La voz humana
El habla es una onda compleja ya que es la combinación de una frecuencia fundamental y sus correspondientes armónicos. El rango vocal lo determina la flexibilidad de las cuerdas vocales que permite diferenciar los distintos tipos de voces en función del tono e intensidad. La voz masculina tiene un tono fundamental entre 100 y 200 Hz mientras que la voz femenina es más aguda, entre los 150 Hz y 300 Hz.
La audición
La facultad de oír es posible gracias a la cooperación del oído externo, el medio y el interno, así como a la capacidad perceptiva y procesadora del sistema nervioso y el cerebro. El sonido viaja por el aire en forma de vibraciones, que son captadas por el oído externo. Tales ondas hacen vibrar el tímpano, y el oído medio transmite, a su vez, las vibraciones al oído interno, el cual las convierte en impulsos nerviosos que el cerebro interpreta como sonido. El sistema auditivo está diseñado para responder especialmente bien a las características de los sonidos del habla humana. Consideremos entonces, algunos aspectos de la audición humana que son importantes.
Sonoridad
El espectro de frecuencias audibles para el oído humano va desde los 20 Hz hasta los 20 kHz. Sin embargo, no es igual de sensible a todas las frecuencias. La sensación de sonoridad es un atributo que permite al oído clasificar los sonidos como fuertes o débiles. Esto significa que aunque dos tonos tengan la misma potencia, el oído los sentirá diferente. Se han realizado estudios para demostrar este hecho, y son conocidos como curvas isofónicas (igual sonoridad). Estas gráficas muestran que el oído es más sensible en las frecuencias medias y medias-altas, es decir entre 500 Hz y 8 kHz, que a las graves y agudas. También se puede notar que conforme aumenta la intensidad sonora las curvas se hacen más planas, debido a la manera que el oído se protege de los volúmenes muy altos. Este efecto de sensibilidad varía entre las personas y la edad, ya que después de los 25 años el oído va perdiendo sensibilidad, especialmente en las frecuencias altas. Estas curvas isofónicas permiten explicar también algunos fenómenos del audio. Por ejemplo, el porqué se requiere mayor potencia de un equipo de sonido para tener buenos graves y no así para lograr una adecuada respuesta en frecuencias medias. Son también la razón de los filtros de sonoridad de los equipos de sonido, que aumentan la proporción de los graves cuando se escucha a bajo volumen (loudness). Además explican como un equipo de baja potencia y mala calidad puede aparentar sonar fuerte, porque al distorsionar el sonido agrega armónicos de alta frecuencia que se escuchan más que las bajas frecuencias originales.
Selectividad
Es la capacidad que tiene el cerebro de determinar a qué sonidos prestará atención y a cuales no, es decir, ser selectivo. Esto explica el hecho de por qué cuando nos encontramos en un lugar donde hay ruido ambiental podemos concentrarnos en la conversación que tenemos con alguien. Sin embargo, realizar este proceso durante un período prolongado produce fatiga mental, sobre todo, si lo que deseamos escuchar y el ruido tienen potencias similares. Entre mayor sea la separación de presión sonora entre el ruido ambiente y el sonido que deseamos escuchar, más fácil será para el cerebro aislarlo.
Enmascaramiento
Esta propiedad del oído se refiere al hecho de que los sonidos son capaces de ocultar o hacer imperceptibles a otros sonidos. Por ejemplo, cuando intentamos oír a alguien en medio de un ruido muy intenso o reflexiones de sonido, no logramos distinguir lo que dice porque su voz es enmascarada por el ruido. Podemos comprender que es una característica del oído y no del sonido si consideramos lo siguiente: si inyectamos un tono 1 kHz y uno 300 Hz a un equipo de audio, en la salida de los parlantes se podrá escuchar la mezcla de ellos. Sin embargo, si aumentamos el nivel de uno de ellos gradualmente, llegará el momento en que nuestro oído solo notará el más fuerte, debido al efecto de enmascaramiento. Este fenómeno lo notamos en alguna sala de espera donde la música ambiental enmascara las conversaciones de terceras personas. También es usado por quien ajusta el volumen de su reproductor portátil de música para que el ruido ambiente no le impida oír claramente.
Protección auditiva
Nuestro oído tiene la capacidad de soportar y protegerse de niveles de presión sonora elevados. Estos niveles generan molestias pasajeras denominadas fatiga auditiva, que se alivia con el descanso. Sin embargo, ese dispositivo de protección tiene límite. La exposición prolongada a niveles de presión sonora excesivo puede ocasionar tinnitus, que es un zumbido, tañido o rugido en los oídos o en la cabeza, o hasta dañarnos permanentemente el oído. Es aconsejable saber con antelación qué pudiera dañarlo. De manera que se hacen procedimientos para medir la capacidad de audición llamadas audiometrías. Con exposiciones por debajo de 80 dB el oído no presenta daños definitivos; pero cuando la intensidad supera los 90 dB comienzan a aparecer lesiones irreversibles, que serán mayores conforme aumente la exposición al ruido. Como ya sabemos, el oído no responde igual a todas las frecuencias, así que se creó una escala internacional que discrimina los niveles de frecuencia altos, bajos e intermedios, tal como lo hace el oído humano. Este método se conoce como filtro de ponderación A, y se abrevia dBA o dB (A). Se emplea como base de la legislación para el control de ruidos en muchos países. A fin de proteger el oído, en diversos países se estipulan límites de niveles de entre 85 dBA ó 90 dBA durante 8 horas. Arriba de estos niveles, es obligatorio usar protección auditiva.