Biofísica do Som e Audição

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BIOFÍSICA DEL SONIDO
¿Qué es el sonido?
BIOFISICA DEL SONIDO
El sonido es una perturbación que se propaga en forma de onda, alterando de tal forma la posición instantánea de las moléculas constituyentes de un medio, que estas sufren desplazamientos paralelos a la perturbación, en un intervalo muy corto de tiempo, retornando nuevamente a la posición anterior una vez que el fenómeno ha cesado.
Una onda es una perturbación que se propaga desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto
Onda
Longitudinales
Mecánicas
Transversales
Electromagnéticas
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-Medio de propagación.
-La	velocidad	depende
del medio.
-Movimientos oscilatorios en el medio.
Ej:	ondas	en	cuerdas, ondas sonoras
Mecánicas
Longitudinales
Dirección paralela
Transversales
Dirección perpendicular
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BIOFISICA DEL SONIDO
Onda
BIOFISICA DEL SONIDO
Cualidades del sonido
Intensidad
Es la cantidad de sonido que emite un objeto al vibrar. Cuanto más fuerte es el sonido, más amplitud tiene la onda. La intensidad sonora que hay en un lugar determinado se mide en decibelios (dB).
Esta relacionada directamente con la magnitud física “Intensidad de la onda”.
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Cualidades del sonido
Tono
Esta relacionada directamente con la magnitud física “frecuencia”. Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia.
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Cualidades del sonido
Timbre
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Cualidad que nos permite distinguir el sonido producido por instrumentos diferentes. La onda resultante tiene una forma diferente. Esto ocurre porque la onda que produce cada instrumento es la suma de la onda del tono principal (la que determina la altura del sonido) y otras ondas más pequeñas generadas por ésta, que se denominan armónicos. El resultado final es una onda formada por varias ondas.
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ESTRUCTURA DEL OIDO
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OIDO EXTERNO
Desemboca en el tímpano. Tiene unos 2,7 cm de long. y un diámetro promedio de 0,7 cm
Reúne las ondas sonoras que entra al conducto auditivo externo
El tímpano es una membrana que es puesta en movimiento por la onda que la alcanza
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sobre el os que se ctúa un ndas de
Caja tim
Cont
Las v tímpa com movi presi
pánica
iene la cadena de huesecillos
ariaciones de presión producidas por las ondas sonoras 
 no determinan movimientos de la cadena de huesecill unican al oído interno por medio del estribo el cual efe miento	de	balanceo	de	la	ventana	oval,	enviando	o
ón al fluido coclear
OIDO MEDIO
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Laberinto óseo  Contiene la perilinfa
Vestíbulo: porción central
Cóclea
Canales semicirculares
Laberinto membranoso  endolinfa
OIDO INTERNO
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MECANISMO DE LA AUDICIÓN
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1. Recepción
La onda sonora incide sobre el pabellón auditivo, el cual los transmite.
Orientación auditiva.
Su función en la orientación depende de tres factores: la intensidad del sonido, la fase de las ondas y el tiempo que tarda la onda en llegar al cerebro.
El fenómeno de la audición normal en los seres humanos da lugar a un efecto de difracción de las ondas sonoras.
Si las ondas sonoras son de gran frecuencia, o la longitud de onda pequeña frente a las dimensiones de la cabeza aparece una diferencia de intensidad entre los sonidos percibidos por cada oído
Sí éstos son de baja frecuencia lo que se observa es una diferencia de fase, es decir, cierta diferencia de tiempo entre los oídos.
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MECANISMO DE LA AUDICIÓN
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2.	Transmisión
La	transmisión	del	oído	se	efectúa	en	primer	lugar	a	través	de	la cadena de huesecillos
La onda sonora pasa de un medio aéreo a otro líquido, por lo que es necesario un sistema adaptador, constituido por la cadena ósea.
Nos permite evaluar las pérdidas que sufre la onda sonora al pasar de un medio a otro.
La cadena ósea tiene una función protectora, dado que los músculos del martillo y del estribo reducen la amplitud de las oscilaciones y protegen al oído interno frente a los sonidos intensos de baja frecuencia.
La presión en el tímpano se transmite a la superficie del tímpano y la del estribo a la ventana oval, lo que originan las vibraciones en los líquidos del oído interno, que a su vez estimula las células sensoriales.
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MECANISMO DE LA AUDICIÓN
3. Percepción
Es	el	resultado	de	los	procesos	psicológicos	que	tienen	lugar	en
el sistema auditivo central y permiten interpretar los sonidos recibidos.
La cóclea cumple una función importante en el sentido del oído: transforma los sonidos en mensajes nerviosos y los envía al cerebro. Allí, los pequeños pelos que recubren la cóclea se mueven y agitan. De esta manera, le avisan al cerebro que oyes un sonido.
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MECANISMO DE LA AUDICIÓN
Intensidad acústica subjetiva
El oído posee un rango de frecuencia de 20 Hz a 20 Khz
O	la	intensidad	de	la	onda	sonora	se	define	como	la	energía transportada por segundo en la unidad de área
O la unidad de intensidad del sonido vatio/cm2.
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Umbral de la audición
El umbral de la audición U se define como el sonido más débil que puede ser oído por un sujeto
unidad es el Bel y se le define como el logaritmo del cociente entre la intensidad de un sonido dado I y el umbral de la audición:
Bel= 1g x I/U
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Resonancia
Cuando una onda incide en un medio con una frecuencia igual a la frecuencia natural del medio, se produce un refuerzo de la vibración que se llama resonancia
Consiste en la magnificación de la amplitud.
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Microfónica coclear
Como respuesta a la estimulación acústica se generan potenciales a nivel de la cóclea en forma inmediata.
Son producidos por las inflexiones de los cilios de las células ciliadas
debido a la vibración de la membrana.
Estos generan una corriente que no constituyen impulsos nerviosos sino potenciales propios de la cóclea.
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Ondas Viajeras
La	onda
produce	una	presión	del	estribo
a	la	ventana
oval,
transmitiéndola al oído medio.
La inflexión de la membrana bacilar se produce ya que la onda no tiene tiempo de recorrer el espacio entre la membrana oval hasta la membrana redonda.
Su tensión elástica inicia una onda que viaja a lo largo de la ventana.
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Ondas Viajeras
Los diversos segmentos de la membrana bacilar tienen distintas frecuencias naturales
Cuando	hay	resonancia	con	la
frecuencia, se reforzará en ése sitio.
Las	frecuencias	altas,	medianas	y
porciones
bajas	harán	vibrar	las
basal,	medial	y
helicotrémica
respectivamente.
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Audiometría
Agudeza auditiva: es la capacidad del oído de detectar sonidos de pequeña intensidad.
Se utiliza un instrumento capaz de emitir tonos puros entre las frecuencias de 100 a 12000 ciclos/seg o hertz denominado audiómetro.
Este aparato consta de un oscilador productor de ondas sinusoidales puras, conectado a un atenuador. estas ondas pasan a el sujeto por medio de unos audífonos.
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• Para la vía ósea se pone en contacto con la apófisis mastoides un vibrador conveniente.
•	Estos datos se grafican en coordenadas cartesianas.
• Existe una gráfica normal del sujeto tipo y sobre estos parámetros se puede determinar la normalidad de audiograma.
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Audiometría
Ultrasonido
Las frecuencias audibles comprende de 20 a 20000 Hz
Un individuo normal tiene dificultades para oír sonidos mas altos de 20000 Hz, y son denominados ultrasonidos.
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Producción de ultrasonidos
Magnetostricción:
Cuando se hace actuar un campo magnético intenso sobre una varilla de hierro dulce produce una contracción y dilatación periódica
Esta	vibración	de	la	varilla	puede	generarultrasonidos	de	elevada frecuencia.
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Producción de ultrasonidos
Piezoelectricidad:
Fue descubierta por los esposos Curie en 1880 y consiste básicamente en la producción de potenciales eléctricos por la compresión brusca de cristales tales como el cuarzo y el tartrato doble de sodio y potasio.
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Efectos biológicos de los Haces Ultrasónicos.
Efectos térmicos: la absorción del sonido en un medio material sigue una ley exponencial:
“Una fracción idéntica de energía incidente se absorberá por cada capa de
igual espesor”
La atenuación del has supone una entrega de energía al medio, la cual produce un aumento de la temperatura local, que puede ser importante para haces de elevada intensidad.
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