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Psicoacústica - Holofonía

La Psicoacústica es la ciencia que estudia la percepción del sonido en el hombre. Específicamente, se ocupa de la parte fisiológica y psicológica de la respuesta humana al impulso sonoro. Haciendo crucial entender a la audición no sólo como un fenómeno físico, mecánico y objetivo que produce la propagación de la onda sonora en el oído, sino también un estímulo sensorial, perceptivo y por lo tanto subjetivo, que ocurre en el cerebro.
 
Así como la acústica se aboca al análisis, uso y aprovechamiento del sonido, la psicoacústica, profundiza el estudio de las limitaciones y ventajas del mismo dentro del sistema auditivo humano: funcionamiento del oído, umbrales de percepción, enmascaramiento, distorsión, ecolocalización, etc.
 
Entre sus tantas aplicaciones se encuentran: desarrollo de software y procesamiento de señal mejorando y creando formatos de compresión y novedosas aplicaciones para las ampliamente adoptadas estaciones de trabajo digital de audio, diseño de sistemas sonoros de alta calidad, un sinfín de implementaciones dentro de la música (ya que permite a ingenieros y músicos generar nuevas y definidas experiencias auditivas manejando con precisión y conocimiento los fenómenos de enmascaramiento de frecuencias no deseadas de ciertos instrumentos, como también realzando las armoniosas) y diseño arquitectónico de salas y teatros ya que no sólo es ventajoso tomar en cuenta los factores físicos del ambiente, sino el hecho de que tanto el oído como el cerebro son parte activa de la experiencia auditiva de toda persona.

Los sistemas de grabación y reproducción de audio hasta hoy han sido monoaurales, binaurales, estereofónicos y multicanales. Los primeros tres sistemas no brindan una sensación holofónica o envolvente. El sistema multicanal (Home Theater) si bien permite la sensación holofónica resulta altamente complicado, voluminoso e incompatible con auriculares.

Actualmente el 95% de la personas escucha música a través de los auriculares, sin embargo los temas musicales siguen siendo mezclados en forma estereofónicas no permitiendo la sensación envolvente. En este proyecto se diseñó una cabeza binaural y se midieron los parámetros de holofonía con el fin de lograr una mezcla holofónica.

Objetivos

Los objetivos de este proyecto son: diseñar y construir una Cabeza Binaural, obtener los parámetros de Holofonía y aplicando los mismos a señales monoaurales, producir una Mezcla de Audio Holofónica. Para lograrlo, se ha trabajado en varias etapas.

En una primera etapa se realizó un estudio de la cabeza humana, sus características, y lo más importante: su aparato auditivo. Se hizo un análisis teórico acerca del comportamiento del sonido en los huesos y órganos que la componen.

Luego de este estudio, en una segunda etapa se procedió a poner en práctica dichos conocimientos adquiridos, con la realización de la cabeza binaural, en donde se une la electrónica (en el diseño de circuitos de sonido adecuados) con el diseño de una cabeza humana y sus orejas. El circuito consta de un preamplificador, un amplificador de potencia clase AB y la cabeza propiamente dicha.

En una tercera etapa, se puso a prueba la cabeza con mediciones acerca del comportamiento de las ondas acústicas en diferentes recintos y cómo responde la Cabeza Binaural construida ante diferentes fuentes de sonidos ubicadas en el espacio. Obteniéndose de esta forma y en forma preliminar los parámetros más útiles (diferencias de amplitudes, retardos temporales y respuesta en frecuencia – filtrado) interaurales.

Tipo de Proyecto

Investigación Aplicada

Carreras de grado y posgrado con las que se vincula

Ingeniería en Electrónica Orientación Telecomunicaciones – Ingeniería Industrial

Área de conocimiento: Ciencias Aplicadas a la Electrónica, Sonido Audio, Grabación y Psicoacústica.

Director del Proyecto

Prof. Dr. Ing. Miguel Ángel Gantuz.  Investigador Asistente.
Categoría del Investigador: Investigador DICYT - Universidad de Mendoza
Grado académico máximo: Doctor en Ingeniería

Colaboradores: Ing. Guillermo Ostropolsky, alumnos Leandro Agostino y Leandro Costa

Cantidad total de alumnos que participaron: 3 (Ingeniería en Electrónica)

Agente Evaluador y Financiador Facultad de Ingeniería – Universidad de Mendoza, Agente Financiador: Universidad de Mendoza

Duración del Proyecto

El proyecto comenzó en marzo de 2012 y continúa.

Ponencias y presentaciones producto de este proyecto

  • Gantuz, M. “Holofonía. Próximo paso en Mezcla y Reproducción”. “X Encuentro Nacional de Audio AES Argentina”. Universidad de Mendoza. 16 y 17 de diciembre de 2010.
  • Gantuz, M. “Home Studios” Jornadas Nacionales de Audio y Sonido 2011. Aula Magna Universidad de Mendoza. 6 y 7 de octubre de 2011.
  • Gantuz, M., Ostropolsky, G. y Lioy, V. “Holofonía. Nuevo desafío en la mezcla de grabación”. Aula Magna de la Universidad de Mendoza. 7 y 8 de mayo de 2012.
  • Gantuz, M., “Decibeles en Audio, Sonido y Telecomunicaciones”. Disertado en la Jornada de Audio y Sonido 2012. Aula Magna René Favaloro. Facultad de Medicina. Universidad de Mendoza. 16 de noviembre de 2012.
  • Gantuz, M. “Relación Señal /Ruido y Rango Dinámico para optimizar las tomas en grabación no lineal”. Disertado en el Encuentro de Audio y Grabación 2013. Aula Magna Universidad de Mendoza. 6 de mayo de 2013.
  • Exposición de Cabeza Binaural (trabajo desarrollado en la Facultad de Ingeniería de la U. M.) en la feria La Brujula” organizada por el Gobierno de Mendoza. 15 de mayo al 15 de junio de 2013.
  • Gantuz, M. “Holofonía. Cómo lograr una mezcla de Audio holofónica” Disertado en II Congreso de Tecnología. Organizado por el IEEE. Universidad de Cuyo. San Rafael. Mendoza. 16 al 18 de mayo.
  • Gantuz, M. “La importancia de la fase en las tomas de grabación”. Jornada Nacional de Audio 2013. Aula Magna de la Universidad de Mendoza. 4 de octubre de 2013.
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