¿Qué frecuencias puede oír el oído humano?

No se oye igual de bien en todo el rango

Decir que el oído humano “va de 20 Hz a 20.000 Hz” es cierto, pero incompleto: esos dos números no indican los límites de algo que se enciende o se apaga, sino los bordes de una curva. Dentro de ese rango, cuánto tiene que sonar algo para que lo notes cambia muchísimo según la frecuencia.

Un estudio de 2022 con 19 personas de oído normal, hecho en una cámara acústica construida para el experimento, midió exactamente eso: el umbral de audición (el nivel más bajo, en decibeles, al que el 50 % de la gente empieza a detectar un tono) en catorce frecuencias distintas, de 4 Hz a 8.000 Hz.^[1] El resultado no es una línea plana: a 20 Hz hace falta un sonido de casi 80 dB SPL —como un aspirador— para que el oído lo registre. A 3.000-4.000 Hz, en cambio, un sonido de apenas -5 o -6 dB SPL, más suave que una respiración, ya es audible. Esa zona, coincidente a grandes rasgos con las frecuencias de las consonantes del habla, es donde el oído humano es más sensible.

Por debajo de los 20 Hz, el oído no deja de funcionar de golpe: sigue habiendo un umbral de audición medible, solo que cada vez más alto. El mismo estudio encontró evidencia de percepción de infrasonido hasta los 2 Hz, aunque a 4 Hz el sonido tiene que superar los 107 dB SPL —el volumen de una motosierra muy cerca— para que alguien lo note como tono y no solo como vibración en el pecho o presión en los oídos.^[1]

El límite de arriba tampoco es una pared

Del otro lado del rango pasa algo parecido. En 2006, un equipo japonés midió el umbral de audición de quince personas para tonos puros entre 2 y 28 kHz, usando un procedimiento de elección forzada entre dos alternativas que reduce el sesgo de que el oyente “crea” escuchar algo porque lo espera.^[2] El umbral sube con fuerza entre los 14.000 y los 20.000 Hz —ahí es donde para la mayoría de la gente el sonido deja de percibirse en la práctica— pero después la subida se hace más lenta en lugar de cortarse en seco.

Cuatro de los quince participantes lograron detectar un tono de 24.000 Hz, siempre que sonara por encima de 88 dB SPL: muy fuerte, pero no un volumen imposible en una fábrica o cerca de un ultrasonido industrial. Para descartar que esa detección fuera en realidad producto de distorsión del equipo en frecuencias más bajas (audibles), los investigadores repitieron la prueba enmascarando todo lo que hubiera por debajo de 20.000 Hz con ruido: el umbral casi no cambió, lo que confirma que esas personas realmente estaban oyendo el tono ultrasónico, no un artefacto.^[2] Ninguno de los quince pudo detectar un tono de 26.000 Hz o más.

Cómo lo sabemos

Medir un umbral de audición no es preguntarle a alguien “¿oís esto?”: la respuesta depende de cuánto quiera acertar la persona, así que ese método se sesga fácil. Los dos estudios citados acá usaron procedimientos psicoacústicos diseñados para evitarlo. Rajala et al. (2022) usaron un método de escalera modificado, basado en el estándar ISO 8253-1: el volumen del tono sube o baja según si la persona lo detectó o no en la ronda anterior, en pasos de 2 dB, hasta converger en el punto donde el oyente acierta la mitad de las veces. Todo se hizo en una cámara construida para el experimento, con el nivel de sonido verificado con un sonómetro de precisión y, para las frecuencias más altas, con un simulador de cabeza y torso que imita cómo llega el sonido al tímpano.

Ashihara et al. (2006) usaron otro método, pensado específicamente para frecuencias ultrasónicas: elección forzada entre dos intervalos de sonido, uno con el tono y otro vacío, combinado con una escalera “3 abajo, 1 arriba” que hace que el nivel converja más rápido hacia el umbral real y sea menos sensible al criterio personal de cada oyente sobre “cuándo estoy seguro de haber oído algo”. Para confirmar que la detección por encima de 20 kHz era real y no un efecto de distorsión del equipo en frecuencias audibles, repitieron la medición enmascarando esas frecuencias bajas con ruido: si el oyente hubiera estado escuchando esa distorsión y no el tono ultrasónico, el ruido lo habría tapado y el umbral habría subido mucho. No fue así: el umbral subió solo unos pocos decibeles, lo que descarta esa explicación.

Ambos estudios coinciden en algo importante: la variación entre personas es grande, de hasta 20 dB en el umbral medido en la misma frecuencia, incluso entre participantes jóvenes sin ningún diagnóstico de pérdida auditiva. Eso es parte de por qué “20 Hz a 20.000 Hz” es útil como resumen, pero esconde más variación individual de la que parece.

Lo que se suele decir mal

Es común presentar el rango de 20 Hz a 20.000 Hz como un límite físico tajante del oído, algo así como el rango de frecuencias de una radio. No lo es. Es el punto en el que, en una sala silenciosa y con un volumen moderado, la mayoría de la gente joven deja de notar el sonido. Pero el umbral no es una pared: sube de forma gradual, y con suficiente volumen el rango se extiende varios miles de hertz más allá de los 20.000 Hz, como mostró Ashihara et al. con oyentes que detectaban tonos de hasta 24.000 Hz. Del mismo modo, por debajo de 20 Hz el oído sigue respondiendo, solo que hace falta mucho más volumen y la sensación se mezcla con la vibración percibida por el cuerpo.

Tampoco es cierto que el “20.000 Hz” sea un valor fijo igual para cualquier persona joven y sana: la propia variación individual medida en estos estudios, de unos 20 dB en el umbral, significa que dos personas de la misma edad pueden necesitar niveles de sonido muy distintos para notar el mismo tono agudo.