Tono

Discriminación de frecuencias

Se trata de la propiedad del oído que permite percibir entre dos tonos puros del mismo nivel sonoro pero de frecuencias diferentes que sean presentados uno tras el otro.

Buser (1987) y también Zwicker demostraron que, para intensidades comprendidas entre 40 y 70 dB, un oído sano es sensible a un mínima variación tonal de 0,0035, con respecto a una frecuencia dada. Este umbral relativo sólo cierto para frecuencias comprendidas entre 200 y 5000 Hz. En efecto, en los extremos la sensibilidad a las variaciones de altura tonal es menor.

Del umbral relativo, es fácil obtener la variación mínima de altura tonal que el oído humano puede percibir, multiplicándolo por la frecuencia de referencia. Por ejemplo a 1000 Hz, la variación mínima es de 0,0035 x 1000  = 3,5 Hz, y a 5000 Hz 0,0035 x 5000, entorno a 18Hz.

Selectividad frecuencial

Es la capacidad de distinguir dos sonidos emitidos simultáneamente. Para resaltar este fenómeno, es posible utilizar las técnicas electrofisiológicas pero también se pueden usar protocolos psicoacústicos.

En esta curva de sintonía psicoacústica, cada punto negro caracteriza la intensidad mínima requerida para que un sonido (cuya frecuencia se aprecia en el eje de ordenadas) puede enmascarar una frecuencia dada. Por ejemplo, se requiere emitir un sonido de frecuencia de 750 Hz a 35 dB para poder enmascarar un sonido de 1000 Hz a 10 dB.

Un oído podrá considerarse como más selectivo en discriminación de frecuencias cuanto más estrecho sea el pico de la curva de sintonía. Para establecer un límite de normalidad se utiliza el cálculo de Q10. Este corresponde a la relación entre la frecuencia que se está estudiando y la separación frecuencial entre dos frecuencias, emitidas 10 dB por encima de la frecuencia en estudio, que son capaces de enmascararla.

En este ejemplo, las frecuencias situadas 10 dB por encima del sonido en estudio que enmarcaran dicho sonido son: 900 y 1050 Hz. El Q10 es igual a: 1000 / (1050-900) ≈ 7.

El Q10 se considera normal cuando es mayor que 4,3.

Por último, se observa que la curva es más pronunciada pero más apuntada en los agudos que en los graves. En otras palabras, las frecuencias graves enmascararán más fácilmente que las agudas.

Escala tonal

Como para la sonoridad, existe una escala que refleja la percepción relativa de dos sonidos de alturas diferentes, es la escala tonal cuya unidad es el mel.

Por debajo de 500 Hz, el tono aumenta de forma lineal con la frecuencia, es decir, la escala en hertzios es igual a la de mels.

Por encima de 500Hz, el tono varía logarítmicamente con la frecuencia la cual aumenta más deprisa que la sensación de altura. Se estima que existen 620 niveles de tono, y cada uno representa alrededor de 4 mels que, si se repartiesen a lo largo de la membrana basilar, serían 52 micrómetros (es decir unas 6 células ciliadas).

Factores que influyen en el tono

El nivel de intensidad

El tono medio de las frecuencias se mantiene sin cambios. Por el contrario, los graves tienden a ser más graves y los agudos más agudos cuando se incrementa el nivel de intensidad.

La duración

Cuando un sonido es corto pierde su pureza espectral. Así, cuanto más breve es un sonido más disminuye su tono.

La diploacusia

A tono puro dado no tiene, por lo general, la misma altura tonal cuando se le escucha por el oído izquierdo o por el oído derecho: es la diploacusia binaural. Este fenómeno es más pronunciado en pacientes con hipacusia. De todas formas se da también, en diferente grado, en todos los normooyentes. Se considera una diferencia de altura tonal en un 3%.

Enmascaramiento (Masking)

Cuando ciertos componentes de un sonido están enmascaradas por un ruido, el tono puede verse alterado.

El timbre

El timbre es el componente de la sensación auditiva que permite distinguir dos sonidos con la misma sonoridad y el mismo tono. El timbre de un sonido se encuentra, principalmente, ligado a su composición espectral, pero también a su evolución en el tiempo (por la forma de la envolvente espectral, el inicio de los sonidos ...).

Así, permite el reconocimiento del origen o la pertenencia a un determinado grupo de sonidos. El ejemplo más conocido es la distinción de los instrumentos musicales. Solo el timbre permite diferenciar dos instrumentos que estén tocando la misma nota (Ver la sección dedicada a la música).