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8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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Abstract
En esta leccin vamos a tratar desde una perspectiva acstica, el proceso de
intercambio de informacin verbal entre humanos sea cual sea la idiosincrasiadel canal de transmisin sobre el que dicho proceso transcurre.
Se expondr con brevedad cules son aquellos parmetros que gobiernan lainteligibilidad para mensajes orales.
Se har una descripcin sistemtica de las distintas situaciones que puedenacontecer en el caso de un Emisor de voz natural y con un espectro de vozequilibrado, bajo los siguientes supuestos:
Ambiente con condiciones de ruido ambiental en distintos grados.
Reverberacin con distinta estructura y persistencia temporal.
Receptor con prdida de audicin en distintos grados y de tipo conductiva oneurosensorial.
Receptor con implante coclear con diferentes ajustes.
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Objetivos
1. Introducir aquellas propiedades fsicas, acsticas, arquitectnicas ymedioambientales que intervienen en los procesos de intercambio de informacin
oral; desde el punto de vista de su influencia en la calidad sonora con la que elsistema auditivo va a recibir el flujo de paquetes de informacin que constituye elhabla.
2. Repasar levemente con el mismo espritu que en el punto anterior, los tipos deproblemtica individual que pueden darse ms comnmente en el sistema
auditivo del sujeto receptor (Hopoacusias conductivas/neurosensoriales y el casode implantados cocleares de forma testimonial, ya que el problema escapa anuestro alcance).
3. Se pretende que de manera muy intuitiva se comprenda la problemtica intrnsecaal proceso de comunicacin auditivo-oral; La seal original, en el camino a lo largo
del Canal de Transmisin, se contamina de forma notable, y tras esa aventurainterviene el sentido del odo en connivencia con el grado de desarrollo y madurezintelectual.
Para ello partimos de ejemplos simulados para situaciones comunes (se adjuntan archivos sonoros embebidos en el texto) que consu audicin explican por s solos todo. Se busca que dichos ejemplos sonoros sean imgenes que nos descubran los avatares de
una buena comunicacin auditivo-oral, en pos de conseguir una Inteligibilidad de palabra ptima adecuada a las circunstancias.
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NDICE
Proceso de Transmisin de Informacin Oral.
Canal de Transmisin.
Estructura Temporal del Habla.
Inteligibilidad vs. Audibilidad.
Ruido de Fondo. Tipos. Efectos sobre el Habla.
Reverberacin. Tiempo de reverberacin: Formulacin de W.C. Sabine. Ecograma. Campo sonoro til / Campo sonoro Reverberante. Distancia Crtica. Escala de Tiempos de Reverberacin Estructura de la Curva de Decaimiento Energtico. Tiempo de Reverberacin Inicial (Early Decay Time)
Relacin Seal/Ruido
Anlisis espectral de una seal Estructura espectral del habla
Efecto del ruido de fondo sobre el espectro. Efecto de la reverberacin sobre el espectro. Efecto combinado.
Conclusiones sobre el Canal de Transmisin.
Proceso Perceptual
Modelo Simplificado. Anlisis.
Hipoacusia Conductiva (-10dB/-30dB). Hipoacusia Neurosensorial(2k/0,5k). Implantes.
Hitos Del Proceso De Comunicacin Auditivo-oral Condiciones Medioambientales/Neurofisiolgicas.
Discriminacin Auditiva. Situaciones.
Conclusiones.
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PROCESO DE TRANSMISIN DE INFORMACIN ORAL (I)
Los elementos que se conjugan se pueden resumir en tres variablesinterrelacionadas de forma compleja:
1. Emisor (el que habla)
1. Canal de Transmisin o soporte
(recinto o medioambiente donde ocurre el hecho)
3. Receptor (el que escucha)
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PROCESO DE TRANSMISIN DE INFORMACIN ORAL (II)
Suele ser la mayora de las veces bidireccional, no estable y mltiple. Los papelesde emisor y receptor se intercambian. Las fuentes pueden ser variables y dedistinta naturaleza (proceso no biunvoco).
El intercambio de informacin verbal es una de las modalidades de aprendizajems potentes de que disponen los humanos.
Aparte de la carga de mimetismo que encierra posee la capacidad inherente derelacin interpersonal a un nivel tan alto que facilita el desarrollo personal de forma
rpida y muy eficiente.
En el fondo y la forma el lenguaje hablado comprende, se apoya y desarrollacualquier otra forma de relacin posible entre humanos. Existen muchos tipos delenguaje, pero ninguno tan completo como la expresin oral.
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Algo es inteligible si primero es audible.
Pero puede ser audible y no inteligible.
INTELIGIBILIDAD
Resultado del procesado correcto a nivel cognitivo de una seal auditiva.
Habilidad para discriminar fonemas individualmente.
Experiencia en discernir sonidos parecidos.
AUDIBILIDAD
Capacidad para detectar la presencia o ausencia de sonidos.
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CANAL DE TRANSMISIN (I)
Espacio donde ocurre el intercambio de informacin oral.
El impacto de los factores acusto-arquitectnicos-medioambientales sobre lahabilidad para descifrar el mensaje oral, va a ser uno de los principales
aspectos a estudiar.
El Canal de Transmisin no debe de interferir negativamente en el proceso:
1. Manteniendo el ritmo aparente de articulacin del orador.
1. No atenuando la relacin Seal/Ruido original.
1. No modificando el equilibrio espectral del mensaje emitido.
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CANAL DE TRANSMISIN (II)
Si nos fijamos en la propagacin del sonido en el interior de un recinto, los
factores ms importantes son: la forma, el volumen, y la naturaleza de lassuperficies que definen el espacio contenedor.
La pareja forma y volumen van a ser responsables de la distribucinequipotencial del sonido para las reflexiones de primer orden. De ellos va adepender que el sonido tenga una uniformidad suficiente para que no existanlugares de audicin desfavorables.
La conjuncin de volumen y las propiedades de absorcin sonora de losmateriales superficiales va a determinar de alguna manera el balance entre elcampo sonoro til (inteligible) y el campo reverberante (de informacin confusa),en el que intervendrn reflexiones de orden n.
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ESTRUCTURA TEMPORAL DEL HABLA
Veamos una representacin temporal de una seal acstica vocal.(NPS = 73 dBA)
Envolven 0.000 0.017 2.480 -0.003
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
NO ME QUI TES LOS MO COS
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RUIDO DE FONDO (I)
Dicho espacio aparte de ser continente o conductor para la transmisin de
informacin oral, tiene una relacin acstica con el entorno de granimportancia:
a) En su interior pueden estar ocurriendo fenmenos acsticos dediversa ndole ajenos a aqul que es de nuestro inters ruidos de
convivencia, conversaciones, ruido de maquinaria, televisin,sistemas de megafona, etc.
a.1) Ambiente cafetera 72 dBA a.2) Ambiente aula 47 dBAEnvolvente [ID=1 .0.000 0.052 16.788 -0.009
-0.30
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Envolvente [ID=1 .0.000 0.051 15.216 -0.054
-0.10
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0 2 4 6 8 10 12 14
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RUIDO DE FONDO (II)
b) Tambin llegan Ruidos variados desde estancias adyacentes odesde los viales circundantes que pasan a formar parte del entornoambiental acstico del canal de transmisin.
b.1) Trfico a pie de calle 68 dBA b.2) Trfico a travs de pared 41 dBAEnvolvente [ID=1 .0.000 0.037 18.195 -0.078
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Envolvente [ID=1 .0.000 .418e-03 18.195 .195e-03
-0.030
-0.025
-0.020
-0.015
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Este conjunto de ruidos constituyen aquello que se conviene en llamarRuido de Fondo ajeno al proceso de intercambio de informacin individual
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EFCTO DEL RUIDO DE FONDO
Seal + [a.1]
Envolvente .0.000 0.230 2.390 -0.008
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Seal + [a.2]
Envolvente .0.000 0.059 2.455 -0.00
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Seal + [b.1]
Envolvente .0.000 0.377 2.305 -0.011
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Seal + [b.2]
Envolvente .0.000 0.043 2.482 -0.010
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
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TIEMPO DE REVERBERACIN
W.C. Sabine estableci que el Tiempo de reverberacin se puede determinar
experimentalmente como el tiempo necesario para que al interrumpir la emisinde una seal acstica estacionaria, su nivel de presin sonora decaiga 60 dB.
DIBUJO
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FRMULA DE SABINE
T60: Tiempo de reverberacin (en segundos).V: Volumen del recinto (en m3).
A = A1+ A2+ Aa (en Sabines mtricos)
A1= absor. superficies A2= absor. elementos
Aa= absorcin del aire
1 i iA S
2 i iA N a
4a
A mV
Sabin mtricoabsorcin equivalente de una ventana abierta de 1 m2.i es el coeficiente de absorcin de cada materialmes el coeficiente de atenuacin en el aire expresado en metros-1, (norma ISO 9613)
AV.161,0
T60
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ECOGRAMA
Si nos fijamos en la estructura de las reflexiones de un sonido cuando se propaga,podemos ver que en su primer tramo existe una estructura discreta quecorresponde al sonido directo y las primeras o segundas reflexiones, que da paso
a otra estructura continua que constituye la cola reverberante.
La zona inicial es lo que consideramos Campo sonoro til y el resto es Camposonoro Reverberante, al que su retraso temporal lo hace redundante, por lo quese le puede calificar de Ruido de Fondo propio del Canal de transmisin comocontraposicin al Ruido de Fondo medioambiental o ajeno a ste.( http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.html#c1 )
L
(dB)
T (s)
Reflexiones Tempranas
Reflexiones Tardas
50 ms.
Campo sonoro til Campo sonoro Reverberado
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/reverb.html8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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CAMPO SONORO TIL
El sistema auditivo se comporta desde el punto de vista fsico como uninstrumento integrador con un tiempo de latencia o de confusin que varapoco de persona a persona.
Para el procesado de palabra se ha establecido ste alrededor de 50 ms.
Toda aquella informacin, de naturaleza similar, que llega al odo en los 50 mssiguientes a aquella recibida por el camino directo (ms corto), se considera queforma parte del mismo paquete; se integra, se procesa y se interpreta como unaunidad que har inteligible el mensaje recibido.
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CAMPO SONORO REVERBERANTE
Su existencia es responsabilidad directa de la forma arquitectnica y/ode las propiedades reflexivas de los materiales empleados en lassuperficies.
Por lo tanto: es pasivo e imposible de corregir de forma satisfactoria sin
actuaciones arquitectnicas.
La nica forma de combatirlo, es minimizar el resto de problemas ymaximizar el campo directo disminuyendo drsticamente la distancia entrelos interlocutores.
Este campo sonoro tardo, es uno de los elementos de mayor importancia en elenmascaramiento de la seal, puesto que su naturaleza apenas se diferencia dela del mensaje, lo que potencia su interferencia.( http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/)
http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/http://www.waisman.wisc.edu/~litovsky/8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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DISTANCIA CRTICA
La energa sonora en un punto [rP] es la suma de la energa del Campo directo[rED], que decrece con la distancia, y la del Campo reverberante [rER], que sepuede considerar estadsticamente constante en todos los puntos.
c
R
1 A Vr 0,1
4 T
ER
4W
cAr
ED 2
W
4 crr
Existe un punto a una distancia donde elcampo sonoro directo y el reverberadoalcanzan el mismo valor, dicha distancia seconoce como distancia crtica rc.
La distancia crtica es aquella por debajo de la cual el campo sonoro recibido sepuede asegurar que slo es responsabilidad del Sonido Directo, y donde seminimiza la interferencia de la reverberacin. ( http://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htm )
http://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htmhttp://www.mcsquared.com/ssdesgnm.htm8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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ESCALA DE TIEMPOS DE REVERBERACIN
Los valores que se encuentran, para situaciones comunes en el mbito de lasrelaciones humanas, pueden ser desde 0.5 segundos dentro de una viviendaamueblada, hasta ms de 2 segundos para espacios de reunin y/concurrencia
pblica con un volumen grande y con escaso mobiliario y superficies de acabadoduras (no porosas).
Para la mayora de los recintos se puede decir que, si no han sido tratadosespecficamente para controlar el campo reverberante, el intervalo para los tiempos
de reverberacin se mueve entre 1 y 2 segundos.
Envolvente .0.0000 0.237 1.8186 -0.004
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
Envolvente [ID=32] C . 0.21 82.5 2.74 22.5
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6
Envolvente .0.0000 2.500 0.5570 -0.001
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Envolvente [ID=39] C . 0.03 82.2 0.60 23.8
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
60
dB
0.6 s
60
dB
2.7 s
Sala de reuniones tratada. T60=0.6 s. Sala de reuniones NO tratada. T60=2.7 s.
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ESTRUCTURA DE LA CURVA DE DECAIMIENTO ENERGTICO
En la definicin del Tiempo de reverberacin (T60) se estableci unadisminucin de Nivel de Presin sonora de 60 dB, como dicho decaimiento esmuy difcil de conseguir en la realidad cotidiana, se calcula el T60 a partir de
extrapolaciones sobre el tiempo DT(ndB) para cadas menores: de 30 dB, 20 dB,10 dB. ste ltimo se conoce habitualmente como EDT (Early Decay Time).
El Tiempo de reverberacin calculado con una cada de n dB, ser:
Tn = (60/n)* DT(ndB)
0.11 s 0.40 s 0.88 s
80 dB
70 dB
60 dB
50 dB
T10 = 6 * 0.11 = 0.66 s.
T20 = 3 * 0.40 = 1.20 s.
T30 = 2 * 0.88 = 1.76 s.
( http://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.html )
http://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.htmlhttp://www.kemt.fei.tuke.sk/Predmety/KEMT320_EA/_web/Online_Course_on_Acoustics/measures.html8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
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Envolvente [ID=5] Ca. s;P 0.0000 0.065 0.6146 -0.016
-0.5
0.0
0.5
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
-1.00.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
-0.50.00.51.0
-1.00.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
-0.50.00.51.0
EDT = T10 = 1.2 s. T60 = 1,2 s.
EDT = T10 = 0.6 s. T60 = 1,2 s.
EARLY DECAY TIME (Tiempo de Reverberacin Inicial)
El valor de ste parmetro, EDT, est relacionado de forma muy estrecha conlos indicadores objetivos de inteligibilidad, puesto que si mantenemos la idea del
discurso hablado como sucesin de golpes de voz, es justo la energa inicial delcampo reverberante de uno de estos paquetes energticos, la que puedefusionarse con el golpe de voz sucesivo, llegando en el caso ms desfavorable aenmascararlo.
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Envolvente 0.000 0.003 2.736 -0.057
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
RELACIN SEAL/RUIDO (I)
El Ruido para este tipo de situaciones, comunicacin auditivo-oral, es
normalmente una mezcla de sonidos continuos de nivel variable, con informacinajena al propio discurso como ya se mostr al principio de este tema, y adems eldebido al campo reverberante que acompaa a cada golpe de voz.
La relacin Seal/Ruido se define como la diferencia entre el Nivel de PresinSonora de la Seal y el Ruido expresados en decibelios:
S/R = S (dB) R (dB)
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RELACIN SEAL/RUIDO (II)
Para poder evaluar la relacin Seal /Ruido de una seal real y puesto que sufluctuacin de niveles es muy elevada, y puede ser muy comprometido su
determinacin, vamos aplicar una tcnica estadstica. Lo que en acstica seconoce como valores Percentiles de Presin Sonora Ln.
El Ruido de Fondo se toma como el valor que arroja L90.
El nivel de Seal el valor percentil L10.
Envolvente 0.00 0.007 2.460 -0.217
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
L90=80 dBA. L10=87dBA
S/R = 7 dBEnvolvente 0.00 0.00 2.424 -0.00
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
L90=68 dBA. L10=87dBA
S/R = 19 dB
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ANLISIS ESPECTRAL DE UNA SEAL
Lo que se pretende es encontrar las componentes, tonos puros, frecuencias
simples o sinusoides de una seal temporal.Su representacin grfica se suele dar en Promedio temporal (Amplitud vs.Frecuencia) conocido como Espectro. Y en su variante temporal (Amplitud yFrecuencia vs. Tiempo) que denominaremos Espectrograma.
ESPECTRO PROMEDIO
FFT-Seno(250 Hz) = 250 Hz
FFT-cuadrada(250 Hz) = 250 Hz +750 Hz
+1250 Hz +1750 Hz+.+2(n+1)*250 Hz
-1
1
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
[ID=7] Ca. 0.00000 0.000e+00 0.10975 2.398e-01
-0.5
0.0
0.5
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
-1
1
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
[ID=11] Ca 0.00000 0.628 0.00000 0.628
-0.5
0.0
0.5
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
[ID=9] G1 258.40 86.1 1248.93
[ID=12] G1 258.40 88.3 1248.93
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 500 1000 1500 2000 2500
ESPECTROGRAMA seno(250 Hz)
ESPECTROGRAMA cuadrada(250 Hz)
O. Sinusoide 250 Hz
O. Cuadrada 250 Hz
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27/54
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28/54
ESTRUCTURA ESPECTRAL DEL HABLA (II)
Veamos el espectro total promedio de la seal acstica vocal.
[ID=9] Promedio G1 21.53 19.3
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
100 1000 10000
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29/54
EFECTO DEL RUIDO DE FONDO SOBRE EL ESPECTRO
[ID=29] G1 0s000 150.73 38.60
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=28] G1 0s000 150.73 24.07
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
S/R ~ 18 dB
S/R ~ 6 dB
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30/54
[ID=6] G1 0s000 150.73 13.02
0s000 3s3001s000 2s000
150.732
8010.35
20003000400050006000
[ID=19] G1 0s670 376.83 69.40
0s000 2s3801s0000s500 1s500150.732
8010.35
20003000400050006000
Neutro. T60 ~ 0.1 s
Reverberacin. T60 ~ 1.1 s
EFECTO DE LA REVERBERACIN SOBRE EL ESPECTRO
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31/54
EFECTO COMBINADO SOBRE EL ESPECTRO
[ID=52] G1 0s000 0.00 58.53
0s000 2s4401s000
0
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=53] G1 0s000 0.00 47.23
0s000 2s5301s000
0
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
S/R ~ 6 dB; T60 ~ 0.5 s
S/R ~ 18 dB; T60 ~ 2.2 s
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32/54
CONCLUSIONES SOBRE EL CANAL DE TRANSMISIN
El Campo Reverberante se debe minimizar:Tiempos de reverberacin entre 04 s. y 0.9 s.
Distancia entre orador y receptor menor que la Crtica.
El balance espectral debe ser adecuado:
Mnima absorcin en el intervalo de 2000 Hz. 4000 Hz.
La relacin Seal/rudo ser superior a:
15 dB; en presencia de reverberacin mayor de 0.9 s.
12 dB; en cualquier otro caso.
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33/54
PROCESO PERCEPTUAL
Nuestros estudios habitualmente se basan en la comprobacin del
comportamiento y diseo de espacios que cumplan al menos los requisitosanteriores (con la intencin de que el oyente disponga de la mayor relacin S/R).En lo que sigue abordaremos la problemtica aadida por los condicionantespersonales, de distinta ndole.
El impacto de los factores acusto-arquitectnicos sobre la habilidad en descifrar elmensaje oral, debe ser uno de los principales esfuerzos a realizar. Por ello puedeser de gran utilidad un modelo sencillo del proceso intelectual que se pone en
juego durante la percepcin del lenguaje para su comprensin (procesoperceptual).
El propsito principal de todo el proceso de comunicacin auditivo-oral sebasa en compartir experiencias, intercambiar ideas, y transmitirconocimientos. Esto se cumple no slo cuando se es capaz de recibir unainformacin acstica especfica, si no cuando se pueden relacionar esos patronesacsticos, a menudo ambiguos, con la estructura contextual y circunstancial de su
propio lenguaje.
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CONOCIMIENTO
LENGUAJE
SEAL
ACSTICA
PATRONES
DE
LENGUAJE
Y
HABLA
PROCESADO
EN
PARALELO
COMPRENSIN
DEL
HABLA
MARCAS/APOYOS*
ARTICULATORIOS
LINGISTICOS
SEMNTICOS
ATENCIN
PROCESADO
EN
SERIE
MARCAS/APOYOS*
ACSTICOS
MARCAS/APOYOS*
CIRCUNSTANCIALES
CONOCIMIENTO
CIRCUNSTANCIAL
MODELO SIMPLIFICADO DE PROCESO PERCEPTUAL
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35/54
Para asegurar que la percepcin del habla ocurra, las bases del conocimientoalmacenado deben existir y estar intactas.
Los principios de la adquisicin normal del lenguaje operan como gua en lainduccin de un sistema acstico/lingstico.
En los principios de la adquisicin del lenguaje, o durante el transcurso derehabilitacin, mucha de la informacin acstica es novedosa, o as lo parece. Laseal es analticamente procesada en un modo que llamamosprocesado enserie.
Es durante este procesado cuando los patrones de habla y lenguaje son analizados,estructurados y almacenados.
Cuando las estrategias de aprendizaje han dado sus frutos, las seales no necesitanser diseccionadas para ser comprendidas: ahora se puede aplicar un procesadosinttico en bloque de cadenas largas con un gasto cognitivo menor, que se llamaprocesado enparalelo.
ANLISIS DEL PROCESO PERCEPTUAL (I)
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36/54
La calidad de la seal acstica recibida es trascendental. Pero la interaccin con el
conocimiento del lenguaje y las denominadas marcas circunstanciales son tambinvariables de gran importancia.
La inadecuada percepcin del habla puede ocurrir a causa de cualquier fallo enuna de las variables de entrada necesarias.
Una perdida de odo, aunque ligera, puede hacer que alguna de las marcas queacompaan al habla y que nos ayudan a su discernimiento, sea atenuada, filtradao distorsionada.
Un espacio con acstica pobre puede tener los mismos efectos sobre la seal y por
lo tanto sobre el proceso cognitivo.
Siempre que una seal est distorsionada en frecuencia, intensidad o en suevolucin temporal, el receptor de ese mensaje se fuerza a realizar unprocesado enserieantes que el eficienteprocesado enparalelo.
ANLISIS DEL PROCESO PERCEPTUAL (II)
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37/54
Envolven 0.000 0.005 2.480 -0.001
-0.20-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
Envolven 0.000.493e-04 2.480.155e-05
-0.020-0.015
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
Envolvente [ID=6 0.61 24.4 0.77 70.0
0
20
40
60
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Envolvente [ID=6 0.61 4.7 0.78 50.2
0
10
20
30
40
50
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
[ID=78] Promedio G1 - BFIN 129.20 12.7
[ID=84] Promedio G1 - BFIN 129.20 -7.2
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
2000 4000 6000 8000
[ID=42] G1 - M 0s370 635.23 56.16
0s000 2s3801s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=48] G1 - M 0s360 635.23 36.30
0s000 2s3801s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
HIPOACUSIA CONDUCTIVA (-10dB/-30dB)
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HIPOACUSIA NEUROSENSORIAL(2K/0,5K)
[ID=70] Prome 516.80 61.2 002.59 26.9
[ID=82] Prome 516.80 57.1 002.59 -30.3
[ID=58] Prome 516.80 61.2 002.59 29.9
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
4050
60
70
1000
Envolvente [ID=1 0.67 60.7 0.91 36.1
20
40
60
80
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Envolvente [ID=1 0.67 54.5 0.91 34.1
0
20
40
60
80
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
[ID=100] G1 M 0s000 150.73 21.86
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150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=112] G1 M 0s000 150.73 22.21
0s000 2s3801s000150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Envolven 0.000 0.014 2.480 -0.004
0.5
0.0
0.5
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Envolven 0.000 0.005 2.480 -0.005
0.4
0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
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39/54
IMPLANTES (I)
Envolvente [ID=56] C 0.295 86.2 0.610 45.5
0
20
40
60
80
100
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Envolvente [ID=57] C 0.295 83.3 0.610 46.3
20
40
60
80
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Envolvente 0.000 0.000 2.480 0.000
-2
-1
0
1
2
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Envolvente 0.000 0.000 2.480 -0.001
-2
-1
0
1
2
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
[ID=60] G1 0s000 0.00 25.80
0s000 2s3701s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
[ID=61] G1 0s000 0.00 13.58
0s000 2s3701s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
CASO_A: SINCRO.=1.00; S/R= 34 dB
CASO_B: SINCRO.=0.20; S/R= 36 dB
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40/54
IMPLANTES (II)
Espectros promediosCaso_A y del Caso_B
Espectro promedio
Voz natural
20
30
40
50
60
70
80
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2000 4000 6000 8000
20
30
40
50
60
70
80
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
20
30
40
50
60
70
80
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2000 4000 6000 8000
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41/54
HITOS DEL PROCESO DE COMUNICACIN AUDITIVO-ORAL (I)
ES POSIBLE CONTROLAR, ANALIZAR Y OPTIMIZAR
Tiempo de reverberacin.
ENMASCARAMIENTO POR RUIDO PROPIO
ALTERACIN DE RITMO DEL HABLA
DESVIACIONES DEL BALANCE ESPECTRALDISMINUCIN DE LA DISTANCIA CRTICA
Ruido ambienteENMASCARAMIENTO POR RUIDO AJENO
DISMINUCIN DE LA DISTANCIA CRTICA
SU MEJOR INDICADOR ES : LA RELACIN SEAL/RUIDO
CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
42/54
HITOS DEL PROCESO DE COMUNICACIN AUDITIVO-ORAL (II)
Hipoacusia conductiva DISMINUCIN DE LA DISTANCIA CRTICA
Hipoacusia neurosensorial
ALTERACIONES DEL BALANCE ESPECTRAL
DISMINUCIN DE LA DISTANCIA CRTICA
Implante coclearALTERACIONES DEL BALANCE ESPECTRAL
ADICIN DE RUIDO DE PROCESADO
ES NECESARIO QUE LAS CONDICIONES AMBIENTALES SEAN PTIMASPARA QUE LAS SOLUCIONES POSIBLES TENGAN EFECTIVIDAD
SU INDICADOR SER : LA EVOLUCIN ESPECTRAL
CONDICIONES NEUROFISIOLGICAS
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
43/54
Un ejemplo en el que vamos a centrar el resto de este documento se basa en unaexperiencia personal con mi hijo Arturo que desde el primer ao de edad sufra periodos deotitis serosa con cierta asiduidad, y cuando empez a hablar con una estructura ms omenos formal; confunda quites con tiques. Deca: no me tiques los mocos por no mequites los mocos.
DISCRIMINACIN AUDITIVA
Entendemos como discriminacin auditiva el hecho de ser capaces dediferenciar entre fonemas que tienen una estructura muy parecida, lo que hace
que sea muy fcil su confusin.
INTELIGIBILIDAD NO-CONTEXTUAL
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44/54
Envolvente [ID=21] Ca. 1 0.12 84.8 0.24 44.7
30
40
50
60
70
80
90
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Envolvente [ID=20] Ca. 1 0.19 41.1 0.26 85.8
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50
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70
80
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
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150.732
8010.35
200030004000
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[ID=16] G1 0s000 150.73 29.68
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150.732
8010.35
200030004000
50006000
SITUACIN NEUTRA
QUI TES TI QUES
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
45/54
Envolvente [ID=9] Ca. 1 0.24 59.0 0.37 84.3
0
20
40
60
80
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150.732
8010.35
200030004000
50006000
Envolvente [ID=8] Ca. 1 0.19 55.1 0.28 85.4
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20
40
60
80
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
[ID=4] G1 0s000 150.73 15.34
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150.732
8010.35
200030004000
50006000
SITUACIN [ TR =0.3 s. EDT=0,3 s ]
QUI TES TI QUES
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
46/54
Envolvente [ID=8] Ca. 1 0.29 72.0 0.42 85.3
-20
0
20
40
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[ID=4] G1 0s000 150.73 18.20
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150.732
8010.35
200030004000
50006000
Envolvente [ID=11] Ca. 1 0.23 62.1 0.33 83.2
-20
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
[ID=7] G1 0s000 150.73 18.64
0s000 1s2501s0000s500 1s000
150.732
8010.35
200030004000
50006000
SITUACIN [ TR =1,1 s. EDT=0,9 s ]
QUI TES TI QUES
SITUACIN [ TR 3 1 s EDT 3 1 s ]
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
47/54
(3.1/3.1)
RASTI=0.42
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
63 125 250 500 1k 2 k 4 k 8 k
1/1 OCTAVAS (Hz)
TIEMPO
(segundos)
RT
EDT
SITUACIN [ TR =3,1 s. EDT=3.1 s ]
[ID=6] G1 0s000 150.73 -0.08
0s000 5s3202s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=18] G1 0s000 150.73 5.28
0s000 5s3202s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
NO ME QUITES LOS MOCOS
NO ME QUITES LOS MOCOS
(2.9/1.3)
RASTI=0.62
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
63 125 250 500 1k 2 k 4 k 8 k
1/1 OCTAVAS (Hz)
TIEMPO
(segundos)
RT
EDT
SITUACIN [ TR =2.9 s. EDT=1.3 s ]
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
48/54
Envolven 0.000.545e-04 5.102.526e-03
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
Envolven 0.000.838e-03 5.102.012e-03
-0.015
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
Envolvente [ID=6 0.77 46.2 0.89 25.8
010
20
30
40
0 1 2 3 4 5
Envolvente [ID=6 0.77 46.7 0.89 37.8
20
30
40
0 1 2 3 4 5
[ID=43] G1 - M 0s000 150.73 -5.87
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=46] G1 - M 0s000 150.73 8.70
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
NO ME QUITES LOS MOCOS
SITUACIN [ NEUTRA ] + RUIDO (-18dB/-6dB) + H.CONDUCTIVA (-30dB)
SITUACIN [ NEUTRA ] RUIDO ( 18dB/ 6dB) H NEUROSENSORIAL (0 5KH )
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
49/54
Envolven 0.000 0.019 5.102 -0.049
0.2
0.0
0.2
0.4
0 1 2 3 4 5
Envolven 0.000 0.051 5.102 -0.194
0.4
0.2
0.0
0.2
0.4
0 1 2 3 4 5
Envolvente [ID=1 0.76 76.0 1.24 48.7
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5
Envolvente [ID=1 0.76 75.9 1.24 59.8
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5
[ID=110] G1 M 0s000 150.73 23.49
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=111] G1 M 0s000 150.73 38.38
0s000 5s0002s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
NO ME QUITES LOS MOCOS
SITUACIN [ NEUTRA ] + RUIDO (-18dB/-6dB) + H.NEUROSENSORIAL (0.5KHz)
SITUACIN [ TR = 0 7s EDT= 0 4 s ] / [ TR = 3 1s EDT= 3 1 s ]
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
50/54
Envolven 0.000 0.013 6.019 0.000
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.050.10
0.15
0.20
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
Envolven 0.000 0.007 8.039 0.000
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Envolvente [ID=8 0.82 68.7 1.30 56.9
0
20
40
60
0 1 2 3 4 5 6
Envolvente [ID=9 0.82 66.4 1.30 65.5
-20
0
20
40
60
0 1 2 3 4 5 6 7 8
[ID=10] G1 - 1 0s000 150.73 17.77
0s000 5s9202s000 4s000
150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
[ID=11] G1 - 1 0s000 150.73 -0.26
0s000 7s9503s000 5s000150.732
8010.35
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
NO ME QUITES LOS MOCOS
SITUACIN [ TR = 0.7s. EDT= 0.4 s. ] / [ TR = 3.1s. EDT= 3.1 s. ]
+ RUIDO (-6dB) + H.NEUROSENSORIAL (1.0 KHz)
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
51/54
SITUACIN IMPLANTE CASO_A [ TR =0.6 s. EDT=0.7 s ] + RUIDO -6dB
[ID=2] G1 0s000 0.00 35.08
0s000 5s5002s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
[ID=4] G1 0s000 0.00 24.51
0s000 2s8751s000 2s0002s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
SITUACIN IMPLANTE CASO_A [ TR =0.6 s. EDT=0.7 s ] + RUIDO -0dB
Envolvente 0.00 0.00 5.60 0.00
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0 1 2 3 4 5
Envolvente 0.000 0.000 2.980 0.000
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
52/54
[ID=7] G1 0s000 0.00 14.63
0s000 2s8751s000 2s0002s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
[ID=6] G1 0s000 0.00 23.44
0s000 5s5002s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
Envolvente 0.000 0.000 2.980 0.000
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Envolvente 0.000 0.000 5.603 -0.000
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 1 2 3 4 5
SITUACIN IMPLANTE CASO_B [ TR =0.6 s. EDT=0.7 s ] + RUIDO -6dB
SITUACIN IMPLANTE CASO_B [ TR =0.6 s. EDT=0.7 s ] + RUIDO 0dB
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
53/54
[ID=12] G1 0s000 0.00 4.98
0s000 5s3202s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
Envolvente 0.000 0.000 5.419 0.000
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0 1 2 3 4 5
Envolvente 0.000 0.000 6.770 -0.011
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0 1 2 3 4 5 6
[ID=14] G1 0s000 0.00 39.15
0s000 6s6752s000 4s000
0
7998.05
1000
2000
3000
4000
5000
6000
70007000
SITUACIN IMPLANTE CASO_A [ TR =3.1 s. EDT=3.1 s ] + RUIDO -6dB
SITUACIN IMPLANTE CASO_A [ TR =3.1 s. EDT=3.1 s ] + RUIDO -0dB
8/3/2019 INTELIGIBILIDAD PALABRA BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS ADVERSAS
54/54
CONCLUSIONES
La reverberacin tiene un papel muy importante en los procesos de relacinverbal, su fuente es puramente arquitectnica.
El ruido de fondo es un elemento negativo y sus fuentes tienen distintanaturaleza: ruido medioambiental exterior-interior y la propia reverberacin.
Desde el punto de vista fsico la inteligibilidad es un fenmeno que podemosresumir en que la palabra tenga una relacin Seal/Ruido ptima.
Cuando un individuo tiene disminuida su capacidad auditiva es necesario queel mensaje oral se le presente con la estructura tiempo-frecuenciamnimamente distorsionada respecto a la original.Los desordenes auditivos plantean, salvo los puramente conductivos,disminucin de resolucin en frecuencias por lo que muchas veces el procesoperceptivo est drsticamente condicionado.
El implante coclear es muy difcil que discrimine entre seal til y sealesprea, por lo que cuando la seal viene acompaada de reverberacin yrumores de nivel excesivo; introduce, en funcin de los ajustes, ruidos ydistorsin propios del procesado sinttico.
Si para un normo-oyente se puede decir que: la inteligibilidad de palabra esptima cuando la reverberacin es baja (0.5 s) y el ruidoajeno imperceptible(-12 dB). Pues cuanto ms se debe de procurar cuando el sistema derecepcin e interpretacin presenta alguna falla por pequea que sta sea.