¿Por qué no podemos escuchar ondas de sonido ultrasónicas e infrasónicas?

Considere un sistema que funciona en una región limitada de energía. Por debajo o por encima de esos niveles de energía, este sistema no funciona.

¿¿Por qué??

Debido a que a un nivel más bajo de energía, sus componentes no pueden detectar cambios en la confirmación alrededor del sistema y no proporcionan desviación o lectura al observador, mientras que a un nivel más alto de energía, los componentes obtienen una gran cantidad de energía que crea dos casos, uno es esos componentes obtienen una energía tan alta que se vuelven inútiles y en segundo lugar es que los componentes funcionan correctamente pero el detector no puede leer lecturas tan extremas que no hacen otra observación para el observador.

Algo similar sucedió con nuestros oídos, nuestro oído tiene tres “componentes”, a saber, el oído externo, el oído medio y el oído interno. Escuchamos cualquier sonido cuando es capaz de pasar a través de cada componente y esos componentes funcionan completamente en ese sonido y nos proporcionan la información sobre ese sonido. Si el sonido es demasiado bajo o demasiado alto, nuestros oídos no son lo suficientemente sensibles como para escuchar el sonido.

Los ultrasonidos son ondas sonoras con una frecuencia superior a 20,000 hz. El límite de frecuencia superior en humanos (aproximadamente 20 kHz) se debe a las limitaciones del oído medio, que actúa como un filtro de paso bajo. La audición ultrasónica puede ocurrir si la ecografía se introduce directamente en el hueso del cráneo y llega a la cóclea a través de la conducción ósea sin pasar por el oído medio. Los humanos tampoco pueden escuchar el ultrasonido porque tiene más de 20,000 hertzios. Las ondas son demasiado pequeñas y rápidas para que el oído interno transmita las vibraciones. 20,000 Hertz es el límite superior típico de la audición, puede haber personas que pueden detectar algunas frecuencias ligeramente por encima de este rango, pero no mucho más altas. Si el sonido es demasiado bajo o demasiado alto, nuestros oídos.

Considerando que, Infrasound es un sonido de baja frecuencia, es un sonido que tiene una frecuencia inferior a 20 Hz o ciclos por segundo, el límite “normal” de la audición humana. La audición se vuelve gradualmente menos sensible a medida que disminuye la frecuencia, por lo que para que los humanos perciban el infrasonido, la presión del sonido debe ser lo suficientemente alta.

La definición misma de ultrasonido está por encima del rango de audición humana e infrasónica está por debajo del rango de audición humana.

Sin embargo, esto se define simplemente por el rango de audición humano normal, muchas personas pueden escuchar frecuencias fuera de este rango. Además, la mayoría de las personas pierden la audición en las frecuencias más altas a medida que envejecen.

Trabajo con 20 kHz todo el tiempo. Cuando doy recorridos a estudiantes de secundaria, el sonido les resulta doloroso. Apenas me doy cuenta.

Desde un punto de vista técnico, la Oreja es un sistema, que puede modelarse como un filtro de paso de banda con un ancho de banda de aproximadamente 20 KHz con frecuencias de corte superior e inferior a aproximadamente 20 KHz y 20 Hz respectivamente.

Ahora, la función de este filtro de paso de banda es atenuar todas las frecuencias superiores a 20 KHz y también las frecuencias por debajo de 20 Hz. Por lo tanto, la membrana del oído vibra solo en frecuencias que caen dentro de los 20 Hz a 20 KHz.

El ser humano tiene diferentes órganos vitales en nuestro cuerpo y solo escuchamos sonidos a través de nuestros oídos. Si observamos la anatomía del oído humano, podemos dividirlo en 3 partes: oído externo, medio e interno.

Cuando se produce o se genera un sonido, el oído externo canaliza las ondas de sonido que llegan al oído a través del canal auditivo hasta el tímpano del oído medio. El canal auditivo es capaz de amplificar sonidos con frecuencias de aproximadamente 3000 Hz. A medida que el sonido viaja a través del oído externo, el sonido sigue en forma de una onda de presión, con un patrón alterno de regiones de alta y baja presión. No es hasta que el sonido llega al tímpano en la interfaz del oído externo y medio que la energía de la onda mecánica se convierte en vibraciones de la estructura ósea interna del oído.

El oído medio es una cavidad llena de aire que consta de un tímpano y tres huesos pequeños e interconectados: el martillo, el yunque y el estribo. El tímpano es una membrana muy duradera y estrechamente estirada que vibra a medida que las ondas de presión entrantes lo alcanzan. Una compresión fuerza el tímpano hacia adentro y una rarefacción empuja el tímpano hacia afuera, haciendo vibrar el tímpano a la misma frecuencia de la onda de sonido.

El oído interno consiste en una cóclea, los canales semicirculares y el nervio auditivo. La cóclea y los canales semicirculares se llenan con un fluido similar al agua. Además de estar lleno de líquido, la superficie interna de la cóclea está recubierta con más de 20 000 células nerviosas similares al pelo que desempeñan uno de los roles más importantes en nuestra capacidad para escuchar. Cada célula capilar tiene una sensibilidad natural a una frecuencia particular de vibración. Cuando la frecuencia de la onda de compresión coincide con la frecuencia natural de la célula nerviosa, esa célula nerviosa resonará con una amplitud de vibración mayor. Esta amplitud vibratoria aumentada induce a la célula a liberar un impulso eléctrico que pasa a lo largo del nervio auditivo hacia el cerebro.

Debido a la coordinación entre el oído externo, el medio y el interno, nuestro cerebro puede procesar y escuchar las frecuencias de sonido entre 20 y 20000Hz. Las otras frecuencias, como las ondas de sonido ultrasónicas e infrasónicas, no generan la vibración ideal de todas las partes de nuestros oídos responsables de la audición y no son capaces de reconocer por nuestro cerebro. Es igual que nuestros ojos solo pueden ver las luces visibles, pero no pueden ver otras luces como los rayos ultravioleta y los rayos infrarrojos.

La razón principal es la causa de la coordinación entre el oído externo, el medio y el interno, ya que nuestro cerebro puede procesar y escuchar las frecuencias de sonido entre 20 y 20000Hz. Las otras frecuencias, como las ondas de sonido ultrasónicas e infrasónicas, no generan la vibración ideal de todas las partes de nuestros oídos responsables de la audición y no son capaces de reconocer por nuestro cerebro. Es igual que nuestros ojos solo pueden ver luces visibles, pero no pueden ver otras luces como los rayos ultravioleta y los rayos infrarrojos.