Desarrollo de un prototipo de audiómetro digital de tonos puros por conducción aréa en la tarjeta programable de procesamiento digital de señales DPS TMS320C5505

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE
TELECOMUNICACIONES
DEPARTAMENTO DE SEÑALES Y SISTEMAS
DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE AUDIÓMETRO DIGITAL DE
TONOS PUROS POR CONDUCCIÓN AÉREA EN LA TARJETA
PROGRAMABLE DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES
(DSP) TMS320C5505.
YUDITH C. OJEDA O.
GUSTAVO A. ROJAS R.
Bárbula, 16 de Agosto del 2015
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE
TELECOMUNICACIONES
DEPARTAMENTO DE SEÑALES Y SISTEMAS
DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE AUDIÓMETRO DIGITAL DE
TONOS PUROS POR CONDUCCIÓN AÉREA EN LA TARJETA
PROGRAMABLE DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES
(DSP) TMS320C5505.
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PRESENTADO ANTE LA ILUSTRE UNIVERSIDAD DE
CARABOBO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO DE TELECOMUNICACIONES
YUDITH C. OJEDA O.
GUSTAVO A. ROJAS R.
Bárbula, 16 de Agosto del 2015
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE
TELECOMUNICACIONES
DEPARTAMENTO DE SEÑALES Y SISTEMAS
CERTIFICADO DE APROBACIÓN
Los abajo firmantes miembros del jurado asignado para evaluar el trabajo es-
pecial de grado titulado «DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE AUDIÓMETRO DIGI-
TAL DE TONOS PUROS POR CONDUCCIÓN AÉREA EN LA TARJETA PROGRAMABLE
DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES (DSP) TMS320C5505.», realizado por
los bachilleres YUDITH C. OJEDA O., cédula de identidad 20.696.611, GUSTAVO A.
ROJAS R., cédula de identidad 21.271.600, hacemos constar que hemos revisado y
aprobado dicho trabajo.
Firma
Prof. CARLOS APONTE DEZZEO
TUTOR
Firma
Prof. PAULINO DEL PINO
JURADO
Firma
Prof. EDUARDO GONZÁLEZ
JURADO
Bárbula, 16 de Agosto del 2015
Dedicatoria
Este trabajo está dedicado
especialmente a mis padres,
mi familia y seres queridos
por ser un pilar fundamental
y un apoyo incondicional
en este proceso de formación.
YUDITH C. OJEDA O.
Dedicado a mis padres y a
mi hermana, quienes me
brindaron la fuerza suficiente
para lograr mi objetivo
GUSTAVO A. ROJAS R.
Agradecimientos
El presente trabajo de investigación fue realizado bajo la supervisión del Dr.
Jesús Izaguirre, la Dra. Ana Lugo y la Dra. Nohelia Rojas, a quienes me gustaría
expresar mi más profunda gratitud, por su paciencia, tiempo y conocimiento para
hacer posible la realización de este estudio.
A mi madre, por ser el apoyo más grande durante toda mi vida.
Al Ing. Martín Duarte, sin su ayuda y conocimiento no hubiésemos podido re-
parar la tarjeta de DSP.
Al Ing. Benjamín Herrera, por su tiempo y sabiduría brindada.
A mis amigos que siempre estuvieron allí para apoyarme y aconsejarme en este
arduo trabajo, especialmente a Miriam y Ana de Jesús. Así como también a las
familias Rodríguez Flores, Izaguirre Lugo, Duarte Montes.
Por último a todas aquellas personas que contribuyeron de una u otra manera
para ayudarme, apoyarme y escucharme. Gracias (Yudith C. Ojeda O.).
Mil agradecimientos a mi familia, especialmente a mis padres y a mi hermana,
quienes me brindaron el apoyo incondicional en todo momento sin pedir nada a
cambio y me ayudaron a convertirme en la persona que soy hoy en día.
A mis amigos, especialmente a Enmanuel Rodríguez, quienes estuvieron pre-
sente siempre a lo largo de este viaje y sin ellos no hubiese podido culminarlo.
A la Universidad de Carabobo, que me brindó las herramientas necesarias para
desarrollar mis objetivos. A todos los profesores de la Universidad que de alguna
u otra forma me ayudaron a crecer en mi carrera. Y por último pero no menos
importante, le agradezco a Dios por iluminarme durante todo el camino recorrido.
(Gustavo A. Rojas R.).
Índice general
Índice de Figuras XI
Índice de Tablas XV
Acrónimos XVII
Resumen XIX
I. Introducción 1
1.1. MOTIVACIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. OBJETIVOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1. Objetivo General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.2. Objetivos Específicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3. ALCANCES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
II. Marco conceptual 5
2.1. Teoría fisiológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.1. Umbral de audición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2. Teoría del sonido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.1. Tono o altura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.2. Intensidad o nivel de presión sonora . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.3. Timbre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.4. Ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3. Hipoacusia o pérdida auditiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1. Trauma acústico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.1.1. Crónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.1.2. Agudo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4. Audiograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.5. Audiometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6. Audiómetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.6.1. Audiómetro de tonos puros de conducción aérea . . . . . . . 11
2.6.1.1. Conducción aérea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6.2. Requisitos para los distintos tipos de audiómetros . . . . . . . 12
VII
VIII Índice general
2.7. Auriculares circumaurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.8. Decibelio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.8.1. dBSPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.8.2. dBHL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.8.3. dBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.9. Descripción de la tarjeta de DSP TMS320C5505 eZDSP USB STICK . 14
2.10. Code Composer Studio v5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
III.Procedimientos de la investigación 17
3.1. Fase 1: Revisión teórica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2. Fase 2: Definición de las características para la elaboración del proto-
tipo de audiómetro digital. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.1. Normativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.2. Calibración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.2.1. Calibración en frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.2.2. Calibración en amplitud . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3. Fase 3: Diseño del software de aplicación médica. . . . . . . . . . . . 33
3.3.1. Generación de los tonos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.2. Diseño de la interfaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.2.1. Diseño de la ventana Principal . . . . . . . . . . . . . 34
3.3.2.2. Diseño de la ventana Datos del Paciente . . . . . . . . 35
3.3.2.3. Diseño de la ventana Audiogramas . . . . . . . . . . . 40
3.3.2.4. Diseño de la ventana Generación de Tonos . . . . . . . 42
3.3.2.5. Diseño de la ventana Reporte del Examen . . . . . . . 43
3.3.2.6. Diseño de la ventana Ayuda . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4. Fase 4: Implementación del software en la tarjeta TMS320C5505. . . . 43
3.5. Fase 5: Comprobación de los resultados obtenidos. . . . . . . . . . . . 50
IV. Análisis, interpretación y presentación de los resultados 53
4.1. Audiómetro Digital v1.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.2. Comparación de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
V. Conclusiones y recomendaciones 77
5.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.2. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A. Códigos en lenguaje C 81
B. Códigos en lenguaje HTML 85
Índice general IX
Referencias Bibliográficas119
Anexos
A. Datasheet Audífonos Senneheiser HD 201
B. Audiometrías (Maico Ma 41)
C. Guía de Usuario (Audiómetro Digital v1.0)
Índice de figuras
2.1. Aparato Auditivo Humano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2. Audiograma propuesto por la ASHA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3. Requisitos de los audiómetros de tonos puros. . . . . . . . . . . . . . 12
2.4. Auricular Circumaural. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1. Fases de la investigación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2. Símbolos para la representación gráfica de los niveles de umbral de
audición (ISO 8253-1:2010). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3. Medición de 500 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4. Medición de 1000 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.5. Medición de 2000 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.6. Medición de 3000 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.7. Medición de 4000 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8. Medición de 6000 Hz en el osciloscopio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.9. Button Datos del Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10. Button Ayuda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.11. Button Salir. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.12. Header de la Ventana Datos del Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.13. Input para la Fecha Actual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.14. Button Elegir Archivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.15. Button Cargar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.16. Input Nombre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.17. Input Cédula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.18. Input Edad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.19. Input para la selección del Sexo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.20. Input Fecha de Nacimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.21. Input para el nombre de la Empresa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.22. Input para el Cargo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.23. Input para el Tiempo en el Cargo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.24. Input Fecha de Ingreso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.25. Input tipo radio para el Motivo del Exámen y el header. . . . . . . . . . . 38
3.26. Textarea para los Antecedentes Ocupacionales y el header. . . . . . . . . . 38
3.27. Input para seleccionar Antecedentes Personales y el header. . . . . . . . 38
XI
XII Índice de figuras
3.28. Button Guardar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.29. Button Empezar Audiometría. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.30. Button Enviar Tonos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.31. Button Generar Reporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.32. Button Cancelar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.33. Input para ver el Nombre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.34. Input para ver la Cédula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.35. Textarea Observaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.36. ScatterPlot de la ventana Audiogramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.37. Header de la Ventana Generación de Tonos. . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.38. Button Finalizar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.39. Header junto a los buttons Si y No. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.40. Objetos gc.dijit.AnalogGauge y gc.dijit.DigitalGauge. . . . . . . . . . . . 42
3.41. Secuencia inicial para crear un nuevo proyecto. . . . . . . . . . . . . . 44
3.42. Configuraciones del proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.43. Nuevo archivo main.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.44. Iniciar GUI Composer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.45. Crear nuevo Proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.46. Nombre del Proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.47. Panel para agregar objetos a la ventana. . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.48. Crear nueva ventana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.49. Asociación de variables del GUI Composer. . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.50. Icono Target Configuration File. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.51. Botón para iniciar la aplicación en GUI Composer. . . . . . . . . . . . 50
3.52. Diagrama de bloques de la solución implementada. . . . . . . . . . . 50
3.53. Diagrama que permite establecer los diagnósticos según la clasifica-
ción de Klockhoff. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.1. Vista de la ventana Principal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2. Vista de la ventana Datos del Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3. Vista de la ventana Audiogramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.4. Vista de la ventana Generación de Tonos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.5. Vista de la ventana Resumen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.6. Vista de la ventana Ayuda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.7. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (1ra persona). 58
4.8. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (1ra persona). . 59
4.9. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (2da persona). 61
4.10. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (2da persona). 61
4.11. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (3ra persona). 64
4.12. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (3ra persona). . 64
4.13. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (4ta persona). 67
4.14. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (4ta persona). . 67
Índice de figuras XIII
4.15. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (5ta persona). 70
4.16. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (5ta persona). . 70
4.17. Audiograma realizado con el audiómetro Maico Ma 41 (6ta persona). 73
4.18. Audiograma realizado con el audiómetro Digital v1.0 (6ta persona). . 73
Indice de tablas
3.1. RETSPL para auriculares circumaurales (ANSI S3.6-1996). . . . . . . 19
3.2. Precisión de la frecuencia de la señal generada por un audiómetro
(ANSI S3.6-1996). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3. Frecuencias y niveles para los audiómetros tipo 3, 4 y 5 en dBHL para
auriculares circumaurales (ANSI S3.6-1996). . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4. Normativa asociada al diseño. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.5. Margen de error de cada frecuencia en Hz. . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.6. Calibración de amplitud para el audiómetro digital. . . . . . . . . . . 29
4.1. Resumen de las personas en estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2. Oído derecho (1ra persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.3. Oído izquierdo (1ra persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4. Oído derecho (2da persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.5. Oído izquierdo (2da persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.6. Oído derecho (3ra persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.7. Oído izquierdo (3ra persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.8. Oído derecho (4ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.9. Oído izquierdo (4ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.10.Oído derecho (5ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.11. Oído izquierdo (5ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.12. Oído derecho (6ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.13. Oído izquierdo (6ta persona). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.14. Tabla de diagnósticos completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
XV
Acrónimos
ANSI American National Standards Institute
ASHA American Speech Hearing Language Association
CCS Code Composer Studio
COVENIN Comisión Venezolana de Normas Industriales
DSP Digital Signal Processing
HL Hearing Level
IDE Integrated Development Environment
INPSASEL Instituto Nacional de Prevención de Salud y Seguridad Laboral
ISO International Organization for Standardization
RETSPL Reference Equivalent Threshold Sound Pressure Level
SPL Sound Pressure Level
TI Texas Instruments
UC Universidad de Carabobo
XVII
DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE AUDIÓMETRO DIGITAL DE
TONOS PUROS POR CONDUCCIÓN AÉREA EN LA TARJETA
PROGRAMABLE DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES
(DSP) TMS320C5505.
por
YUDITH C. OJEDA O. y GUSTAVO A. ROJAS R.
Presentado en el Departamento de Señales y Sistemas
de la Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones
el 16 de Agosto del 2015 para optar al Título de
Ingeniero de Telecomunicaciones
RESUMEN
Este proyecto presenta el desarrollo de un prototipo de audiómetro que logra la
mayor cantidad de prestaciones similares a las de un equipo análogo comercial pe-
ro que minimiza el costo del dispositivo al utilizar elementos de hardware (tarjeta
de DSP TMS320C5505) y de software, posibilitando así, la actualización tecnológica
de estos equipos. Al aprovechar estas nuevas tecnologías y herramientas compu-
tacionales, se desarrolló un dispositivo de fácil manejo que realiza el examen audio-
métrico siempre de la misma forma. A su vez, tiene como fin solventar el problema
que presentan las empresas venezolanas que necesitan de un audiómetro para la
XIX
XX Resumen
realización de audiometrías a sus empleados debido a que son exámenes obligato-
rios de rutina, y así poder determinar quienes padecen de hipoacusia ocasionada
por ruido laboral y quienes presentan un umbral de audición normal.
Palabras Claves: audiómetro, audiometría, DSP, hipoacusia, umbral de audición.
Tutor: CARLOS APONTE DEZZEO
Profesor del Departamento de Señales y Sistemas
Escuela de Telecomunicaciones. Facultad de Ingeniería
Capítulo I
Introducción
1.1. MOTIVACIÓN.
La pérdida parcial auditiva o hipoacusia es un problema de preocupación en la
población actual, con peso en la legislación laboral y cada vez más relacionada con
la población general. En los últimos años son numerosas las sentencias que recono-
cen el ruido como un factor de riesgo sanitario y la legislación laboral reconoce la
hipoacusia como accidente de trabajo causado por el ruido, especialmente en áreas
tales como, construcción, música, minería, manufactura, militar, entre otras. Tam-
bién, la pérdida parcial auditiva puede provenir de otros factores como el género,
la edad, enfermedades adquirídas y/o traumas físicos [1].
La hipoacusia puede considerarse un déficit funcional que estará presente a lo
largo del tiempo. Sin embargo, es necesario el diagnóstico y la prevención temprana
de la misma [2], ya que en aproximadamente el 50 % de los casos esta condición
es evitable y adicionalmente no existe una cura eficiente [3]. La audiometría tonal
o de tonos puros es la más usada en medicina y salud laboral, y consiste en la
estimulación auditiva a través de la vía aérea o de la vía ósea [4].
Para realizar la audiometría se utilizan distintos tipos de audiómetros, los cua-
les suelen ser de gran tamaño y costos elevados, lo que dificulta la adquisición de
dichos equipos a la mayoría de las empresas, estas características deben tenerse en
1
2 Capítulo I. Introducción
cuenta a la hora de diseñar un audiómetro. En el trabajo de Barragán y Perez (2007)
[5] sobre el diseño de un prototipo de audiómetro digital de tonos puros de con-
ducción aérea, se hizo énfasis en la minimización de los costos. Este estudio se basó
en la construcción de un audiómetro utilizando una tarjeta programable de DSP
que brinda la mayor cantidad de prestaciones similares a las de un equipo análogo
comercial pero que reduce el precio final del dispositivo ya que al usar este tipo de
tecnología se logra disminuir considerablemente el tamaño del equipo. Este trabajo
a su vez consigue mejorar la respuesta en frecuencia de audífonos de aplicación
no específica mediante el uso de filtros digitales, obteniendo un comportamiento
comparable con audífonos de alta precisión.
Otra manera de afrontar el problema del tamaño y el costo es a través del uso
de herramientas computacionales. En el artículo de Gómez, Duarte y Fernandez
(2005) [4] sobre el desarrollo de un audiómetro digital y en la investigación de Paz-
miño y Velasco (2005) [6], también acerca del diseño de un audiómetro virtual, se
describe el uso de nuevas tecnologías de software para desarrollar un audiómetro
que realizó el exámen de manera autónoma, de acuerdo a los mismos parámetros y
que le permitió al especialista realizar pruebas de manera confiable y eficiente para
diagnósticar problemas auditivos. Estos procedimientos generan una base de datos
para almacenar los diferentes valores tomados durante la realización del examen,
obteniendo su respectivo reporte gráfico o audiograma.
El sentido de la audición es de gran importancia ya que permite la comunica-
ción interpersonal y social. Por lo tanto es necesario tomar las acciones preventivas
para su conservación, tales como la realización de audiometrías. En Venezuela el
Instituto Nacional de Prevención de Salud y Seguridad Laboral (INPSASEL) publi-
có en el 2006 (su más reciente estadística) que las afecciones auditivas causadas por
ruido ocuparon el 5to lugar de todas las enfermedades ocupacionales [7]. En el caso
de las empresas venezolanas y teniendo en cuenta su nivel de ruido, es obligatoria
la realización de este tipo de exámenes. COVENIN 1565:1995 establece los niveles
de ruido permisibles para evitar que las personas expuestas al ruido en sus lugares
de trabajo sufran deterioro auditivo, pérdida de la concentración o interferencias
en la comunicación oral [8].
Capítulo I. Introducción 3
En vista de lo expuesto anteriormente, en este trabajo se plantea el diseño e im-
plementación de un prototipo de audiómetro digital de tonos puros por conducción
aérea en una tarjeta programable de DSP TMS320C5505, con el propósito de obte-
ner un equipo de bajo costo y tamaño reducido que permita realizar audiometrías
con resultados similares a los generados por un audiómetro comercial.
El diseño de un audiómetro de tonos puros por conducción aérea implementa
el procesamiento en una tarjeta programable de DSP como tecnología diferente al
resto de los diseños comerciales. De esta forma es posible realizar pruebas audio-
lógicas eficientes por medio de herramientas de software y hardware que facilitan
el trabajo en cuanto a tiempo de realización de la prueba y almacenamiento de la
información que se obtiene.
El aporte principal de este proyecto radica en lograr obtener un dispositivo cu-
yos resultados sean similares a los obtenidos por un audiómetro comercial. Al ser
una implementación de bajo costo, permitirá que una mayor cantidad de empresas
puedan adquirir un audiómetro y realizar por su cuenta este tipo de estudios. De
este modo no tienen la necesidad de referir al trabajador a un centro de especializa-
ción de análisis audiológicos, sobre todo para aquellos empleados que no necesiten
un examen tan amplio.
1.2. OBJETIVOS.
1.2.1. Objetivo General.
Desarrollar un prototipo de audiómetro digital de tonos puros de conducción
aérea en la tarjeta programable de procesamiento digital de señales (DSP) TMS320C5505.
1.2.2. Objetivos Específicos.
Definir lascaracterísticas para la elaboración de un prototipo de audiómetro
comercial.
4 Capítulo I. Introducción
Diseñar el software de aplicación médica para la representación de un audió-
metro comercial en la tarjeta programable de DSP TMS320C5505.
Implementar el software de aplicación médica en la tarjeta programable de
DSP TMS320C5505.
Comprobar los resultados obtenidos con la implementación en la tarjeta pro-
gramable de DSP TMS320C5505 comparados a los generados por un audió-
metro comercial.
1.3. ALCANCES.
La tarjeta programable de DSP TMS320C5505 es capaz de generar tonos puros
de intensidad y frecuencia variable, almacenar los datos referentes a la intensidad
(medidos en dBHL) a la cual el paciente escucha cada tono y finalmente trazar el
audiograma. El rango de frecuencia que se utiliza en la audiometría es de 500Hz a
6000Hz especificado según la norma COVENIN 1565:1995. Por otra parte, para que
el audiómetro digital fuese comparable con el clínico se procedió a calibrar con la
norma ANSI S3.6-1996 siendo esta la misma que utiliza el instrumento clínico. A su
vez, dichas comparaciones se efectuaron mediante los audiogramas resultantes de
las audiometrías realizadas con ambos audiómetros.
Ahora bien, el sistema audiométrico que se diseñó está constituido por un compu-
tador personal y los audífonos circumaurales (Senneheiser HD 201) donde ambos
se conectan a la tarjeta de DSP TMS320C5505. El sistema de control y operabili-
dad del audiómetro permite la retroalimentación de información en frecuencia e
intensidad de cualquier sonido que se emite durante la prueba, pues el operario
del equipo puede visualizar estas variables en la ventana de generación de tonos.
Los tonos son enviados automáticamente según la respuesta del usuario siguiendo
siempre un mismo procedimiento.
El programa se diseñó con la opción de almacenar los datos del paciente jun-
to con el historial de audiogramas. También incluye una ventana de resumen que
consiste básicamente en un informe que contiene la información del paciente.
Capítulo II
Marco conceptual
2.1. Teoría fisiológica
La percepción del sonido está sujeta a muchas teorías y experimentos que de-
muestran que en la cóclea ocurre una transformación de la energía mecánica en
eléctrica mediante un fenómeno que tiene lugar exactamente en la membrana ba-
silar. Teorías como la de Rinne y Rutherford (la cóclea sirve como transmisor en
donde la corteza cerebral es el analizador) y la de Helmholtz (teoría de la resonan-
cia en donde el sonido se descompone en todas las frecuencias y el oído interno
actúa como un caracterizador de ellas), han demostrado en la actualidad que la
percepción se debe a una mezcla de ambas [2].
La transmisión de la intensidad viene dada por la cantidad de fibrillas excitadas,
es decir, a una intensidad débil la excitación es menor que cuando un sonido posee
una intensidad elevada. Éstas provienen de las células ciliadas que son las encar-
gadas de percibir el sonido y transmitirlo y cuya transmisión se da de acuerdo al
desplazamiento de la membrana basilar [2].
El oído interno es el convertidor del estimulo físico en el neurosensorial de la
audición, formado por el órgano de Corti con las células ciliadas uniformemente
distribuidas a lo largo de la membrana basilar. La selectividad tonal se debe a que
5
6 Capítulo II. Marco conceptual
estas células actúan dependiendo de la posición de la zona de excitación de la mem-
brana basilar. Los tonos más altos son detectados en la base y los más bajos en el
ápex [2].
Figura 2.1: Aparato Auditivo Humano.
2.1.1. Umbral de audición
Es el mínimo nivel perceptible de intensidad de campo libre de un tono que se
pueda detectar a cada frecuencia sobre toda la gama del oído. Su valor se encuentra
en 10−12W/m2. Conforme la intensidad se aumenta, el sonido aumenta en sonori-
dad y finalmente hace que se produzca una sensación de cosquilleo. Este nivel de
sensación desagradable es menos dependiente de la frecuencia que el umbral de
audibilidad, tiene un valor aproximado de 120 dBSPL. Si se aumenta la intensidad
en la onda incidente se produce sensación de dolor (140 dBSPL aproximadamente).
Se debe enfatizar que a exposiciones cortas es posible causar daños permanentes al
oído, incluso a niveles menores a 100 dBSPL [2].
El umbral de audición responde a sonidos intensos que reducen la sensibilidad
auditiva, la cual depende del grado de exposición y tiempo. Después de haber ce-
sado la exposición, el umbral tiende a bajar y recuperar los valores iniciales, pero
en una exposición demasiado fuerte el oído no se recupera del todo y ocurre un
corrimiento permanente de éste [2].
Capítulo II. Marco conceptual 7
2.2. Teoría del sonido
Cualquier sonido sencillo, como por ejemplo una nota musical, puede descri-
birse en su totalidad especificando tres características de su percepción: el tono, la
intensidad y el timbre. Éstas corresponden exactamente a tres características físicas:
la frecuencia, la amplitud y la composición armónica o forma de onda [6].
2.2.1. Tono o altura
Viene dado por la cantidad de vibraciones, vibraciones dobles o ciclos en la uni-
dad de tiempo, por eso se llama también frecuencia. De acuerdo con su baja o alta
frecuencia los sonidos se denominan graves o agudos. Si se practica una audiome-
tría a una persona joven normal, se comprueba que su oído es sensible a todos los
sonidos entre 20 Hz y 20.000 Hz. El oído de las personas mayores es menos agudo,
sobre todo en las frecuencias más elevadas [6].
2.2.2. Intensidad o nivel de presión sonora
Es la magnitud de la sensación auditiva producida por la amplitud de las per-
turbaciones que llegan al oído [6]. La presión sonora (medida en dBSPL) viene dada
por la siguiente ecuación [9]:
Lp = 20log
(
P
Pref
)
[dBSPL] (2.1)
donde P es la presión sonora en Pascal y Pref es la presión referencia en Pascal
(20 µPa).
2.2.3. Timbre
El timbre es la característica del sonido que nos permite distinguir los tonos
producidos por instrumentos distintos aunque las ondas sonoras tengan la misma
8 Capítulo II. Marco conceptual
amplitud y frecuencia. Los armónicos son componentes adicionales de la onda que
vibran con múltiplos enteros de la frecuencia principal y dan lugar a diferencias de
timbre [6].
2.2.4. Ruido
Es todo lo que oímos y subjetivamente podríamos definirlo como un sonido des-
agradable o indeseado. Técnicamente el ruido es el resultado de la combinación de
sonidos de una sola frecuencia o tonos puros, y tiene esencialmente un espectro de
frecuencia continuo, de amplitud y longitud de ondas irregulares, por tanto, puede
compararse con la luz blanca, que se compone de una mezcla de luces de los distin-
tos colores. Los distintos ruidos se distinguen por sus diferentes distribuciones de
energía en los distintos rangos de frecuencias [6].
El ruido en el aire se debe a fluctuaciones de la presión del aire con respecto
a la presión atmosférica media; el ruido en las estructuras se debe a vibraciones
mecánicas de cuerpos elásticos y el ruido en los líquidos se debe a pulsaciones de
la presión del líquido con relación a la presión estática media. Este ruido puede
ser no deseado o nocivo generado por las actividades humanas, incluido el ruido
emitido por los medios de transporte, por el tráfico rodado, ferroviario y aéreo y
por emplazamientos de actividades industriales [1].
2.3. Hipoacusia o pérdida auditiva
La hipoacusia se define como la disminución de la sensibilidad auditiva [10].
No basta una medida global para el deterioro auditivo, para hacerse una idea
del problema de audición que presenta una persona. Hará falta saber a qué espectro
de frecuencias afecta la sordera y en qué medida. Así, las pérdidas auditivas en las
frecuencias bajas son más perjudiciales que en las frecuencias altas [11].
Capítulo II. Marco conceptual 9
Las frecuencias más nocivas para el oído humano son las que están entre los
2000 y 3000 Hz y son estas las quemás frecuentemente se encuentran en las in-
dustrias [12]. Para comprender la causa de este hecho tendremos que analizar la
relación entre la frecuencia de un sonido y el tono con que el este sonido se percibe
[11].
Por lo que para efectuar un diagnóstico correcto es preciso hacer una explora-
ción audiométrica [11].
En el audiograma tonal se consideran los siguientes niveles de hipoacusia según
el grado de pérdida auditiva [13]:
0 <25 dBHL Audición normal.
26 á 40 dBHL Hipoacusia leve.
41 á 55 dBHL Hipoacusia moderada.
56-70 dBHL Hipoacusia moderada a severa.
71-90 dBHL Hipoacusia severa.
>90 dBHL Hipoacusia profunda.
2.3.1. Trauma acústico
Es una lesión a los mecanismos auditivos en el oído interno debido a un ruido
muy fuerte, como por ejemplo una explosión, disparos de armas, exposición pro-
longada a ruidos altos, entre otros [14]. Esta lesión afecta principalmente la audición
en altas frecuencias (mayores a 3000 Hz).
2.3.1.1. Crónico
Este traumatismo se presenta como enfermedad profesional en individuos que
ejercen ocupaciones en un medio en el que se mantiene de forma prolongada un
ruido superior a 80 dBA[15].
10 Capítulo II. Marco conceptual
2.3.1.2. Agudo
Ocurre en determinadas actividades que generan un gran impacto sonoro y en
situaciones accidentales [15].
2.4. Audiograma
Es un gráfico que muestra la pérdida auditiva en la frecuencia correspondien-
te en decibeles; además sirve para presentar los resultados obtenidos en diversas
pruebas tomadas a lo largo del campo tonal. Puede presentarse en unidades de au-
dición o bien en pérdida auditiva. El gráfico norteamericano dividido en decibeles
es prácticamente el único utilizado hoy en audiometría (figura 2.2). El eje de orde-
nadas está dividido en dBHL, asociado al nivel de presión sonora de un tono puro
producido por el auricular, menos el nivel de presión sonora umbral equivalente
de referencia [16]. Éstos van de 10 en 10, comenzando por el 0 dBHL que está arriba
y termina por 110 dBHL. En el eje de las abscisas se encuentran las frecuencias que
percibe el oído humano, desde 125 Hz hasta 8.000 Hz [17].
Figura 2.2: Audiograma propuesto por la ASHA.
2.5. Audiometría
Es una prueba funcional que sirve para determinar el estado actual de audi-
ción para una o varias personas. La audiometría no es en sí misma una técnica de
Capítulo II. Marco conceptual 11
prevención, ya que no evita los daños ocasionados por la exposición al ruido, pero
permite detectarlos en un estado precoz de su desarrollo, y por tanto su realización
periódica suministra informaciones muy útiles para el establecimiento de planes de
control de audición, y el seguimiento de la eficacia de las medidas adoptadas [18].
2.6. Audiómetro
Es un instrumento que permite realizar los ensayos que conllevan a la obtención
del umbral de audición. En general, está compuesto por tres básicos dispositivos
[19]:
Generador de sonido, el cual produce la señal que el observador escucha.
Un medio para controlar el nivel de sonido de la señal.
Un medio para aplicar el sonido al oído del oyente.
2.6.1. Audiómetro de tonos puros de conducción aérea
Es un instrumento sencillo que produce tonos puros, tiene un dial de frecuen-
cias o tonos en ciclos por segundo, un dial de intensidades en dB y botones indica-
dores para uso de los elementos accesorios [6]. Consta especialmente de [16]:
Fuente de energía eléctrica.
Generador de corriente oscilante.
Atenuador.
Un receptor, para transformar la energía eléctrica en sonora y dirigirla hacia
un auricular por vía aérea (transmisión del sonido a través del oído externo y
medio, hacia el oído interno).
12 Capítulo II. Marco conceptual
2.6.1.1. Conducción aérea
Transmisión del sonido a través del oído externo y medio al oído interno [20].
2.6.2. Requisitos para los distintos tipos de audiómetros
La norma ANSI S3.6-1996 especifica cinco tipos de audiómetros de tonos pu-
ros que designan como Tipo 1 a Tipo 5. Las caracteristicas obligatorias que deben
incluir estos equipos se indican en la figura 2.3 [20].
Figura 2.3: Requisitos de los audiómetros de tonos puros.
Capítulo II. Marco conceptual 13
2.7. Auriculares circumaurales
Transductores que generan un nivel de presión sonora a partir de una señal
eléctrica. Se caracterizan por su posición de aplicación, rodeando por completo el
pabellón auditivo (figura 2.4) [20].
Permiten realizar audiometrías hasta 16000 Hz. Además, mejoran el aislamiento
del ruido exterior permitiéndose incluso la posibilidad de realizar el ensayo audio-
métrico sin necesidad de cámara de ensayo [20].
Figura 2.4: Auricular Circumaural.
2.8. Decibelio
Permite expresar la relación entre dos magnitudes de campo, como una ten-
sión, una corriente, una presión acústica, un campo eléctrico, una velocidad o una
densidad de carga, cuyo cuadrado es proporcional a una potencia en los sistemas
lineales. Para obtener el mismo valor numérico que con una relación de potencias,
el logaritmo de la relación de las magnitudes de campo se multiplica por el factor
20, suponiendo que las impedancias sean iguales [21].
14 Capítulo II. Marco conceptual
2.8.1. dBSPL
Indica el nivel de presión sonora (Sound Pressure Level), tomando como refe-
rencia 20 µPa [20].
2.8.2. dBHL
Se utiliza para expresar el nivel de audición (Hearing Level) como diferencia
con respecto al nivel umbral de referencia (RETSPL) [20].
2.8.3. dBA
Nivel de sonido en decibeles leído en escala A de un medidor de nivel de sonido
(sonómetro). La escala A no diferencia las frecuencias muy bajas (al igual que el
oído humano) y por lo tanto es mejor utilizarla para medir niveles generales de
sonido [8].
2.9. Descripción de la tarjeta de DSP TMS320C5505 eZDSP
USB STICK
El TMS320C5505 eZDSP USB STICK es una tarjeta de desarrollo DSP de bajo
costo, tamaño reducido, alimentado via USB, que incluye todo el hardware y soft-
ware necesarios para evaluar el procesador DSP de 16-bit con menor consumo de
potencia en la industria: TMS320C5505. El puerto USB proporciona energía sufi-
ciente para hacer funcionar la tarjeta, por lo tanto no se requiere fuente de alimen-
tación externa. Esta tarjeta DSP tiene un costo de 49$ [22].
Entre las características de la tarjeta de DSP TMS320C5505 eZDSP USB STICK
se encuentran [22]:
Tarjeta de desarrollo DSP de tamaño reducido para el procesador TMS320C5505.
Capítulo II. Marco conceptual 15
Emulador XDS100 incluido.
I2C EEPROM.
Incluye el códec stereo de 32 bit TLV320AIC3204 programable de baja poten-
cia.
Conectores Line In y Headphone Out.
Capacidad de expansión modular.
Incluye CCS y documentación completa en el CD-ROM.
Debido a características del procesador como 200 MIPS, 320KB de memoria y
mayor integración que otros equipos similares a un precio competitivo, esta tarjeta
provee una base para un rango de aplicaciones dentro del procesamiento digital de
señales, como grabación de voz, instrumentos digitales, soluciones médicas portá-
tiles, y otras necesidades de electrónica en aplicaciones industriales y de seguridad
[23].
2.10. Code Composer Studio v5
Es un entorno de desarrollo integrado (IDE) que soporta microcontroladores de
Texas Instruments (TI) y una cartera de procesadores embebidos. Code Composer
Studio (CCS) cuenta con un conjunto de herramientas que se utilizan para desarro-
llar y depurar aplicaciones. Incluye una optimización del compilador C/C++, edi-
tor de código fuente, entorno de construcción de proyectos, depurador y muchas
otras características. El IDE intuitiva proporciona una única interfaz de usuario que
le llevará a través de cada paso del flujo de desarrollo de aplicaciones. También
combina las ventajas del marco de software Eclipse con capacidades de depura-
ción integrados avanzados de TI que resulta en un entorno de desarrollo rico en
características de peso para desarrolladores de sistemas integrados [23].
Capítulo III
Procedimientos de la investigación
Esta investigación se divide encinco fases principales, como se muestra en la
figura 3.1. La realización de todas las actividades fueron conduciendo a la culmi-
nación de los objetivos para la elaboración del prototipo de audiómetro digital de
tonos puros. Cada una de ellas se explica de manera detallada en las siguientes
secciones.
Figura 3.1: Fases de la investigación.
17
18 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
3.1. Fase 1: Revisión teórica.
Se procedió a realizar una revisión bibliográfica sobre el estudio de las audiome-
trías para investigar acerca de la teoría fisiológica del oído humano. Se consultaron
libros especializados en medicina, así como también a diversos médicos en el área
de salud ocupacional con la finalidad de reforzar los conceptos básicos y necesarios
sobre las audiometrías. También se realizaron visitas a consultorios médicos con
el propósito de conocer el procedimiento habitual para la realización de exámenes
audiométricos a los trabajadores.
Posteriormente se realizaron lecturas de artículos y libros sobre los temas refe-
rentes a audiómetros de tonos puros por conducción aérea, con el fin de adquirir
los conocimientos necesarios para el diseño del mismo.
Por último, se investigó todo lo relacionado con el dispositivo a trabajar, el cual
es un miembro de la familia de los procesadores de punto fijo de DSP TMS320C5000
de los productos de TI y a su vez está soportado por el entorno de desarrollo inte-
grado CCS [22].
3.2. Fase 2: Definición de las características para la elabora-
ción del prototipo de audiómetro digital.
En esta fase se realizó un estudio comparativo de las normas vigentes tanto
nacionales como internacionales para obtener así las características fundamenta-
les que fueron utilizadas para el diseño del audiómetro digital de tonos puros por
conducción aérea.
3.2.1. Normativa
La normativa internacional que regula la prestación y utilización que los au-
diómetros de todo tipo deben cumplir, ha sido realizada por los organismos de
normalización ISO y ANSI. La norma ANSI S3.6-1996 especifica todos los tipos de
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 19
audiómetros y los puntos a tener en cuenta para la realización de los mismos, así
como el nivel de presión sonora a tomar como cero de referencia (RETSPL). En la
Tabla 3.1 se encuentran los valores especificados en la norma ANSI S3.6-1996 pa-
ra auriculares circumaurales, y se presentan sólo las frecuencias estipuladas en la
norma COVENIN 1565:1995.
Tabla 3.1: RETSPL para auriculares circumaurales (ANSI S3.6-1996).
Frecuencia (Hz) RETSPL (dBSPL)
500 9,5
1000 6,5
2000 3,0
3000 3,0
4000 8,5
6000 9,5
Igualmente ANSI S3.6-1996 establece los requisitos para los distintos tipos de
audiómetro (sección 2.6.2) donde, en la figura 2.3 se observa que el audiómetro
digital diseñado es de tipo 5 ya que cumple con las características de ser sólo de
conducción aérea y de no presentar la opción de tono pulsado como es el caso de
los audiómetros tipo 4, ésta característica se cumple si y solo si el examen fuese
manual; es decir, el operador controla el tiempo de envío del tono. A su vez, los
audiómetros tipo 5 tienen una precisión de la frecuencia de la señal generada de ±
3 % (Tabla 3.2) y un nivel de umbral de audición (medido en dBHL) opcional (Tabla
3.3); es decir, no presentan nivel máximo obligatorio, pues ésto está es relacionado
a la intensidad que llegará el audiómetro.
Tabla 3.2: Precisión de la frecuencia de la señal generada por un audiómetro (ANSI
S3.6-1996).
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 y 4 Tipo 5
± 1 % ± 2 % ± 3 % ± 3 %
20 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Tabla 3.3: Frecuencias y niveles para los audiómetros tipo 3, 4 y 5 en dBHL para
auriculares circumaurales (ANSI S3.6-1996).
Frecuencia (Hz) Tipo 3 (dBHL) Tipo 4 (dBHL) Tipo 5 (dBHL)
500 90 60 Opcional
1000 90 60 Opcional
2000 90 60 Opcional
3000 90 60 Opcional
4000 90 60 Opcional
6000 80 60 Opcional
Por otro lado la norma ISO 8253-1:2010 especifica los requisitos y procedimien-
tos para la realización de pruebas audiométricas básicas, en donde los tonos puros
se presentan al sujeto de prueba utilizando auriculares o vibradores óseos. Asimis-
mo, se emplearon para el diseño del audiómetro digital los símbolos para la repre-
sentación gráfica de los niveles de umbral de audición de dicha norma (figura 3.2),
aplicando sólo la sección de tipo de ensayo por conducción aérea.
Figura 3.2: Símbolos para la representación gráfica de los niveles de umbral de
audición (ISO 8253-1:2010).
A nivel nacional la norma COVENIN 1565 que se denominó en su última revi-
sión de 1995: “Ruido Ocupacional. Programa de Conservación Auditiva. Niveles
Permisibles y Criterios de Evaluación” establece, entre una de sus recomendacio-
nes (apartado 5.4.3.8), que las pruebas audiométricas deben ser de tono puro para
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 21
determinar el nivel de audición umbral a frecuencia de 500, 1000, 2000, 3000, 4000 y
6000 Hz y deberán ser tomadas separadamente para cada oído [8]. Por lo que este
rango de frecuencia es el tomado en cuenta para todo el diseño.
Dichas normas son las que se utilizaron para la realización del audiómetro a
desarrollar, cumpliendo cada una su función especifica (Tabla 3.4).
Tabla 3.4: Normativa asociada al diseño.
Norma Tipo Descripción
ANSI S3.6-1996 Calibración
Especificaciones para todo tipo de au-
diómetros.
COVENIN 1565:1995 Nacional
Ruido Ocupacional. Programa de
Conservación Auditiva. Niveles
Permisibles y Criterios de Evaluación.
ISO 8253-1:2010 Internacional
Métodos de test audiométrico. Parte 1:
Audiometría aérea y ósea de tonos pu-
ros.
3.2.2. Calibración
La calibración consiste en contrastar el equipo frente a patrones, utilizando los
procedimientos especificados en la norma ANSI S3.6-1996 para los niveles de inten-
sidad medidos en dBHL y para las frecuencias de trabajo, los cuales son parámetros
esenciales para obtener un dispositivo apto para realizar audiometrías.
3.2.2.1. Calibración en frecuencia
Para calibrar la frecuencia que la tarjeta DSP TMS320C5505 envía durante el
examen se procedió de la siguiente manera:
Se conectaron los auriculares Senneheiser HD 201 al conector de audio 3,5 mm
Headphone Out de la tarjeta DSP.
22 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Se conectó una punta de prueba en el canal 1 del osciloscopio Glentest UTD
2052 CEL para visualizar la señal sinusoidal a la entrada del conector de audio
de 3.5mm STEREO IN de la tarjeta.
Se fijó un valor de amplitud constante en la intensidad del tono sinusoidal
enviado por la tarjeta DSP, el cual fue suficientemente alto para medirlo en el
osciloscopio. Esto se realizó para evaluar variaciones de frecuencia exclusiva-
mente.
Para cada medición, se fijó un valor de frecuencia específico en el archivo
de compilación de la tarjeta y se observó en el osciloscopio si la frecuencia
leída del mismo correspondía al valor de frecuencia fijado anteriormente. Las
frecuencias que se analizaron fueron 500, 1000, 2000, 3000, 4000 y 6000 Hz,
correspondientes a la norma COVENIN 1565:1995.
Si la frecuencia leída por el osciloscopio corresponde a un valor tal que no
excede el ± 3 % de la frecuencia deseada, entonces se puede afirmar que la
frecuencia enviada por la tarjeta DSP es la correcta. Este criterio se debe a la
tolerancia en el valor de la frecuencia basada en la normativa ANSI S3.6-1996
para un audiómetro tipo 5 (sección 3.2.1). El margen de error en unidades de
Hz para cada frecuencia analizada se muestra en la tabla 3.5.
Tabla 3.5: Margen de error de cada frecuencia en Hz.
Frecuencia ± error [Hz]
500 ± 15
1000 ± 30
2000 ± 60
3000 ± 90
4000 ± 120
6000 ± 180
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 23
• Medición a 500 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, ya que la frecuencia obtenida del osci-
loscopio corresponde a 499,64 Hz, comose muestra en la figura 3.3.
Figura 3.3: Medición de 500 Hz en el osciloscopio.
• Medición a 1000 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, ya que la frecuencia obtenida del osci-
loscopio corresponde a 1000 Hz, como se muestra en la figura 3.4.
Figura 3.4: Medición de 1000 Hz en el osciloscopio.
24 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
• Medición a 2000 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, pues la frecuencia obtenida del oscilos-
copio corresponde a 1999,28 Hz, como se muestra en la figura 3.5. Este
valor se obtiene al buscar el valor inverso de la medición del periodo
del osciloscopio;, con este cálculo se pudo determinar la frecuencia con
mayor exactitud debido a que tiene mayor cantidad de decimales.
Figura 3.5: Medición de 2000 Hz en el osciloscopio.
• Medición a 3000 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, ya que la frecuencia obtenida del oscilos-
copio corresponde a 2999,23 Hz, como se muestra en la figura 3.6. Este
valor se obtiene al buscar el valor inverso de la medición del periodo del
osciloscopio.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 25
Figura 3.6: Medición de 3000 Hz en el osciloscopio.
• Medición a 4000 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, ya que la frecuencia obtenida del osci-
loscopio corresponde a 4000 Hz, como se muestra en la figura 3.7.
Figura 3.7: Medición de 4000 Hz en el osciloscopio.
• Medición a 6000 Hz
Para esta frecuencia, la señal observada en el osciloscopio cumple con el
margen de error de la Tabla 3.5, ya que la frecuencia obtenida del oscilos-
copio corresponde a 6004,56 Hz, como se muestra en la figura 3.8. Este
valor se obtiene al buscar el valor inverso de la medición del periodo del
osciloscopio.
26 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.8: Medición de 6000 Hz en el osciloscopio.
Para cada frecuencia se tomaron cuatro mediciones, con las cuales se pudo ob-
servar que efectivamente ninguna frecuencia se sale del margen de error estableci-
do por la norma, ya que en el rango de 500-4000 Hz no se observó una diferencia
mayor a 1 Hz entre la frecuencia deseada y la frecuencia obtenida, mientras que en
6000 Hz la diferencia no superó los 5 Hz.
3.2.2.2. Calibración en amplitud
Para calibrar la amplitud que la tarjeta DSP TMS320C5505 envía a través de los
tonos durante el examen audiométrico, se procedió de la siguiente manera:
Para cada frecuencia, dentro del rango de diseño establecido anteriormente,
se fijó el nivel de presión sonora (medido en dBSPL) especificado por la norma
ANSI S3.6-1996, el cual se encuentra detallado en la Tabla 3.1.
Luego cada nivel de presión sonora se relacionó a un nivel de voltaje que
a su vez está vinculado a la amplitud de la tarjeta, dicho voltaje se calculó
mediante la expresión 3.5, pero para llegar a ella se realizaron una serie de
consideraciones previas, partiendo de la expresión 3.1 [24]:
dBSPL = S+ 20log(
Va
Vref
) (3.1)
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 27
S: sensibilidad de los audífonos expresada en [dBSPLVref ].
Va: voltaje promedio a la salida de los audífonos [Vrms].
Vref: voltaje de referencia [Vrms].
Se incluyeron las especificaciones del auricular circumaural Senneheiser HD
201 (Anexo A) en la expresión 3.1:
dBSPL = 108+ 20log(
Va
1
) (3.2)
Se tomaron en cuenta las pérdidas que existen cuando las impedancias del
auricular y de la tarjeta de DSP no coinciden. Es decir, cuando no existe má-
xima transferencia de potencia, dichas pérdidas se obtuvieron por medio de
la expresión 3.3 [25]:
Ploss = 10log(
RS ∗ RL
(RS + RL)2
) (3.3)
Ploss: Potencia de perdida [dB].
RS: Impedancia de fuente (tarjeta de DSP) [Ω].
RL: Impedancia de carga (audífonos) [Ω].
Siendo los valores nominales:
RS: 16 [Ω].
RL: 24 [Ω].
Se agregó la expresión 3.3 a la expresión 3.1:
dBSPL = S+ 20log(
Va
Vref
) + Ploss (3.4)
Por último se despejó de la expresión 3.4 el voltaje promedio siendo éste el
parámetro deseado:
Va = 10
dBSPL−S−Ploss
20 ∗ Vref (3.5)
Al incluir las especificaciones del audífono y de la tarjeta de DSP en la expre-
sión 3.5 nos queda:
Va = 10
dBSPL−101,8
20 (3.6)
28 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
De la expresión 3.6 se obtuvieron los valores de voltaje necesarios para el
rango de frecuencia (500Hz− 6000Hz) y de intensidad (0dBHL − 85dBHL).
Debido a que el multímetro digital Tektronix CDM250 solo permite medir vol-
taje en AC hasta 500 Hz, se procedió a verificar que la tarjeta DSP enviara el
mismo nivel del voltaje para un valor de amplitud fijo en todo el rango de
frecuencia estudiado. Este procedimiento es el mismo que se utilizó para la
calibración en frecuencia en la sección 3.2.2.1.
Al observar las figuras 3.3 - 3.8, se puede verificar que los valores en amplitud
RMS obtenidos de las mediciones se encuentran entre 467,33mV 470,32mV.
Esto representa una variación en amplitud de 0,319 %, por lo tanto se consi-
deró que no hay variación significativa entre los valores de voltaje obtenidos
para una amplitud constante dentro del rango de frecuencia estudiado.
Esto permite realizar la medicion del valor de amplitud de salida de la tarjeta
DSP para cada voltaje calculado en la ecuación 3.6 con el multímetro digital
Tektronix CDM250, utilizando siempre la frecuencia de 500 Hz.
Para cada valor de voltaje necesario, se procedió de manera iterativa a enviar
distintas amplitudes de salida desde la tarjeta hasta conseguir un valor de
amplitud tal que permita leer en el multímetro el voltaje que se requiere.
Para finalizar, se asociaron los valores de voltaje requeridos con los niveles de
amplitud de salida conseguidos en el paso anterior en la tarjeta de DSP como
se muestra en la Tabla 3.6.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 29
Tabla 3.6: Calibración de amplitud para el audiómetro digital.
Frecuencia [Hz] dBHL dBSPL Voltaje [mV] Amplitudtarjeta
500 0 9,5 0,0242 0
1000 0 6,5 0,0171 0
2000 0 3 0,0114 0
3000 0 3 0,0114 0
4000 0 8,5 0,0216 0
6000 0 9,5 0,0242 0
500 5 14,5 0,0431 0
1000 5 11,5 0,0305 0
2000 5 8 0,0204 0
3000 5 8 0,0204 0
4000 5 13,5 0,0384 0
6000 5 14,5 0,0431 0
500 10 19,5 0,0767 3
1000 10 16,5 0,0543 1
2000 10 13 0,0363 0
3000 10 13 0,0363 0
4000 10 18,5 0,0683 2
6000 10 19,5 0,0767 3
500 15 24,5 0,1364 6
1000 15 21,5 0,0966 5
2000 15 18 0,0645 2
3000 15 18 0,0645 2
4000 15 23,5 0,1216 6
6000 15 24,5 0,1364 6
30 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
500 20 29,5 0,2426 9
1000 20 26,5 0,1717 7
2000 20 23 0,1148 6
3000 20 23 0,1148 6
4000 20 28,5 0,2162 8
6000 20 29,5 0,2426 9
500 25 34,5 0,4315 13
1000 25 31,5 0,3054 11
2000 25 28 0,2041 8
3000 25 28 0,2041 8
4000 25 33,5 0,3845 12
6000 25 34,5 0,4315 13
500 30 39,5 0,7673 20
1000 30 36,5 0,5432 16
2000 30 33 0,3630 12
3000 30 33 0,3630 12
4000 30 38,5 0,6839 18
6000 30 39,5 0,7673 20
500 35 44,5 1,3645 33
1000 35 41,5 0,9660 24
2000 35 38 0,6456 17
3000 35 38 0,6456 17
4000 35 43,5 1,2161 29
6000 35 44,5 1,3645 33
500 40 49,5 2,4266 53
1000 40 46,5 1,7179 42
2000 40 43 1,1481 28
3000 40 43 1,1481 28
4000 40 48,5 2,1627 49
6000 40 49,6 2,4266 53
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 31
500 45 54,5 4,3151 90
1000 45 51,5 3,0549 84
2000 45 48 2,0417 48
3000 45 48 2,0417 48
4000 45 53,5 3,8459 86
6000 45 54,5 4,3151 90
500 50 59,5 7,6736 167
1000 50 56,5 5,4325 120
2000 50 53 3,6307 83
3000 50 53 3,6307 83
4000 50 58,5 6,8391 150
6000 50 59,5 7,6736 167
500 55 64,5 13,645 295
1000 55 61,5 9,6605 210
2000 55 58 6,4565 149
3000 55 58 6,4565 149
4000 55 63,5 12,161 260
6000 55 64,5 13,645 295
500 60 69,5 24,266 519
1000 60 66,5 17,179 370
2000 60 63 11,481 250
3000 60 63 11,481 250
4000 60 68,5 21,627453
6000 60 69,5 24,266 519
500 65 74,5 43,151 921
1000 65 71,5 30,549 656
2000 65 68 20,417 440
3000 66 68 20,417 440
4000 65 73,5 38,459 830
6000 65 74,5 43,151 921
32 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
500 70 79,5 76,736 1670
1000 70 76,5 54,325 1130
2000 70 73 36,307 750
3000 70 73 36,307 750
4000 70 78,5 68,391 1480
6000 70 79,5 76,736 1670
500 75 84,5 136,45 2910
1000 75 81,5 96,605 2065
2000 75 78 64,565 1380
3000 75 78 64,565 1380
4000 75 83,5 121,61 2595
6000 75 84,5 136,45 2910
500 80 89,5 242,66 5210
1000 80 86,5 171,79 3700
2000 80 83 114,81 2470
3000 80 83 114,81 2470
4000 80 88,5 216,27 4650
6000 80 89,5 242,66 5210
500 85 94,5 431,51 9275
1000 85 91,5 305,49 6560
2000 85 88 204,17 4410
3000 85 88 204,17 4410
4000 85 93,5 384,59 8265
6000 85 94,5 431,51 9275
El rango de amplitud de la tarjeta de DSP TMS320C5505 es de (0−32767), siendo
el valor de voltaje equivalente a (0, 05 − 700)[mV]. Dicha tarjeta no abarca el valor
mínimo que se necesita de voltaje en el rango de (0 - 5) dBHL especificado en la
norma ANSI S3.6-1996.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 33
3.3. Fase 3: Diseño del software de aplicación médica.
Para comenzar, se desarrolló el código de programación en CCS, el cual se utili-
zó para la generación de tonos puros en la tarjeta programable de DSP TMS320C5505
para la señal que envía el audiómetro digital. En el caso de la interfaz de usuario
se realizó en la herramienta de creación GUI Composer (incluido en el entorno
de desarrollo CCS), en donde este mecanismo permite desarrollar aplicaciones en
formato HTML, utilizando componentes tradicionales de este lenguaje así como
también objetos pertenecientes a la librería Dojo Toolkit.
3.3.1. Generación de los tonos
Para generar el tono se utilizó la función generate_sinewaves_1(frecuencia, ampli-
tud), de la librería sinewave.h. Ésta recibe como entrada la frecuencia y amplitud del
tono a enviar. La frecuencia viene dada por un arreglo 1x6, el cual tiene los valores
de frecuencia inicializados en 500, 1000, 2000, 3000, 4000 y 6000 Hz, correspondien-
tes a la norma previamente mencionada. La amplitud se vincula a un arreglo 18x6,
que está asociado al valor de amplitud que debe llevar cada intensidad en dBHL
según su frecuencia de acuerdo a la Tabla 3.6.
A lo largo del examen, esta función va a ejecutarse cada vez que el operador en-
víe un nuevo tono al paciente, ya sea debido a un cambio de intensidad o frecuencia
del mismo durante la realización de la audiometría.
3.3.2. Diseño de la interfaz
Para diseñar la interfaz, se configuraron varios archivos de extensión .HTML,
que permiten dar formato general a la misma, y que corresponden a las diferentes
ventanas que posee la interfaz. A continuación se presenta los objetos utilizados,
separados por ventana. Sin embargo, el código completo de la interfaz se encuentra
en el Apéndice B.
34 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
3.3.2.1. Diseño de la ventana Principal
Los objetos utilizados en esta ventana fueron los siguientes:
Un button (botón) representado en la figura 3.9 para cargar la página donde se
van a llenar los datos del paciente mediante un evento onclick.
Figura 3.9: Button Datos del Paciente.
El código HTML para la configuración de un Button es el siguiente:
<button type="button" style="width: 150px; margin-left: 25px; height: 50px;
margin-top: 25px; font-size: 12pt; "onclick="myOpen()">Datos del
Paciente</button>
El código del evento onclick para cargar una ventana es el siguiente:
<script>function myOpen(){window.open (’file6.html’)}<\script>
Un button representado en la figura 3.10 para mostrar una guía rápida de
usuario para trabajar con el programa mediante un evento onclick.
Figura 3.10: Button Ayuda.
Un button representado en la figura 3.11 para cerrar la aplicación mediante un
evento onclick.
Figura 3.11: Button Salir.
El código del evento onclick para cerrar la ventana es el siguiente:
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 35
<script>function myClose(){window.close(’app.html’)}<\script>
3.3.2.2. Diseño de la ventana Datos del Paciente
Un elemento tipo Header (Título) como el de la figura 3.12 para mostrar el
encabezado de la ventana.
Figura 3.12: Header de la Ventana Datos del Paciente.
El código HTML para la configuración de un Header es el siguiente:
<h1>AUDIOMETRIA</h1>
Un input tipo text (Ingresar Texto) como el de la figura 3.13 para mostrar la
fecha y hora actual.
Figura 3.13: Input para la Fecha Actual.
Código para la configuración de un input tipo text:
Fecha y Hora: <input type="text" id="fyh" name="fechayhora"></input>
Un button representado en la figura 3.14 que carga un menú para seleccionar
un archivo asociado a un paciente mediante un evento onclick.
Figura 3.14: Button Elegir Archivo.
Un button representado en la figura 3.15 que llena el formulario automática-
mente mediante un evento onclick.
36 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.15: Button Cargar.
Un input tipo text representado en la figura 3.16 que permite escribir el nom-
bre del paciente.
Figura 3.16: Input Nombre.
Un input tipo text representado en la figura 3.17 que permite escribir la Cédula
del paciente.
Figura 3.17: Input Cédula.
Un input tipo text representado en la figura 3.18 que permite escribir la Edad
del paciente.
Figura 3.18: Input Edad.
Dos input de tipo radio (Selección Única) como el de la figura 3.19 el cual per-
mite seleccionar un solo elemento, ya sea Masculino o Femenino.
Figura 3.19: Input para la selección del Sexo.
Código para la configuración de los input tipo radio:
<input type="radio" name="sexo" value="Masculino"> Masculino</input>
<input type="radio" name="sexo" value="Femenino"> Femenino</input>
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 37
Un input de tipo date (Ingresar Fecha) como el de la figura 3.20 el cual permite
desplegar un calendario para seleccionar la fecha de nacimiento.
Figura 3.20: Input Fecha de Nacimiento.
Código para la configuración de un input tipo date:
Fecha de Nacimiento: <br><input type="date" name="bday"></input></br>
Un input tipo text representado en la figura 3.21 que permite escribir el nom-
bre de la empresa.
Figura 3.21: Input para el nombre de la Empresa.
Un input tipo text representado en la figura 3.22 que permite escribir el cargo
del paciente.
Figura 3.22: Input para el Cargo.
Un input tipo text representado en la figura 3.23 que permite escribir el tiempo
en el cargo del paciente.
Figura 3.23: Input para el Tiempo en el Cargo.
Un input tipo date representado en la figura 3.24 que permite seleccionar la
fecha de ingreso a la empresa.
Figura 3.24: Input Fecha de Ingreso.
38 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Seis input tipo radio junto con un header representados en la figura 3.25 para
seleccionar el motivo del exámen.
Figura 3.25: Input tipo radio para el Motivo del Exámen y el header.
Un Textarea (Área de texto) junto con un header representado en la figura 3.26
para escribir los antecedentes ocupacionales.
Figura 3.26: Textarea para los Antecedentes Ocupacionales y el header.
Código para la configuración de un textarea
<textarea id="aOcupacionales" style="width:400px; height:50px"></textarea>
16 input de tipo checkbox (Selección Múltiple) junto con un header representados
en la figura 3.27 para seleccionar tantos antecedentes personales como sean
necesarios.
Figura 3.27: Input para seleccionar Antecedentes Personales y el header.
Código para la configuración de un input tipo checkbox:
<br><input type="checkbox" name="aPersonales0" value="Enfermedad en
los Oidos"> Enfermedad en los Oidos</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales1" value="Hipertension
Arterial"> Hipertension Arterial</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales2" value="Diabetes">
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 39
Diabetes</input></br>
<br><input type="checkbox"name="aPersonales3" value="Intervencion
Quirurgica"> Intervencion Quirurgica</input></br></td><td>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales4" value="Tratamiento
Actual"> Tratamiento Actual</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales5" value="Accidentes/T.C.E">
Accidentes/T.C.E</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales6" value="Zumbido"> Zumbido
</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales7" value="Prurito"> Prurito
</input></br></td><td>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales8" value="Vertigo"> Vertigo
</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales9" value="Fatiga"> Fatiga
</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales10" value="Insomnio">
Insomnio</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales11" value="Dolor de Cabeza">
Dolor de Cabeza</input></br></td><td>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales12" value="Ruido por Armas">
Ruido por Armas</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales13" value="Ruido por
Explosivos"> Ruido por Explosivos</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales14" value="Ruido por
Motores"> Ruido por Motores</input></br>
<br><input type="checkbox" name="aPersonales15" value="Hobbies">
Hobbies</input></br>
Un button representado en la figura 3.28 que permite guardar la información
del paciente en un archivo mediante un evento onclick.
Figura 3.28: Button Guardar.
Un button representado en la figura 3.29 que permite cerrar la ventana actual
y seguir con la audiometría mediante un evento onclick.
40 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.29: Button Empezar Audiometría.
3.3.2.3. Diseño de la ventana Audiogramas
Un button para empezar a enviar tonos al paciente y cargar la ventana Gene-
ración de Tonos mediante un evento onclick (figura 3.30).
Figura 3.30: Button Enviar Tonos.
Un button para cargar la ventana Reporte mediante un evento onclick (figura
3.31).
Figura 3.31: Button Generar Reporte.
Un button para cancelar la realización del examen y volver a la ventana Prin-
cipal mediante un evento onclick (figura 3.32).
Figura 3.32: Button Cancelar.
Un input tipo text, representado en la figura 3.33 para visualizar el nombre del
paciente.
Figura 3.33: Input para ver el Nombre.
Un input tipo text, representado en la figura 3.34 para visualizar la cédula del
paciente.
Un textarea representado en la figura 3.35 para escribir cualquier observación
del examen que se considere necesaria.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 41
Figura 3.34: Input para ver la Cédula.
Figura 3.35: Textarea Observaciones.
Dos gráficas de tipo gc.dijit.ScatterPlot como el de la figura 3.36 que represen-
tan cada una de las intensidades en dBHL registrados por el paciente para
cada frecuencia de estudio, con el formato descrito en el Capítulo II para la
elaboración de audiogramas.
Figura 3.36: ScatterPlot de la ventana Audiogramas.
Código para la configuración de un ScatterPlot:
<div id="widget_79" data-dojo-type="gc.dijit.ScatterPlot"
title="O&amp;iacute;do Izquierdo" height="250" width="350" resetAxesOption=
"off" xMaxValue="7" xShowTicks="false" yMinValue="100" yMaxValue="0"
yShowTicks="true" showGridLines="true" showLines="true" showLegend="false"
visible="true" style="position: absolute; z-index: 900; width: 500px;
height: 325px; font-size: 16px; left: 550px; top: 109px;" color0="blue"
data-dojo-props="axes:{xaxis:{label:’Frecuencia’, showLabel:true,ticks:
[[0,0],[1000,500],[2000,1000],[3000,2000],[4000,3000],[5000,4000],
[6000,6000],[7000,8000]]}, yaxis:{label:’dB HL’, showLabel:true,ticks:
[[100,100],[90,90],[80,80],[70,70],[60,60],[50,50],[40,40],[30,30],[20,20],
[10,10],[0,0]]}},series:[{markerOptions:{size: 10, style:’x’}}]"></div>
42 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
3.3.2.4. Diseño de la ventana Generación de Tonos
Un header representado en la figura 3.37 para mostrar el oído al cual se le está
realizando la evaluación.
Figura 3.37: Header de la Ventana Generación de Tonos.
Un button representado en la figura 3.38 para finalizar el examen y cerrar la
ventana actual mediante un evento tipo onclick.
Figura 3.38: Button Finalizar.
Un header y dos button representados en la figura 3.39 para registrar si el pa-
ciente escuchó o no el tono enviado.
Figura 3.39: Header junto a los buttons Si y No.
Dos objetos tipo gc.dijit.AnalogGauge (Tacómetro Analógico) y gc.dijit.DigitalGauge
(Tacómetro Digital) representados en la figura 3.40 para visualizar la intensidad
y frecuencia respectivamente del tono enviado.
Figura 3.40: Objetos gc.dijit.AnalogGauge y gc.dijit.DigitalGauge.
Código para la configuración de un gc.dijit.AnalogGauge y un gc.dijit.DigitalGauge:
<canvas id="widget_119" data-dojo-type="gc.dijit.AnalogGauge" title=
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 43
"Intensidad" unit="dB HL" lcdVisible="true" size="300" minValue="0"
maxValue="100" value="0" labelNumberFormat="standard"
fractionalScaleDecimals="0" sectionRatio="0,0.8,0.95,1" frameDesign=
"tiltedBlack" backgroundDesign="brushedStainless" visible="true"
style="position: absolute; z-index: 900; height: 300px; left: 24px;
top: 46px; width: 300px;"></canvas>
<canvas id="widget_163" data-dojo-type="gc.dijit.DigitalGauge" title=
"Frecuencia" unit="Hz" lcdVisible="true" size="300" minValue="0"
maxValue="6000" value="0" labelNumberFormat="standard"
fractionalScaleDecimals="0" gradientRatio= "0.65,0.8,0.98"
frameDesign="tiltedBlack" backgroundDesign="brushedStainless"
visible="true" style="position: absolute; z-index: 900; left: 370px;
top: 46px;height: 300px; width: 300px;"></canvas>
3.3.2.5. Diseño de la ventana Reporte del Examen
Los objetos contenidos en esta ventana corresponden a los input encontrados en
la sección 3.3.2.2 junto a los objetos ScatterPlot y Textarea de la sección 3.3.2.3.
3.3.2.6. Diseño de la ventana Ayuda
Esta ventana solo contiene texto en forma de header, texto sin formato e imáge-
nes.
3.4. Fase 4: Implementación del software en la tarjeta TMS320C5505.
Una vez que se obtuvieron los códigos de programación tanto para la gene-
ración del tono como para la interfaz de usuario, se procedió a iniciar un nuevo
proyecto en CCS de la siguiente manera (figura 3.41):
44 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.41: Secuencia inicial para crear un nuevo proyecto.
Al seleccionar el icono CCS Project, se muestra una ventana con las opciones del
proyecto y se ingresó la configuración respectiva de la tarjeta, como se observa en
la figura 3.42:
Figura 3.42: Configuraciones del proyecto.
Se creó un nuevo archivo titulado main.c, en donde se colocaron los códigos de
programación del tono (figura 3.43). El código completo escrito en lenguaje C se
encuentra en el apéndice A.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 45
(a) Añadir nuevo archivo (b) Nombre del nuevo archivo
Figura 3.43: Nuevo archivo main.c.
Para iniciar se colocó en el archivo main.c las librerías necesarias para poder
ejecutar el proyecto adecuadamente. Estas librerías se encuentran en un proyecto
denominado Application 4 Sinewaves dentro del CD que viene con la tarjeta DSP
TMS320C5505.
A continuación se coloca el llamado a cada una de las librerías en el archivo
main.c:
#include <stdio.h>
#include <usbstk5505.h>
#include <aic3204.h>
#include <PLL.h>
#include <sinewaves.h>
#include <stdlib.h>
Luego de declarar las variables que se utilizaron en el programa, se escribieron
los métodos que componen el archivo
prueba()
Este método se utilizó para enviar un tono a una frecuencia e intensidad es-
pecífica. Este método se interrumpe cuando el operador registra la respuesta
afirmativa o negativa del paciente en la ventana de Generación de Tonos.
examen(intensidad,nro de frecuencias,promedio,oído)
46 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Este método se utilizó para realizar la audiometría para un oído en particular.
Dependiendode los parámetros de entrada del método se puede seleccionar
el oído deseado.
main()
Este método se utilizó para inicializar la configuración de la tarjeta y para
realizar la audiometría en cada oído por separado.
Una vez terminado el archivo main.c, se procedió a ejecutar la plataforma del
GUI Composer como se muestra en la figura 3.44:
Figura 3.44: Iniciar GUI Composer.
Se seleccionó nuevo proyecto como se aprecia en la figura 3.45 y se le dio un
nombre al mismo (figura 3.46).
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 47
Figura 3.45: Crear nuevo Proyecto.
Figura 3.46: Nombre del Proyecto.
Una vez cargado el proyecto, se agregaron los objetos necesarios a la ventana,
utilizando panel pestaña Palette y dependiendo de la librería a la cual corresponden
de acuerdo a la figura 3.47.
Figura 3.47: Panel para agregar objetos a la ventana.
Posteriormente se fueron agregando el resto de las ventanas por medio del bo-
tón New HTML file, como se muestra en la figura 3.48.
48 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.48: Crear nueva ventana.
Cada uno de los objetos que están relacionados al control y representación de
variables se asociaron a la interfaz por medio de la pestaña Binding (figura 3.49)
dentro del GUI Composer. A continuación se muestra una lista de las variables
asociadas de la interfaz al archivo main.c:
Figura 3.49: Asociación de variables del GUI Composer.
inicio
Se asoció al botón Enviar Tonos de la ventana Audiogramas. Al hacer click, la
aplicación empieza a enviar los tonos.
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 49
intensidad_actual y frecuencia_actual
Se asociaron a los objetos de representación de intensidad y frecuencia res-
pectivamente que se encuentran en la ventana Generar Tonos.
escucha_si y escucha_no
Se asociaron a los botones de respuesta Si y No respectivamente que se en-
cuentran en la ventana Generar Tonos.
Luego se conectó la tarjeta DSP TMS320C5505 directamente a un puerto USB
del computador utilizando un cable de extensión USB Hembra-Macho. Esta tarjeta
funciona como un dispositivo Plug-and-Play, es decir, que el sistema operativo se
encarga de descargar e instalar cualquier controlador que necesite para su correcto
funcionamiento. Una vez conectada la misma, se le ingresó la configuración respec-
tiva al CCS por medio del icono Target Configuration File (figura 3.50):
(a) Selección del archivo. (b) Configuraciones de la tarjeta.
Figura 3.50: Icono Target Configuration File.
Para iniciar la aplicación, se le dio click al Debug que se encuentra debajo del
menú Run. Posteriormente se ingresó al menú del GUI Composer y se le dió click
al botón Preview como se muestra en la figura 3.51.
50 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Figura 3.51: Botón para iniciar la aplicación en GUI Composer.
En la figura 3.52 se muestra un diagrama de bloques de la solución implemen-
tada.
Figura 3.52: Diagrama de bloques de la solución implementada.
3.5. Fase 5: Comprobación de los resultados obtenidos.
El procedimiento para la obtención de datos que se realizó para el examen au-
diométrico tanto con el dispositivo diseñado como con el audiómetro clínico se
describe a continuación:
Se realizaron dos audiometrías por cada persona sometida a prueba con un in-
tervalo de tiempo entre cada una de ellas de dos semanas, el primer examen se
llevó a cabo utilizando un audiómetro marca Maico modelo Ma 41 calibrado según
las normas de las organizaciones ISO y ANSI. Se evaluaron en la vía aérea las fre-
cuencias 125, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000 y 8000 Hz, con técnica
ascendente que no es más que comenzar la audiometría con una intensidad inau-
dible para el sujeto (0dBHl) que luego se fue aumentando [26]. Se inició con esta
Capítulo III. Procedimientos de la investigación 51
intensidad debido a que era la mínima salida del audiómetro. Estos exámenes fue-
ron realizados por dos médicos ocupacionales especialistas encargados de efectuar
este tipo de pruebas.
Para el segundo examen, a la persona se le realizó la audiometría usando el au-
diometro Digital v1.0 utilizando la misma técnica ascedente descrita anteriormente,
salvo que el rango de frecuencias analizadas en cada paciente fue de 500, 1000, 2000,
3000, 4000 y 6000 Hz, ya que estas frecuencias corresponden a la norma COVENIN
1565:1995 con la cual se fijaron las frecuencias del dispositivo.
Posteriormente, se compararon los audiogramas resultantes de ambas audio-
metrías aplicadas a las seis personas en estudio. Para realizar dicha comparación,
se evaluaron las audiometrías de cada paciente por separado y se diagnosticó la
pérdida auditiva para cada oído según la clasificación de Klockhoff [27], que esta-
blece seis posibles diagnósticos según el procedimiento descrito a continuación:
Se considera Normal cuando la caída del umbral de audición en dBHL no su-
pera los 25 dBHL para ninguna de las frecuencias consideradas en la prueba.
En caso contrario, se determina la pérdida de audición en dBHL en las fre-
cuencias de la zona conversacional, cuyos valores corresponden a 500, 1000,
2000 y 3000 Hz.
Se considera Trauma Acústico cuando el umbral de audición supera los 25
dBHL en las frecuencias de 4000 y/o 6000 Hz pero no supera los 25 dBHL
en las frecuencias de la zona conversacional.
El Trauma Acústico a su vez se divide en dos diagnósticos:
• Se considera Trauma Acústico Inicial cuando la caída del umbral de audi-
ción en dBHL no supera los 55 dBHL en las frecuencias de 4000 y/o 6000
Hz.
• Se considera Trauma Acústico Avanzado cuando la caída del umbral de
audición en dBHL supera los 55 dBHL en las frecuencias de 4000 y/o
6000 Hz.
52 Capítulo III. Procedimientos de la investigación
Una vez que se descartan las condiciones anteriores, se considera la pérdida
auditiva como Hipoacusia, la cual se divide en tres diagnósticos:
• Se considera Hipoacusia Leve cuando alguna de las frecuencias en la zona
conversacional no supera los 25 dBHL.
• Se considera Hipoacusia Moderada cuando la caída del umbral de audición
en dBHL se encuentra entre los 25 y 55 dBHL para todas las frecuencias
en la zona conversacional.
• Por último, se considera Hipoacusia Avanzada cuando al menos una fre-
cuencia en la zona conversacional presenta una caída del umbral de au-
dición en dBHL superior a 55 dBHL.
En la figura 3.53 se encuentra esta clasificación de forma resumida.
Figura 3.53: Diagrama que permite establecer los diagnósticos según la clasifica-
ción de Klockhoff.
Si el diagnóstico obtenido usando el audiómetro Maico Ma 41 es el mismo al
obtenido con el audiómetro Digital v1.0, entonces se puede decir que los resultados
de ambas audiometrías son comparables.
Capítulo IV
Análisis, interpretación y
presentación de los resultados
4.1. Audiómetro Digital v1.0
Los resultados obtenidos luego de diseñar la interfaz y configurar las ventanas
del programa fueron los siguientes:
Ventana Principal (figura 4.1), comienza el programa, permitiendo al usuario
elegir entre las opciones de ingresar los datos del paciente, ayuda o salir del
programa.
Al elegir la opción Datos del Paciente en la ventana principal (figura 4.1) se
muestra (figura 4.2):
53
54 Capítulo IV. Análisis, interpretación y presentación de los resultados
Figura 4.1: Vista de la ventana Principal.
Ventana Datos del Paciente (figura 4.2), se toman los datos de cada paciente,
tales como información personal, laboral y médica; posteriormente se pueden
almacenar en un archivo con el botón guardar. A su vez esta ventana consta
de un botón a través del cual se puede elegir la información de un paciente
ya registrado y cargarlo en el formato.
Figura 4.2: Vista de la ventana Datos del Paciente.
Capítulo IV. Análisis, interpretación y presentación de los resultados 55
Por ultimo, luego de tener los datos del paciente en el formato se presiona el
botón Empezar Audiometría (figura 4.2), y emerge la siguiente ventana (figura