Banda crítica

Una banda crítica és l'ample de banda d'un soroll que emmascara a un to a partir del qual, si s'augmenta, no s'aprecia que l'efecte d'emmascarament freqüencial augmenti.

Si se suposa que un soroll de banda molt estreta emmascara a un to pur i que la freqüència central d'aquest to coincideix amb la central de l'espectre de soroll. Si s'augmenta l'ample de banda del soroll s'arriba a una certa amplada a partir de la qual deixa de percebre's l'augment de l'efecte d'emmascarament. Aquesta amplada seria la banda crítica i la seva existència significa que tan sols l'energia pròxima a la freqüència del to emmascarat contribueix de manera significativa al seu emmascarament. Aquest fenomen permet explicar-ne d'altres com la sonoritat.

Una banda crítica correspon a una distància de l'ordre de 1,3 mm sobre la membrana basilar i el seu ample de banda s'aproxima a la d'un filtre passabanda de 1/3 d'octava, en particular a partir de la freqüència de 250 Hz.

Un filtre passabanda de 1/3 d'octava d'ample de banda es un filtre que verifica que les seves freqüències de tall compleixen la relació:

$\frac{f_2}{f_1}= 3 \times \sqrt(2)\approx 1,26$

La freqüència de tall és la freqüència per la qual el filtre presenta una atenuació de 3 dB respecte a la banda passant.

En conseqüència, l'orella humana actua com una sèrie de filtres en paral·lel de 1/3 d'octava, cosa que s'utilitza en mesures de sonoritat juntament amb les corbes isofòniques per modelar la percepció dels sons de l'orella humana. És el que s'anomena xarxes de ponderació on la més usual és l'A, tot i que també existeixen la B, la C i la D. Aquesta última destinada a mesures acústiques en l'àmbit de l'aeronàutica.

Bandes crítiques

Banda crítica	F.Baixa	F.Alta	Ample de banda
0	0	100	100
1	100	200	100
3	300	400	100
4	400	510	110
5	510	630	120
6	630	770	140
7	770	920	150
8	920	1080	160
9	1080	1270	190
10	1270	1480	210
11	1480	1720	240
12	1720	2000	280
13	200	2320	320
14	2320	2700	380
15	2700	3150	450
16	3150	3700	550
17	3700	4400	700
18	4400	5300	900
19	5300	6400	1100
20	6400	7700	1300
21	7700	9500	1800
22	9500	12000	2500
23	12000	15500	3500
24	15500	22050	6550

Observant la taula anterior podem veure que gairebé tres quartes parts de les bandes crítiques es troben situades per sota dels 5kHz. Aquest fet indica que l'orella humana percep més informació de les baixes freqüències que de les altes. En concret, presenta una major sensibilitat al voltant dels 4kHz.

Un altre aspecte que cal tenir en compte és que com més bandes crítiques exciti un so, és a dir, com més ample de banda tingui aquest, més sonoritat ens produirà. En altres paraules, un so que exciti més bandes crítiques que un altre amb més ample de banda té moltes possibilitats de produir una major sonoritat que un so que n'exciti només una i segur que produirà una major sonoritat que un to pur, per molt que aquest tingui un nivell de pressió sonora molt superior.

Aquest fet és conseqüència directa de què un so amb més ample de banda excita a més cèl·lules cil·liades.

Vegeu també

• Escala Bark.