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LECCIÓN 80

Sonoridad: fones y sonios

Año 2
Primer semestre
Percepción Auditiva (Psicoacústica)
Psicoacústica
Duración: 9:59

La intensidad es física; la sonoridad es perceptiva. En esta lección vemos las curvas de igual sonoridad, las unidades fon y sonio, por qué 40 fones equivalen a 1 sonio, por qué un aumento de unos 10 fones duplica la sonoridad y qué significa esto en la clínica.

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Hola, y bienvenidos a la Academia de Audiología AIHEAR.
En esta lección veremos qué tan fuerte se oye un sonido, es decir, la percepción de la sonoridad.
Conoceremos las curvas de igual sonoridad, las unidades fon y sonio, y lo que significan en la clínica.
La intensidad es la magnitud física de un sonido; se relaciona con la presión sonora o con la energía que transporta el sonido.
La intensidad se mide con un sonómetro y suele expresarse en decibeles SPL.
Un mismo valor en decibeles SPL describe la misma magnitud física, sea cual sea la frecuencia.
La sonoridad, en cambio, es qué tan fuerte percibe el oyente el sonido; es una magnitud perceptiva.
Ningún equipo puede medir la sonoridad; la medimos preguntándole al oyente, es decir, con métodos psicoacústicos.
La sonoridad aumenta con la intensidad, pero también depende de la frecuencia, la duración y la estructura del sonido.
El oído humano funciona en un rango de intensidades muy amplio.
En las frecuencias más sensibles, el umbral auditivo ronda los cero decibeles SPL; un susurro está un poco por encima.
El habla cotidiana ronda los sesenta decibeles SPL.
La sonoridad varía en un rango de unos ciento veinte decibeles, hasta el umbral del dolor.
Dentro de este rango la percepción no es lineal; duplicar la intensidad no hace que un sonido se oiga el doble de fuerte.
Para entender esta relación necesitamos dos unidades: el fon y el sonio.
Averiguamos cómo depende la sonoridad de la frecuencia mediante experimentos de igualación.
Al oyente se le presenta un tono de mil hertz como referencia.
Luego se ajusta un tono de otra frecuencia hasta que el oyente lo percibe igual de fuerte que la referencia.
Al unir estos niveles igual de fuertes, obtenemos una curva de igual sonoridad.
Fletcher y Munson publicaron las primeras curvas completas en 1933; las curvas actuales figuran en la norma ISO 226.
Las curvas normalizadas se basan en los juicios promedio de oyentes jóvenes con audición normal en campo libre.
El valor en fones de un sonido es el valor en decibeles SPL de un tono de mil hertz que se percibe igual de fuerte.
Así, el fon es la unidad del nivel de sonoridad, y usa los mil hertz como regla común.
Por esta definición, fones y decibeles SPL coinciden en mil hertz; cuarenta decibeles SPL son cuarenta fones.
Cada curva de igual sonoridad se nombra con un valor en fones; por ejemplo, la curva de cuarenta fones.
Todos los tonos de esa curva se perciben igual de fuertes, aunque sus frecuencias y sus valores en decibeles sean distintos.
El fon nos dice qué sonidos se perciben iguales, pero no cuántas veces más fuerte es un sonido que otro.
Veamos algunos valores tomados de las curvas de la norma ISO 226.
Para una sonoridad de cuarenta fones, en cien hertz se necesitan unos sesenta y cuatro decibeles SPL.
En quinientos hertz, este valor baja a unos cuarenta y tres decibeles SPL.
En mil hertz, por definición, es de cuarenta decibeles SPL.
El oído es más sensible entre tres mil y cuatro mil hertz; basta menos intensidad para la misma sonoridad.
En ocho mil hertz se necesita de nuevo más intensidad.
A noventa fones, la diferencia entre cien y mil hertz se reduce a unos nueve decibeles, frente a unos veinticuatro a cuarenta fones.
La primera lección de las curvas: en niveles bajos, el oído es mucho menos sensible a los sonidos graves.
La región más sensible está entre unos tres mil y cuatro mil hertz; la resonancia del conducto auditivo contribuye a ello.
A medida que sube el nivel, las curvas se aplanan; la sonoridad de los sonidos graves crece más rápido con la intensidad.
Por eso, cuando escuchamos música a bajo volumen, los graves parecen desaparecer, y vuelven cuando subimos el volumen.
La ponderación A de los sonómetros también imita esta sensibilidad del oído en niveles bajos.
La ponderación A se parece a una curva de cuarenta fones invertida; atenúa las frecuencias graves en la medición.
La curva de umbral es como la curva de igual sonoridad más baja; dibujada en decibeles SPL, sube en las frecuencias graves.
El audiómetro toma como cero decibeles HL el umbral promedio de oyentes normales en cada frecuencia, y así corrige esta curva.
Por eso, el audiograma de una persona con audición normal no aparece curvo, sino como una línea plana cerca de cero decibeles HL.
Pero esta corrección solo se aplica al umbral; por encima del umbral, la sonoridad sigue creciendo de forma distinta según la frecuencia.
Para decir cuántas veces más fuerte es un sonido que otro usamos el sonio, una unidad propuesta por Stevens.
Un sonio es la sonoridad de un tono de mil hertz a cuarenta decibeles SPL, es decir, de un sonido de cuarenta fones.
Un sonido que se percibe el doble de fuerte tiene dos sonios, y uno que se percibe la mitad de fuerte, medio sonio.
Por encima de cuarenta fones, la sonoridad se duplica aproximadamente cada diez fones: cincuenta fones son dos, sesenta son cuatro y setenta son ocho sonios.
Un sonido de ochenta fones se percibe dieciséis veces más fuerte que uno de cuarenta fones.
En resumen, multiplicar la intensidad por diez, es decir, sumar diez decibeles, solo duplica la sonoridad percibida.
Según la ley de potencia de Stevens, la sonoridad crece en proporción a una potencia de la intensidad.
Para un tono de mil hertz, este exponente es de unos cero coma tres, expresado respecto de la intensidad.
Diez decibeles significan multiplicar la intensidad por diez; diez elevado a cero coma tres es aproximadamente dos, así que la sonoridad se duplica.
Por encima de cuarenta fones, esto permite calcular los sonios como dos elevado a los fones menos cuarenta, divididos entre diez.
Cerca del umbral, sin embargo, la sonoridad cambia más rápido de lo que predice esta ley.
Esta regla también es la base para entender cómo crece de forma distinta la sonoridad en un oído con daño coclear.
La sonoridad no depende solo de la intensidad y la frecuencia.
Aunque la intensidad total sea la misma, un sonido se percibe más fuerte si su energía se reparte en un rango más ancho que la banda crítica.
Esto se llama suma de sonoridad; veremos la banda crítica en detalle en la lección sobre enmascaramiento.
Los sonidos muy cortos se perciben más suaves; la sonoridad crece con la duración hasta unos doscientos milisegundos.
Un mismo sonido también se percibe más fuerte con dos oídos que con uno; esto se llama suma binaural.
En la clínica, la sonoridad suele evaluarse con un escalamiento categórico.
Al paciente se le da una tarjeta con categorías ordenadas y definidas, que comienzan en muy suave.
Los sonidos se suben paso a paso, y el paciente indica la categoría de cada uno; así se encuentra el rango cómodo.
Métodos como la prueba Contour de Cox y colaboradores estandarizan esta medición con siete categorías.
La categoría superior es incómodamente fuerte; este nivel se registra como umbral de molestia (UCL).
Así se ve cómo crece la sonoridad desde el umbral hasta la molestia, en la llamada curva de crecimiento de la sonoridad.
La sonoridad importa sobre todo al medir el MCL, el nivel de máximo confort, y el UCL, el umbral de molestia.
El rango entre el umbral y el UCL se llama rango dinámico; dentro de él está la audición utilizable.
En un oído con daño coclear, el umbral sube pero el UCL a menudo cambia poco, así que la sonoridad crece más rápido.
La salida máxima de un audífono debe ajustarse para que el sonido no supere el UCL.
La compresión de los audífonos también se usa para que una amplia gama de sonidos quepa en este rango reducido.
Un consejo clínico: las mediciones de sonoridad son muy sensibles a las instrucciones que se dan al paciente.
Al medir el UCL, aclaren que se refieren a un sonido demasiado molesto para escucharlo mucho tiempo, no a un sonido que causa dolor.
Si las instrucciones quedan vagas, los resultados en un mismo paciente pueden variar notablemente.
Usen la tarjeta de categorías y las instrucciones de la misma manera con cada paciente, para que las comparaciones entre visitas sean confiables.
La intensidad es física y la sonoridad es perceptiva; la sonoridad también depende de la frecuencia, la duración y el ancho de banda.
El fon es el valor en decibeles SPL de un tono de mil hertz igual de fuerte; las curvas de igual sonoridad se nombran en fones.
El sonio es una escala de razón; un sonido de cuarenta fones se define como un sonio.
Por encima de cuarenta fones, un aumento de unos diez fones duplica la sonoridad.
Pon a prueba lo aprendido: ¿cuántos sonios tiene un sonido de sesenta fones?
La respuesta correcta es la C: cuatro sonios.
Cuarenta fones son un sonio; cincuenta fones son dos y sesenta fones son cuatro sonios, porque cada diez fones se duplica la sonoridad.
En la próxima lección pasamos de la sonoridad al tono y veremos cómo el oído discrimina las frecuencias.
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