Forma como el sonido es traspasado de timpano via yunque a c clea. La forma como percibimos el nivel de ruido, nuestra capacidad de detectar frecuancia y la sensibilidad asociada. Finalmente nuestra limitaci n de resolver se ales y el eco.

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El o do est conformado por el canal auditivo, el t mpano, el yunque y la c clea. El canal permite que el sonido alcance el t mpano que es una membrana capaz de oscilar y traspasar el movimiento amplificado por el yunque hasta la cloquea. Esta ltima funciona como un analizador de frecuencias que reporta al celebr la estructura del sonido recepcionado.

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La intensidad total que llega a las proximidades del t mpano act a sobre este para ponerlo en movimiento.

La velocidad que logra el t mpano va a depender de la presi n p_r que esta generando la onda sonora y la impedancia del t mpano Z.

Esta ultima es una medida de la resistencia que opone el t mpano a ser desplazado. Si estudiamos la ecuaci n nos daremos cuenta que si el o do esta bajo el agua la impedancia disminuye haci ndose bastante mas f cil el escuchar.

Finalmente debemos ver como el yunque funciona igual que un balanc n en que el t mpano esta en el lado mas corto y la ventana oval en el mas largo. Por ello la velocidad es amplificada en un factor f obteniendo se una mayor velocidad en la ventana oval.

El sonido es finalmente procesado en la c clea en que esta vibra en aquellas zonas que resuenan con la frecuencia de la cantante.

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La c clea tiene la forma de un caracol que se vuelve cada vez mas estrecho. Consta de dos c maras separadas por una membrana que se extienden por todo el largo de la c clea. El sonido penetra por el canal y la membrana entra en resonancia en una profundidad que depende del largo de onda. De esta forma se desglosa la se al en sus componentes seg n la frecuencia.

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Funcionamiento de la C clea

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En el o do medio distinguimos el sistema martillo-yunque-estribo que funciona como un balanc n y amplifica el movimiento mec nico en funci n de la diferencia del largo de los brazos. Esto lleva a que la velocidad del t mpano v_1 es proporcional a la de la ventana vestibular v_2 por un factor f que es mayor que uno.

Observamos el canal auditivos, el t mpano, el yunque, la ventana oval y la coclea.

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El o do humano puede captar sonidos con frecuencias entre 20 Hz y 20 kHz. Dicha capacidad se documenta con el numero de decibeles que se amortigua el sonido por frequencia:

De la gr fica se ve que la menor amortiguaci n es entre 200 Hz y 8 kHz.

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Al igual que en otros sistemas de percepci n del ser humano, nuestro o do es capaz de captar variaciones de presi n en un rango muy amplio $(10^{-5}-10^2 Pa)$. Sin embargo, cuando percibimos una duplicaci n en la se al, esto no corresponde al doble de presi n o intensidad sonora, sino a la cuadratura de estas magnitudes. En otras palabras, nuestra capacidad de captar se ales trabaja con una escala logar tmica y no lineal.

Por ello, se indica el nivel de ruido ($L$) no en la intensidad Sonora ($I$) o la intensidad de referencia ($I_{ref}$), sino en el logaritmo base diez de dichas magnitudes. En particular, se toma la menor intensidad sonora que podemos percibir, la intensidad de referencia ($I_{ref}$)

, y se usa esta como referencia. La nueva escala se define con mediante:

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El nivel de ruido ($L$) abarca un amplio rango de la presión sonora ($p_s$), lo que hace til definir una escala que mitigue esta dificultad. Para ello, podemos trabajar con el logaritmo de la presi n normalizado por un valor que corresponda al cero en esta escala. Si tomamos la presi n m nima que una persona puede detectar y que definimos como la presión de referencia ($p_{ref}$), podemos definir una escala mediante:

que comienza en 0 para el rango audible. En el caso del aire, la presión de referencia ($p_{ref}$) es de $20 \mu Pa$.

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La presi n sonora que podemos detectar con nuestro o do, designada como la presión de referencia, agua ($p_{ref}$), es de $2 \times 10^{-5} , Pa$.

Dado que la intensidad Sonora ($I$) est relacionado con la presión sonora ($p_s$), la densidad del medio ($\rho$) y la velocidad del sonido ($c$), y es igual a

podemos calcular un valor de la intensidad de referencia ($I_{ref}$) basado en el valor de la presión de referencia, agua ($p_{ref}$):

Esto se logra con una densidad de $1.27 , kg/m^3$ y una velocidad del sonido de $331 , m/s$, equivalente a $9.5 \times 10^{-13} , W/m^2$.

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Como la intensidad del ruido disminuye con la distancia como

el nivel de ruido bajara con la distancia. Si se reemplaza esta expresi n en la del nivel del ruido en funci n de la intensidad se obtiene

L=10\log_{10}\left(\displaystyle\frac{I_0}{I_{ref}}\right)-40\log_{10}\left(\displaystyle\frac{r}{r_0}\right)

Como el termino en I_0 es el nivel de ruido en la distancia r_0 se tiene que el nivel de ruido es

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Ejemplos de niveles de ruido se listan en la siguiente tabla:

Fuente | Distancia [m] | dB

:----------|:-------------------:|:--:

Zancudo | | 5

Respiraci n | | 10

Sala silenciosa | | 20-30

Conversaci n calmada | 1 | 50-60

Auto | 10 | 60-80

Calle con mucho tr fico | 10 | 80-90

Martillo de percusi n | 1 | 100

Avi n jet | 100 | 100-140

Rifle | 1 | 140

Avi n jet | 30 | 150

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