Estudio de la percepción tímbrica en sonidos con modulación mediante experimentos psicofísicos y modelado de la periferia auditiva - Riera, Pablo Ernesto (2015)
La percepción tímbrica es uno de los fenómenos más complejos que realiza el sistemaauditivo. El timbre, originalmente establecido como la cualidad que permite discriminarinstrumentos musicales entre sí, en la actualidad se encuentra más vinculado con el conceptoecológico de identificación de las fuentes sonoras en un entorno natural. Su inherentecarácter multidimensional, hace que la relación entre la forma de onda de un sonido y eltimbre percibido sea una relación compleja, en la cual distintas partes del sistema auditivoestán involucradas. A pesar de estas limitaciones, es sabido que hay ciertos atributosacústicos temporales y espectrales que suelen destacarse en la percepción tímbrica. Losmás relevantes son, por un lado, el tiempo de ataque de la envolvente como característicatemporal y por otro el brillo o centroide espectral como característica espectral. En este trabajo se utilizaron dos metodologías para estudiar el timbre. Por un lado, serealizaron dos experimentos psicofísicos de comparación de pares de sonidos y, por otro, lostimbres fueron estudiados mediante técnicas de procesamiento de se~nales y el modelado dela periferia auditiva. Uno de los experimentos fue realizado utilizando sonidos de amplitudmodulada sinusoidalmente como estímulos y llevado a cabo masivamente a través de Internet,mientras que para el otro experimento, se utilizaron multifónicos del saxo alto enun ambiente controlado. Estas dos familias de sonidos poseen modulaciones como atributotemporal característico a diferencia de los que son utilizados en muchos de los estudios depercepción tímbrica donde la principal característica temporal es el tiempo de ataque. Los experimentos demostraron que la modulación temporal fue un atributo salientejunto con el centroide espectral para ambos conjuntos de sonidos. Además, se observó quesonidos que se encontraban agrupados en un espacio de parámetros de control se encontrabanagrupados también, en la mayor parte de los casos, en los correspondientes espaciosperceptuales. En cambio, las distancias entre los grupos en estos espacios se vieron modificadas. Por otra parte, los sonidos fueron analizados en base al procesamiento de sus se~nalesy mediante simulaciones de la periferia auditiva. Para esto se desarrolló un modelo dela periferia auditiva con énfasis en la mecánica coclear, donde se optó por un modelodinámico no lineal y con alimentación lateral. Este modelo fue desarrollado teniendo enconsideración la capacidad de reproducir los factores dominantes de la transducción coclearcomo la saturación en intensidad, el mecanismo activo de amplificación y las curvas deenmascaramiento entre otros. Los parámetros fueron ajustados de manera satisfactoriapara reproducir respuestas clásicas de experimentos psicoacústicos en humanos y datos deexperimentos fisiológicos in vivo en mamíferos.