¿Por qué escucho latidos a través de los auriculares solo en frecuencias bajas?

Hace poco estuve jugando con este subprograma Wolfram Demonstrations , que muestra ritmos.

Al principio pensé que la aplicación no funcionaba porque no podía escuchar ningún latido. Luego me di cuenta de que el applet no agrega analíticamente dos ondas sinusoidales de frecuencias cercanas y reproduce el resultado; reproduce diferentes ondas sinusoidales en los canales de audio izquierdo y derecho. Como tenía puestos los auriculares, solo escuché una frecuencia por oído y solo detecté conscientemente un solo tono. Cuando me quité los auriculares y los sostuve juntos, pude escuchar los latidos claramente.

Jugando un poco más, descubrí que cuando bajo la frecuencia a alrededor de 600 Hz o menos, empiezo a escuchar los ritmos incluso con los auriculares puestos.

¿Lo que está sucediendo? ¿Mis oídos, por alguna razón, captan información de fase relativa solo en frecuencias más bajas? ¿Solo las frecuencias más bajas se transmiten de manera efectiva a través de mi cráneo?

Supongo que es una coincidencia que empiece a escuchar latidos cuando la longitud de onda del sonido (en el aire) es del orden de la distancia entre mis oídos, pero ¿es así?

Tenga en cuenta la similitud entre la longitud de onda a 600 Hz y el tamaño de su cabeza. No estoy seguro de lo que eso significa, pero puede que no sea una coincidencia.
@dmckee Sí, eso estaba en la pregunta.
Bueno, ahora me siento estúpido.
No fui específico antes porque no tengo una referencia, solo un vago recuerdo de alguien que me lo dijo, pero creo que la localización por diferencia de fase es posible cuando la separación se vuelve más corta (pero no ) que la longitud de onda, lo que ofrece una razón por la que sería ventajoso ser sensible a las diferencias de fase a baja frecuencia.

Respuestas (1)

Los latidos son audibles en frecuencias más bajas porque sus oídos captan información de fase, pero solo en estas frecuencias más bajas.

Cuando un sonido ingresa a nuestro oído, lo magnificamos a través de las oscilaciones mecánicas de los huesos y los efectos hidráulicos, lo que finalmente provoca la vibración en una película delgada en nuestro oído interno llamada membrana basilar. Diferentes secciones de la membrana basilar vibrarán en respuesta a diferentes tonos. La membrana basilar está conectada a miles de pequeños cabellos, ellos mismos conectados a puertas de iones mecánicamente sensibles. Las oscilaciones de estos cabellos activan las puertas de iones. Las puertas de iones envían impulsos eléctricos a través de las neuronas a nuestro cerebro.

Empíricamente, se observa que estos impulsos nerviosos casi siempre comienzan en el pico de amplitud de una vibración de la membrana basilar. Por lo tanto, si nuestros dos oídos reciben sonido con diferente fase, dispararán impulsos nerviosos en diferentes momentos y nuestro cerebro tendrá acceso a la información de fase.

Lord Raleigh dio una demostración interesante de esto en 1907. Teorizó que la detección de diferencia de fase entre los oídos era un componente clave para nuestra capacidad de localizar el sonido. Cuando Raleigh tocó dos diapasones que estaban ligeramente desafinados, de modo que la fase oscilaba, descubrió que la percepción humana de la ubicación del sonido oscilaba de izquierda a derecha de la cabeza del oyente.

A altas frecuencias, perdemos información de fase. Esto se debe a las incertidumbres sobre el momento exacto de llegada de un impulso nervioso. Un impulso nervioso típico dura varios milisegundos, por lo que por encima de 1000 Hz la incertidumbre en el tiempo de llegada se vuelve comparable a la propia frecuencia, lo que significa que perdemos información de fase. Resulta que en su mayoría perdemos la capacidad de localizar el sonido en el rango de 1000 a 3000 Hz. Por encima de los 3000 Hz, diferentes mecanismos fisiológicos relacionados con la "sombra" de tu cabeza nos permiten localizar de nuevo el sonido.

Referencia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential

La información sobre el experimento de Rayleigh y el disparo en el pico de las oscilaciones proviene del capítulo 5 de "La ciencia del sonido" de Rossing, Wheeler y Moore.