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TEMA 2: ESTIMULOS SENSORIALES PARA LA AUDICION
ESTIMULOS PARA LA AUDICION
El estímulo para la audición es el sonido.
Señal acústica : Variación de la presión atmosférica que varía en el tiempo y se desplaza en el espacio.
El sonido más simple es el TONO PURO : Variación
sinusoidal de la presión atmosférica, se considera el más simple porque solo contiene una frecuencia temporal.
1.. El sonido: es una variación de la presión atmosférica en el tiempo que se desplaza en el espacio, el sonido es energía mecánica y tiene que estar a un determinado rango.
2.. Parámetros que caracterizan un TONO PURO.
- A, Amplitud tiene con atributos cuantitativos, la amplitud varía y se mide en unidades de intensidad o de presión sonora. Corresponde al valor máximo de presión atmosférica.
- T, Periodo temporal se mide en segundos. Es el tiempo transcurrido entre dos máximos dentro de un periodo. Es algo que ocurre cada cierto tiempo
- V , Frecuencia temporal en ciclos o Hz. V =1/T. es la dimensión física del sonido. Se mide en número de ciclos por segundo, 1Hz es un ciclo por segundo. - Cuanto mayor es T menor es v - Cuanto menor es T mayor es v
• ᵠ , Fase, en radianes (medida en ángulos). Mide la distancia entre que empieza la señal y el primer
máximo. Si la señal empieza en el máximo, φ es 0. Afecta a la localización de los sonidos sobre todo
a los de baja frecuencia temporal.
EJEMPLO:
3.. Parámetros del movimiento ondulatorio armónico
17.15 m está dentro del rango audible, sabiendo
que c=343m/s (a 20 grados centígrados)
- Solución:
- λ=c/ν
- ν= (343 m/s) /(17.15 m)= 20 Hz
- Si está dentro del rango audible
sabiendo
que c=343m/s
- Solución:
- λ=c/ν
- ν= (343 m/s) /(4.28 m)= 80 Hz
- Si está dentro del rango audible
5.. Sombra acústica
Relacionada con la longitud de onda y el tamaño del sonido:
- Si la λ del sonido es mayor que el tamaño de la cabeza F 0 E 0no se produce sombra acústica
λ > Tc F 0 E 0A (^) I = AD
- Si la λ del sonido es menor que el tamaño de la cabeza F 0 E 0se produce sombra acústica
λ < Tc F 0 E 0A (^) I > AD
Los sonidos de frecuencia menor a 2017 Hz no van a generar sombra acústica:
V= 2017 Hz
Tc= 17 cm F 0 E 0v = 1/T
6.. Unidades de medida de la amplitud de un SONIDO O UN TONO PURO:
Amplitud:
Se puede mezclar dos tipos de unidades de medida:
Intensidad sonora: Se mide en W/m^2 , se designa con la letra I y se transforma a decibelios con la
fórmula:
- Presión sonora: se mide en dinas/cm^2 y se designa con la letra P y se transforma a decibelios con la fórmula:
Luego mediante esta tabla convertimos las unidades en decibelios: intensidad y presión de sonidos en entornos cotidianos:
EJEMPLO DE PRESION SONORA:
Puede haber valores negativos en decibelios. Un sonido de 0dB no quiere decir que no se
oiga el sonido.
TONO PURO Y SU ESPECTRO DE AMPLITUD
Espectro de amplitud: relacionado con el dominio de Fourier, se representa la amplitud del sonido y le frecuencia temporal, es muy útil sobre todo en frecuencias periódicas.
El SAH realiza una cierta clase de Análisis de Fourier de los sonidos, actuando físicamente como un conjunto de resonadores.
La imagen muestra: Espectros de amplitud del sonido de la nota Sol3 emitida por diferentes
instrumentos musicales
9.. Sonidos compuestos F 0 E 0Señales del habla:
- (^) Vocales y sus espectros de amplitud:
- Consonantes y sus espectros de amplitud
10.. Ruido blanco (gaussiano) y su espectro de amplitud
- Filtro paso-banda: selecciona o filtra aquellas frecuencias temporales del sonido que caen dentro de una determinada banda de frecuencia. Aquel filtro cuya FTM elimina las frecuencias temporales del sonido que están fuera de un determinado rango de frecuencia.
El SAH tiene bastantes filtros paso-banda.
Lo que caracteriza al filtro es:
- La frecuencia central
- El ancho de banda
- Filtro paso-alto: selecciona frecuencias temporales del sonido que sean superiores que una determinada frecuencia. Aquel cuya FTM elimina aquellas frecuencias temporales del sonido inferiores a la frecuencia de corte del filtro. Aquel filtro cuya FTM deja pasar las frecuencias temporales superiores a la frecuencia de corte del filtro.
12.. Demostración: síntesis de Fourier de sonidos de campana
13.. Enmascaramiento auditivo:
El ruido que normalmente se utiliza es el ruido blanco pero también se puede utilizar el filtrado.
14.. El espectro acústico audible. Representaciones conjuntas tiempo-frecuencia:
Espectrogramas: El sonido se representa mediante el espectro de amplitud, pero tiene un problema, con esto asumimos que no varía en el tiempo. ¿Qué pasaría si el estímulo variase a lo largo del tiempo? El espectrograma representa el espectro de amplitud del sonido a lo largo del tiempo de presentación o de duración del estímulo. En el eje Y esta la frecuencia y en el eje X el tiempo. Luego con los colores se muestra la intensidad, siendo rojo el más intenso y azul el menos.
Los parámetros fundamentales de la luz son el espacio y el tiempo.
La luz se puede estudiar a partir de: LA TEORIA ONDULATORIA:
- Amplitud (A)
- Longitud de onda
2.. Las luces monocromáticas y el espectro visible.
Cada luz monocromática está asociada a un matiz. El atributo de la luz puede ser la longitud de onda.
Dentro del espectro visible entran las luces monocromáticas.
Luz monocromática es la luz más simple posible que solo tiene una longitud de onda y una determinada amplitud (A).
La longitud de onda: es una medida del espacio y para medirla utilizamos el nanómetro (nm)
1 nm = 10 -9^ m
400nm – luz morada / 440nm – luz azul / 500nm – luz verde / 580nm – luz amarilla
Lo que nos rodea suelen ser luces compuestas, lo más parecido a una luz monocromática es un láser (aunque no lo es absolutamente sino que es de banda muy estrecha). La luz blanca es una luz compuesta. Esto fue descubierto por Newton usando un prisma, que descompone la luz blanca en varias luces. La 1ª conclusión a la que llegó es que la luz blanca está compuesta de luces monocromáticas.
La pregunta que surge es: ¿La luz blanca es monocromática?
3.. Relevancia perceptiva de la representación espectral (cromática): las ideas de Newton acerca del color.
Descomposición espectral de la luz blanca: Experimento de Newton (1704)
¿La luz blanca es una luz simple o monocromática? La luz blanca está compuesta por todas las luces monocromáticas del espectro visible con la misma intensidad (amplitud).
4.. Iluminación de entornos cotidianos: MEDIDAS DE LA CANTIDAD DE LUZ
- Potencia radiante o flujo radiante: es una medida de carácter radiométrico, se mide en vatios (W). No tiene en cuenta que la luz es vista por el ser humano, es una medida física.
- Luminancia: es una medida fotométrica. Tiene en cuenta que la luz es vista por el ser humano. La unidad de medida es la candela (cd/m2). La luz más débil visible es de 10 -6 cd/m 2
- La medida para la amplitud en visión: luminancia
- La luz tiene poca luminancia
- La unidad de medida de la luminancia es la cd / m 2
- La luminancia esta relaciona con el brillo
- A más luminancia más brillo
- A menos luminancia menos brillo
5.. Rango dinámico de la sensibilidad a la intensidad de la luz
6.. La escena visual
Procedencia de la luz que llega al ojo humano:
Fuentes: Naturales (fuego, sol, luciérnagas, relámpagos) y Artificiales (el resto)
Filtro: cristales, gelatinas, etc.
Para nosotros lo importante es lo que finalmente llega al ojo, todo lo que pasa antes es para la física. Lo que llega se denomina S(λ).
L uz compuesta de
Banda ancha
- Longitudes de onda corta – entre 400nm y 500nm
- Longitudes de onda larga – entre 500nm y 600nm
La luz blanca es un espectro continuo equienergético en todo el rango del espectro visual. Lo más parecido a la luz blanca son las luces de xenón.
8.. Función de distribución espectral iluminantes
9.. Filtros:
Nos vamos a encontrar con:
- Objetos:
- Reflectancia espectral no selectiva
- Reflectancia espectral selectiva
10.. (^) La luz reflejada por un objeto:
11.. Fde de la luz reflejada por un objeto: ejemplo
EL ESTÍMULO PARA LA VISIÓN II: LAS IMÁGENES.
Imagen: una imagen es una distribución bidimensional de energía electromagnética con cierta configuración espacio-temporal.
Nuestros ojos trabajan con imágenes 2D, cada ojo con una imagen 2D
Las imágenes son EE muy complejos.
1.. Clasificación de imágenes.
Matiz Movimiento Modo
temporal
Imágenes
Acromática: no tiene matiz es blanco
- Estática Sin MT^ Imagen acromática estática
- MT Imagen acromática estática modulada temporalmente
- En movimiento Imagen acromática dinámica Cromática: tiene matiz a color
- Estática Sin MT Imagen cromática estática
- MT Imagen cromática estática modulada temporalmente
- En movimiento Imagen cromática dinámica
Imágenes acromáticas : cada pixel tiene el mismo valor:
Pixel: R =G =B
- R Є (0-256)
- G Є (0-256)
