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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E06 - Audición Binaural: Localización Espacial
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Asimetría binaural por geometría de llegada
La posición lateral de una fuente hace que la presión acústica recorra distancias distintas hasta ambos oídos. El oído cercano recibe la presión antes y con mayor intensidad, mientras el oído lejano la recibe después y más débil; al aumentar el alejamiento lateral respecto del centro, aumentan las asimetrías binaurales que alimentan los mecanismos de localización.
Grupo 2: Grupo 2: Diferencia interaural de tiempo en bajas frecuencias
La diferencia interaural de tiempo cuantifica la diferencia de llegada de la misma presión acústica a ambos oídos y se usa principalmente para frecuencias graves. A mayor desplazamiento lateral de la fuente, mayor diferencia temporal; una diferencia igual a cero corresponde a una fuente centrada. La utilidad en bajas frecuencias se atribuye a longitudes de onda suficientemente largas para distinguir el momento de llegada de los ciclos.
Grupo 3: Grupo 3: Sombra acústica y diferencia interaural de nivel
En frecuencias agudas, la longitud de onda corta permite que la cabeza bloquee parcialmente la presión acústica hacia el oído lejano. Al aumentar el desplazamiento lateral, aumenta la sombra acústica y crece la diferencia interaural de nivel entre ambos oídos; esta diferencia compara la intensidad mayor del oído cercano con la menor del oído lejano.
Grupo 4: Grupo 4: Ambigüedad de las claves interaurales
Las diferencias interaurales de tiempo y nivel dependen del alejamiento lateral, pero por sí solas no distinguen posiciones que comparten esa lateralidad y difieren en altura o en dirección adelante/atrás. Por ello, múltiples posiciones pueden producir simultáneamente las mismas claves interaurales; la ambigüedad persiste hasta incorporar información direccional adicional.
Grupo 5: Grupo 5: Filtración espacial del pabellón auricular
El pabellón auricular produce un patrón de frecuencias reforzadas y canceladas que cambia con la dirección de llegada. Direcciones que comparten las mismas diferencias interaurales pueden producir patrones espectrales distintos; esta dependencia direccional aporta información para resolver altura y adelante/atrás.
Grupo 6: Grupo 6: Integración central y localización espacial
La vía auditiva central combina diferencia interaural de tiempo, diferencia interaural de nivel y filtración espacial del pabellón para ubicar la fuente en los planos horizontal y vertical. La localización final depende conjuntamente de esas tres claves, de modo que la filtración auricular resuelve dimensiones que las claves interaurales dejan ambiguas.
Grupo 7: Grupo 7: Separación espacial de habla y ruido
Cuando habla y ruido llegan desde direcciones distintas, la comparación binaural permite atribuir cada señal a una dirección. La vía auditiva central usa las diferencias interaurales para separar espacialmente habla y ruido, aumentando la relación señal-ruido efectiva respecto de la obtenida por cualquiera de los dos oídos por separado.
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