15.1.5: Percepción espacial

Nuestra percepción de distancia y dirección también afecta fuertemente nuestra experiencia en una sala de conciertos. Determinamos la distancia a una fuente de sonido en parte por lo fuerte que es. Parte de nuestras pistas sobre la distancia también provienen de la reverberación. Si hay poco o ningún sonido reflejado es difícil determinar qué tan lejos está una fuente de sonido.

Además de la reverberación, nuestro sistema auditivo oído-cerebro utiliza otros cuatro métodos para determinar la dirección y la distancia a una fuente de sonido. La distancia entre tus oídos es de aproximadamente\(15\text{ cm}\), provocando tanto como un\(0.4\text{ millisecond}\) retraso para los sonidos que vienen de un lado. Si un sonido llega a la oreja izquierda un poco antes de la oreja derecha percibimos el sonido como proveniente de la izquierda. Este retraso de tiempo nos da pistas sobre izquierda y derecha pero no nos ayuda a distinguir frente de atrás o arriba de abajo. Funciona mejor para longitudes de onda cortas de sonido que tienen que viajar alrededor de nuestra cabeza para llegar al otro oído.

Nuestro sistema oído/cerebro también es capaz de detectar diferencia de fase en algunos casos especiales. Recordemos del Capítulo 3 que la fase de una ola nos dice cuándo comienza en relación con algún tiempo de inicio arbitrario. Si la fase de los picos en la onda sonora que llega al oído izquierdo está ligeramente por delante de la fase de los picos que llegan al oído derecho nuestro sistema oído-cerebro interpreta el sonido como proveniente de la izquierda. Observe que esto es diferente a un retraso de tiempo entre oídos; las diferencias de fase se pueden detectar incluso para un tono continuo que no inicia ni se detiene. Esta habilidad ocurre de manera más prominente para los sonidos de abajo\(1500\text{ Hz}\). La siguiente imagen muestra una diferencia de fase entre una onda que va a la oreja derecha y una onda que va a la oreja izquierda.

Figura\(\PageIndex{1}\)

Para frecuencias más altas es posible que podamos detectar ligeras diferencias de intensidad de sonidos provenientes de diferentes direcciones. Las frecuencias entre\(2\text{ kHz}\) y\(3\text{ kHz}\) tienen longitudes de onda que son más grandes que tu cabeza por lo que se difractan (ver Capítulo 7) alrededor de tu cabeza, haciendo que el retraso de tiempo sea insignificante. Pero la diferencia de intensidad todavía proporciona una pista sobre la dirección. Si el oído izquierdo percibe un sonido más fuerte experimentamos que el sonido viene de la izquierda.

Los tres métodos anteriores para determinar la dirección a una fuente de sonido funcionan bien para la determinación izquierda-derecha y requieren dos oídos. Esto los convierte en métodos binaurales para determinar la dirección. Un cuarto método para determinar la dirección se basa en la forma del oído externo. Para frecuencias por encima de\(5\text{ kHz}\) la forma del oído externo refleja sonidos provenientes de diferentes direcciones con retardos de tiempo ligeramente diferentes. Los ligeros movimientos de la cabeza cambian la cantidad y el tiempo de retardo de estas frecuencias en relación con otras frecuencias lo que nos da una idea de si el sonido viene de delante o detrás de nosotros.

Para los humanos, nuestra determinación izquierda-derecha de la dirección del sonido es más fuerte que nuestra capacidad para determinar si el sonido viene de arriba o de abajo. Esto tiene el resultado práctico de que el sonido de los altavoces en una sala de conciertos que están demasiado separados en la dirección horizontal no suena bien; no nos engañan fácilmente haciéndonos pensar que el sonido viene del centro del escenario donde están los intérpretes. Debido a que nuestra discriminación arriba-abajo no es tan refinada, nos molestan menos los altavoces que cuelgan por encima. En su mayor parte tendemos a percibir el sonido como que viene a nosotros desde el frente incluso cuando los altavoces están por encima de nosotros.