Simulación computacional de la respuesta de la membrana basilar

Resumen

El filtro no lineal de doble resonancia (DRNL) (Meddis et al., 2001) se diseñó para simular la acción de filtrado que realiza la membrana basilar. Con él, se ha reproducido satisfactoriamente el carácter no lineal de la amplitud de la respuesta de la membrana basilar y del nervio auditivo. También se han reproducido datos psicoacústicos relativos al grado de compresión que aplica la membrana basilar humana. No obstante, hasta la fecha no se ha comprobado si el filtro DRNL reproduce otros aspectos importantes de la respuesta de la membrana basilar como son el carácter no lineal de su fase o el que la frecuencia instantánea de su respuesta impulso sea independiente del nivel sonoro. Además, el filtro DRNL es, por su propia estructura, incapaz de reproducir las mesetas de amplitud y fase que se observan en los datos experimentales para frecuencias de estimulación mayores que la frecuencia característica de la zona de registro. En este trabajo se presenta el filtro TRNL (Triple Resonancia No Lineal) como solución a las limitaciones del filtro DRNL y se exploran las características de su respuesta frente a tonos puros y clics. La estructura del filtro TRNL es, en esencia, la del filtro DRNL al que se ha añadido una tercera rama en paralelo. Esta tercera rama es lineal y consiste en un filtro paso-todo de ganancia variable. El filtro tiene un total de 15 parámetros. Un porcentaje importante del trabajo que aquí se presenta consistió en conseguir un conjunto óptimo de parámetros para simular la amplitud de la respuesta de la membrana basilar frente a tonos puros. Los datos experimentales necesarios para esta tarea se tomaron de la literatura científica. Se consideraron datos correspondientes a siete regiones diferentes de la membrana basilar de la chinchilla con frecuencias características entre 0.8 y 14 kHz. La señal de entrada al filtro TRNL se procesó previamente a través de un filtro que simula la función del oído.