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Coclea: Mecánica de la Membrana Basilar y Tonotopia

Storyboard

Modelo de onda viajera de von Bekesy y amplificacion activa coclear. Describe como cada frecuencia tiene una posicion de maxima amplitud en la membrana basilar (tonotopia), y como las celulas ciliadas externas amplifican selectivamente 40-60 dB en sus frecuencias caracteristicas.

>Modelo

ID:('ky', 1504)


Greenwood

Storyboard



$CF_x=A_G(10^{a_Gx_{\rm norm}}-k_G)$

$k_G$
Desplazamiento Greenwood
$1$
$a_G$
Pendiente Greenwood
$1$
$x_{ m norm}$
Posición normalizada BM
$1$
$A_G$
Constante Greenwood
$Hz$
$CF_x$
Frecuencia característica local
$Hz$



>Modelo

ID:('gm', 13357)


Número de onda BM

Storyboard



$\lambda_{\rm BM}=2\pi/k_{\rm BM}$

$k_{ m BM}$
Rigidez local BM
$N/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13358)


Respuesta BM pasiva

Storyboard



$\hat u_{\rm pas}=\frac{F_{\rm stapes}}{k_{\rm BM}-\omega^2m_{\rm BM}+j\omega r_{\rm BM}}$

$m_{ m BM}$
Masa por área BM
$kg/m²$
$r_{ m BM}$
Amortiguamiento BM
$N·s/m³$
$k_{ m BM}$
Rigidez local BM
$N/m³$
$F_{ m stapes}$
Fuerza del estribo
$N$
$hat u_{ m pas}$
Desplazamiento BM pasivo
$m$
$omega$
Frecuencia angular
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 13359)


Respuesta BM activa

Storyboard



$\hat u_{\rm act}=\hat u_{\rm pas}10^{G_{\rm OHC}/20}$

$G_{ m OHC}$
Ganancia células ciliadas externas
$dB$
$hat u_{ m act}$
Desplazamiento BM activo
$m$
$hat u_{ m pas}$
Desplazamiento BM pasivo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 13360)


Ganancia OHC

Storyboard



$G_{\rm OHC}=20\log_{10}(\hat u_{\rm act}/\hat u_{\rm pas})$

$G_{ m OHC}$
Ganancia células ciliadas externas
$dB$
$hat u_{ m act}$
Desplazamiento BM activo
$m$
$hat u_{ m pas}$
Desplazamiento BM pasivo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 13361)


Compresión coclear

Storyboard



$\hat u=C_{\rm comp}p_0^{n_{\rm comp}}$

$C_{ m comp}$
Coeficiente compresivo
$m/Pa?$
$n_{ m comp}$
Exponente de compresión
$1$
$p_0$
Presión acústica de entrada
$Pa$



>Modelo

ID:('gm', 13362)


ERB

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${\rm ERB}=24.7(4.37CF_x/1000+1)$

${ m ERB}$
Ancho de banda rectangular equivalente
$Hz$
$CF_x$
Frecuencia característica local
$Hz$



>Modelo

ID:('gm', 13363)


Factor Q

Storyboard



$Q_{\rm CF}=CF_x/{\rm ERB}$

$Q_{ m CF}$
Factor de selectividad coclear
$1$
${ m ERB}$
Ancho de banda rectangular equivalente
$Hz$
$CF_x$
Frecuencia característica local
$Hz$



>Modelo

ID:('gm', 13364)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


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

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$C_{ m comp}$
C_comp
Coeficiente compresivo
m/Pa?
$k_G$
k_G
Desplazamiento Greenwood
1
$n_{ m comp}$
n_comp
Exponente de compresión
1
$Q_{ m CF}$
Q_CF
Factor de selectividad coclear
1
$G_{ m OHC}$
G_OHC_dB
Ganancia células ciliadas externas
dB
$a_G$
a_G
Pendiente Greenwood
1
$x_{ m norm}$
x_norm
Posición normalizada BM
1
${ m ERB}$
ERB
Ancho de banda rectangular equivalente
Hz
$A_G$
A_G
Constante Greenwood
Hz
$CF_x$
CF_x
Frecuencia característica local
Hz
$p_0$
p0
Presión acústica de entrada
Pa
$m_{ m BM}$
m_BM
Masa por área BM
kg/m²
$r_{ m BM}$
r_BM
Amortiguamiento BM
N·s/m³
$k_{ m BM}$
k_BM
Rigidez local BM
N/m³
$F_{ m stapes}$
F_stapes
Fuerza del estribo
N
$hat u_{ m act}$
BM_act
Desplazamiento BM activo
m
$hat u_{ m pas}$
BM_pas
Desplazamiento BM pasivo
m
$omega$
omega
Frecuencia angular
rad/s

ID:(0, 1504)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile