Basta ya de vacas sagradas

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Yo creo que los científicos a veces se empeñan tanto en buscarle las 5 patas al gato que no "ven" lo que tienen en frente de sus narices... y se van por cosas tan rebuscadas que no se dan cuenta que la respuesta es muy simple. Pero bueh, esas cosas me gusta más discutirlas hablando que escribiendo...

Un abrazo.

El problema del científico es que ha de ser cartesiano.
La música se ha ido desarrollando al lo largo de los años por el método de ensayo y error, y al final se ha convertido en una ciencia matemática (y sino que se lo digan a J. S. Bach).

De hecho, los músicos descubrieron muchas cosas relativas al comportamiento del cerebro antes de que los científicos demostrasen por medios cartesianos que el ser humano tiene respuestas logarítmicas a los estímulo de toda clase.

Por ello, un sonido de doble amplitud, el cerebro no lo interpreta como el doble de fuerte sino como "un poquito más fuerte" aunque la onda vibre con el doble de amplitud.
El cerebro es un invento muy inteligente (para algunos políticos el cerebro es un invento muy) ya que en un entorno en que los rangos dinámicos son muy elevados es la única forma de sobrevivir. El cerebro se hace muy sensible ante estímulos muy bajos y aumenta, de forma logarítmica su insensibilidad conforme aumenta el estimulo.
El hecho de que la respuesta sea logarítmica implica que se pueden tratar estímulos miles de veces más potentes unos que otros mientras que el cerebro interpreta la diferencia sólo como el triple o el cuádruple, por ejemplo.

Y es que estamso diseñados para sobrevivir en entornos complejos.

Por la misma razón el oido es más sensible a lso tonos medios que a los graves y a los agudos, eso los estudiaron los científicos Fletcher y Mundson que definieron las curvas de igual sensación sonora.
Esas curvas nos indican qu eel oido es mucho más sensible a las frecuencias medias (entre 400 y 3.000 KHz) que a las más graves y a las más agudas.
Si, por ejemplo un trueno lo escuchases con la misma sensibilidad con la que escuchas un diapasón LA internacional (440 Hz) acabarías sorda (o con un ataque de locura) y si fuese al revés, en diapasón no lo oirías ni metiéndotelo dentro de la oreja.

Todo lo anterior viene a que el cuerpo tiene un perfecto sistema de autoprotección contra estímulos muy fuertes.
Por el cerebro no funciona de modo instantáneo, la interconexión entre neuronas requiere su tiempo.
Por ejemplo, si te pinchas en un dedo, el cerebro se enterará doscientas milésimas de segundo más tarde ya que ese es el tiempo que tarda el impulso eléctrico en viajar por el nervio hasta el cerebro. Y eso es invariable e impepinable, no hay forma de educar a una persona para acelerar un proceso físico como es la transmisión de impulsos entre neurona y neurona.

Y ahora viene a donde quería llegar. El tiempo de respuesta del cerebro.

Si escuchas un tuba a todo trapo tu cerebro precisará de ocho milésimas de segundo para recuperar la sensibilidad para escuchar la misma tuba dando la misma nota pero alejada de ti 100 metros. Esta última no la oirás. Pero si el que está a 100 metros tarda más de ocho milésimas de segundo en soltar el "tubazo", entonces lo escucharas débil y en la lejanía.

Lo del petardo fue para llevar las cosas al extremo y hacerlas más comprensibles.

Si a todo lo anterior le añadimos las curvas isofónicas o de igual sensación sonora de Fletcher-Munson (*), entonces aun hacemos más compleja la situación (¿la acomplejamos? aunque favorece la posición de los músicos:

Puedes escuchar un diapasón en menso de ocho segundos tras el sonido de un trueno debido a que aunque el sonido del trueno sea miles de veces más fuerte que el del diapasón, tu oído se hace miles de veces más sensible a la frecuencia del diapasón o se hace miles de veces más sordo ante la frecuencia baja del trueno.
Pero para adaptarse a una frecuencia determinada, el cerebro también requiere un período de tiempo, poquito... Así que lo dejamos aquí y no nos complicamos más la vida.

(*)
(Sólo para los más técnicos)
Los contornos de igual volumen (técnicamente, curvas isofónicas) representan el nivel que deben tener las diferentes frecuencias para que el oído humano las perciba como que tienen el mismo nivel. Estas curvas se miden a diferentes volúmenes percibidos (fones o phones). Los fones son lo mismo que los decibelios de Nivel de Presión Sonora (NPS, SPL en inglés) a 1000 Hz, mientras que en otras frecuencias necesitaremos aplicar ganancia (o a veces atenuación) para que al oído le parezca que las diferentes frecuencias tienen el mismo nivel.

A niveles bajos de escucha, al oído le cuesta mucho oír la frecuencias muy graves, y, en menor, medida, las agudas. A medida que vamos subiendo de nivel, las diferencias entre las diferentes frecuencias se igualan. Por así decirlo, la respuesta en frecuencia del oído es más "plana" a niveles altos que a niveles bajos. Por ejemplo, una senoidal de 50 Hz y 60 dB SPL se percibirá como unos 20 dB más baja de nivel que una senoidal de 1000 Hz y 60 dB SPL. Sin embargo, una senoidal de 50 Hz y 100 dB SPL sólo se percibirá como unos 10 dB más baja que una senoidal de 1000 Hz y 100 dB SPL.

El fenómeno psicoacústico de la diferente sensibilidad del oído a diferentes frecuencias, y la variación de esa "respuesta en frecuencia" (realmente los contornos son casi como las curvas de respuesta en frecuencia puestas al revés) a medida que van cambiando los niveles de escucha fue cuantificado de forma exhaustiva por primera vez por los investigadores Fletcher & Munson en los años treinta del siglo pasado. Por eso a este tipo de curvas se les llama comúnmente contornos de Fletcher & Munson, aunque hoy en día suelen utilizarse contornos más exactos medidos con posterioridad, como pueden ser los de Robertson & Dadson, o bien los contornos estandarizados ISO.

En curvas de este tipo se basan las ponderaciones (weightings) A, B y C, que se corresponden con niveles bajo, medio y alto, respectivamente, de presión sonora, y se utilizan para que los sonómetros puedan interpretar las lecturas de presión sonora de forma semejante a como lo hacen los humanos.