SONIDO, AUDICIÓN Y ONDAS
SONORAS.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que se
producen cuando las oscilaciones de la presión del aire son
convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el
cerebro. La propagación del sonido involucra transporte
de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que
se propagan a través de un medio
elástico sólido, líquido o gaseoso. Entre los más comunes
se encuentran el aire y el agua. Si las
vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido,
se trata de una onda longitudinal y si las vibraciones son
perpendiculares a la dirección de propagación es una onda transversal.
ONDAS SONORAS.
Las ondas sonoras se producen cuando un cuerpo vibra rápidamente.
La frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones completas que efectúan
por segundo. Los sonidos producidos son audibles por un ser humano promedio si
la frecuencia de oscilación está comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz.
Por encima de esta última frecuencia se tiene un ultrasonido no
audible por los seres humanos, aunque algunos animales pueden oír ultrasonidos
inaudibles por los seres humanos.
1,- ONDA MECÁNICA.
Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a
través de un medio material (aire, agua, cuerpo sólido). Además, dicho medio
debe ser elástico y no rígido para permitir la transmisión del sonido.
2.- ONDA LONGITUDINAL.
En las ondas longitudinales los movimientos de las partículas se desplazan
en la misma dirección que la onda.
3.- ONDAS TRANSVERSAS
En las ondas transversales el movimiento de las partículas es perpendicular
a la dirección de la onda.
4.- ES UNA ONDA
TRIDIMENSIONAL.
Son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales
se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son
esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en
todas direcciones.
Un sonido grave corresponde a onda sonora con frecuencia baja mientras que
los sonidos agudos se
Ilustración 87; Electroterapias
VELOCIDAD -ENERGÍAS DEL
SONIDO.
En los medios sólidos, son las
fuerzas que unen entres sí las partículas constitutivas del cuerpo las que se
encargan de propagar la perturbación de un punto a otro. Este procedimiento más
directo explica por qué la rapidez del sonido es mayor en los sólidos que en
los gases. La rapidez del sonido varía muy poco con la temperatura en los
sólidos y líquidos, sin embargo en los gases, aumenta con la temperatura porque
se incrementa la probabilidad de los choques entre las moléculas. El alcance de
una onda de sonido en un medio, está directamente con la energía que absorbe y
la rapidez específicamente en un sólido, se ve afectada por la densidad y por
la elasticidad.
A nivel molecular un material con
alta elasticidad (rígido) se caracteriza por grandes fuerzas entre sus
moléculas. Esto hace que las partículas vuelvan rápidamente a sus posiciones de
equilibrio y estén dispuestas a iniciar de nuevo un movimiento, lo que les
permite vibrar a altas velocidades. Por lo tanto, el sonido viaja más rápido a través de medios
con mayor elasticidad. La densidad de un medio representa la masa por
unidad de volumen. Así mientras más denso es un material, mayor será la masa de
las moléculas, si se considera un mismo volumen, lo que implica que el sonido
se trasmite más lentamente. Esto se debe a que las ondas de sonido
trasportan energía, que es la responsable de la vibración de un medio, y se
necesita más energía para hacer vibrar las moléculas grandes que la requerida
para hacer vibrar moléculas más pequeñas. Por esto, el sonido viaja más lento
en un objeto más denso, si ambos tienen la misma propiedad elasticidad. (León, 2013)
ENERGÍA DEL SONIDO
La energía
sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o
transportan las ondas sonoras. Procede de la energía
vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del
medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de
las partículas), y de energía potencial (cambios
depresión producidos en dicho medio, o presión sonora). Al irse
propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad
de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma
de energía térmica. La energía acústica suele tener valores absolutos
bajos, y su unidad de medida es el julio (J). Aunque puede calcularse
a partir de otras magnitudes como la intensidad sonora, también se pueden
calcular otras magnitudes relacionadas, como la densidad o el flujo de energía
acústica.
ELEMENTOS DE UNA ONDA.
CRESTA: Es la parte más elevado de una onda.
VALLE: Es la parte más baja de una onda.
ELONGACIÓN: Es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y
la posición en un instante determinado.
AMPLITUD: ES la máxima elongación, es decir, el desplazamiento
desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.
LONGITUD DE ONDA (L): Es la distancia comprendida entre dos crestas
o dos valles.
ONDA COMPLETA: Cuando ha pasado por todas las elongaciones
positivas y negativas.
PERÍODO (T): El tiempo transcurrido para que se realice una onda
completa.
FRECUENCIA (F): Es el número de ondas que se suceden en la unidad
de tiempo.
RESONANCIA: Es el fenómeno que se produce cuando dos cuerpos tienen la
misma frecuencia de vibración, uno de los cuales empieza a vibrar al recibir
las ondas sonoras emitidas por el otro. Para entender el fenómeno de la
resonancia existe un ejemplo muy sencillo. Es el efecto de afinar las cuerdas
de la guitarra, puesto que al afinar, lo que se hace es igualar las
frecuencias, es decir poner en resonancia el sonido de las cuerdas.
CUALIDADES DEL SONIDO.
LA VOZ HUMANA.
|
LA ALTURA
O TONO. Está determinado por la frecuencia de la
onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para
que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la
franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima
los ultrasonidos.
LA INTENSIDAD. Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB). LA DURACIÓN. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc.. |
EL TIMBRE: El timbre
nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada.
También influye en la variación del timbre la calidad del material que se
utilice. Así pues, el sonido será claro, sordo, agradable o molesto.
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 o distribución de la energía sonora en
las diferentes frecuencias. El oído humano es capaz de identificar diferentes
formantes de dicho sonido y percibir cada sonido con formantes diferentes como
cualitativamente diferentes, eso es lo que permite por ejemplo distinguir dos
vocales. 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. (Sanz, 2016)
Comencemos por algunas consideraciones anatómicas básicas: El sistema auditivo periférico
está compuesto por el oído externo, el oído medio y el oído interno.
OÍDO EXTERNO.-
El oído externo está
compuesto por el pabellón, que concentra las ondas sonoras en el conducto, y el
conducto auditivo externo que desemboca en el tímpano. El canal auditivo
externo tiene unos 2,7 cm de longitud y un diámetro promedio de 0,7 cm. Por sus
características anatómicas éste tiene una frecuencia de resonancia natural entre
los 4.500 Hz y los 5.000 Hz.
OIDO MEDIO
El oído medio está lleno
de aire y está compuesto por el tímpano (que separa el oído medio), los
osículos (martillo, yunque y estribo) y la trompa de Eustaquio El tímpano es una membrana que es
expuesta en movimiento por la onda que la alcanza. Sólo una parte de la onda
que llega al tímpano es absorbida, la otra es reflejada. Se llama impedancia
acústica a esa tendencia del sistema auditivo a oponerse al pasaje del sonido.
Su magnitud depende de la masa y elasticidad del tímpano y de los osículos y la
resistencia friccional que ofrecen. Los
osículos (martillo, yunque y estribo) tienen como función transmitir el
movimiento del tímpano al oído interno a través de la membrana conocida como
ventana oval. Dado que el oído interno está lleno de material líquido, mientras
que el oído medio está lleno de aire, debe resolverse un desajuste de
impedancias que se produce siempre que una onda pasa de un medio gaseoso a uno
líquido. En el pasaje del aire al agua en general sólo el 0,1% de la energía de
la onda penetra el agua, mientras que el 99,9% de la misma es reflejada. En el
caso del oído ello significaría una pérdida de transmisión de unos 30 dB. El
oído interno resuelve este desajuste de la impedancias de dos vías
complementarias En primer lugar la
disminución de la superficie en la que se concentra el movimiento. EL tímpano
tiene un área `promedio de 69 mm2, pero el área vibrante afectiva es de unos 43
mm2. El pie del estribo, que empuja la ventana oval poniendo en movimiento el
material líquido contenido en el oído interno, tiene un área de 3,2 mm2. La
presión se incrementa en consecuencia en unas 13,5 veces.
Por otra parte el martillo
y el yunque funcionan como un mecanismo de palanca y la relación entre ambos
brazos de la palanca es de 1,31: 1. la ganancia mecánica de este mecanismo de
palanca es entonces de 1,3 de lo que hace que el incremento total de presión
sea de unas 17,4 veces El valor definitivo va a depender del
área real de vibración de tímpano. Además, los valores pueden ser superiores
para frecuencias entre los 2.000 Hz y los 5.000 Hz, debido a las resonancia del
canal auditivo externo. En general el oído externo y el tímpano se produce una
amplificación de entre 5 dB y 10 dB en las frecuencias comprendidas entre los
2.000 Hz y los 5.000 Hz, lo que contribuye de manera fundamental para la zona
de frecuencias a la que nuestro sistema auditivo es más sensible. Los músculos del oído interno (tensor
de tímpano y stapedius) pueden influir sobre la transmisión el sonido entre el
oído medio y el interno. Como su nombre lo indica, el tensor del tímpano tensa
la membrana timpánica aumentando su rigidez, produciendo en consecuencia una
mayor resistencia a la oscilación al ser alcanzada por las variaciones de
presión del aire. El stapedius separa el
estribo de la ventana oval, reduciendo la eficacia en la transmisión del
movimiento. En general responde como reflejo, en lo que se conoce como reflejo
acústico o reflejo timpánico. Ambos músculos cumplen una función primordial de
protección, especialmente frente a sonidos de gran intensidad. Lamentablemente
esta acción no es instantánea de manera que no protegen a nuestro sistema
auditivo ante sonidos repentinos de muy alta intensidad, como pueden ser los
estallidos o impulsos. Además se fatigan muy rápidamente y pierden eficiencia
cuando nos encontramos expuestos por largo rato a sonidos de alta intensidad. (Ramirez H. , 2013)
AUDIÓMETRO.
Equipo eléctrico que sirve para medir y evaluar la audición tanto a nivel
umbral como supra umbral, permite explorar las posibilidades audiométricas a
través del área auditiva. Pueden producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120
dBs y cubren desde el tono 128 hasta el 16 000 Hz, mediante un potenciómetro
graduado de 5 en 5 dBs. Se utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite
determinar el nivel auditivo de un paciente en cada uno de sus oídos.
Pruebas que se realizan con este equipo
Umbrales (Limen o umbral mínimo de audibilidad, comodidad, conducción aérea
y ósea, disconfort o algiacusia)
1.
Test de
S.IS.I.
2.
Test de Fowler
3.
Test de la palabra
4.
Deterioro tonal
5.
Test de Lombard
6.
Acufenometría.
7.
Funcionamiento
El funcionamiento de este aparato consiste básicamente en:
1. Un generador de frecuencias de sonido; este instrumento emite tonos
puros, sonidos que el ser humano no está acostumbrado a escuchar, ya que no
existen como tal en la vida diaria. El sonido es emitido en las frecuencias 125
- 250 - 500 - 1000 - 2000 - 3000 - 4000 - 6000 y 8000 Hz para la vía aérea y
250 - 500 - 1000 - 2000 y 4000 para la vía ósea.
3. Un potenciométro que genera intensidades que van de 0 a 110 dB, en una
escala progresiva descendente o ascendente, de 5 en 5 dB.
4. Un generador de ruidos enmascarantes, ruido blanco o ruido Gaussiano,
con la finalidad de evitar la transmisión transcraneal del sonido de un oído a
otro.
5. Un vibrador óseo para el estudio de la audición ósea.
6. Un micrófono para comunicarse con el paciente y realizar la
discriminación de la palabra. (Baquerizo, 2016)
No hay comentarios.:
Publicar un comentario