 En el caso más general, en campo abierto, el cerebro localiza la fuente de sonido, basándose en la diferencia de nivel entre un oído y...
otro, y en la diferencia de tiempo (retardo) entre un oído y otro. Como se había dicho, el sonido viaja a una velocidad de 340 m/s y la separación entre oídos es de unos 20 cm, los posibles retardos llegan hasta 600 µs (1 microsegundo = 0.000001 segundo).
La diferencia de nivel entre los oídos, es debido principalmente a la "sombra" de la cabeza, este efecto se acusa más en altas frecuencias. Las altas frecuencias se localizan principalmente por diferencia de nivel, y las bajas por diferencia de fase (retardo). Para acabar de localizar la fuente del sonido, está el movimiento de la cabeza, que es algo instintivo y colabora de forma determinante a la ubicación de la fuente.
En este apartado, nos centraremos en un caso concreto de los posibles: dos fuentes sonoras emitiendo señales coherentes. Se elige este caso porque es el más general. Los dos altavoces de un sistema estéreo emiten, en su mayor parte señal coherente, es decir, la misma señal.
La posición estéreo por definición, es cuando los altavoces y el oyente forman un triángulo equilátero de tres metros de lado. Además se suelen elevar los altavoces unos pocos grados sobre el plano de audición.
Para simular los distintos efectos se suelen añadir retardos entre los dos altavoces, mediante la electrónica. Se puede añadir retardo a toda la señal, o solo a unas frecuencias para crear distintos ambientes. Si el oyente se sitúa a la misma distancia de los dos altavoces, los escucharía al mismo nivel, suponiendo que la señal que entra ambos altavoces es la misma, solo con posibles retardos. Variando solo el retardo entre altavoces, tendríamos los siguientes casos:
Retardos entre 0 y 630 µs: el oyente identifica que hay una única fuente de sonido cuya posición depende del retardo entre entre las dos señales. El cerebro "suma" las señales los dos oídos para determinar la posición de la fuente. Este efecto se denomina Localización Suma y es la base de los efectos estereofónicos con dos altavoces.
Retardos entre 1 ms y 40-50 ms (1 milisegundo = 0.001 segundos): el oyente identifica una única fuente sonora que sitúa en la posición del altavoz cuya señal está llegando primero a sus oídos (el que no está retardado). Las componentes de señal que llegan a los oídos en primer lugar son tomadas en consideración y las últimas son suprimidas en el proceso de cálculo. Este es el llamado efecto del Primer Frente de Onda, muy importante a la hora de diseñar sistemas de refuerzo sonoro mediante varios altavoces, por ejemplo en salas de cine.
Retardos superiores a 50 ms: el oyente identifica dos fuentes de sonido, cada una en la posición de un altavoz. La segunda fuente de sonido será denominada eco de la primera. Los límites de los márgenes de los retardos no son invariables, ya que dependen también de las condiciones ambientales del experimento y también de la percepción subjetiva de cada individuo. Por ejemplo, para retardos entre 630 µs y 1 ms, se tendrá Localización Suma o Ley del Primer Frente de Onda en función del sujeto y de las condiciones del experimento.
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