 10 ms (0.01s) -> 100 Hz Un ciclo de 10 ms cabe 100 veces en un 1s. O 500 ciclos por 1/100 segundos equivalen a 500 Hz -> f =
Periodo (T): es la duración de un ciclo. Fase de oscilación: indica en qué lugar de la onda nos encontramos en un determinado tiempo. Se mide en grados.
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Como es un rango muy amplio y no es práctico usar estos valores los tranformamos en un rango menor para que sean más manejables -> usamos los decibelios (dB). Usamos la siguiente ecuación para transformar la presión sonora en decibelios o NPS ( Nivel de Presión Sonora )/ en inglés: SPL ( Sound Pressure Level ).
dB = 20 x log (p/ p 0 ) dB = decibelios p = presión sonora del estímulo/ presión de interés p 0 = presión de referencia La presión de referencia (p 0 ) se establece en 20 micropascales (una presión cercana al umbral de audición humana para un tono de 1000 Hz ).
Utilizamos logaritmos porque multiplicar x10 corresponde solo a un aumento de una unidad de log, lo que nos permite reducir un rango tan grande.
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Como el rango de presión sonora va desde 1-10.000.000 (10^7 ) eso se corresponde con una escala del 1 al 7 en unidades de logaritmo, por lo que resulta mucho más fácio manejar estos números. Así teniendo un rango de 1-10.000.000 en amplitud relativa tenemos un rango en decibelios de 0 a 140.
¿Por qué la escala de la imagen empieza en 0 y no en 20, que es la presión cercana al umbral de audición humana? Porque 20 es el umbral en micropascales, si los convertimos a decibelios…
Ejemplo: suponiendo un tono con una presión de 20 micropascales (p=20), calcula a cuántos decibelios equivale.
dB = 20 x log (p/p 0 )= 20 x log (20/20) = 20 x log(1) = 20x0= 0 dB SPL (nota: log de 1 = 0) Por eso la escala empieza en 0.
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El punto de partida para construir el tono periódico es un tono puro que tenga la misma frecuencia que la frecuencia fundamental del tono complejo. En la imagen vemos que en este caso la fundamental es de 200 Hz.
Luego se añaden a la fundamental otros tonos puros, cada uno tiene una frecuencia que es múltiplo de la fundamental. Aquí, para nuestra fundamental de 200 Hz, la frecuencia del segundo tono es de 400 Hz, la del tercero 600 Hz y la del cuarto 800 Hz. Estos tonos adicionales son los armónicos superioresn del tono.
La adición de la fundamental (también llamada primer armónico ) y los armónicos superiores da como resultado la forma de la onda del tono complejo.
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Otra forma de representar los componentes del armónico de un tono complejo es mediante el espectro de frecuencia (al lado de las ondas representadas en la imagen anterior). La línea en el eje horizontal indica la frecuencia del armónico, y la altura de la línea la amplitud del armónico. Este espectro nos muestra qué tipo de frecuencias hay en una señal sonora a lo largo del tiempo y nos informa de la onda sinusoidal que se repite en el patrón.
MUY IMPORTANTE : no es necesario que estén todos los armónicos en la señal para que se mantenga el patrón de repetición (incluso el primer armónico). ¿Por qué? Porque la diferencia de frecuencia es la misma entre todos los armónicos (en este caso 200 Hz) y esa información es suficiente para mantener el patrón de repetición típico de ese tono complejo. En la imagen inferior podemos ver que la onda cambia ligeramente, pero el patrón de repetición sigue siendo el mismo.
RECORDATORIO
Relacionamos:
La intensidad o amplitud de un tono con el volumen (fuerte o débil)
La frecuencia con la percepción del tono (agudo o grave)
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El rango de la audición El ser humano puede escuchar el sonido únicamente dentro de un rango específico de frecuencias. Al que llamamos rango de audición.
La curva de audibilidad
El rango de audición humana (la curva verde de la imagen) está representado por la curva de audibilidad , que indica el umbral de audición en comparación con la frecuencia.
Esta curva señala que nuestro rango de audición se encuentra entre 20 y 20.000 Hz y que somos más sensibles (tenemos un umbral más bajo ) a frecuencias entre 1000 y 5000 Hz, que es el rango de frecuencias más importante para la comprensión del habla.
El área verde es el área de respuesta auditiva (escuchamos los tonos dentro de esta área). A intensidades por debajo de la curva de audibilidad, NO PODEMOS OÍR EL TONO. Por ejemplo, no podemos oír el tono A de la imagen (tono de 30 Hz a 40 dB).El límite superior (la línea azul) de la zona de respuesta auditiva es la curva marcada como umbral de sensibilidad : los tonos con esas grandes amplitudes son tonos que podemos “sentir” porque pueden ser dolorosos y lesionar el sistema auditivo.
La audición ocurre en el área de color verde entre la curva de audibilidad (umbral de escucha) y la curva superior (umbral de sensibilidad). Los tonos con combinaciones de dB y frecuencias que caen en el área roja no pueden escucharse. Los tonos por encima del umbral de sensibilidad dan como resultado dolor. Los puntos donde la línea discontinua de 10 dB cruza el área de respuesta auditiva indica qué frecuencias pueden escucharse a 10 dB SPL.
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El volumen depende de la presión sonora y de la frecuencia
Un cambio de nivel de presión sonora (dB SPL) provoca cambios en la percepción del volumen. Pero si miramos la curva de audibilidad y el área de respuesta auditiva vemos que la intensidad de los tonos puros depende no solo de la presión sonora , sino también de la frecuencia.
Podemos apreciar cómo el volumen depende de la frecuencia al comparar la intensidad de dos tonos que tienen el mismo nivel de dB pero frecuencias diferentes. Por ejemplo, el punto B (40 dB y 100Hz) y el punto C (40 dB y 1000 Hz).
Umbral absoluto : a partir de qué nivel percibimos el tono. Con un tono de 1000 Hz el umbral (de una persona sana) está en 0 dB; con un tono de 100 Hz el umbral sube a unos 40 dB. El umbral de escucha es diferente para diferentes frecuencias ( ver imagen curva audibilidad ).
Curvas de equisonoridad: si quiero presentar diferentes tonos con diferentes frecuencias y que las percibas con el mismo volumen NO LOS PUEDO PRESENTAR CON EL MISMO NIVEL. Por ejemplo, presento un tono de 1000 Hz a 40 dB, para que percibas un tono de 100 Hz con un volumen similar tendría que presentarlo a 60 dB.
Cuando aumentamos el nivel percibimos peor las diferencias de volumen, nos resultan más parecidos( contornos equisonoros ) en cuanto a volumen. Se corresponden con las líneas rojas de la imagen. Se construyen uniendo las diferentes frecuencias con sus correspondientes intensidades (dB SPL) que generan un percepción de volumen similar: 40 dB para la curva roja inferior y 80 dB para la superior.
Así, en la curva inferior, comprobamos que un tono de 100 Hz a 60 dB, otro de 500 Hz a 40 dB, otro de 1000 Hz a 40 dB, y otro de 10.000 Hz a 50 dB producen la misma percepción de volumen de 40 dB. En laboratorio se construyen presentando un tono estándar con una frecuencia y nivel de dB prefijados (por ejmeplo, 1000 Hz y 40 dB) y se pide a un oyente que ajuste el nivel (los dB) de los tonos con las diferentes frecuencias del rango de audición para que el volumen coincida con el estándar.
¿Por qué percibimos frecuencias negativas? log (p/p 0 ) = log (p) - log(po) -> podemos tener valores negativos de frecuencias si la presión de interés es menor que la presión de referencia
Los dB son una medida relativa, no absoluta, por eso cuando tenemos 0 dB no quiere decir que no haya sonido, sino que la presión de interés es igual que la presión de referencia.
Si tenemos un tono de 5Hz, aunque no percibimos volumen, hay ondas de presión (Aunque no seas capaz de escucharlo).
En otros animales los rangos de audición son diferentes:
Perros : escuchan frecuencias por encima de 40.000 Hz
Gatos: escuchan frecuencias por encima de 50.000 Hz
Delfines : escuchan frecuencias hasta 150.000 Hz
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Por ejemplo, 220 Hz -> el primer armónico 440 Hz, percibimos la misma tonalidad porque el patrón cambia pero la periodicidad no varía) -> efecto de la fundamental faltante. Esto ocurre porque la distancia entre los armónicos sigue siendo la misma (en el ejemplo 200Hz, que es lo que nos da la información de la tonalidad).
TIMBRE
Cualidad que distingue entre dos tonos que tienen la misma intensidad, altura y duración. Ej.: timbre de la guitarra es diferente del timbre de una trompeta, aunque toquen la misma nota. Viene dado por la tasa de repetición de la onda sonora.
Ej.: flauta y piccolo -> producen tonos CASI puros (resulta más fácil distinguir tonalidades y entrenar el oído).
Ejemplo: voz masculina > frec.fundamental de 100 Hz, el teléfono elimina todas las frecuencias por debajo de 300Hz, por lo que elimina la fundamental y el primer armónico de una voz masculina, pero la percepción no varía porque la distancia entre los armónicos no varía, que es lo que da la tonalidad. La distribución de los armónicos en el espectro afecta al timbre, también el ataque y el decaimiento, de la estrcutura armónica (steady state). Al reproducir el sonido al revés suena diferente aunque la estructura espectral sea la misma.
COLOR
todas las notas A suenan similar aunque se incrementa la frecuencia (ocurre cada octava)
Las mismas cromas de tono se basan en múltiplos de una frecuencia fundamental
una croma = una octava
Los sonidos de instrumentos son complejos y periódicos(los podemos ordenar en escalas), pero hay sonidos cuya forma no se divide de forma regular (ruido, habla).. son sonidos complejos aperiódicos y son más difiíciles de controlar o manipular.
FIN TEMA 3
