Principios Psicoacústicos

Interpretación del sonido aplicada a la compresión/mezcla del audio espacial

La psicoacústica es el campo que estudia la interacción entre las propiedades físicas del sonido y la percepción humana, uniendo disciplinas como la acústica, la psicología y la neurociencia. A diferencia de la acústica tradicional, la psicoacústica profundiza en cómo el cerebro humano interpreta las ondas sonoras para construir la experiencia perceptiva del sonido.

El sonido es definido físicamente como una vibración que se propaga a través de un medio elástico como el aire, es captado por el sistema auditivo y procesado en el cerebro. La frecuencia de estas vibraciones, medida en hercios (Hz), determina el tono percibido, y la amplitud, se mide en decibelios (dB), y está asociada a la intensidad sonora.

El timbre permite diferenciar dos fuentes con la misma frecuencia e intensidad. Este fenómeno se origina en la estructura espectral del sonido, donde los armónicos añaden complejidad a la onda fundamental, un aspecto clave en el diseño de sistemas.

Otro característica importante de la psicoacústica es el enmascaramiento, en el que un sonido fuerte oculta la percepción de otro más débil cercano en frecuencia/tiempo.

Los humanos, en condiciones normales, perciben frecuencias desde los 20Hz hasta los 20kHz, aunque la sensibilidad máxima se encuentra en el rango de 2000 a 5000Hz.

Percepción

La percepción espacial del sonido es otra área fundamental de la psicoacústica. El cerebro humano utiliza múltiples pistas para determinar la ubicación de una fuente sonora, entre ellas las diferencias de tiempo interaural (ITD) y las diferencias de nivel interaural (ILD).

Las ITD son eficaces para frecuencias bajas, mientras que las ILD, más relevantes en frecuencias altas, surgen de la atenuación provocada por la sombra acústica de la cabeza.

Las claves espectrales, derivadas de la interacción del sonido con la forma de las orejas, aportan información sobre la elevación y la distancia de la fuente. El efecto Haas, (efecto de precedencia), describe cómo el cerebro prioriza el primer sonido que llega al oído cuando varias ondas acústicas proceden de la misma fuente pero llegan desde direcciones distintas.

Este fenómeno permite la localización en entornos complejos

La duración de los sonidos también influyen en la percepción, los sonidos muy breves, con duraciones inferiores a los 20 milisegundos, pueden no ser detectados por el sistema auditivo, mientras que intervalos más largos generan sensaciones como reverberaciones.

Estas características son esenciales en el diseño de sistemas de audio envolvente, permiten modelar la percepción en espacios virtuales. Los sistemas de audio espacial se apoyan en simulaciones de localización y enmascaramiento para crear experiencias inmersivas.

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