Limiar absoluto de audição - Absolute threshold of hearing
O limiar absoluto de audição ( ATH ) é o nível mínimo de som de um tom puro que um ouvido humano médio com audição normal pode ouvir sem nenhum outro som presente. O limite absoluto está relacionado ao som que pode ser ouvido pelo organismo. O limite absoluto não é um ponto discreto e, portanto, é classificado como o ponto em que um som provoca uma resposta em uma determinada porcentagem do tempo. Isso também é conhecido como limite auditivo .
O limiar de audição é geralmente relatado como a pressão sonora RMS de 20 micropascais , ou seja, 0 dB NPS, correspondendo a uma intensidade sonora de 0,98 pW / m 2 a 1 atmosfera e 25 ° C. É aproximadamente o som mais baixo que um jovem humano com audição não danificada pode detectar em 1.000 Hz . O limiar de audição depende da frequência e foi demonstrado que a sensibilidade do ouvido é melhor em frequências entre 2 kHz e 5 kHz, onde o limiar atinge até -9 dB NPS.
Métodos psicofísicos para medir limiares
A medição do limiar absoluto de audição fornece algumas informações básicas sobre nosso sistema auditivo . As ferramentas usadas para coletar essas informações são chamadas de métodos psicofísicos. Através deles, a percepção de um estímulo físico (som) e nossa resposta psicológica ao som são medidos.
Vários métodos psicofísicos podem medir o limiar absoluto. Eles variam, mas certos aspectos são idênticos. Em primeiro lugar, o teste define o estímulo e especifica a maneira como o sujeito deve responder. O teste apresenta o som ao ouvinte e manipula o nível de estímulo em um padrão predeterminado. O limiar absoluto é definido estatisticamente, geralmente como uma média de todos os limiares auditivos obtidos.
Alguns procedimentos usam uma série de tentativas, com cada tentativa usando o paradigma 'sim "/" não "de intervalo único'. Isso significa que o som pode estar presente ou ausente em um único intervalo, e o ouvinte deve dizer se achou que o estímulo estava lá. Quando o intervalo não contém um estímulo, é chamado de "tentativa de captura".
Métodos clássicos
Os métodos clássicos datam do século 19 e foram descritos pela primeira vez por Gustav Theodor Fechner em sua obra Elements of Psychophysics . Três métodos são tradicionalmente usados para testar a percepção de um estímulo de um sujeito: o método dos limites, o método dos estímulos constantes e o método de ajuste.
- Método de limites
- No método de limites, o testador controla o nível dos estímulos. É usado o paradigma sim / não de intervalo único , mas não há tentativas de captura.
- O ensaio usa várias séries de descidas e descidas ascendentes.
- A tentativa começa com a corrida descendente, onde um estímulo é apresentado em um nível bem acima do limite esperado. Quando o sujeito responde corretamente ao estímulo, o nível de intensidade do som é diminuído em uma quantidade específica e apresentado novamente. O mesmo padrão é repetido até que o sujeito pare de responder aos estímulos, ponto em que a descida termina.
- Na corrida ascendente, que vem depois, o estímulo é apresentado primeiro bem abaixo do limiar e, então, gradualmente aumentado em passos de dois decibéis (dB) até que o sujeito responda.Como não há margens claras para 'ouvir' e 'não ouvir', o limite de cada execução é determinado como o ponto médio entre o último nível audível e o primeiro nível inaudível.
- O limiar absoluto de audição do sujeito é calculado como a média de todos os limiares obtidos nas corridas ascendente e descendente.
- Existem várias questões relacionadas ao método de limites. O primeiro é a antecipação, que é causada pela consciência do sujeito de que os pontos de inflexão determinam uma mudança na resposta. A antecipação produz melhores limiares ascendentes e piores limiares descendentes.
- A habituação cria um efeito completamente oposto e ocorre quando o sujeito se acostuma a responder "sim" nas corridas descendentes e / ou "não" nas corridas ascendentes. Por esse motivo, os limites são aumentados nas corridas ascendentes e melhorados nas descidas.
- Outro problema pode estar relacionado ao tamanho do passo. Um passo muito grande compromete a precisão da medição, pois o limite real pode estar apenas entre dois níveis de estímulo.
- Finalmente, como o tom está sempre presente, "sim" é sempre a resposta correta.
- Método de estímulos constantes
- No método de estímulos constantes, o testador define o nível dos estímulos e os apresenta em ordem completamente aleatória.
- Assim, não há provas ascendentes ou descendentes.
- O sujeito responde "sim" / "não" após cada apresentação.
- Os estímulos são apresentados várias vezes em cada nível e o limiar é definido como o nível de estímulo em que o sujeito acertou 50%. Ensaios "catch" podem ser incluídos neste método.
- O método dos estímulos constantes tem várias vantagens sobre o método dos limites. Em primeiro lugar, a ordem aleatória dos estímulos significa que a resposta correta não pode ser prevista pelo ouvinte. Em segundo lugar, como o tom pode estar ausente (tentativa de captura), "sim" nem sempre é a resposta correta. Finalmente, as tentativas de captura ajudam a detectar a quantidade de adivinhação do ouvinte.
- A principal desvantagem reside no grande número de tentativas necessárias para obter os dados e, portanto, o tempo necessário para concluir o teste.
- Método de ajuste
- O método de ajuste compartilha algumas características com o método dos limites, mas difere em outras. Existem sequências descendentes e ascendentes e o ouvinte sabe que o estímulo está sempre presente.
- No entanto, ao contrário do método dos limites, aqui o estímulo é controlado pelo ouvinte. O assunto reduz o nível do tom até não poder mais ser detectado ou aumenta até poder ser ouvido novamente.
- O nível de estímulo é variado continuamente por meio de um dial e o nível de estímulo é medido pelo testador no final. O limite é a média dos níveis apenas audíveis e apenas inaudíveis.
- Além disso, esse método pode produzir vários vieses. Para evitar dar dicas sobre o nível de estímulo real, o dial deve estar sem rótulo. Além da antecipação e habituação já mencionadas, a persistência do estímulo (preservação) poderia influenciar o resultado do método de ajuste.
- Nas corridas descendentes, o sujeito pode continuar a reduzir o nível do som como se o som ainda fosse audível, embora o estímulo já esteja bem abaixo do limiar de audição real.
- Em contrapartida, nas corridas ascendentes, o sujeito pode ter persistência da ausência do estímulo até que o limiar de audição seja ultrapassado em certa quantidade.
Métodos clássicos modificados
Métodos de escolha forçada
Dois intervalos são apresentados a um ouvinte, um com tom e outro sem tom. O ouvinte deve decidir qual intervalo contém o tom. O número dos intervalos pode ser aumentado, mas isso pode causar problemas ao ouvinte, que deve lembrar qual intervalo continha o tom.
Métodos adaptativos
Ao contrário dos métodos clássicos, onde o padrão para alterar os estímulos é predefinido, nos métodos adaptativos, a resposta do sujeito aos estímulos anteriores determina o nível em que um estímulo subsequente é apresentado.
Métodos de escada (métodos up-down)
O método simples '1-down-1-up' consiste em uma série de corridas de tentativas descendentes e ascendentes e pontos de viragem (reversões). O nível de estímulo aumenta se o sujeito não responde e diminui quando ocorre uma resposta.
- Da mesma forma, como no método de limites, os estímulos são ajustados em etapas pré-determinadas. Após obter de seis a oito reversões, a primeira é descartada e o limite é definido como a média dos pontos médios das corridas restantes. Experimentos mostraram que este método fornece apenas 50% de precisão.
- Para produzir resultados mais precisos, este método simples pode ser modificado aumentando o tamanho das etapas nas execuções descendentes, por exemplo, 'método 2-down-1-up', 'métodos 3-down-1-up'.
Método de rastreamento de Bekesy
O método de Bekesy contém alguns aspectos dos métodos clássicos e métodos de escada. O nível do estímulo varia automaticamente a uma taxa fixa. O sujeito é solicitado a pressionar um botão quando o estímulo for detectável.
- Assim que o botão é pressionado, o nível é diminuído automaticamente pelo atenuador motorizado e aumentado quando o botão não é pressionado. O limite é então rastreado pelos ouvintes e calculado como a média dos pontos médios das corridas, conforme registrado pelo autômato.
Efeito de histerese
A histerese pode ser definida aproximadamente como 'o atraso de um efeito por trás de sua causa'. Ao medir os limiares de audição, é sempre mais fácil para o sujeito seguir um tom que é audível e com amplitude decrescente do que detectar um tom que antes era inaudível.
Isso ocorre porque as influências 'de cima para baixo' significam que o sujeito espera ouvir o som e, portanto, fica mais motivado com níveis mais altos de concentração.
A teoria 'de baixo para cima' explica que ruído externo (do ambiente) e interno (por exemplo, batimento cardíaco) indesejado faz com que o sujeito só responda ao som se a relação sinal / ruído estiver acima de um certo ponto.
Na prática, isso significa que, ao medir o limiar com sons diminuindo em amplitude, o ponto em que o som se torna inaudível é sempre mais baixo do que o ponto em que ele retorna à audibilidade. Este fenômeno é conhecido como 'efeito de histerese'.
Função psicométrica do limiar auditivo absoluto
A função psicométrica "representa a probabilidade de resposta de um determinado ouvinte em função da magnitude da característica sonora particular que está sendo estudada".
Para dar um exemplo, esta poderia ser a curva de probabilidade do sujeito detectar um som sendo apresentado como uma função do nível de som. Quando o estímulo é apresentado ao ouvinte, seria de se esperar que o som fosse audível ou inaudível, resultando em uma função de 'porta'. Na realidade, existe uma área cinzenta onde o ouvinte não tem certeza se realmente ouviu o som ou não, então suas respostas são inconsistentes, resultando em uma função psicométrica .
A função psicométrica é uma função sigmóide caracterizada por ser modelada em sua representação gráfica.
Campo audível mínimo vs pressão audível mínima
Dois métodos podem ser usados para medir o estímulo audível mínimo e, portanto, o limiar absoluto de audição. O campo audível mínimo envolve o sujeito sentado em um campo sonoro e o estímulo sendo apresentado por meio de um alto-falante. O nível de som é então medido na posição da cabeça do assunto com o assunto fora do campo sonoro. A pressão audível mínima envolve a apresentação de estímulos por meio de fones de ouvido e a medição da pressão do som no canal auditivo do sujeito usando um microfone de sonda muito pequeno. Os dois métodos diferentes produzem limites diferentes e os limites mínimos de campo audível são geralmente 6 a 10 dB melhores do que os limites mínimos de pressão audível. Pensa-se que esta diferença se deve a:
- audição monoaural vs binaural . Com um campo audível mínimo, ambos os ouvidos são capazes de detectar os estímulos, mas com uma pressão audível mínima, apenas um ouvido é capaz de detectar os estímulos. A audição binaural é mais sensível do que a audição monoaural /
- ruídos fisiológicos ouvidos quando o ouvido é obstruído por um fone de ouvido durante as medições de pressão audível mínima. Quando o ouvido está coberto, a pessoa ouve ruídos corporais, como batimentos cardíacos, e podem ter um efeito de mascaramento.
O campo audível mínimo e a pressão audível mínima são importantes ao considerar questões de calibração e também ilustram que a audição humana é mais sensível na faixa de 2–5 kHz.
Somatório temporal
A soma temporal é a relação entre a duração e a intensidade do estímulo quando o tempo de apresentação é inferior a 1 segundo. A sensibilidade auditiva muda quando a duração de um som se torna menor que 1 segundo. A intensidade do limiar diminui em cerca de 10 dB quando a duração de um tone burst aumenta de 20 para 200 ms.
Por exemplo, suponha que o som mais baixo que um sujeito pode ouvir seja 16 dB SPL se o som for apresentado com uma duração de 200 ms. Se o mesmo som for apresentado por uma duração de apenas 20 ms, o som mais baixo que agora pode ser ouvido pelo sujeito sobe para 26 dB NPS. Em outras palavras, se um sinal for reduzido em um fator de 10, o nível desse sinal deve ser aumentado em até 10 dB para ser ouvido pelo sujeito.
O ouvido funciona como um detector de energia que faz uma amostragem da quantidade de energia presente em um determinado período de tempo. Uma certa quantidade de energia é necessária dentro de um período de tempo para atingir o limite. Isso pode ser feito usando uma intensidade mais alta por menos tempo ou usando uma intensidade mais baixa por mais tempo. A sensibilidade ao som melhora à medida que a duração do sinal aumenta até cerca de 200 a 300 ms, depois disso o limite permanece constante.
O tímpano do ouvido funciona mais como um sensor de pressão sonora. Além disso, um microfone funciona da mesma maneira e não é sensível à intensidade do som.
Veja também
- dB (A)
- Contorno de intensidade igual
- Alcance de audição
- Loudness
- Telefone
- Psicoacústica
- Psicofísica
- Teoria de detecção de sinal
- Sone
Referências
- Fechner, G., 1860. Elements of psychophysics . Nova York: Holt, Rinehart e Winston. Citação do livro disponível em: http://psychclassics.yorku.ca/Fechner/ .
- Katz J. (Ed). Estados Unidos da América: Lippencott, Williams & Wilkins
- Levitt H., 1971. "Métodos up-down transformados em psicoacústica". J. Acoust. Soc. Amer. 49, 467–477. Disponível para download em: http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JASMAN00004900002B000467000001&idtype=cvips&gifs=yes . (Acessado em 1 de março de 2007).
- www.thefreedictionary.com . Acessado em 28 de fevereiro de 2007
links externos
- Uma comparação de métodos de estimativa de limiar em crianças de 6-11 anos de idade
- Um Conciso Vocabulário de Audiologia e tópicos relacionados
- Aspectos fundamentais da audição
- Contornos de intensidade iguais e audiometria - Teste sua própria audição
- Teste de Limiar Auditivo Online - Um teste audiométrico alternativo, com níveis calibrados e resultados expressos em dBNA
- Fundamentos da psicoacústica
- Minimizando o tédio, maximizando a probabilidade - uma estimativa eficiente dos limites mascarados
- Em campos sonoros mínimos audíveis
- Funções psicométricas para detecção de tons no ruído por crianças
- Métodos psicofísicos
- Níveis de referência para audiometria objetiva
- Viés de resposta em psicofísica
- Sensibilidade do ouvido humano
- A psicoacústica do áudio multicanal
- Três modelos de soma temporal avaliados usando indivíduos com audição normal e com deficiência auditiva
- Limiar
- Limiar de audição - equação e gráfico