Análisis del impacto de ruido de fondo y tiempo de ...

Análisis del impacto de ruido de fondo y tiempo de reverberación en procesos cognitivos por

medio de Auralizaciones

Sara Escobar Ochoa, [email protected]

Diana Carolina Pérez Betancur, [email protected]

Trabajo de Grado presentado para optar al título de Ingeniero de Sonido

Asesor: Alexander Ortega Magíster (MSc) en Acústica y vibraciones.

Universidad de San Buenaventura Colombia

Facultad de Ingenierías

Ingeniería de Sonido

Medellín, Colombia

2017

Citar/How to cite [1]

Referencia/Reference

Estilo/Style:

IEEE (2014)

[1] S. Escobar Ochoa y D. C. Pérez Betancur “Análisis del impacto de ruido de fondo

y tiempo de reverberación en procesos cognitivos por medio de Auralizaciones”,

Trabajo de grado Ingeniería de Sonido, Seleccione sede USB Colombia, Facultad

de Ingenierías, 2017.

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Dedicatoria

Este trabajo es dedicado a nuestros padres Ignacio, Jorge, Angela y Margarita que han sido un apoyo incondicional

en todo momento, a Juan Camilo, Juan Esteban, Claudia y demás amigos y compañeros de estudio que han sido una

gran acompañamiento durante esta ardua etapa de nuestra vida.

Agradecimientos

Agradecimiento a Dios, a Luis Alberto Tafur, Luz Magnolia Tilano y Jonathan Ochoa por su

asesoría en este proceso, a los estudiantes de psicología especialmente a Juan Pablo y nuestros

compañeros de carrera, principalmente a Mateo Yepes y Deimer Quintero por el

acompañamiento y ayuda

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN ....................................................................................................................................... 8

ABSTRACT ..................................................................................................................................... 9

I. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 10

II. JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................................... 11

III. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 12

A. Objetivo general .................................................................................................................... 12

B. Objetivos específicos ............................................................................................................. 12

IV. MARCO REFERENCIAL ....................................................................................................... 13

A. Estado del arte ....................................................................................................................... 13

B. Marco teórico ......................................................................................................................... 19

1) Auralización ........................................................................................................................ 19

2) Convolución ........................................................................................................................ 22

3) Tiempo de Reverberación ................................................................................................... 22

4) Ruido de fondo ................................................................................................................... 24

5) Instrumentos Psicológicos para la Evaluación de Procesos Cognitivos ............................. 25

6) Pruebas estadísticas ............................................................................................................ 26

7) Estándares y normativas internacionales ............................................................................ 27

V. METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 30

A. Antecedentes ......................................................................................................................... 30

1) Recinto Modelado ............................................................................................................... 31

2) Procesamiento del Ruido de Base ...................................................................................... 31

3) Mensajes a Auralizar .......................................................................................................... 31

B. Criterios de diseño de los parámetros acústicos a evaluar..................................................... 32

C. Modelamiento de recintos para la obtención de respuestas al impulso ................................. 35

D. Metodología de obtención de respuestas al impulso ............................................................. 39

E. Metodología de convolución ................................................................................................. 40

VI. ESTUDIO PILOTO ................................................................................................................. 41

A. Muestra y Diseño ................................................................................................................... 42

B. Instrumentos Psicológicos ..................................................................................................... 42

C. Calificación de los instrumentos psicológicos ....................................................................... 44

D. Equipos .................................................................................................................................. 47

VII. RESULTADOSY ANÁLISIS ................................................................................................ 49

VIII. CONCLUSIONES ................................................................................................................. 58

REFERENCIAS ............................................................................................................................. 59

ANEXOS ........................................................................................................................................ 63

LISTA DE TABLAS

Tabla I. Objetivo de referencia para parámetros de inteligibilidad. ............................................... 23

Tabla II. Recomendaciones internacionales para niveles de ruido y tiempo de reverberación

máximos en aulas de clase. ............................................................................................................ 29

Tabla III. Promedio de los niveles de ruido de fondo estimados y medidos. ................................. 32

Tabla IV. RTMid estimados y simulados. ........................................................................................ 33

Tabla V. Grupos de variables independientes ................................................................................ 35

Tabla VI. Significancia asintótica por Kruskal Wallis ................................................................... 49

Tabla VII. Continuación Significancia asintótica por Kruskal Wallis ........................................... 50

Tabla VIII. Significancia asintótica por Kruskal Wallis ................................................................ 52

Tabla IX. Comparación tiempo de reverberación 0,8s calculado vs simulado .............................. 74

Tabla X. Comparación tiempo de reverberación 1,4s calculado vs simulado ............................... 74

Tabla XI. Comparación tiempo de reverberación 2s calculado vs simulado ................................. 74

Tabla XII. Comparación tiempo de reverberación 2,6s calculado vs simulado ............................. 74

Tabla XIII. Distancia crítica 0.8s. Determinado por medio de RT y R. ........................................ 75

Tabla XIV. Distancia crítica 1.4s. Determinado por medio de RT y R ......................................... 75

Tabla XV. Distancia crítica 2s. Determinado por medio de RT y R .............................................. 75

Tabla XVI. Distancia crítica 2.6s. Determinado por medio de RT y R ......................................... 75

LISTA DE FIGURAS

Fig. 1. Modelación de la propagación sonora. ............................................................................... 20

Fig. 2. Curvas NC. .......................................................................................................................... 24

Fig. 3. Modelo en CATT-Acoustic del mini auditorio II ............................................................... 36

Fig. 4. Condición 1, Modelo en CATT-Acoustic del mini auditorio II ......................................... 37



Fig. 7. Diagrama de bloques de la metodología de Creación de Auralizaciones ........................... 40

Fig. 8. Diagrama de bloques del algoritmo de Convolución .......................................................... 41

Fig. 9. Diagrama de conexión ........................................................................................................ 48

Fig. 10. Rango promedio volumen inicial curva de memoria verbal. ............................................ 53

Fig. 11. Rangos promedio ensayos curva de memoria verbal. ....................................................... 54

Fig. 12. Rango promedio volumen máximo curva de memoria verbal .......................................... 55

Fig. 13. Rango promedio volumen máximo curva de memoria verbal .......................................... 55

Fig. 14. Rango promedio dígitos regresivos Escala de Wechsler .................................................. 56

Fig. 15. Rango promedio dígitos total Escala de Wechsler ........................................................... 56

Fig. 16. Rango promedio ensayos pares asociados Escala de Wechsler ........................................ 57

Fig. 17. Vista de planta estudio A .................................................................................................. 73

Fig. 18. Ubicación elementos para la ejecución de pruebas en el estudio A ................................. 73

ANÁLISIS DEL IMPACTO DE RUIDO DE FONDO Y TIEMPO… 8

RESUMEN

La investigación presentada a continuación propone una metodología para el análisis de la

influencia del tiempo de reverberación y ruido de fondo sobre los procesos cognitivos de atención,

memoria y función ejecutiva.

Para la caracterización de la variable acústica de tiempo de reverberación se implementan modelos

acústicos por medio el software CATT-Acoustic, realizando auralizaciones de los mensajes que

serán empleados en los instrumentos psicológicos para cuatro condiciones de tiempo de

reverberación, correspondiente a un recinto característico de un espacio de aprendizaje de la

Universidad San Buenaventura. Las condiciones de ruido de fondo del recinto fueron capturadas

mediante la cabeza binaural 01dB Cortex MK2b, evaluando cuatro niveles de este.

La modalidad aplicada de prueba piloto arrojó que los resultados iniciales no permiten concluir un

impacto significativo de las variables acústicas sobre los procesos cognitivos, dado el tamaño

insuficiente de la muestra y variaciones observadas sobre el protocolo de aplicación como lo son

las formas de evaluación y el cronometraje de las pruebas, por lo que se pueden ver afectados los

resultados. Por otro lado en un experimento complementario en el cual se amplió la muestra de

cuatro de los grupos de evaluación, se evidenció una influencia positiva del ruido de fondo alto en

cuatro componentes de la curva de memoria verbal, en la que se evalúan los procesos de atención

y memoria, y una influencia negativa del tiempo de reverberación largo, tanto en los componentes

de memoria verbal como en la escala de memoria de Wechsler

Palabras clave: Atención, auralización, convolución, función ejecutiva, memoria, procesos

cognitivos, ruido de fondo, tiempo de reverberación.


ABSTRACT

The research below proposes a method to analyze the influence of reverberation time and

background noise upon cognitive processes of attention, memory and executive function. To

characterize the acoustic variable (reverberation time) acoustic models are implemented using the

software CATT-Acoustic, making auralizations with the messages with four different reverberation

time conditions, matching a characteristic enclosure of a learning area from the San Buenaventura

University, to use along with the psychological tools. Background noise conditions from the room

were measured with a binaural head [Cortex MK2b, 01dB], assessing four of this levels.

The pilot test mode applied showed a negligible impact from the acoustic variable on cognitive

processes, due to the amount of specimens and variations observed on the application protocol, i.e.

examination mode, timekeeping of the test, compromising consequently the results. In a

complementary test in which the amount of four specimen groups where increased it showed a

positive influence of a high background noise in four components of the verbal memory plot curve,

where the attention and memory processes are assessed, and a negative influence of a long

reverberation time, in the verbal memory components as well as in the Wechsler memory scale.

Keywords: Attention, auralization, convolution. excecutive function, memory, cognitive process,

background noise, reverberation time.


I. INTRODUCCIÓN

Los procesos cognitivos que conllevan al aprendizaje pueden verse afectados por factores externos

relevantes al entorno en el que se desarrollan las actividades, como el salón de clases, los cubículos

de trabajo, auditorios, o cualquier otro lugar en el que se realicen estos procesos. Investigaciones

realizadas han citado ciertas características acústicas propias del lugar que afectan dichos procesos

cognitivos, indicando cómo tiempos de reverberación largos deterioran la calidad del mensaje

hablado, dificultando la inteligibilidad de este y por tanto afectando los procesos cognitivos [1].

Adicionalmente se ha evidenciado cómo la presencia de niveles inapropiados de ruido de fondo

(superiores a 35 dBA) tienden a ocasionar efectos negativos en la atención por pérdida de

concentración y retraso en el aprendizaje, además de repercutir de forma directa en la salud, como

lo ha indicado la Organización Mundial de la Salud (OMS por sus siglas) [2], con la presencia de

síntomas como fatiga, estrés, depresión y pérdidas de la capacidad auditiva por causas no naturales

(como la edad).

El estudio realizado busca caracterizar la influencia de las variables acústicas de ruido de fondo y

tiempo de reverberación sobre procesos cognitivos; estas variables se evalúan seleccionando cuatro

tiempos de reverberación combinados con la variable ideal de ruido, correspondiente a 35 dBA y

cuatro niveles de ruido de fondo combinados con la variable ideal de tiempo de reverberación

correspondiente a 0.8 segundos (los valores ideales son tomados de recomendaciones

internacionales [3]), produciendo así un total de siete grupos de evaluación, uno de ellos como

grupo de control con la combinación de los valores ideales según recomendaciones internacionales

[3], a partir de los cuales se indaga sobre el impacto de las variables en la atención, memoria y

función ejecutiva.

La evaluación es ejecutada mediante una prueba piloto, bajo la modalidad de experimento puro,

con una muestra de 28 estudiantes universitarios entre el rango de edades de 18 a 35 años.

Implementando instrumentos psicológicos como el Trail Making Test (TMT), Curva de Memoria

Verbal, Prueba de Función Ejecutiva y la Escala de Memoria de Wechsler; realizando un análisis

estadístico de los resultados obtenidos mediante el software SPSS (Statistical Package for the

Social Science).

DESARROLLO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE CALIDAD BASADO EN LA NORMA ISO 9001... 11

II. JUSTIFICACIÓN

El ruido de fondo es un fenómeno presente en todos los espacios cotidianos por lo que es importante

conocer los efectos que este puede traer tanto en la salud física como mental de las personas. Según

la OMS, la exposición al ruido ha ido aumentando en los países en desarrollo año tras año a causa

de la planeación rural y urbana inadecuado, debido a factores como la ubicación de los recintos y

el uso de materiales y métodos no aptos para el aislamiento utilizados actualmente en

construcciones [2]. Es por esto que es necesario realizar investigaciones locales de los impactos en

la salud y rendimiento cognitivo que se presentan por estas variables acústicas, de manera que

puedan ser fundamentadas las legislaciones y normativas colombianas.

Con la investigación que se plantea a continuación, bajo la modalidad de experimento puro se

realiza una prueba piloto para determinar la metodología a desarrollar en futuros experimentos,

además validar los instrumentos de evaluación a implementar para así analizar la influencia de las

características acústicas a fin de delimitar niveles adecuados para los procesos cognitivos.


III. OBJETIVOS

A. Objetivo general

Evaluar cómo se ven afectados los procesos cognitivos ligados a la atención, memoria y función

ejecutiva frente a parámetros acústicos correspondientes a diferentes niveles de ruido de fondo y

tiempos de reverberación.

B. Objetivos específicos

Definir los tiempos de reverberación y niveles de ruido de fondo a evaluar.

Crear auralizaciones por medio de acústica geométrica para el moldeamiento de un recinto y

mediante la modificación de los parámetros acústicos obtener diferentes tiempos de reverberación

y niveles de ruido de fondo.

Implementar pruebas psicotécnicas (Curva de Memoria Verbal, Escala de Memoria de Wechsler,

Prueba de Ejecución Continua CTP, Prueba de Caminos TMT) que evalúen procesos cognitivos

mediante auralizaciones para los diferentes tiempos de reverberación y niveles de ruido de fondo.

Analizar los resultados obtenidos por medio del análisis estadístico implementando el software

SPSS (Statistical Package for the Social Science) para determinar los efectos de los parámetros

evaluados en los procesos cognitivos.


IV. MARCO REFERENCIAL

En esta sección del documento se presentan algunos antecedentes que desarrollan metodologías

similares a las implementadas en este proyecto, en las cuales se evalúa la influencia del tiempo de

reverberación y ruido de fondo en diferentes procesos cognitivos. Además se definen algunos

conceptos importantes con relación a esta investigación.

A. Estado del arte

Se han realizado investigaciones sobre la influencia del entorno en el aprendizaje las cuales indican

que la presencia de niveles inapropiados de ruido tiende a ocasionar efectos negativos en la

atención por pérdida de concentración, retraso en el aprendizaje y la comunicación verbal. Además

de esto se presenta estrés, fatiga, depresión y disminución de la capacidad auditiva [1].

El estudio desarrollado por Maria Klatte, Kirstin Bergströmand and Thomas Lachmann en el año

2013, para evaluar los efectos de la exposición del ruido en procesos cognitivos de niños, se

encontró cómo esta población presenta una mayor vulnerabilidad al ruido en comparación con los

adultos, descubriendo que el ruido y la reverberación al interior de las aulas afecta el proceso

cognitivo en las tareas verbales y no verbales tales como recordar series de listas visuales o

procesos de lectura [4]. Así mismo, se encontró como la exposición a ruidos ocasionados por

aeronaves son asociados con un rendimiento de lectura inferior [4].

Adicionalmente en el ámbito escolar se llevaron a cabo experimentos por Robert Ljung, Patrik

Sörqvist, Anders Kjellberg y Anne-Marie Green en el año 2003 en una población de estudiantes

adolescentes y universitarios comprobando cómo la memoria se ve afectada por condiciones pobres

de escucha, asociadas al ruido de fondo con una banda ancha y tiempos de reverberación, en el cual

se concluyó que a pesar de que las condiciones permitan la escucha y el entendimiento del mensaje

hablado, la memoria se ve perjudicada y con esto el proceso de aprendizaje, por lo que se sugiere

que los estándares deberían basarse en un criterio de memoria además de un criterio de

inteligibilidad [5].

En el artículo presentado por la revista International Journal of Hygiene and Environmental Health

se habla sobre la influencia del ruido de baja intensidad (procedente de aeroplanos y vecindarios)


en el aprendizaje cognitivo. En este documento se investigó el impacto del ruido ambiental en el

aprendizaje por medio de un experimento basado en la implementación de tres pruebas, con

diferentes tipos de estructuras de texto; donde el estudiante debía elaborar en cada una de ellas un

texto, mientras se encontraba presente un nivel bajo de ruido de fondo. A partir de este experimento

se evidenciaron efectos cognitivos y fisiológicos negativos, a causa del ruido de fondo de baja

intensidad [6].

Entre los siglos XIX y XX el desarrollo de las aulas como un espacio para el aprendizaje, no tuvo

las consideraciones apropiadas para lograr una óptima transmisión del conocimiento, ya que solo

requería de salas grandes en las cuales ubicar a los alumnos, concentrándose en la forma y el estilo,

dejando de lado la funcionalidad, en gran parte debido a la falta de claridad en conceptos como

acústica, iluminación y distribución en aulas por parte de urbanistas [7]. Posteriormente se tuvieron

en cuenta factores importantes como la iluminación, ventilación y número de alumnos por

superficie, reduciendo el hacinamiento. Así se puede observar cómo desde un principio se dio una

evolución equivocada de la construcción de los recintos educativos [7].

Estudios realizados sobre ergonomía aplicada como influencia en procesos cognitivos

determinaron que la luz y la calidad del aire no afectan, pero se encontró que a un nivel de ruido

de fondo alto (aproximadamente 40 dBA) sin importar la inteligibilidad, el ruido de fondo va a

traer consecuencias en la memoria a corto plazo y la capacidad de razonamiento, pero no en

el rendimiento [8].

De acuerdo con las Guías de Ruido Urbano desarrollado por la OMS, la exposición al ruido

ambiental y el ruido en interiores causa efectos sobre la salud del ser humano como pérdida de la

audición, reducción del rendimiento, trastorno del sueño, problemas cardiovasculares y

psicofisiológicos, efectos sobre el comportamiento social e interferencia con la comunicación. A

partir de la valoración de la OMS se han planteado guías para el ruido urbano a consecuencia de

que no muchos países tienen reglamentado el control de emisión de ruido [2].

Otro estudio desarrollado en el artículo The Effect of Transportation Noise on Health and Cognitive

Development comprobó que el ruido provoca alteración del sueño, indicando que tiene

implicaciones negativas sobre la calidad de vida y los procesos cognitivos [9].


La acústica arquitectónica moderna fue propuesta por primera vez por Wallace Clement Sabine en

1895 [10]. Este identificó las variables que intervienen en el tiempo de reverberación, tales como

el volumen de la sala y los coeficientes de absorción de las superficies de la misma y planteó una

solución al problema mediante el uso de materiales absorbentes. Otro factor importante a tratar,

fue el ruido de fondo que se encuentra categorizado por las curvas NC (noise criteria), estipuladas

por Leo Beranek en 1958. Estas definen los niveles de ruido de fondo para diferentes recintos. Para

el caso de aulas y bibliotecas, las curvas NC correspondientes presentan un nivel ponderado A

comprendido entre 39,7 y 44,1 dBA [11].

Autores como Yang y Hodgson desarrollaron estudios de tiempos de reverberación óptimos para

la inteligibilidad de la palabra implementados en adultos con y sin discapacidad auditiva, por medio

de técnicas de auralización. Estos encontraron que el tiempo de reverberación óptimo no puede ser

identificado como un solo valor definido, ya que este dependerá de las ubicaciones de la fuente de

ruido, emisor y receptor. En el caso de que el receptor se encuentre más cerca del emisor que de la

fuente de ruido los valores recomendados de tiempo de reverberación son cero o cercanos a cero

segundos, mientras que si la fuente de ruido se encuentra en entre el emisor y el receptor los valores

óptimos son diferentes de cero segundos, ya que la reverberación puede contribuir a incrementar

la señal del emisor para mejorar la inteligibilidad de la palabra, aprovechando las reflexiones

tempranas para esto [12].

En la Facultad de Ingenierías y Desarrollo Sostenible de la Universidad de Gävle en Suecia se

realizaron simulaciones de las jornadas laborales del personal en las oficinas abiertas, expuestos a

diferentes ruidos de fondo (altos niveles: 51 dBA y bajos niveles: 39 dBA) para evaluar el

rendimiento cognitivo, emocional y psicológico. Estas simulaciones consistían en desarrollar tareas

que involucran procesos de memoria básicos, en los cuales se tomaron medidas de estrés (por

medio de muestras de cortisol y catecolaminas). Al obtener los resultados se analizó que los

participantes recordaban menos palabras, se describieron más cansados y con menor motivación

cuando el nivel de ruido era mayor [13].

En la tesis doctoral de Robert Ljung titulada: “Room Acoustics and Cognitive Load when Listening

to Speech” se evaluaron variables similares a las propuestos en este trabajo de grado,

implementando metodologías y pruebas psicotécnicas diferentes. En dicha tesis se analizaron


cuatro métodos referentes a la evaluación de la atención y la memoria a partir del ruido de fondo y

el tiempo de reverberación, los cuales se describen a continuación:

En el primer artículo de la tesis doctoral de Robert Ljung, se realizó un experimento que consiste

en la lectura de un listado de palabras y frases acompañadas de un ruido de fondo, donde los

participantes deben tratar de memorizar la mayor cantidad de palabras. De este estudio se concluyó

que el ruido de fondo afectaba la memoria de trabajo, siendo más notoria la dificulta de recordar

las palabras que se encontraban al principio y al final del listado.

En el segundo artículo, al igual que en el primero se realizó una lectura de una lista de palabras

auralizadas y se simularon dos aulas para obtener dos tiempos de reverberación, uno corto igual a

0.53s entre 125Hz y 4khz en el cuál se presenta un tiempo máximo de reverberación de 0.58s en

250 Hz y uno largo 1.17s, con un tiempo de reverberación máximo de 1.41s en la banda de 125

Hz. A partir de esto se llegó a la conclusión de que el tiempo de reverberación largo afecta la

memoria de trabajo.

Los valores de STI (Speech Transmission Index por sus siglas en inglés) obtenidos en este

experimento fueron de 73.5% (muy bueno) para el recinto con tiempo de reverberación corto y de

56.1% (malo) para el recinto con un tiempo de reverberación largo.

En el tercer artículo se realizaron dos experimentos que se describen a continuación:

Experimento 1. Dos narraciones con duraciones de 8 minutos fueron reproducidas, una de ellas

presentó una relación señal a ruido (SNR por sus siglas en inglés) de 5.0 dBA y la otra una relación

SNR de 28 dBA. La prueba se realizó implementando 2 altavoces ubicados a 1.5 m del oyente.

En este experimento se concluyó que el ruido de fondo puede ser perjudicial para la memoria,

incluso cuando es posible entender lo que se está escuchando.

Experimento 2. Dos narraciones acerca de culturas ficticias fueron reproducidas; cada una de estas

narraciones contó con diez párrafos cortos sobre temas variados (religión, geografía, historia, etc).

Después de escuchar la narración, los participantes contestaron 20 preguntas (dos por cada párrafo

del texto) de manera secuencial. Ambas narraciones se reprodujeron por medio de un altavoz con


dos tiempos de reverberación, uno RT corto de 0.3s en todas las bandas por octava desde 125 Hz

a 4 kHz, y otro RT largo de 1.84s en 125 Hz, 1.46s en 250 Hz, 0.94s en 500 Hz, 0.77s a 1 kHz,

0.78s en 2 kHz y 0.68s en 4 kHz.

Los resultados de este experimento permiten concluir que el tiempo de reverberación y el ruido de

fondo son perjudiciales para la memoria en cuanto a conferencias (netamente habladas).

Particularmente en el experimento 1 se llegó a la conclusión que la memoria se ve más afectada

por un nivel de SNR de 5.0 dBA que por uno de 28.0 dBA.

En cuanto al experimento 2 los resultados son consistentes con investigaciones anteriores de los

efectos del ruido sobre la memoria para la prosa hablada, donde se evidenció que la memoria se ve

más afectada por un tiempo de reverberación largo que por uno corto.

En el cuarto artículo se realizaron dos experimentos con el fin de evaluar si la memoria es afectada

al presentar palabras con un tiempo de reverberación largo y con un tiempo de reverberación corto.

Ambos experimentos se describen a continuación:

Experimento A

En este experimento los participantes escucharon 10 palabras de una lista con tres tipos de tiempo

de reverberación de 0.7s, 1.3s, y 0s (sin tiempo de reverberación), para luego realizar una prueba;

en cual se comprobaba la capacidad de recordar estas palabras.

Experimento B

En este experimento se tienen nueve listas donde cada lista contiene once palabras. Los

participantes escucharon tres de esas listas con un tiempo de reverberación corto y tres más con

tiempo de reverberación largo. Al finalizar cada una de las listas, para los dos tiempos de

reverberación se realizó una prueba de memoria. Posteriormente otras tres listas de palabras fueron

reproducidas, esta vez en la presencia de ruido de fondo, realizando nuevamente la prueba de

memoria al finalizar la escucha.


Cómo conclusión a la serie de experimentos A y B de la tesis doctoral “Room Acoustics and

Cognitive Load when Listening to Speech” se observó que es necesario oír de forma clara lo que

se dice, pero este no es un criterio suficiente para que la población lo recuerde; por lo tanto la

información debe ser escuchada sin mayor esfuerzo, porque de otro modo el aprendizaje puede

verse afectado. Adicionalmente se encontró relación entre la capacidad de memoria operativa y el

efecto de aprendizaje en condiciones pobres de escucha [14].

En otro estudio realizado por Masaaki Uno et al, se implementó la prueba de ejecución continua

(CPT por sus siglas en inglés) para indagar sobre los efectos que conlleva adicionar estímulos

auditivos y visuales (de ruido) en este instrumento de evaluación psicológico, con el fin de detectar

la falta de atención e impulsividad en niños. La prueba fue realizada sobre pacientes con y sin

déficit de atención, aplicando ésta a dos grupos, uno de control sin exposición a estímulos y otro

sometido a ruido. Encontrando que la cantidad de errores y omisiones aumentaron

significativamente en el grupo de niños sin déficit de atención expuesto a ruido, respecto al grupo

sin exposición a este, mientras que en el grupo de niños con déficit de atención se vio reducida la

cantidad de errores en la presencia de ruido, concluyendo que la exposición a este puede ser útil en

las aulas de clase mejorando la atención de los niños con este déficit [15]

A partir del estudio realizado para comprobar cómo el sonido del motor de los carros afecta las

habilidades cognitivas en pacientes con síndrome de apnea del sueño (SAS por sus siglas en inglés),

se presentó la hipótesis de que el ruido constante del motor afecta las habilidades cognitivas,

incrementando el riesgo de accidentes de tránsito. Para esto se realizaron evaluaciones de atención,

coordinación y memoria con las pruebas de Escala de Memoria de Wechsler (EW por sus siglas) y

Prueba de Caminos TMT (Trail Making Test) e implementando estas en un grupo de control con

personas sin dicho síndrome, todos expuestos al mismo ruido. Al finalizar el experimento los

pacientes (SAS) mostraron niveles inferiores de vigilancia respecto al grupo de control, pero no se

presentaron diferencias entre ambos grupos en las otras variables estudiadas, por lo que se concluye

que el ruido continuo del carro no tiene efecto en los tests para ambos grupos [3].

De acuerdo con los estudios, experimentos y artículos recopilados es posible evidenciar cómo en

la mayoría de las investigaciones la presencia de altos niveles de ruido ocasionan efectos negativos

sobre los procesos cognitivos disminuyendo la atención, y afectando de esta manera la memoria a


corto plazo y la capacidad de razonamiento, los cuales son factores influyentes en el retraso del

aprendizaje donde se ve afectada la comunicación verbal y se disminuye el rendimiento en la

capacidad de comprensión lectora. También se evidenció que dichos factores se ven más afectados

por una baja relación señal a ruido, aun cuando se entiende el mensaje transmitido. Adicionalmente

se ha encontrado que el ruido de fondo presenta consecuencias negativas en la salud, generando

estrés, fatiga, depresión, trastorno del sueño, problemas cardiovasculares y disminución de la

capacidad auditiva.

En cuanto al tiempo de reverberación se encontró que la memoria de trabajo se ve perjudicada y

por lo tanto el proceso de aprendizaje a causa de un tiempo de reverberación largo, por lo tanto se

sugiere que los estándares deberían basarse en un criterio de memoria además de un criterio de

inteligibilidad.

B. Marco teórico

1) Auralización

Es definido por Kleiner como

El proceso de representación audible, ya sea por modelado físico o matemático del campo

sonoro generado por una fuente en el espacio, de tal manera que se pueda simular la

experiencia de escucha binaural en una determinada posición, con el fin de recrear la

impresión auditiva de las características acústicas del espacio [16, p. 52].

Las Auralizaciones constan de tres etapas; generación, transmisión y reproducción

a) Generación

Proceso en el cual se obtiene y caracteriza una señal por medio de una grabación o simulación.

Para las señales obtenidas mediante de una grabación, la captura se puede hacer monoaural (un

solo micrófono) o binaural (dos micrófonos a menudo simulando la posición de los oídos) y en

cualquiera de los dos casos la grabación se debe hacer en un entorno libre de reflexiones. Vörlander

plantea un entorno libre como “Una cámara anecóica, semianecóica o en un estudio de grabación


con un alto coeficiente de absorción” [17]. Se hará la captura monoaural o binaural dependiendo

de las características de la respuesta al impulso.

b) Transmisión

Etapa que consiste en definir y aplicar modelos para predecir y estimar la propagación sonora de

la fuente, teniendo en cuenta la interacción con el medio [17]. Dichos modelos son presentados en

la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..

Fig. 1. Modelación de la propagación sonora.

Tomado de: [17].

Para los algoritmos basados en la ecuación de onda se busca resolver el campo sonoro en el dominio

de la frecuencia y así predecirlo y calcularlo numéricamente. Para este tipo de método es posible

conocer la información de fase para modelar la interferencia y difracción con los modos naturales.

En el modelo de propagación del sonido basado en la ecuación de onda se encuentran tres tipos de

métodos: elementos finitos, elementos de borde y el método basado en diferencias finitas. Por otro

lado se tienen modelos basados en acústica geométrica; en el cual se plantean los modelos de

trazado de rayos y fuente imagen [17].


c) Reproducción

Etapa en la que se realiza el procesamiento digital de las señales obtenidas en la etapa de

transmisión (respuesta al impulso) y generación (grabación o simulación) para llevar a cabo la

convolución, dando como resultado los audios auralizados a ser reproducidos en sistemas de

altavoces o audífonos [17].

d) Acústica Geométrica

Método para el cual se utiliza el concepto de rayos sonoros en lugar de ondas sonoras para analizar

los recorridos de estos en el recinto, la pérdida de la energía por distancia y reflexiones en las

diferentes superficies.

e) Elementos Finitos

Método mediante el cual se discretizan cantidades continuas en el dominio de la frecuencia (en este

caso la presión) de todo el volumen del campo para obtener niveles de presión sonora en dBSPL

en todo el recinto.

f) Trazado de rayos

Es un método donde la onda se considera como un rayo el cual lleva cierta energía asociada, ésta

se disipa de la misma manera que se disipan las ondas esféricas, planas o cilíndricas; perdiendo 6

dB si es una onda esférica o 3 dB en el caso de las ondas cilíndricas, cada vez que se duplica la

distancia (Ley del inverso cuadrado). Cada rayo que sale de la fuente llega a una superficie, para

la cual se produce una absorción, reflexión y pérdida por transmisión. En este método el rayo no

lleva información de fase.

g) Opsodis

El OPSODIS es una tecnología por medio de la cual se logra la reproducción binaural, basado en

la distribución óptima de fuentes como lo indica su nombre (Optimal Source Distribution por sus

siglas en inglés). Fue desarrollado a partir del principio de cancelación de Crosstalk, que consiste


en la separación de las señales transmitidas a cada oído, permitiendo así la reproducción de audio

3D [18].

2) Convolución: Operador matemático implementado en sistemas lineales mediante el cual es

posible describir la relación que existe entre una señal de entrada, una respuesta al impulso y una

señal de salida [19]. Lo que se puede entender como dar las características de un sistema a otro.

3) Tiempo de Reverberación

Tiempo que tarda en decaer el nivel hasta hacerse inaudible luego de ser interrumpida la fuente.

Para este se estipulan varios niveles de decaimiento.

El tiempo de reverberación de acuerdo con Sabine está dado por:

𝑅𝑇 =0,16𝑉

𝐴 (1)

Donde

V= Volumen de la sala

A= Absorción total

El valor promediado del tiempo de reverberación está dado por:

𝑅𝑇𝑀𝑖𝑑 =𝑅𝑇500𝐻𝑧 + 𝑅𝑇1000𝐻𝑧

2 (2)

a) Respuesta al Impulso: Permite obtener caracterizaciones de las propiedades de un sistema [20].

b) Inteligibilidad: Carrión define la inteligibilidad como:

El grado de entendimiento de la palabra. Para la evaluación de este se usa el porcentaje de

Pérdida de Articulación de Consonantes o %ALCons ya que la comprensión del mensaje

depende en gran medida de la percepción de las consonantes, también se cuenta con el

STI y RASTI (Rapid Speech Transmission Index) calculados a partir de la reducción de

índices de modulación por la existencia de reverberación y ruido de fondo [21], pp 433.


STI: método para la medida de la inteligibilidad de la palabra, teniendo valores de “0” como

nulo o malo y “1” excelente (totalmente inteligible) [21].

Objetivo de referencia para parámetros de la inteligibilidad se muestran en la Tabla I:

Tabla I. OBJETIVO DE REFERENCIA PARA PARÁMETROS DE INTELIGIBILIDAD.

STI / RASTI VALORACIÓN SUBJETIVA

0.88 – 1 Excelente

0.66 – 0.86 Buena

0.50 – 0.64 Aceptable

0.36 – 0.49 Pobre

0.24 – 0.34 Mala

Nota: Adaptado de [21].

c) Distancia Crítica

Distancia para la cual el nivel de presión sonora del campo directo es igual al nivel de presión

sonora del campo reverberante. Es posible determinar ésta a partir del tiempo de reverberación

RT60 o por la constante de la sala R [22].

La expresión a partir del tiempo de reverberación está dada por:

𝐷𝑐 = 0.06√𝑄 ∗ 𝑉

𝑇60(1 − 𝛼) (3)

Donde

V: es el volumen de la sala

T60: el tiempo de reverberación medio

𝛼: es el coeficiente de absorción

La expresión para la constante de la sala está dada por:


𝐷𝐶 = 0.14√𝑄 ∗ 𝑅 (4)

Donde

Q es la direccionalidad de la fuente

R es la constante de la sala

4) Ruido de fondo

Carrión lo define como: “Todo aquel ruido que se percibe en una sala cuando en la misma no se

realiza ninguna actividad” [22].

a) Curvas NC:

Las curvas NC son criterios de evaluación del ruido de fondo en un recinto. Establecidas como una

forma generalizada de los niveles de ruido recomendados para diferentes tipos de recintos. Fueron

obtenidas mediante evaluaciones objetivas de las molestias provocadas por determinados ruidos

ambientales, realizando el análisis en bandas de octava comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz [22].

Las curvas NC se muestran en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..

Fig. 2. Curvas NC.

Tomado de: [22].


b) Diferencias apenas perceptibles (JND por sus siglas en inglés)

Indica los cambios en los niveles de intensidad mínimos que pueden ser detectados por el oído

humano. El valor requerido para identificar el cambio depende de la intensidad inicial, además de

la frecuencia (en menor medida), siendo aproximadamente de 1 dBA. Esta es expresada por la Ley

de Weber que para fracción en decibeles está dada por [23]:

𝐹𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑊𝑒𝑏𝑒𝑟 𝑒𝑛 𝑑𝐵 = 10𝑙𝑜𝑔 (∆𝐼

𝐼) (5)

Donde

I es la intensidad

I es la adición requerida para percibir el cambio (JND de la intensidad)

5) Instrumentos Psicológicos para la Evaluación de Procesos Cognitivos

a) Curva de memoria verbal (CM por sus siglas):

Prueba que evalúa la memoria a corto plazo, planteada en 1992 por Ardila y Ostrosky [24], descrita

por Lezak en1995 y posteriormente por Spreen y Strauss en 1999. Se evalúa mediante la evocación

de un listado de palabras.

b) Escala de Memoria de Wechsler:

Es un instrumento diseñado para evaluar aspectos como la memoria declarativa episódica o

capacidad de almacenar y recuperar información de un contexto específico y la memoria de trabajo.

Esta se encuentra constituida de varios subtest como el control mental, memoria lógica, retención

de dígitos y pares asociados [25].

c) Prueba de Ejecución Continua:

Esta prueba evalúa la presencia de alteraciones en la atención sostenida y selectiva. Fue

desarrollada inicialmente por los psicólogos Haldor Rosvold, Allan Mirsky, Irwin Sarason, Edwin


Bransom, y Lloyd Beck en 1956 [24], y reportada en el Journal of Consulting Psychology.

Posteriormente fue modificada por Muriel Deutsch Lezak, quien además de realizar

modificaciones a la ejecución visual, desarrolló una prueba basada en la escucha [26].

d) Trail Making Test:

Desarrollado en 1944 como parte del Army Individual Test Battery es uno de los test

neuropsicológicos más populares; este proporciona información de búsqueda visual, flexibilidad

mental y funciones ejecutivas, evaluado por medio de dos pruebas, el TMT-A evaluado a partir de

la capacidad de dibujar líneas para unir 25 números consecutivos distribuidos en una hoja, y el

TMT-B que se evalúa alternando letras con números [27].

e) Inventario de Ansiedad Rasgo – Estado (IDARE por sus siglas):

Este inventario auto evaluativo diseñado por Spielberger, Gorsuch y Lushene en 1996, evalúa dos

formas independientes de ansiedad: ansiedad como estado, siendo esta una condición emocional

transitoria y ansiedad como rasgo, que indica una propensión ansiosa estable [28].

6) Pruebas estadísticas

a) Prueba de Normalidad de Shapiro-Wilk

De acuerdo con el departamento de estadística e investigación operativa de la universidad de

Sevilla se define la prueba estadística de Shapiro-Wilk como: “El ajuste de la muestra, representada

en el papel probabilístico normal a una recta. Se rechaza la normalidad cuando el ajuste lineal es

malo, lo que se refleja en valores pequeños del estadístico, más específicamente en valores

inferiores a 0,05”. Esta prueba es recomendada para muestras n < 50 [29].

b) Prueba de Kruskal Wallis

Mario F. Triola define la prueba de Kruskal Wallis (también llamada prueba H) como:

Una prueba no paramétrica que utiliza rangos de datos muestrales de tres o más poblaciones

independientes. Se utiliza para probar la hipótesis nula de que las muestras independientes


provienen de poblaciones con medianas iguales; la hipótesis alternativa es la aseveración

de que las poblaciones tienen medianas que no son iguales [30].

7) Estándares y normativas internacionales

Debido al gran interés presentado por la influencia de la acústica como un factor crítico en el

contexto de la educación, algunos países y organizaciones han desarrollado normativas en torno al

diseño de aulas, incluyendo orientación sobre los niveles adecuados de tiempo de reverberación,

ruido de fondo, y en algunos casos aislamiento acústico de la fachada y aislamiento acústico entre

habitaciones. Dos de las publicaciones más recientes y relevantes al respecto son la ANSI S 12.60

– 2002, desarrollada para Estados Unidos, y el Building Bulletin 93, desarrollado para el Reino

Unido, las cuales son presentadas en la


Tabla II, donde se muestran algunos estándares y normativas internacionales para ruido de fondo

y tiempo de reverberación [3].


Tabla II. RECOMENDACIONES INTERNACIONALES PARA NIVELES DE RUIDO Y TIEMPO DE

REVERBERACIÓN MÁXIMOS EN AULAS DE CLASE.

Estándar Lugar Nivel de ruido Tiempo de

reverberación

WHO Guidelines Salones de clase 35 dB LAeq 0.6

ANSI S12.60-2002

Salones de clase con

un volumen< 283 m3 35 dB LAeq 1 h 0.6


un volumen < 283m3

and < 566 m3

35 dB LAeq 1 h 0.7


un volumen > 566

m3

40 dB LAeq 1 h -

Building bulletin

93

Salones de clases de

primaria 35 dB LAeq 30 min < 0.6

Salones de clases de

secundaria 35 dB LAeq 30 min < 0.8

Grande (> 50

personas) Salón de

lectura

30 dB LAeq 30 min < 1.0

Salones para sordos 30 dB LAeq 30 min < 0.4

ASHA (1995) Salones para sordos 30 - 35 dB (A)

SNR --> 15dB < 0.4

BATOD (2001) Salones para sordos

< 35 dB(A) SNR

--> 20dB para 125

- 750 HZ y SNR -->

15 dB para 750

Hz-4 kHz

< 0.4 (125 Hz – 4kHz)

Nota: Adaptado de [3].


V. METODOLOGÍA

Este es un estudio complementario a los proyectos Análisis del impacto de las condiciones

acústicas en un aula y realizados con antelación por Deimer Quintero, en el cual se desarrollan las

variables independientes de ruido de fondo, tiempo de reverberación y su influencia sobre las

variables dependientes de atención, memoria y función ejecutiva. Para el estudio se implementan

las herramientas de evaluación correspondientes grabaciones, encuestas y formatos de valoración,

además de resultados de investigaciones institucionales previas como los datos obtenidos en el

estudio del Análisis del impacto de las condiciones acústicas en un aula [31], aumentando la

cantidad de valores por cada variable acústica evaluada, respecto a los cuatro grupos estudiados

anteriormente, e implementando una nueva metodología basada en un análisis independiente de las

variables en cuestión.

A. Antecedentes

Dado que esta investigación pretende expandir estudios previos [31], en los que se identificaba el

tiempo de reverberación largo como una variable de influencia negativa en todos los procesos

cognitivos, se implementaron modelos de los levantamientos geométricos realizados en el software

CATT-Acoustic por D. Urrego [32] con la finalidad de analizar la influencia de nuevas

condiciones. Los modelos del recinto evaluado corresponden al mini auditorio II de la Universidad

San Buenaventura, seccional Medellín, el cual cuenta con una capacidad aproximada de 40

personas y un volumen aproximado de 140m3. Dichos modelos son presentados en dos

condiciones, el espacio en su estado actual con un tiempo de reverberación medio de 2.6s y el

espacio con un acondicionamiento acústico hipotético que permite obtener un tiempo de

reverberación de 0.8s. Adicionalmente se utilizó el ruido de fondo característico del lugar,

capturado por medio de la cabeza binaural 01dB Cortex MK2b, y se tomaron las grabaciones de

los mensajes a utilizar en las pruebas psicotécnicas realizadas en el estudio A de la Universidad

San Buenaventura Seccional Medellín.


1) Recinto Modelado

La caracterización de las condiciones iniciales del recinto, desarrollado por D. Urrego [32], se

realizó mediante las mediciones de tiempo de reverberación y ruido de fondo, medidos según los

estándares ISO 3382-2 e ISO 1996 respectivamente.

Tiempo de Reverberación: Medición realizada según lo establecido en la ISO 3382-2 con

una precisión de ingeniería, implementando tres posiciones de receptor y dos de fuente. Para esta

medición se utilizó una fuente omnidireccional y un barrido en frecuencia para excitar el recinto.

Esta medición arrojó un RTmid = 2.6s [32].

Ruido de Fondo: Medición realizada de acuerdo a la ISO 1996 mediante el sonómetro

Cesva SC310 tipo 1. Midiendo el nivel de presión sonoro continuo equivalente ponderado A por

bandas de octava durante 10 minutos en tres posiciones del recinto. La suma energética obtenida

arrojó un LAeq = 48.5 dBA [32].

2) Procesamiento del Ruido de Base

El ruido de fondo fue capturado mediante la cabeza binaural 01dB Cortex Mk2b. Posteriormente

las variaciones de nivel fueron analizadas por medio de la función diff del software MATLAB,

encontrando que se presentaban variaciones mayores a 4.0 dBA. Dichas variaciones fueron

eliminadas de la señal implementada mediante el software Reaper por E. Higuita [33] en el

proyecto Análisis del impacto del carácter temporal y frecuencial del ruido en un recinto

pedagógico sobre procesos cognitivos mediante auralizaciones,con la finalidad de obtener un

ruido continuo.

3) Mensajes a Auralizar

La grabación de los mensajes del protocolo para pruebas psicotécnicas, que consiste en listados de

palabras, letras e historias, fue realizado en el estudio A de la Universidad de San Buenaventura

seccional Medellín debido a su bajo tiempo de reverberación con un RTmid = 0,2s [31]. Esta fue

realizada por medio del software Pro Tools donde las palabras fueron evocadas por una voz

masculina. El mensaje grabado fue tomado del proyecto Impacto de las condiciones acústicas en


la inteligibilidad y la dificultad de escucha en tres aulas de la Universidad de San Buenaventura

Medellín, Sede San Benito [32].

B. Criterios de diseño de los parámetros acústicos a evaluar

El ruido de fondo y tiempo de reverberación fueron evaluados independientemente con la finalidad

de obtener una información precisa sobre la influencia de dichas variables en diferentes procesos

cognitivos.

Variable Independiente Ruido de Fondo

La influencia del ruido de fondo fue evaluada mediante cuatro niveles, partiendo de los niveles

implementados en investigaciones previas [31], con un valor óptimo de 35.0 dBA y un valor

medido máximo de 48.5 dBA. Adicionalmente dos valores intermedios de 39.5 y 44.0 dBA fueron

agregados, con la finalidad de realizar una estudio de la influencia de esta variable aumentando en

pasos de 4.5 dB, cuyo valor es cercano a las diferencias de niveles percibidas por un ser humano

[23, p. 54]. Para este estudio fue usada la condición óptima de tiempo de reverberación de 0.8s en

la reproducción de las pruebas. Los valores de ruido de fondo seleccionados y su comparación con

los valores medidos al momento de realizar las pruebas son presentados en la Tabla III.

Tabla III. PROMEDIO DE LOS NIVELES DE RUIDO DE FONDO ESTIMADOS Y MEDIDOS.

Leq,A Estimado (dBA) Leq,A Medido (dBA)

35.0 36.0

39.5 39.7

44.0 43.8

48.5 48.4

Variable Independiente Tiempo de Reverberación

Al igual que para el ruido de fondo, fueron evaluados cuatro tiempos para la reproducción del

mensaje, tomando el valor mínimo de una condición ideal correspondiente a 0.8s, y máximo del

tiempo de reverberación medido en el recinto de 2.6s. Dos valores intermedios de 1.4s y 2.0s (con

pasos de 0.6s) fueron agregados a la evaluación, esto con el fin de realizar un análisis más detallado


del deterioro progresivo que se puede producir al ser aumentado este valor, cuyos estudios previos

han señalado ser de mayor influencia para la mayoría de las pruebas [31]. En este estudio se

implementó el ruido de fondo en su condición recomendable de 35.0 dBA para la reproducción en

paralelo en las pruebas.

Para obtener los tiempos de reverberación seleccionados, se realizaron cuatro modelos del recinto

en el software CATT-Acoustic modificando los coeficientes de absorción y áreas del

acondicionamiento planteado [32] para obtener los tiempos requeridos mediante el método de

acústica geométrica, y convolucionando en el software MATLAB la respuesta al impulso entregada

por el módulo de post procesamiento de CATT-Acoustic con el mensaje anecóico.

Los valores de tiempo de reverberación seleccionados y su comparación con los valores simulados

y calculados son presentados en la Tabla IV

Tabla IV. RTMID ESTIMADOS Y SIMULADOS.

RTMid Estimado

(Segundos)

RTMid Simulado

(Segundos)

RTMid Calculado

(Segundos)

0.8 0.74 0.74

1.4 1.40 1.39

2.0 1.97 1.96

2.6 2.61 2.64

Finalmente el análisis de ambas variables da como resultado 7 grupos de combinaciones, con uno

de ellos sirviendo como grupo de control al evaluar las condiciones ideales. Dichos grupos son

especificados en la


Tabla V.


Tabla V. GRUPOS DE VARIABLES INDEPENDIENTES

Grupo RTMid (s) Leq,A (dBA)

A 0.8 35.0

B 1.4 35.0

C 2.0 35.0

D 2.6 35.0

E 0.8 39.5

F 0.8 44.0

F 0.8 44.0

C. Modelamiento de recintos para la obtención de respuestas al impulso

Los tiempos de reverberación seleccionados para este estudio, fueron obtenidos por medio

acondicionamientos acústicos hipotéticos del recinto realizados en el software CATT-Acoustic,

partiendo del acondicionamiento planteado por D. Urrego [32]. El modelo fue realizado sin

elementos adicionales como sillas o mesas propias del recinto. Las características de los

acondicionamientos y sus respectivas imágenes son presentadas en esta sección.

Condición inicial con RTmid = 2.6s

El tiempo de reverberación correspondiente a 2.6s parte de la condición actual del recinto,

presentado en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..


Fig. 3. Modelo en CATT-Acoustic del mini auditorio II

Condición 1 para obtener un RTMid = 0.8s

El acondicionamiento que permite obtener un tiempo de reverberación de 0.8s emplea 2

resonadores, además 14 paneles absorbentes de fibra de vidrio, con un área total de 21.1m2,

distribuidos en las paredes laterales y la pared trasera como se presenta en la ¡Error! No se

encuentra el origen de la referencia. Este acondicionamiento fue planteado a partir de lo

propuesto en investigaciones anteriores [31].


Fig. 4. Condición 1, Modelo en CATT-Acoustic del mini auditorio II


El acondicionamiento que permite obtener un tiempo de reverberación de 1.4s emplea 15.6 m2 de

fibra de vidrio distribuidos en 11 paneles en las paredes laterales y trasera del recinto,

adicionalmente cuenta con 2 resonadores en los laterales delanteros, con mayor proximidad a la

fuente, como se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..




El acondicionamiento para el tiempo de reverberación de 2.0s emplea 4 panales absorbentes de

fibra de vidrio, con un total de 6.6m2, como se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen

de la referencia..



D. Metodología de obtención de respuestas al impulso

El proceso mediante el cual se obtuvo la respuesta al impulso binaural para los tiempos de

reverberación planteados es presentado en el siguiente diagrama de bloques, ¡Error! No se

encuentra el origen de la referencia..


Fig. 7. Diagrama de bloques de la metodología de Creación de Auralizaciones

E. Metodología de convolución

A partir de la obtención de las respuestas al impulso binaurales se realizó la convolución con el

mensaje para las pruebas psicotécnicas, por medio de software MATLAB (el código de

convolución se muestra en el anexo E). Presentado en el siguiente diagrama de bloques, ¡Error!

No se encuentra el origen de la referencia..


Fig. 8. Diagrama de bloques del algoritmo de Convolución

VI. ESTUDIO PILOTO

Una prueba piloto es un estudio preliminar realizado con el fin de determinar una metodología para

el desarrollo de un experimento posterior. Durante una prueba piloto se implementa un control

inicial de las variables extrañas que puedan presentarse en el experimento, depurando de esta

manera los factores externos que lleguen a influir y alterar los resultados obtenidos.


En el estudio desarrollado se garantizó una validez interna mayor que externa, por medio del

control o eliminación de variables como iluminación, temperatura, y ruido externo, además del

sesgo a la población a partir de la implementación de un cuestionario inicial (Anexo A), en el cual

se indagó la presencia de diagnósticos médicos actuales pertinentes al experimento, diagnósticos

psicológicos, dificultad sensorial o motora, pérdidas auditivas o exposición a ruido intenso.

Adicionalmente se solicitó a los participantes que se abstuvieran de consumir cafeína, energizantes

y nicotina, con el fin de que no alterar los resultados obtenidos.

Este experimento consta de tres variables dependientes: atención, memoria y función ejecutiva y

dos variables independientes: ruido de fondo y tiempo de reverberación.

A. Muestra y Diseño

El estudio incluyó 28 participantes, 4 por cada grupo, pertenecientes a una población universitaria

entre los 18 y 35 años, implementando cuatro tipos de pruebas psicotécnicas objetivas que se

presentan en el anexo A, con el fin evaluar los parámetros acústicos: tiempo de reverberación y

ruido de fondo.

B. Instrumentos Psicológicos

Curva de memoria verbal: En esta prueba se reproduce una señal auralizada que consiste en un

listado de diez palabras, y se solicita al participante que repita estas en el mismo orden presentado.

La prueba finaliza cuando el participante logre decir las diez palabras en el orden correcto o cuando

haya realizado diez ensayos.

Escala de memoria de Wechsler: Esta prueba consta de cuatro partes:

Para la primera parte denominada subtest de control mental se solicita al participante que realice

diferentes procesos mentales como realizar una cuenta regresiva desde 20 hasta 1, recitar el

abecedario y sumar de 3 en 3 partiendo de 1 hasta llegar a 40. Donde el evaluador cronometrará

el tiempo tomado para cada una de estas.


Para la segunda parte denominada subtest de memoria lógica se reproducirán dos historias

auralizadas, donde al finalizar la reproducción se pedirá al participante que narre la historia lo

más fielmente posible, anotando la cantidad de elementos evocados de cada historia.

Para la tercera parte denominada subtest de retención de dígitos se reproducirá una señal

auralizada que consiste en una sucesión de dígitos que el participante deberá repetir en el mismo

orden o en el orden inverso según lo indicado, mientras el evaluador registra si estos son evocados

de manera correcta.

Para la cuarta parte denominada subtest de pares asociados se reproducirá una señal auralizada

que consiste en una lista de pares de palabras, al finalizar el listado se recitará una de las palabras

de la lista y se indicará al participante que diga el par que esta tiene asociado. El evaluador anotará

las palabras indicadas correctamente. El experimento termina cuando el participante acierta todas

las palabras asociadas o realice tres intentos.

Prueba de ejecución continua: Esta consta de dos partes; visual y auditiva.

Visual: Al participante se le entrega una hoja la cual tiene diferentes letras; el participante deberá

subrayar con color rojo todas las letras A que encuentre en el menor tiempo posible. Se

cronometrará el tiempo que tarde hacerlo.

Auditiva: Se reproduce una señal auralizada que cosiste en un listado de letras, el participante

deberá indicar con un golpe sobre la mesa cada vez que escuche la letra A. El evaluador registrará

cuáles atiende (aciertos), cuáles no atiende (omisiones) y las letras indicadas diferentes de A

(comisiones).

Prueba de caminos TMT: Está consta de dos partes.

TMT A: Se le entrega al participante una hoja la cual contiene los números del uno al veinte, el

participante deberá unirlos por medio de líneas rectas consecutivamente desde el primero hasta

el último sin levantar el lápiz de la hoja, sin atravesar los círculos que encierran los números y en

caso de equivocarse no debe borrar, sólo podrá continuar en la parte donde se equivocó. Deberá

hacer este ejercicio en el menor tiempo posible; el cual será cronometrado.

TMT-B: En la segunda parte se siguen las indicaciones de la parte uno; difiriendo del TMT-A en

que alternaran los números con las letras.


Inventario de Ansiedad

Es un cuestionario en el cual hay 10 ítems positivos de ansiedad, es decir que a mayor puntuación

mayor ansiedad y 10 ítems negativos, donde la forma de respuesta va de 0 a 4. En la Escala de

Estado, se le orienta al participante a responder con sinceridad cómo se siente en el momento actual

en relación a los ítems formulados [28].

C. Calificación de los instrumentos psicológicos

Curva de memoria verbal:

Se evalúan el número de ensayos, el volumen máximo (mayor cantidad de palabras evocadas),

volumen inicial (primera evocación), forma de la curva, el índice organizacional y la evocación

diferida (realizadas a los 3 y 20 minutos a partir de la finalización de la prueba).

Escala de memoria de Wechsler:

Estos tres subtest contienen los siguientes elementos para ser calificados:

Tiempo en segundos.

Errores.

Puntos.

Subtest control mental

Conteo regresivo desde 20 hasta 1.

Inmediatamente se inicia el registro del tiempo con el cronómetro. El examinador puede repetir

esta instrucción pero sin ayudar a la ejecución del sujeto. Registre los errores y el tiempo en

segundos.

Tiempo Límite: 30 segundos

Puntuación:

Otorgue 2 puntos si no hubo errores y realizó la prueba dentro del tiempo límite.

Otorgue 1 punto si hubo un error y la prueba fue realizada durante el tiempo límite.

Otorgue 1 punto extra si el sujeto realiza la prueba correctamente sin errores y en 10 segundos.


Puntuación máxima: 3 puntos

Abecedario.

Se registra el tiempo y los errores y se sigue la calificación del conteo regresivo

Conteo de 3 en 3 a partir de 1.

Registre los errores y el tiempo en segundos.

Tiempo Límite: 45 segundos

Puntuación:

Otorgue 2 puntos si no hubo errores.

Otorgue 1 punto si hubo un solo error

Otorgue 1 punto extra si el sujeto realiza la prueba sin errores y en 20 segundos.

Puntaje máximo: 3 puntos

Para la calificación se consideran errores para las tres tareas:

Puntaje máximo en los 3 subtest: 9 puntos

Subtest Memoria Lógica

Para cada historia se suman la cantidad de ideas principales que el participante es capaz de recordar,

la historia uno se conocerá como A y la historia dos será B. Para la suma total se sigue la ecuación

6:

(𝐴 + 𝐵)

2 (6)


Sub test retención de dígitos

A partir de la lista reproducida se toma el número máximo de dígitos que fue repetido

correctamente.

Puntaje máximo dígitos progresivos: 8 puntos


Puntaje máximo dígitos regresivos: 7 puntos.

Sub test pares asociados

Se suman todos los créditos obtenidos en asociaciones fáciles y se divide este puntaje en 2, luego

se suman todos los créditos de asociaciones difíciles. La puntuación total es la suma de ambos

puntajes, asociaciones fáciles y difíciles.

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝑓á𝑐𝑖𝑙

2+ 𝑑𝑖𝑓í𝑐𝑖𝑙 (7)


Prueba de ejecución continua:

Esta consta de dos partes; visual y auditiva ejecución continua visual (ECV por sus siglas), esta

prueba contiene los siguientes elementos para ser calificada:

Aciertos.

Comisiones.

Omisiones.

Tiempo en segundos.

Ejecución continua auditiva (ECA por sus siglas), esta prueba contiene los siguientes elementos

para ser calificada

Aciertos.

Omisiones.

Comisiones.

Prueba de caminos TMT: Está consta de dos partes, donde ambas contienen los siguientes

elementos para ser calificadas.

Tiempo en segundos.

Cantidad de comisiones.

Cantidad de omisiones.


Cantidad de errores.

Puntaje total.

Inventario de ansiedad

Para calificar, se debe conocer el puntaje de cada uno de los veinte ítems y clasificarlos en A o B.

Los ítems 3,4,6,7,9,12,13,14,17,18 pertenecen al grupo A y los ítems 1,2,5,8,10,11,15,16,19 y 20

pertenecen a B. Se suman los puntajes de A por aparte de los puntajes de B y se aplica la ecuación

7.

(𝐴 − 𝐵) + 50 (7)

De acuerdo con el resultado se determina el nivel de ansiedad cómo se muestra a continuación:

Alto (> = 45)

Medio (30-44)

Bajo (< = 30)

D. Equipos

Los experimentos fueron conducidos en el estudio A (cuyo plano y foto se muestran en el Anexo

B) de la Universidad San Buenaventura seccional Medellín, debido a su aislamiento y

acondicionamiento acústico. Para todas las pruebas se utilizó la misma configuración, garantizando

la continuidad por medio de la implementación de un protocolo de control en el cual se tienen en

cuenta variables como la temperatura (24ºC), iluminación constante entre otras. Adicionalmente se

mantuvo la configuración del equipamiento, y ubicación de los elementos, como el sistema de

reproducción a 1.8 metros del receptor y la misma cantidad y disposición de los paneles.

Para reproducir el mensaje se implementó el software Reaper, ejecutado desde un Macbook Pro

conectado al sistema OPSODIS por medio de un RCA-mini Jack 1/8 a la salida de auriculares

como se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.. Se tuvo a

consideración que el nivel de volumen del OPSODIS y la salida del computador permanecieran

constantes con un indicador de 30 para el OPSODIS y 75% para el computador, por lo que los

niveles fueron controlados desde los faders del software.


Fig. 9. Diagrama de conexión

Para la reproducción en paralelo con el mensaje grabado de las pruebas, se buscó mantener una

relación señal a ruido de 15 dBA aproximadamente para todas las pruebas en las que se evalúo el

nivel del ruido de fondo.


VII. RESULTADOSY ANÁLISIS

Para realizar el de análisis estadístico es necesario establecer el método de evaluación, seleccionado

mediante la determinación de la normalidad y las características de las variables independientes,

además del tamaño de la muestra.

La normalidad de las variables se evalúo mediante la prueba de Shapiro-Wilk, diseñada para

experimentos con una muestra n < 50 personas, obteniendo como resultado la no normalidad de

las variables dependientes. A partir de lo obtenido se procede a implementar un análisis estadístico

no paramétrico de Kruskal Wallis, como se muestra en TABLA VI.

TABLA VI. SIGNIFICANCIA ASINTÓTICA POR KRUSKAL WALLIS

Pruebas Significancia

asintótica

Puntaje IDARE A 0,119

Puntaje IDARE B 0,223

Total IDARE 0,292

ECA Aciertos 0,196

ECA Comisiones 0,119

ECA Omisiones 0,196

ECV Tiempo en Segundos 0,071

ECV Aciertos 0,465

ECV Omisiones 0,465

ECV Comisiones 1

CM Ensayos 0,662

CM Volumen Inicial 0,483

CM Volumen Máximo 0,174

CM Tipo de Curva 0,937

CM Índice Organizacional 0,777

CM Diferida 3 Min 0,163


EW Tiempo Regresiva 20-1 0,138

EW Errores Regresiva 20-1 0,423

EW Puntos Regresiva 20-1 0,15

EW Tiempo Abecedario 0,136

EW Errores Abecedario 0,339

EW Puntos Abecedario 0,587

EW Tiempo Conteo 1-40 0,205


La significancia asintótica

determina la homogeneidad

de la influencia de las variables

dependientes, para lo cual se

dice que una muestra es

homogénea si su valor es superior

a 0.05, comprobando la

hipótesis nula. En caso de ser

menor a 0.05 se rechaza la

hipótesis nula, indicando que al

menos una de las variables

independientes presenta mayor

influencia [30].

Dado que todos los valores

obtenidos para las variables

dependientes fueron superiores

a 0.05 se observa que no existe una

significancia asintótica relevante en las condiciones de tiempo de reverberación y ruido de fondo.

Dichos resultados pueden ser atribuidos a diferentes factores, como el tamaño de la muestra, que

para el caso es insuficiente, debido a la gran cantidad de grupos evaluado respecto a la pequeña

muestra por cada uno, además de las variaciones en la replicabilidad del protocolo de evaluación a

causa de participación de diferentes evaluadores.

Es posible considerar dichas las variaciones en la replicabilidad del protocolo son ocasionadas por

la participación de diferentes evaluadores, lo cual es considerado como variable significativa no

controlada en este estudio, convirtiéndola en una variable extraña de procedimiento que puede

actuar como fuente de confusión. El efecto de confusión es un término predeterminante, en el cual

se explica que es posible tener más de una variable actuando al mismo tiempo y por lo tanto obtener

resultados en los cuales no es posible conocer cuál es la variable responsable de los mismos.

TABLA VII. CONTINUACIÓN SIGNIFICANCIA

ASINTÓTICA POR KRUSKAL WALLIS

Pruebas Significancia

asintótica

EW Errores Conteo 1-40 0,528

EW Puntos Conteo 1-40 0,345

EW Total Control Mental 0,960

EW Puntaje Historias 0,157

EW Dígitos Progresivos 0,275

EW Dígitos Regresivos 0,261

EW Dígitos Total 0,264

EW Pares Asociados Ensayos 0,142

EW Logro Pares Asociados 0,293

EW Pares Asociados Total 0,308

TMT A Tiempo 0,263

TMT A Total 0,819

TMT A Comisiones 0,519

TMT A Omisiones 0,519

TMT A Errores 0,724

TMT B Tiempo 0,253

TMT B Total 0,856

TMT B Comisiones 0,095

TMT B Omisiones 0,190

TMT B Errores 0,856


En el caso de este experimento se pretendieron aislar los efectos de una o más variables por medio

de la eliminación y constancia de estas, con el fin de que los efectos en las variables dependientes

sean causados netamente por las variables independientes. El controlar la replicabilidad del

protocolo permite aumentar la validez interna y por lo tanto la confiabilidad de los resultados de

un experimento, o en el caso contrario puede invalidar las conclusiones del mismo.

A partir de los resultados no concluyentes encontrados, se planteó una alternativa adicional, en la

cual se toman los grupos A, C, D y G para analizar. La intensión con estos grupos es aumentar la

muestra a nueve personas por grupo, donde se obtiene una muestra total de 36 personas. Para el

grupo C se aplicaron cinco pruebas adicionales a las aplicadas inicialmente en este experimento y

para los tres grupos restantes se complementó la muestra por medio de las evaluaciones aplicadas

en investigación Análisis del impacto de las condiciones acústicas en un aula [31], en la cual se

evaluaron las mismas variables independientes y dependientes.

El grupo C, correspondiente a un tiempo de reverberación de 2 segundos y un ruido de fondo de

35 dBA, es seleccionado a partir de la identificación en investigaciones previas del tiempo de

reverberación como una de las variables más influyentes sobre los procesos cognitivos [31].

Al seleccionar una variable de tiempo de reverberación intermedia para la evaluación de su

influencia es posible realizar comparaciones entre la variable en su condición óptima (también

conocida como grupo de control), correspondiente a un tiempo de reverberación de 0.8 segundos

y ruido de fondo de 35 dBA y la variable en la condición crítica con un tiempo de reverberación

de 2.6 segundos y ruido de fondo de 35 dBA, completando así la muestra con cinco resultados de

cada una de las condiciones extremas realizadas por D. Quintero [31].

Para realizar el de análisis estadístico de esta etapa, se evaluó la normalidad de las variables por

medio de la aplicación de la prueba de Shapiro-Wilk, arrojando como resultado la no normalidad

de las variables dependientes. A partir de este resultado, se aplicó la prueba no paramétrica Kruskal

Wallis, indicando la presencia de diferencias significativas en siete componentes: Curva de

Memoria Verbal Evocación 3 minutos, Ensayos Curva de Memoria Verbal, Volumen Inicial Curva

de Memoria Verbal, Volumen Máximo Curva de Memoria Verbal, Dígitos Regresivos Escala de


Wechsler, Dígitos Total Escala de Wechsler y Ensayos Pares Asociados Escala de Wechsler. La

significancia asintótica de las variables mencionadas se presenta en la Tabla VIII.

Tabla VIII. SIGNIFICANCIA ASINTÓTICA POR KRUSKAL WALLIS

Prueba Significancia Asintótica.

CM Volumen Inicial 0,003

CM Ensayos 0,026

CM Volumen Máximo 0,001


EW Dígitos Regresivos 0,034

EW Dígitos Total 0,049

EW Pares Asociados Ensayos 0,015

En la componente CM Volumen Inicial (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.) en

la cual se evalúa la atención por medio de la evocación de un listado de diez palabras, se observa

que el grupo G correspondiente a un tiempo de reverberación de 0.8 segundos y un ruido de fondo

de 48.5 dBA es el que presenta los mejores resultados con un promedio de 5.1 palabras evocadas,

por lo que llama la atención que este grupo presentó mejores resultados que el grupo de control, lo

cual podría indicar que el rendimiento atencional se ve beneficiado por la presencia de un ruido de

donde fondo de alto nivel. Por otro lado se evidencia que el grupo con una menor evocación de

palabras es el grupo C correspondiente a una de las condiciones desfavorables de tiempo de

reverberación, sorprendiendo que se presenten peores resultados con un tiempo de reverberación

de 2 segundos que en la condición crítica.


Fig. 10. Rango promedio volumen inicial curva de memoria verbal.

En esta componente, en la cual se evalúa la memoria de trabajo, se presenta nuevamente el grupo

G como el mejor resultado (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.), requiriendo

menos ensayos para la evocación en el orden correcto de las diez palabras y presentando los peores

resultados para los grupos C y D, indicando así que tiempos de reverberación largos dificultan el

cumplimiento de la tarea.

A

C

A

D

G


Fig. 11. Rangos promedio ensayos curva de memoria verbal.

Tanto en el volumen máximo (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.) como en la

evocación a tres minutos (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.), componentes en

los que se evalúa la memoria de trabajo, se observó como los mejores resultados provienen de los

grupos A y G, los cuales presentan un tiempo de reverberación corto, mientras que los grupos C y

D que corresponden a tiempos de reverberación largos presentan los peores resultados, por lo que

se puede inferir que la memoria de trabajo se ve afectada por tiempos de reverberación largos.

A

C

A

D

G


Fig. 12. Rango promedio volumen máximo curva de memoria verbal

Fig. 13. Rango promedio volumen máximo curva de memoria verbal

En cuanto a la escala de Wechsler, que contiene los componentes de dígitos regresivos (¡Error!

No se encuentra el origen de la referencia.) y dígitos total (¡Error! No se encuentra el origen

de la referencia.) se observa cómo el grupo G y C que presentan características opuestas en tiempo

A

C

A

D

G

A

C

A

D

G


de reverberación y ruido de fondo presentan resultados similares, por lo que no es posible atribuir

la influencia de ninguna de las variables independientes a los procesos cognitivos evaluados.

Fig. 14. Rango promedio dígitos regresivos Escala de Wechsler

Fig. 15. Rango promedio dígitos total Escala de Wechsler

A

C

A

D

G

A

C

A

D

G


En la componente cantidad de ensayos para pares asociados (¡Error! No se encuentra el origen

de la referencia.), la cual evalúa la memoria a corto plazo y la atención, es posible evidenciar

cómo el grupo que requirió la cantidad máxima (de tres ensayos) para la evocación de los pares de

palabras fue el grupo C, el cual presenta un tiempo de reverberación largo de 2 segundos, sin

embargo llama la atención como los grupos A, D y G con características acústicas opuestas

presentan resultados similares, requieriendo 2 ensayos en promedio para la correcta evocación de

los pares de palabras.

Fig. 16. Rango promedio ensayos pares asociados Escala de Wechsler

A

C

A

D

G


VIII. CONCLUSIONES

En los resultados obtenidos para este estudio piloto, no se identificó la influencia de las variables

independientes de tiempo de reverberación y ruido de fondo sobre los procesos cognitivos, por lo

cual la cantidad de personas evaluadas fue aumentada, donde en esta etapa del estudio y dado el

aumento en la muestra fue posible evidenciar diferencias significativas en los procesos evaluados,

por lo que es posible inferir que el estudio requiere una muestra mayor para conocer la influencia

de las variables independientes sobre las variables dependientes.

En este orden de ideas se puede atribuir la falta de resultados significativos en el experimento

inicial, a la muestra tan pequeña, dado que la aleatoriedad no es suficiente para distribuir las

características inherentes a los participantes homogéneamente en todos los grupos, por lo que no

es posible encontrar resultados con diferencias significativas.

También se evidenció cómo la variabilidad del protocolo de aplicación de las pruebas, a causa de

la presencia de cuatro evaluadores puede afectar los resultados, observando diferencias en la

metodología de aplicación del mismo, por lo cual se sugiere la participación de un solo evaluador.

Por otra parte, se presenció cómo el ruido de fondo alto (48.5 dBA) interviene positivamente en

los procesos de memoria y atención, resultado evidenciado en la investigación “Análisis del

impacto de las condiciones acústicas en un aula” [31]. Siguiendo este orden de ideas, se sugiere

continuar con la evaluación de estas variables acústicas independientemente, en la cual sea posible

establecer la influencia de cada uno de los niveles de tiempo de reverberación propuestos en este

estudio sobre los procesos cognitivos y corroborar si el alto nivel de ruido de fondo presenta

afectaciones positivas, contradiciendo algunas investigaciones en las que se señala este como la

causa de efectos negativos sobre los procesos cognitivos.


REFERENCIAS

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problemática particular de la población con discapacidades auditivas en diferentes grados,”

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adoptan valores límites permisibles para la exposición ocupacional al ruido, Bogotá : Diario

Oficial, 1990, p. 2.

[36] Ministerio de Protección Social, Resolución Numero 002646 : por la cual se establecen

disposiciones y se definen responsabilidades para la identificación, evaluación, prevención,

intervención y monitoreo permanente de la exposición a factores de riesgo psicosocial en el

trabajo, Bogotá: Diario Oficial , 2008.


ANEXOS

Anexo 1. Instrumentos de evaluación Psicológica


Anexo 2. Plano y Fotografía de ubicación de elementos, estudio A

Fig. 17. Vista de planta estudio A

Fig. 18. Ubicación elementos para la ejecución de pruebas en el estudio A


Anexo 3. Comparación de tiempos de reverberación calculado vs simulado

Tabla IX. Comparación tiempo de reverberación 0,8s calculado vs simulado

Hz 125 250 500 1000 2000 4000

RT calculado 0,92 0,73 0,74 0,74 0,73 0,71

RT mid 0,74

RT simulado 0,93 0,74 0,75 0,75 0,73 0,71

RT mid 0,74

Tabla X. Comparación tiempo de reverberación 1,4s calculado vs simulado

Hz 125 250 500 1000 2000 4000

RT calculado 1,41 1,09 1,07 1,46 1,65 1,39

RT mid 1,39

RT simulado 1,43 1,11 1,08 1,47 1,66 1,37

RT mid 1,40

Tabla XI. Comparación tiempo de reverberación 2s calculado vs simulado

Hz 125 250 500 1000 2000 4000

RT calculado 1,84 1,64 1,66 2,07 2,14 1,72

RT mid 1,96

RT simulado 1,86 1,66 1,68 2,09 2,14 1,67

RT mid 1,97

Tabla XII. Comparación tiempo de reverberación 2,6s calculado vs simulado

Hz 125 250 500 1000 2000 4000 RT

calculado 1,97 2,30 2,60 2,79 2,52 1,95

RT mid 2,64

RT simulado 1,97 2,3 2,58 2,74 2,52 2,09

RT mid 2,61


Anexo 4. Distancia crítica

En las siguientes tablas se muestra el cálculo de la distancia crítica para cada una de las condiciones.

Cálculo realizado mediante las ecuaciones (3) y (4) donde se halla la distancia crítica por medio de

la constante de la sala (R) o el tiempo de reverberación (RT).

Tabla XIII. Distancia crítica 0.8s. Determinado por medio de RT y R.

α 500 α1000 α 2000

RT 0,11 0,11 0,11

DC 0,88 0,87 0,87

R 33,98 33,73 33,56

DC 0,82 0,82 0,82

Tabla XIV. Distancia crítica 1.4s. Determinado por medio de RT y R

α 500 α1000 α 2000

RT 0,08 0,06 0,05

DC 0,06 0,06 0,06

R 22,65 15,84 13,02

DC 0,67 0,56 0,51

Tabla XV. Distancia crítica 2s. Determinado por medio de RT y R

α 500 α1000 α 2000

RT 0,06 0,05 0,05

DC 0,05 0,05 0,05

R 14,12 10,84 9,68

DC 0,53 0,46 0,44

Tabla XVI. Distancia crítica 2.6s. Determinado por medio de RT y R

α 500 α1000 α 2000

RT 0,05 0,04 0,04

DC 0,45 0,45 0,45

R 8,73 7,78 8,02

DC 0,42 0,39 0,40


Anexo 5. Código de convolución, software MATLAB

%Grabación mono, pruebas Psicotécnicas

L2 = wavread('EjecucionContinua.wav');

L2 = L2(:,1);

L3 = wavread('Curva_Memoria_Verbal.wav');

L3 = L3(:,1);

L4 = wavread('Wechsler_PrimeraHistoria.wav');

L4 = L4(:,1);

L5 = wavread('Wechsler_SegundaHistoria.wav');

L5 = L5(:,1);

L6 = wavread('Wechsler_Progresion.wav');

L6 = L6(:,1);

L7 = wavread('Wechsler_Regresion.wav');

L7 = L7(:,1);

L8 = wavread('Pares.wav');

L8 = L8(:,1);

%% Respuestas al impulso por Simulación

IRS1 = wavread('0,8s_A0_04_BIN.wav'); %respuesta al impulso simulada 0,8s




%%Convolución con IR 0,8s Simulada con Ejecución Continua

L2Ls11 = conv(L2,IRS1(:,1)); % Canal L

L2Rs11 = conv(L2,IRS1(:,2)); % Canal R

AL2Ls11 = max(abs(L2Ls11));

L2Ls11 = L2Ls11/AL2Ls11;

AL2Rs11 = max(abs(L2Rs11));

L2Rs11 = L2Rs11/AL2Rs11;

L2S11 = [L2Ls11, L2Rs11];

%% Convolución con IR 0,8s Simulada con Curva Memoria Verbal







L3S12 = [L3Ls12, L3Rs12];


%% Convolución con IR 0,8s Simulada con Wechsler Primera Historia







L4S13 = [L4Ls13, L4Rs13];

%%Convolución con IR 0,8s Simulada con Wechsler Segunda Historia







L5S14 = [L5Ls14, L5Rs14];

%%Convolución con IR 0,8s Simulada con Wechsler Progresión







L6S15 = [L6Ls15, L6Rs15];

%% Convolución con IR 0,8s Simulada con Wechsler Regresión







L7S16 = [L7Ls16, L7Rs16];

%%Convolución con IR 0,8s Simulada con Pares








L8S17 = [L8Ls17, L8Rs17];

%%Convolución con IR 1,4s Simulada con Ejecución Continua







L2S21 = [L2Ls21, L2Rs21];

%%Convolución con IR 1,4s Simulada con Curva Memoria Verbal







L3S22 = [L3Ls22, L3Rs22];








L4S23 = [L4Ls23, L4Rs23];

%%Convolución con IR 1,4s Simulada con Wechsler Segunda Historia







L5S24 = [L5Ls24, L5Rs24];

%%Convolución con IR 1,4s Simulada con Wechsler Progresión








L6S25 = [L6Ls25, L6Rs25];

%% Convolución con IR 1,4s Simulada con Regresión







L7S26 = [L7Ls26, L7Rs26];

%%Convolución con IR 1,4s Simulada con Pares







L8S27 = [L8Ls27, L8Rs27];

%%Convolución con IR 2s Simulada con Ejecución Continua







L2S31 = [L2Ls31, L2Rs31];

%%Convolución con IR 2s Simulada con Curva Memoria Verbal








L3S32 = [L3Ls32, L3Rs32];

%% Convolución con IR 2s Simulada con Wechsler Primera Historia







L4S33 = [L4Ls33, L4Rs33];

%% Convolución con IR 2s Simulada con 03 Wechsler Segunda Historia







L5S34 = [L5Ls34, L5Rs34];

%% Convolución con IR 2s Simulada con Wechsler Progresión







L6S35 = [L6Ls35, L6Rs35];

%% Convolución con IR 2s Simulada con Wechsler Regresión







L7S36 = [L7Ls36, L7Rs36];

%% Convolución con IR 2s Simulada con Pares






AL8Rs37= max(abs(L8Rs37));


L8S37 = [L8Ls37, L8Rs37];

%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Ejecución Continua







L2S41 = [L2Ls41, L2Rs41];

%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Curva Memoria Verbal







L3S42 = [L3Ls42, L3Rs42];








L4S43 = [L4Ls43, L4Rs43];

%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Wechsler Segunda Historia







L5S44 = [L5Ls44, L5Rs44];


%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Wechsler Progresión







L6S45 = [L6Ls45, L6Rs45];

%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Wechsler Regresión







L7S46 = [L7Ls46, L7Rs46];

%% Convolución con IR 2,6s Simulada con Pares







L8S47 = [L8Ls47, L8Rs47];

%% Crear Audios

FS = 44100

%Wechler Primera historia

% Primera historia 0.8

%wavwrite(L4S13,FS,'Primera Historia 0.8.wav')

% Primera Historia 1.4


% Primera Historia 2

%wavwrite(L4S33,FS,'Primera Historia 2.wav')

% Primera Historia 2.6



%% Wechler Segunda historia

% Segunda historia 0.8

%wavwrite(L5S14,FS,'Segunda Historia 0.8.wav')

% Segunda Historia 1.4


% Segunda Historia 2

%wavwrite(L5S34,FS,'Segunda Historia 2.wav')

% Segunda Historia 2.6


%% Wechler Progresión

% Wechler Progresión 0.8

wavwrite(L6S15,FS,'Wechler Progresion 0.8.wav')



% Wechler Progresión 2

wavwrite(L6S35,FS,'Wechler Progresion 2.wav')



%% Wechler Regresión

% Wechler Regresión 0.8

wavwrite(L7S16,FS,'Wechler Regresion 0.8.wav')



% Wechler Regresión 2

wavwrite(L7S36,FS,'Wechler Regresion 2.wav')



%% Ejecución continua


% Ejecución continua 0.8

wavwrite(L2S11,FS,'Ejecucion continua 0.8.wav')



% Ejecución continua 2

wavwrite(L2S31,FS,'Ejecucion continua 2.wav')



%% Curva de memoria verbal

% Curva de memoria verbal 0.8

%wavwrite(L3S12,FS,'Curva de memoria verbal 0.8.wav')



% Curva de memoria verbal 2

%wavwrite(L3S32,FS,'Curva de memoria verbal 2.wav')



%% Pares

% Pares 0.8

%wavwrite(L8S17,FS,'Pares 0.8.wav')

% Pares 1.4


% Pares 2

%wavwrite(L8S37,FS,'Pares 2.wav')

% Pares 2.6



Anexo 6. Certificado de calibración sonómetro Cesva SC310

Análisis del impacto de ruido de fondo y tiempo de ...

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