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Sonido estéreo

Science Snack
Sonido estéreo
Localizar la fuente de un sonido es principalmente una cuestión de tiempo.
Sonido estéreo
Localizar la fuente de un sonido es principalmente una cuestión de tiempo.

Normalmente, el sonido de una fuente dada debe viajar distancias ligeramente diferentes para llegar a cada uno de sus dos oídos. En consecuencia, cada oído escucha el sonido en un momento ligeramente diferente. Esta diferencia en el tiempo le permite determinar dónde se encuentra una fuente de sonido.

Herramientas y Materiales
  • One 3-foot (1-meter) length of hose measuring 1 inch (2.5 centimeters) or more in diameter (pool/spa hose shown in photo works well)
  • A pencil
  • A partner
Asamblea

Ninguno necesario.

Para hacer y aviso

Sostenga los dos extremos de la manguera para que cubran sus oídos y la manguera quede detrás de su cabeza (vea la foto en la parte superior).

Haz que tu compañero se pare detrás de ti y golpee cualquier parte de la manguera con un lápiz. ¿Puedes decir si el golpeteo está más cerca de tu oído derecho o de tu oído izquierdo? Intente esto varias veces más, con su compañero golpeando la manguera en diferentes lugares.

Intenta adivinar cuándo tu amigo está golpeando el centro de la manguera, a mitad de camino entre tus orejas. ¿Qué tan lejos tiene que moverse el golpeteo desde este punto medio antes de que puedas escuchar que está más cerca de un oído?

Intenta escuchar con un solo oído. ¿Puedes localizar la fuente del sonido con un oído?

¿Qué está sucediendo?

Si tu amigo golpea la manguera a la izquierda del centro mientras escuchas con ambos oídos, el sonido llegará a tu oído izquierdo un poco antes de llegar a tu oído derecho. Por ejemplo, si tu amigo golpea la manguera 7,6 cm (3 pulgadas) a la izquierda del centro, el sonido llegará a tu oído izquierdo 1/2000 de segundo antes de llegar a tu oído derecho.

El sonido viaja a unos 350 m/s (1000 pies/segundo) en el aire. Cuando tu amigo mueve el lápiz 3 pulgadas (7,6 cm), el camino hacia tu oreja izquierda se vuelve 3 pulgadas (7,6 cm) más corto y el camino hacia tu oreja derecha se vuelve 3 pulgadas (7,6 cm) más largo. La diferencia en la longitud de la trayectoria es de 6 pulgadas (15,2 cm), o medio pie, que el sonido cubre en medio milisegundo. Su cerebro usa esta diferencia en el tiempo de llegada para determinar si la fuente de sonido está más cerca de su oído derecho o de su oído izquierdo.

Con dos oídos, puede comparar las diferencias en las propiedades de intensidad (volumen), tiempo de llegada, fase y frecuencia de un sonido. Si ambos oídos escuchan un sonido por igual, percibes una fuente de sonido directamente frente a ti o directamente detrás de ti. Tus oídos y tu cerebro usan diferencias relativas en el sonido para ubicarlo en algún punto alejado del centro.

Si escuchas el tubo con un solo oído, no podrás detectar si el golpeteo está ligeramente hacia un lado o hacia el otro del centro del tubo. Sin embargo, es posible que pueda detectar cuándo el golpeteo está cerca de su oído y cuándo está lejos.

Usar un oído para localizar una fuente de sonido es comparable a utilizar un ojo para localizar un objeto. Puede localizar un objeto con un ojo, pero no tan fácilmente, y su vista carece de profundidad. En el caso de la oreja, un solo oído humano puede detectar alguna dirección debido a su pabellón auditivo, la parte carnosa en forma de copa del oído externo. Pero, en comparación con nuestra sofisticada capacidad para localizar una fuente de sonido en el espacio usando dos oídos, la capacidad de localizar una fuente de sonido usando solo un oído es muy limitada.

Ir más lejos

La capacidad auditiva de un animal está relacionada con su hábitat. Los humanos descienden de los antropoides que habitan en los árboles. Estos animales tenían orejas en forma de copa a los lados de la cabeza, lo que les permitía localizar fuentes de sonido en tres dimensiones. Los animales que habitan en las llanuras suelen tener orejas puntiagudas ubicadas en la parte superior de la cabeza. Este arreglo es mejor para ubicar el sonido en un plano horizontal.

Así como usas la diferencia en el tiempo de llegada para ubicar un sonido, los sismólogos usan los diferentes tiempos de llegada de las ondas sísmicas en dos o más receptores para calcular las ubicaciones de los terremotos. Después de todo, las ondas sísmicas son solo ondas de sonido que viajan a través del suelo.