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Las ondas mecánicas requieren un medio elástico para propagarse. La velocidad c_s = (K/) depende de la rigidez y densidad del medio: en aire (K = 1.4×10 Pa, = 1.2 kg/m³) c_s 340 m/s; en agua (K = 2.2 GPa, = 1000 kg/m³) c_s 1480 m/s. Esta diferencia de factor 4 tiene profundas consecuencias para los sistemas auditivos acuáticos vs. terrestres.

La impedancia acústica Z_a = ·c_s es el factor clave en la reflexión/transmisión en interfaces: el coeficiente de transmisión T_ac = 4ZZ/(Z+Z)² cae dramáticamente cuando Z >> Z o viceversa. En la interfaz agua-aire, Z_agua/Z_aire 3570, por lo que T_ac 0.001 sólo el 0.1% de la energía del sonido pasa entre ambos medios. El oído de los mamíferos terrestres tiene el martillo-yunque-estribo como transformador de impedancia para compensar esta pérdida.

El rango audible varía enormemente entre especies: humanos 20 Hz 20 kHz, perros hasta 65 kHz, murciélagos 1200 kHz, ballenas 10 Hz 30 kHz. El límite superior f_max c_s/(2·d_célula) está ligado a la velocidad de procesamiento de las células ciliadas; el límite inferior al tamaño del aparato auditivo (longitud de cóclea o membrana).

El efecto Doppler f_obs = f_src · c_s/(c_s ± v_src) permite estimar la velocidad relativa de una fuente. Los murciélagos emiten pulsos y analizan el corrimiento Doppler del eco para medir la velocidad de presa: una polilla a 5 m/s produce un corrimiento de f/f v/c_s 1.5%, detectable gracias a la resolución espectral ultrafina de su cóclea especializada.

La diferencia interaural de tiempo ITD = d·sin()/c_s es la principal clave para localización horizontal del sonido. Con d 0.18 m y = 90°, ITD_max 530 s en humanos. El sistema auditivo detecta diferencias de tan solo 10 s ( 1°), lo que requiere coincidencia de señales neurales con precisión de décimas de microsegundo en el núcleo olivar superior.

>Modelo

ID:('ky', 574)

Descripción

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

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Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar

Variables

$T_{ac}$

T_ac

Coeficiente de transmisión

1

$L_p$

L_p

Nivel de presión sonora

dB

$f_{ m src}$

f_src

Frecuencia emitida

Hz

$f_{ m obs}$

f_obs

Frecuencia observada

Hz

$K_{ m bulk}$

K_bulk

Módulo volumétrico

Pa

$p_{ m ref}$

p_ref

Presión de referencia

Pa

$p_{ m rms}$

p_rms

Presión eficaz

Pa

$Z_a$

Z_a

Impedancia acústica

Pa·s/m

$Z_1$

Z_1

Impedancia medio 1

Pa·s/m

$Z_2$

Z_2

Impedancia medio 2

Pa·s/m

$\r ho$

rho

Densidad del medio

kg/m³

$I$

I

Intensidad sonora

W/m²

$v_{ m src}$

v_src

Velocidad de la fuente

m/s

$c_s$

c_s

Velocidad del sonido

m/s

$d$

d

Separación entre oídos

m

$\theta$

theta

Ángulo de llegada

rad

$mathrm{ITD}$

ITD

Diferencia interaural de tiempo

s

ID:(0, 574)