1 Dpto. Señales, Sistemas y RadiocomunicacionesTratamiento Digital de Voz Prof. Luis A. Hernández Gómez ftp.gaps.ssr.upm.es/pub/TDV/DOC/ Tema2a.ppt Dpto. Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
2 Introducción al Sistema Auditivo PeriféricoVías de Estudio del Sistema Auditivo Periférico Anatomía y Fisiología del Oído Percepción de Sonidos Referencia: Aplicación en Tratamiento de Voz Ayudas a la Audición Reconocimiento de Habla Codificación de Voz Enmascaramiento Medidas de Calidad
3 EXTRACCIÓN INFORMACIÓNIntroducción al Sistema Auditivo Periférico Vías de Estudio del Sistema Auditivo Periférico PLANTEAMIENTO: FUENTE INFORMACIÓN EXTRACCIÓN INFORMACIÓN NERVIO AUDITIVO GENERACIÓN ÓRDENES PROCESADO ALTO NIVEL PRODUCCIÓN DE SONIDOS SISTEMA AUDITIVO PERIFÉRICO SONIDO (VOZ)
4 Introducción al Sistema Auditivo PeriféricoVías de Estudio del Sistema Auditivo Periférico Anatomía y Fisiología del Oido ÓRGANOS QUE INTERVIENEN EN LA PERCEPCIÓN: Descripción FUNCIONES ASOCIADAS A ESOS ÓRGANOS: Como Señales y Sistemas Percepción de Sonidos LIMITACIONES DEL CONOCIMIENTO FÍSICO COMPORTAMIENTOS DIFÍCILES DE MODELAR: No Linealidades Enmascaramiento de Sonidos
5 IMPULSOS NERVIO AUDITIVOSistema Auditivo Periférico FUNCIÓN (General) Traducción de SONIDOS a IMPLUSOS en NERVIO AUDITIVO SISTEMA AUDITIVO PERIFÉRICO SONIDO (VOZ) EMISIÓN IMPULSOS NERVIO AUDITIVO
6 Sistema Auditivo PeriféricoOído EXTERNO: Pabellón y Canal Auditivo Externo PABELLÓN: Captación de Sonidos Importancia de la Percepción Binaural CANAL AUDITIVO EXTERNO: Conexión Oído Medio CONDUCTO: APROX. 2.7 cm Largo y 0.7 cm Diámetro RESONANCIA (NO MUY MARCADA) 3-4 KHz
7 Sistema Auditivo PeriféricoRESPUESTA EN FRECUENCIA DEL OÍDO EXTERNO This graph, Response of the outer ear, shows the effect of the physical arrangement of our torso, neck, pinna, concha and ear canal and drum which conveniently (for nature) combine to give a dramatic +20dB boost to those sounds in the 3-4kHz region
8 Sistema Auditivo PeriféricoAdicionalmente, el pabellón auricular, junto con la cabeza y los hombros, contribuye a modificar el espectro de la señal sonora. Las señales sonoras que entran al conducto auditivo externo sufren efectos de difracción debidos a la forma del pabellón auricular y la cabeza, y estos efectos varían según la dirección de incidencia y el contenido espectral de la señal; así, se altera el espectro sonoro debido a la difracción. Estas alteraciones son usadas por el sistema auditivo para determinar la procedencia del sonido en el llamado "plano medio" (plano imaginario perpendicular a la recta que une ambos tímpanos).
9 Sistema Auditivo PeriféricoOído MEDIO: Tímpano, Cadena de Huesecillos Tímpano: Contacto con Oído Externo (Canal Auditivo Externo – Tímpano) Cadena de Huesecillos: Contacto con Oído Interno (Estribo – Ventana Oval)
10 Sistema Auditivo PeriféricoOído MEDIO: Funciones TRANSDUCTOR: Variación de Presión en el Aire a Vibración Impedancia acústica líquido 4000 veces superior al aire Adaptación de impedancias: Relación de Áreas (Tímpano –Ventana Oval) y movimiento de la cadena de huesecillos (martillo, yunque, estribo) No Reflexión – Máxima Transferencia de Potencia PROTECCIÓN ALTA INTENSIDAD: Control Automático de Ganancia : “Reflejo Timpánico” NO-Lineal (Potencias> 90dB SPL, Peor a Alta Frecuencia)
11 Sistema Auditivo PeriféricoOído EXTERNO + MEDIO: Respuesta en Frecuencia Máximo Ajuste de Impedancias a 1 KHz Esta respuesta sólo es válida cuando el sistema se comporta de modo lineal; es decir, cuando la intensidad del sonido no es muy elevada, para evitar que actúe el “Reflejo Timpánico”
12 Sistema Auditivo PeriféricoOído MEDIO “conexión” con Oído Interno: Estribo – Ventana Oval
13 Sistema Auditivo PeriféricoOído INTERNO: Caracol o Cóclea (Órgano de Corti, Membrana Basilar) CONVERSIÓN DE VIBRACIONES A IMPULSOS NERVIO AUDITIVO
14 Sistema Auditivo PeriféricoOído INTERNO: El interior del conducto está dividido en sentido longitudinal por la membrana basilar y la membrana de Reissner, las cuales forman tres compartimientos o escalas. La escala vestibular y la escala timpánica contienen un mismo fluido (perilinfa), puesto que se interconectan por una pequeña abertura situada en el vértice del caracol, llamada helicotrema. Por el contrario, la escala media se encuentra aislada de las otras dos escalas, y contiene un líquido de distinta composición a la perilinfa (endolinfa). Escala Vestibular Escala Media Escala Timpánica
15 Sistema Auditivo PeriféricoOído INTERNO: Sobre la membrana basilar y en el interior de la escala media se encuentra el órgano de Corti, el cual se extiende desde el vértice hasta la base de la cóclea y contiene las células ciliares que actúan como transductores de señales sonoras a impulsos nerviosos.