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Psicoacústica

A psicoacústica é uma subdisciplina da psicofísica que estuda a relação entre estímulos sonoros e as sensações auditivas decorrentes destes estímulos. Ela pode ser dividida em psicoacústica externa e psicoacústica interna. 

A psicoacústica externa se preocupa com a quantificação das sensações auditivas e estabelece relações matemáticas entre os estímulos acústicos e as sensações auditivas. Desta forma pode-se prever sensações auditivas, como a sensação de volume sonoro ou a sensação de tonalidade, a partir das características físicas do estímulo sonoro. Entretanto a psicoacústica não pode prever a percepção sonora, como por exemplo o incômodo gerado por um som pois ela não pode prever a interpretação das sensações auditivas por processos cognitivos. A predição da influência destes processos cognitivos é assunto da disciplina de acústica subjetiva. Para medir as sensações auditivas a psicoacústica usa métodos de medição psicológica e de medição física. Os métodos de medição psicológica quantificam as sensações auditivas a partir dos relatos ou reações psicológicas do ouvinte. Métodos clássicos são o tracking de Békesy, Estimativa de Magnitude e o Método de Limites.

Os métodos de medição física quantificam representações físiológicas das sensações, normalmente a partir da medição de potenciais evocados ou de ondas cerebrais.

Já a psicoacústica interna estuda os mecanismos fisiológicos responsáveis pela transformação do estímulo sonoro em sensações auditivas. A partir destes estudos é possível explicar processos como mascaramento no tempo e na frequência, discriminação de frequências, entre outros. os conhecimentos sobre os processos fisiológicos responsáveis por estes fenômenos podem ser utilizados em aplicações técnicas, como no desenvolvimento de algoritmos de compressão de dados de aúdio (codecs), desenvolvimento de displays auditivos (auditory displays), sonificação de dados, criação de sinais de alerta, etc. 

Pela impossibilidade de quantificar o estímulo no local da ocorrência dele, que seria na entrada da orelha interna, a psicoacústica, tanto externa como interna, estudam também a parte da transformação do evento sonoro em estímulo sonoro, através do mecanismo físico da audição biauricular conforme mostra a Figura a lado.

Nos experimentos, que são parte essencial da psicoacústica, os estímulos normalmente são apresentados por alto-falantes ou fones de ouvido. Como resultado, obtém-se uma relação entre as magnitudes físicas do estímulo e as magnitudes das sensações auditivas evocadas pelo estímulo. Essa relação pode ser dada tanto por equações quanto por gráficos, e ela dependerá também do método utilizado para medi-la. 

Uma das premissas da psicoacústica é que uma pequena variação na magnitude do estímulo não necessariamente leva a uma variação na magnitude da sensação. Isso ocorre porque é necessário que haja uma variação mínima no estímulo para que se tenha uma variação na sensação que pode ser diferenciada. A diferença na magnitude do estímulo que causa uma variação que pode ser justamente percebida é conhecida como diferença no limite do observável (Just Noticeable Difference), limiar diferencial (Difference Threshold) ou diferença no limiar (Difference Limen). Desta forma a psicoacústica fornece informações importantes para a engenharia de produtos ou para o controle de ruído, pois em ambos os casos a alteração de uma característica física do sinal, por exemplo do nível de pressão sonoro, deve ser maior do que a diferença no limite do observável para surtir algum efeito.