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Técnicas de modelado del Sistema Auditivo
Raúl H. Sánchez
Audioprotesista / Ingeniero Tec. Telecomunicaciones
Universidad Politécnica de Madrid
X Congreso de AEDA
1
Introducción
El modelado del sistema auditivo se realiza con los siguientes objetivos: • Interpretar medidas directas, • Unificar el entendimiento de diferentes
fenómenos, • Guiar estrategias de amplificación para suplir
pérdidas auditivas • Tener predicciones experimentalmente
comprobables de comportamientos, con diferentes niveles de complejidad.
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3 04/05/2013
X CONGRESO DE AEDA
Esquema
1. Sistema auditivo
2. Circuitos análogos
3. Modelado Biofísico
1. Macromecánica coclear
2. Micromecánica coclear
4. Modelado por procesado de la señal
5. Aplicaciones
6. Conclusiones
7. Referencias
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4 04/05/2013
X CONGRESO DE AEDA
El oído
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X CONGRESO DE AEDA
Modelo del Sistema Auditivo
ACÚSTICA
MECÁNICA
MECÁNICA ELÉCTRICA
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X CONGRESO DE AEDA
Circuitos análogos
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Respuesta Circuito VS Medidas Experimentales
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X CONGRESO DE AEDA
Esquema del Oído Medio
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X CONGRESO DE AEDA
Zwisloki 62
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Celdillas Mastoideas
Cavidad Timpánica
Tímpano
Estribo /Cóclea
Huesecillos
Junta Incudo-Estapedial
Trompa de Eustaquio
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X CONGRESO DE AEDA
Kringlebotn 88
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X CONGRESO DE AEDA 04/05/2013
Modelos Biofísicos
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Macromecánica Coclear • Onda Viajera • Estructura • ZMB
Micromecánica Coclear • Mecanismo activo de la cóclea
• CCE y Membrana Tectoria • Organo de Corti Corti
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X CONGRESO DE AEDA 04/05/2013
Modelos Biofísicos
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Macromecánica Coclear • Onda Viajera • Estructura • ZMB
Micromecánica Coclear • Mecanismo activo de la cóclea
• CCE y Membrana Tectoria • Organo de Corti
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X CONGRESO DE AEDA 04/05/2013
Micromecánica coclear
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Se distingue entre la componente pasiva y la componente activa, modelando cada una y obteniendo resultados coherentes con los experimentales.
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Métodos numéricos
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• El análisis numérico permite realizar aproximaciones matemáticas de fenómenos físicos difíciles de resolver analíticamente
FEM, BEM
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X CONGRESO DE AEDA
Procesado de Señal
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Los modelos basados en procesamiento de la señal tratan de reproducir el comportamiento del sistema sin necesidad de desarrollo de ecuaciones ni variables físicas, sino que utiliza algoritmos, pudiendo explicar aspectos antes imposibles por modelos físicos o matemáticos
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16 04/05/2013
X CONGRESO DE AEDA
Procesado de Señal
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OBJETIVO: NO LINEALIDAD DE LA CÓCLEA
Ancho de Banda Intensidad
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X CONGRESO DE AEDA
Signal Path (CarneyLAB)
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X CONGRESO DE AEDA
DRNL: Meddis & López-Poveda
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X CONGRESO DE AEDA
Modelos Perceptivos
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• Explicar los fenómenos de percepción auditiva y su correlación con la fisiología
• Predecir la psico-fisiología de las fibras nerviosas en relación a estos fenómenos psicoacústicos.
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Aplicaciones
• Simulaciones mediante métodos numéricos se usan en modelado de patologías y MEI.
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Aplicaciones
• Active Audífono inspirado en modelos
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X CONGRESO DE AEDA
Conclusiones
• Analogías electroacústicas -> rápida creación y entendimiento puede ser muy didáctico, pero tiene ciertas limitaciones.
• Las simulaciones mediante análisis numéricos ->
utilidad tanto en el caso del oído medio como en el interno.
Sus aplicaciones : implantes y estudio de la mecánica coclear.
• El procesado de señal es el procedimiento más
completo permite filtros cocleares muy preciosos y
coherentes con la realidad. Modelos Perceptivos
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X CONGRESO DE AEDA
Referencias • Allen, J. (1980). Cochlear micromechanics—a physical model of
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