Oído externo. Está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo.

Transcripción

1 El oído Timbre

2 Qué es el sonido? El sonido es un disturbio que se propaga en un medio material, ya sea sólido, líquido o gaseoso, en forma de ondas mecánicas de presión. Dichas ondas son longitudinales, es decir, la propagación es en la misma dirección que la presión. Cualquier sonido puede describirse mediante tres características perceptuales: intensidad, tono y timbre. Estas características corresponden a tres magnitudes físicas: amplitud, frecuencia y contenido armónico o forma de onda.

3 Oído externo Está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. El pabellón auricular es una estructura constituida por cartílagos cubiertos de piel. El lóbulo del pabellón es la única zona que no posee cartílago.

4 El conducto auditivo externo es un conducto que se ubica entre el pabellón auricular y la membrana timpánica. Su largo es de 25 a 30 mm. Se divide en cartilaginoso y en óseo. La piel que lo cubre es continuación de la del pabellón auricular y contiene solo en su porción más externa pelos y glándulas sudoríparas modificadas denominadas ceruminosas y cuya función es producir el cerumen, que tiene por funciones proteger a la cavidad ótica de agentes extraños, como el polvo, agentes parásitos, agentes virulentos y de ciertos agentes bacterianos; y evitar la maceración de la piel blanda de dicho meato o conducto.

5 Oído medio Se encuentra situado en la cavidad timpánica llamada caja del tímpano, cuya cara externa está formada por la membrana timpánica, o tímpano. Incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno. Se extiende unos quince milímetros en un recorrido vertical y otros quince en recorrido horizontal. El oído medio está en comunicación directa con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, que permite la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre éste y el exterior.

6 Hay una cadena formada por tres huesos pequeños y móviles (huesecillos) que atraviesa el oído medio. Estos tres huesos reciben los nombres de martillo, yunque y estribo. Los tres conectan acústicamente el tímpano con el oído interno, que contiene un líquido.

7 Oído interno Se encuentra en el interior del hueso temporal que contiene los órganos auditivos y del equilibrio, que están inervados por los filamentos del nervio auditivo. Está separado del oído medio por la fenestra ovalis, o ventana oval. El oído interno consiste en una serie de canales membranosos alojados en una parte densa del hueso temporal, y está dividido en: cóclea (en griego, caracol óseo ), vestíbulo y tres canales semicirculares.

8 Entre el laberinto óseo y el membranoso existe un líquido denominado perilinfa. En el oído interno existen dos órganos, el auditivo o coclear (ubicado en la cóclea o caracol) y el órgano del equilibrio o vestibular. Los canales semicirculares, son tres tubos arqueados en semicírculos, implantados en el vestíbulo y situados en tres planos rectangulares, según las tres dimensiones del espacio. Los canales semicirculares nos dan la noción del espacio y, por lo tanto, contribuyen al mantenimiento del equilibrio de la cabeza y del cuerpo.

9 El caracol o cóclea es un sistema de tubos enrollados, con tres tubos diferentes, uno al lado del otro denominados rampa vestibular, rampa media y rampa timpánica. La rampa vestibular y media están separadas entre sí por la membrana vestibular, la rampa timpánica y la rampa media están separadas por la membrana basilar. El órgano de Corti se encuentra en todo el recorrido del conducto coclear, localizado en el oído interno. Está conformado por un epitelio engrosado de características demasiado complejas, imposibles de definir incluso bajo microscopía electrónica

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11 El proceso auditivo El conducto auditivo externo permite la introducción de las ondas sonoras y representa una cámara de resonancia que es máxima a nivel de los c/s. Si no existiera oído medio la onda sonora llegaría directamente a estimular al vestíbulo de la cóclea. En esa zona existe una interface aire-líquido y por lo tanto el 99.9 % de la energía de esa onda se perdería. La razón fisiológica del oído medio es la de ser un ajustador de las diferentes impedancias de esa interface, la membrana timpánica y los huesecillos generan una amplificación de 1.3 veces, la eficiencia de este sistema permite no perder energía al llegar a la cóclea.

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13 El movimiento ondular de la perilinfa, producido por las ondas sonoras, provoca la estimulación de los cilios de las células del órgano de Corti, permitiendo que el sonido sea traducido, de energía sonora (mecánica) en señales eléctricas, éstas son las que se envían al cerebro, a través de relevos en el tronco encefálico. La longitud de las fibras basilares aumenta progresivamente desde la base de la cóclea hasta su ápice. Las células basilares son más delgadas y más pequeñas en la zona cercana a la ventana oval y más grandes y gruesas al final de la cóclea. Como consecuencia de esto, las fibras al principio de la cóclea más cercanas a la ventana oval resuenan en altas frecuencias, en tanto que las de la zona apical, más alejadas del oído medio, resuenan a bajas frecuencia.

14 De acuerdo a lo anterior, la membrana basilar puede considerarse como un banco de filtros mecánicos que separan las componentes frecuenciales de los sonidos complejos, ya que cada grupo de nervios se excita más fuertemente por un conjunto de frecuencias particulares que por otras. Fourier

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16 Human Time-Frequency Acuity Beats the Fourier Uncertainty Principle Jacob N. Oppenheim and Marcelo O. Magnasco Laboratory of Mathematical Physics, Rockefeller University, New York, New York 10065, March 13, 2015, Trata acerca de dos propiedades del sonido: la frecuencia y el tiempo. Según el Principio de Incertidumbre de Fourier, estas dos propiedades no pueden determinarse simultáneamente por encima de un límite conocido como el límite de Gabor. Ser capaz de analizar la frecuencia con mucha precisión, necesita tomar un trozo grande del sonido original, con lo que se pierde precisión temporal. Si se analiza un sonido corto, se pierde resolución en frecuencia, y no habrá suficiente información para poder observar las frecuencias con todo el detalle.

17 Timbre Cualquier sonido puede describirse mediante cuatro características básicas: Cualidad Característica Rango Altura o tono Frecuencia de onda Agudo, medio, grave Intensidad Amplitud de onda Fuerte, débil o suave Timbre Armónicos de onda o forma de la onda. Análogo a la textura Depende de las características de la fuente emisora del sonido (por analogía: áspero, aterciopelado, metálico, etc) Duración Tiempo de vibración Largo o corto

18 Timbre El timbre nos permite diferenciar un sonido de las mismas características emitido por dos instrumentos distintos. Se suele entender el timbre como la textura de un sonido. El concepto de timbre se produce porque dos sonidos con el mismo tono, la misma intensidad y la misma frecuencia tienen una composición armónica diferente, es decir, la composición armónica de un sonido corresponde a la onda resultante de la superposición de su frecuencia fundamental con la de los armónicos. Algunos factores que influyen en el timbre de un sonido se relacionan con las características físicas del cuerpo que los emite.

19 Las frecuencias armónicas son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental, es decir, para una frecuencia fundamental de 50 Hz, el tercer armónico tendría 150 Hz y el quinto armónico 250 Hz. La amplitud de los armónicos más altos es mucho menor que la amplitud de la onda fundamental y tiende a cero, por este motivo los armónicos por encima del quinto o sexto generalmente son inaudibles

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21 Timbre El teorema de Fourier demuestra que cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en una serie de ondas (armónicos) que tiene una frecuencia que es múltiplo de la frecuencia de la onda original (frecuencia fundamental). Así, los armónicos son múltiplos de la frecuencia fundamental, a la que acompañan. El timbre viene determinado por la cantidad e intensidad de estos armónicos. A veces, como en el caso del oboe, estos armónicos pueden tener una amplitud igual o superior a la forma de onda fundamental. Los armónicos varían según la fuente, según el tipo de instrumento, según el diseño del propio instrumento, e, incluso, según la forma de tocar este instrumento.

22 Hay diferentes grados de generalización en la consideración del timbre de una fuente sonora. Diferencia elementos de diferentes clases (por ejemplo, una guitarra de una flauta). Diferencia elementos de una misma clase (por ejemplo, dos guitarras). Diferencia las distintas posibilidades dentro de un único elemento (por ejemplo, diferentes posibilidades sonoras en una misma guitarra). Caracteriza las diferencias producidas por la variación temporal de un sonido (el sonido como fenómeno dinámico, que varía en el tiempo).

23 El cerebro tiene almacenados en la memoria una ingente cantidad de registros de timbres, de forma que cuando se oye un sonido se activan los mecanismos psíquicos de reconocimiento, entre los cuales figura la memoria como elemento primordial. Generalmente asumimos que el timbre de un instrumento que interpreta una escala, es el mismo en todas las notas, y que lo único que varía es la frecuencia fundamental y las de sus armónicos superiores. Sin embargo esto no es así, en realidad, cada nota de un mismo instrumento tiene su propio timbre, distinto al de las restantes. Todas estas variaciones se hallan almacenadas en la memoria y, cuando lo que oímos no concuerda con nuestros datos almacenados, el reconocimiento del sonido da resultados negativos.

24 Referencias Manual de otorrinolaringología infantil, Pilar Navarro Paule, Rafael Pérez Aguilera, Carlos Sprekelsen Gassó. Elsevier España, 07/02/2012 Anatomía y fisiología del oído, Jorge Caro, José San Martín. Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad de Medicina Universidad de la Frontera, Chile, Escuela Universitaria de Música, Armónicos, Causas y Efectos, David Chapman, Copper Development Association UK, Marzo La percepción acústica: Tono y timbre, Jesús Mariano Merino, Dpto. de didáctica de las Ciencias Experimentales, Universidad de Valladolid.