Efecto hipersónico

El efecto hipersónico es un fenómeno reportado en un controvertido estudio científico de Tsutomu Oohashi et al., ^{[ 2 ]} que afirma que, aunque los humanos no pueden oír conscientemente el ultrasonido (sonidos en frecuencias superiores a aproximadamente 20 kHz ), ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} la presencia o ausencia de esas frecuencias tiene un efecto medible en sus reacciones fisiológicas y psicológicas. 

Numerosos otros estudios han contradicho la parte de los resultados relacionada con la reacción subjetiva al audio de alta frecuencia, encontrando que las personas que tienen "buenos oídos" ^{[ 7 ]} que escuchan Super Audio CDs y grabaciones DVD-Audio de alta resolución ^{[ 8 ]} en sistemas de alta fidelidad capaces de reproducir sonidos hasta30 kHz  ^{[ 9 ]} no puede distinguir entre el audio de alta resolución y la frecuencia de muestreo normal de CD de 44,1  kHz. ^{[ 7 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

En una investigación publicada en 2000 en el Journal of Neurophysiology , ^{[ 2 ]} los investigadores describieron una serie de experimentos objetivos y subjetivos en los que se reprodujo música a los sujetos, a veces con componentes de alta frecuencia (HFC) superiores a 25  kHz y a veces sin ellos. Los sujetos no podían distinguir conscientemente la diferencia, pero cuando se les reproducía música con los HFC, mostraban diferencias medidas de dos maneras:

• La monitorización EEG de su actividad cerebral mostró un aumento estadísticamente significativo en la actividad de ondas alfa.
• Los sujetos prefirieron la música con los HFC.

En el estudio, no se detectó ningún efecto en los oyentes cuando solo  se reprodujo la parte ultrasónica (frecuencias superiores a 24 kHz) del material de prueba para los sujetos de prueba; el efecto demostrado solo estuvo presente al comparar el material de ancho de banda completo con el material de ancho de banda limitado.

En psicoacústica, se acepta comúnmente que el oído no puede responder a sonidos de tan alta frecuencia a través de la vía aérea. Por ello, una pregunta que planteó esta investigación fue: ¿el efecto hipersónico se produce a través de la vía "ordinaria" del sonido que viaja por el conducto auditivo , o de alguna otra manera? Un estudio revisado por pares en 2006 pareció confirmar la segunda opción, al probar los diferentes efectos de los HFC cuando se presentaban mediante altavoces o auriculares : el efecto hipersónico no se produjo cuando los HFC se presentaron mediante auriculares. ^{[ 13 ]}

El estudio de 2006 también investigó el nivel de escucha cómodo (CLL) de la música con y sin HFC, una forma alternativa de medir la respuesta del sujeto al sonido. El CLL para la música con HFC fue mayor que el de la música sin HFC; esto proporciona una forma cuantitativa de demostrar la preferencia general de los oyentes por la música con HFC. ^{[ 13 ]}

Hay contradicciones en los resultados de Oohashi. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

• En el estudio de Oohashi, no se detectó ningún efecto en los oyentes cuando solo  se reprodujo la parte ultrasónica (frecuencias superiores a 24 kHz) del material de prueba. El efecto observado solo se presentó al comparar material con ancho de banda completo con material con ancho de banda limitado.
• Los sujetos de prueba valoraron más positivamente el material con ancho de banda limitado cuando se reprodujo inmediatamente antes material con ancho de banda completo.

Investigadores del laboratorio de NHK han intentado cuidadosamente, pero sin éxito, reproducir los resultados de Oohashi. ^{[ 11 ] [ 14 ]}

480 horas-hombre de pruebas de escucha realizadas en la convención AES de Londres en 1980 por Laurie Finchman de KEF concluyeron que los sujetos no podían distinguir una  versión de una señal de prueba con ancho de banda limitado a 20 kHz de la original reproducida en un equipo capaz de reproducir sonido hasta 40  kHz. ^{[ 11 ]}

Se sabe que las no linealidades del sistema (presentes en diversos grados en todos los dispositivos electrónicos de reproducción de audio, altavoces, etc.) producen productos de intermodulación de baja frecuencia cuando el sistema se estimula con señales de alta frecuencia. Se sugiere que este mecanismo podría producir señales en el rango audible que permiten a los oyentes distinguirlas. ^{[ 11 ] [ 15 ]} Artefactos como este son un problema común en las autoevaluaciones auditivas basadas en PC, por ejemplo. ^{[ 16 ]}

En septiembre de 2007, dos miembros de la Boston Audio Society y la Audio Engineering Society publicaron su estudio en el que aproximadamente la mitad de las 554 pruebas de escucha a ciegas dobles realizadas por 60 participantes mostraron la identificación correcta de la frecuencia de muestreo de alta resolución o estándar de CD. Los resultados no fueron mejores que lanzar una moneda al aire , produciendo 274 identificaciones correctas (49,5 % de éxito), y se habrían requerido al menos 301 identificaciones correctas en 554 ensayos (una modesta tasa de éxito del 54,3 %) para superar una confianza estadística del 95 % de diferencia audible, lo que ocurrirá aproximadamente una vez cada veinte pruebas de este tipo por mera casualidad. ^{[ 7 ]}

Las críticas a los estudios de Oohashi se han dirigido principalmente a las conclusiones relativas a las preferencias de los oyentes y al material de prueba; ha habido pocas críticas dirigidas al aspecto fisiológico de los estudios.

Los estudios citados como evidencia contraria no abordaron la respuesta fisiológica del cerebro al audio de alta frecuencia, sino únicamente la respuesta consciente del sujeto. Una investigación más profunda de la respuesta fisiológica observada parece demostrar que el oído por sí solo no produce ondas cerebrales adicionales, ^{[ 11 ]} pero cuando el cuerpo se expone a sonidos de alta frecuencia, produce algún estímulo cerebral. ^{[ 17 ]}

• Velocidad hipersónica
• Sonido producido por ultrasonidos (conocido comercialmente como sonido hipersónico)
• Audición ultrasónica