FISICA DEL SONIDO DR. EDGAR IVAN SANDOVAL D. AUDIOLOGO, OTONEUROLOGO Y FONIATRA UAEM - UNAM - INR COMCAOF - AMCAOF - FESORMEX

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FISICA DEL SONIDODR. EDGAR IVAN SANDOVAL
D.AUDIOLOGO, OTONEUROLOGO Y FONIATRAUAEM -
UNAM - INR COMCAOF - AMCAOF - FESORMEX
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A N A T O M I A
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A N A T O M I A
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A N A T O M I A
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A N A T O M I A
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LA FRECUENCIA O TONO Es el numero de vibraciones
dobles que tengan lugar durante un segundo, la
sensación subjetiva de oír esta frecuencia es el
tono.
1. Salesa E, Perelló E, Bonavida A. Tratado de
Audiología. Ed. Masson. Primera edición,
Barcelona, España, 2005. 2. Gonzalo de Sebastián.
Audiología práctica. Ed. Panamericana. 4ta
edición,. Argentina, 1992. 3. Poblano Adrián,
Temas Básicos de Audiología. Ed. Trillas.
Primera edición. México, 2003. 4. Goodhill V. El
Oído, enfermedades, sordera, vértigo. Salvat
Editores. España 2006.
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• La vibración puede producir un tono puro o
  simple (raro en la naturaleza) o puede generar
  un tono complejo que se compone de varios tonos
  añadidos y armónicos.
• Tono puro.- es un tono simple, contiene un solo
  componente frecuencial y se genera por diapasón o
  audiómetro.
• Tono complejo.- se compone de varios tonos
  añadidos de armónicos compuestos por frecuencia
  fundamental.

1. Salesa E, Perelló E, Bonavida A. Tratado de
Audiología. Ed. Masson. Primera edición,
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Audiología práctica. Ed. Panamericana. 4ta
edición,. Argentina, 1992. 3. Poblano Adrián,
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EL TIMBRE Indica la calidad del sonido, es la
característica distintiva que permite diferenciar
2 sonidos de igual o semejante frecuencia.
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• Los sobretonos son tonos de mayor frecuencia.
• Los armónicos son siempre sus múltiplos de los
  sobretonos.
• Según su número de armónicos se caracteriza el
  sonido, al sonido de más baja frecuencia de todos
  ellos se le llama fundamental y a los restantes
  armónicos superiores. Ej, fundamental es 125 sus
  armónicos superiores son 250, y 375.

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• La reunión de varios tonos en una relación
  determinada produce una sensación musical al
  oído.
• Cuando los tonos no están en esta relación y
  suceden anárquicamente producen ruido y su
  percepción es una sensación ruidosa.

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• La suma de todas las frecuencias, emitidas al
  mismo tiempo, produce un ruido blanco o ruido de
  Gauss.
• Sonoridad.- es la sensación de la intensidad del
  sonido.
• Tonalidad.- es la sensación de la frecuencia del
  sonido.
• Análisis de Fourier es la separación matemática
  de cualquier onda compleja en sus partes
  componentes.

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LA INTERFERENCIA Es la relación de 2 o más
tonos puros que se producen al mismo tiempo y no
son armónicos. Fenómenos de
interferencia 1.- Fase. El sonido es un
movimiento vibratorio de vaivén con aumento y
disminución de la presión. Si hay 2 fuentes
sonoras que emiten simultáneamente ondas sonoras
con las misma frecuencia e intensidad, puede
ocurrir que estos periodos de presión y
descompresión se combinen, cuando se unen al
mismo tiempo conociendo exactamente los momentos
de máxima y mínima presión se dice que los tonos
están en fase.
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Cuando los tonos están separados por medio ciclo,
es decir por una vibración simple, los periodos
de presión coincidirán inversamente, por lo que
los tonos están desfasados o en fase opuesta. Si
están en la misma fase se reforzaran doblemente
de lo contrario se anularán.
 
 
 
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2.- Impedancia.- es toda causa que oponga
resistencia al paso de cualquier clase d energía,
aquí es la vibración sonora.
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Hay impedancia por masa, por elasticidad y por
rozamiento, a las 2 primeras se les llama
reactancias, la suma de las tres da la
impedancia. La reactancia de masa se opone al
paso de sonidos agudos y la elasticidad a los
graves. El rozamiento es el ligero contacto
de la onda sonora con una superficie y es
independiente de la frecuencia. Como las
reactancias de masa y elasticidad actúan en
sentidos opuestos se pueden llegar a anular.
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3.- Resonancia.- es la capacidad que puede
tener un cuerpo hueco para que el aíre que
contiene entre en vibración por simpatía, cuando
en las proximidades se encuentra un productor de
vibraciones sonoras. El primero se llama
resonador el segundo resonante. Este fenómeno
tiene lugar dentro de los senos paranasales,
faringe, boca, fosas paranasales, al vibrar las
cuerdas vocales.
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El conducto auditivo externo entra en resonancia
con el tono 1000, ya que es el que menos
resistencia encuentra al atravesar el aparato
transmisor, está en medio de la zona tonal de la
audición de la palabra, es el tono fundamental
en la audiología.
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4.- Distorsión.- es la falla de su sistema
transmisor sonoro, por lo cual la reproducción de
un sonido, no es igual a la primitiva forma del
mismo. Puede haber una distorsión de intensidad,
de frecuencia o de fase.
5.- Coeficiente de absorción.- es la cantidad de
energía sonora absorbida por un medio
propagatorio, o por un material que se encuentre
sumergido en un campo sonoro. 6.- Admitancia
acústica.- es la facilidad de propagación de una
vibración acústica a través de un medio de
transmisión, también se le llama movilidad.
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PERIODO Es la duración en segundos de una
oscilación completa. El periodo puede apreciarse
por la separación temporal de 2 máximos de
amplitud consecutivos del elemento vibrante.
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COMPRESIÓN Y RAREFACCIÓN Las regiones densas en
las que gran número de moléculas se agrupan
acercándose mucho entre sí se llaman
compresiones. Una compresión corresponde a una
región de alta presión. Las regiones que tienen
relativamente pocas moléculas se conocen como
rarefacciones y corresponden a zonas de baja
presión.
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Las ondas sonoras son ondas longitudinales, que
pueden propagarse en los medios materiales
(sólidos, líquidos y gases). Las ondas
longitudinales son aquellas en las que la
perturbación es paralela a la dirección de
propagación. Las variaciones de presión
(compresión y rarefacción) en un sistema originan
el sonido.
Al estirar la membrana, el aire en la zona AB se
vuelve menos denso, es decir, se rarifica.
Al apretar la membrana, el aire en la zona AB se
comprime.
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• PRESIÓN
• Es la fuerza aplicada a la unidad de superficie,
  puede ser estática o dinámica.
• Presión estática (Pe).- cuando no hay
  movimiento, como al empujar una puerta cerrada, o
  cuando el movimiento es lentamente variable.

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Presión dinámica (p).- es rápidamente variable,
como la presión de vibración de las moléculas del
aire sobre la membrana timpánica y puede ser
audible. Presión total.- es la suma de la
presión estática mas la dinámica, como la
membrana timpánica que esa expuesta a la presión
atmosférica (estática) y a la presión de ondas
sonoras (dinámica).
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• DEFINICIONES DE UNIDADES AUDIOMETRICAS
• Bel (Alexander Graham Bel).- Es una unidad
  logarítmica de base 10, de la razón de un
  potencial acústico a otro, es una unidad no
  exacta, que relaciona la intensidad física
  producida con la sensación auditiva percibida.
• Decibel (decibelio dB).- Es la decima parte de un
  Bel y corresponde a la mínima cantidad de sonido
  capaz de impresionar al oído humano en el tono
  1000.
• Es la unidad de medición de la intensidad
  utilizada en la acústica.
• Involucra un radio (la diferencia entre una
  cantidad y otra).
• Involucra una escala logarítmica, por lo que el
  aumento en sus cantidades no es lineal.

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Nivel de intensidad (dB IL).- es una idea de la
magnitud del dB. Existe una intensidad de
referencia IR y una de salida IO, al comparar
ambas se establece el radio dB10Xlog (IO/IR),
eso decibeles representa el nivel de intensidad.
. Si las 2 intensidades son iguales, el radio
es 1, debido a que el logaritmo de 1 es igual a
0, el número de dB es 0, por lo que el 0 no
indica la ausencia de sonido.
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Unidad SPL (Sound Pressure Level).- se utiliza
para medir el nivel de presión sonora absoluta.
Se utiliza como intensidad de referencia 0.0002
dinas/cm 0 dB SPL equivale a una presión sonora
de 20.
Los dB pueden expresare en distintas unidades de
acuerdo a diferentes características, lo dB de
presión sonora (SPL), los dB para el nivel de
audición (HL) y los decibeles para el nivel de
sensación (SL), que es cuando se perciben el 50
de los sonidos.
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• NIEVELES EN DECIBELES A DISTINTOS SONIDOS
• Estimación en dB Estudio de grabación vacío.
  0dB
• Murmullo a tres metros. 10dB
• Paso de las hojas de un libro 10dB
• Susurro a un metro 20dB
• Calle sin tráfico en zona residencial 30dB
• Dormitorio tranquilo de día 25dB
• Conversación a tres metros 45dB
• Orquesta de cuerda y viento 60dB
• Orquesta de metales 70dB
• Despertador a 40 cm 80dB
• Calle ruidosa con mucho tráfico 90dB
• Fábrica industrial ruidosa 100dB
• Umbral del dolor 120dB
• Avión a reacción a 200m 140dB
• Cohete espacial a unos 3.000m 200dB

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FRECUENCIA dBHL dBSPL
125 0 45.0
250 0 25.5
500 0 11.5
750 0 8.0
1000 0 7.0
2000 0 9.0
4000 0 9.5
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20-20 000 Hz son las frecuencia audibles por
el oído humano. Menos de 20 Hz son infrasonidos y
más de 20 000Hz son suprasonidos. Algunos
animales como los murciélagos escuchan sonidos de
10Hz hasta 30 000 Hz, los perros de 15 000 a 30
000 Hz, los delfines perciben sonido de hasta 40
000 Hz.
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FISIOLOGIA AUDITIVA
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LA AUDICIÓN TIENE DOS PROCESOS BIEN
DEFINIDOS Conducción Dirige, amplifica y
conduce el sonido. Percepción Transformación
de energía mecánica en eléctrica.
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• Pabellón auricular
• Protege al CAE.
• Recoge y dirige el sonido hacia el CAE.
• Amplifica 10 dB.
• Conducto Auditivo Externo
• Transmite el sonido a la membrana timpánica.
• Aplana las ondas para dirigirlas al centro de la
  membrana timpánica.
• Amplifica 20 dB el sonido.

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• Al pasar el sonidos del oído externo a medio se
  pierden 20 a 30 dB
• La membrana timpánica recibe las ondas sonoras,
  amplificando sonidos graves (por movimientos
  simétricos del centro a la periferia) y fracciona
  las frecuencias agudas (movimientos
  segmentarios).
• Cadena osicular transmite el sonidos mediante 2
  mecanismos
• Pistón para sonidos leves a moderados.
• Palanca para sonidos fuertes.

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La diferencia en tamaño de la membrana timpánica
a la ventana oval es de 461 lo que permite una
ganancia de 27 a 33 dB, que son los mismos que se
pierden al convertir la energía mecánica al pasar
al medio líquido del oído interno, además del
efecto de cancelación, debido a que la ventana
oval y la ventana redondas están situadas a la
misma altura.
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EN EL OÍDO INTERNO Hay una fila de células
pilosas internas y 3 filas de células pilosas
externas. Hay 3500 células pilosas internas y
12000 células pilosas externas. 10 neuronas
hacen contacto con una célula pilosa
interna. Una neurona hace contacto con 10 a 30
células pilosas externas. Las células pilosas de
la base de la cóclea son más cortas y rígidas
(reciben sonidos agudos). Las células pilosas
del ápice coclear son mas largas y menos rígidas
(captan sonidos graves).
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• La corriente endolinfatica mueve a la membrana
  basilar, que provoca una onda viajera.
• Las células pilosas se mueven en relación a la
  membrana téctoria, desencadenando el potenciales
  de acción en su sinapsis al nervio auditivo,
  mandando el estimulo nervioso hasta la corteza
  auditiva.
• La transducción mecano eléctrica, es la
  transformación de un estimulo mecánico a uno
  eléctrico.

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VIA AUDITIVA
Porción inicial del NC VIII. Núcleos
cocleares. Complejo olivar superior. Leminisco
lateral. Colículo inferior. Cuerpo geniculado
medial. Radiaciones auditivas. Áreas auditivas
primarias. Áreas auditivas secundarias. Áreas
auditivas terciarias.
38
AREAS AUDITIVAS DE BRODMANN
Primarias 41 y 42. Secundarias 21 y
22. Terciarias 39 y 40
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Primera edición. México, 2003. 4. Goodhill V. El
Oído, enfermedades, sordera, vértigo. Salvat
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