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MODELAMIENTO DEL SISTEMA AUDITIVO HUMANO PARA
PROTOTIPIFICACION CORRECTIVA
ANGELA MARCELA CELY CELY
HEIDY VANNESSA VARGAS QUITIAN
UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
BOGOTÁ
MARZO DEL 2013
MODELAMIENTO DEL SISTEMA AUDITIVO HUMANO PARA
PROTOTIPIFICACION CORRECTIVA
ANGELA MARCELA CELY CELY
HEIDY VANNESSA VARGAS QUITIAN
PROYECTO DE GRADO PRESENTADO COMO RE QUISITO PARA OPTAR EL
TITULO PROFESIONAL DE INGENIEROS DE SISTEMAS
DIRECTOR ING. EDUARDO TRIANA M.
UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
BOGOTÁ
MARZO DEL 2013
NOTA DE ACEPTACION
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
ING. JUAN FERNANDO VELASQUEZ C.
Director Programa
_________________________________
ING. EDUARDO TRIANA M.
Director Proyecto
_________________________________
JURADO CALIFICADOR
_________________________________
JURADO CALIFICADOR
Bogotá Marzo 2013
AGRADECIMIENTOS
Cada etapa que finalizamos en nuestras vidas se ha convertido en un logro
a alcanzar, hoy terminamos una, pero mañana comenzamos otra y cada
vez para mejorar. Hoy es uno de esos momentos en los que por tu mente
pasan miles de imágenes mostrando el transcurrir de tu vida, mostrándote
todo lo que has hecho y cada meta culminada.
De todo corazón, hoy queremos agradecer este trabajo al Dios de la vida,
infinitamente el habernos permitido la cristalización de nuestros sueños y
seguir luchando por esa meta llamada excelencia.
Al ingeniero Eduardo Triana M. director del proyecto y quien gracias a su
dedicación y orientación, ha colaborado en cada detalle para el desarrollo y
culminación del mismo. Definitivamente el apoyo que nos brindó hizo
posible este logro.
A cada docente y directivo del programa de Ingeniería de Sistemas de la
Universidad Libre, quienes siempre estuvieron dispuestos a solucionar cada
una de las inquietudes que iban surgiendo en el transcurso de los
semestres.
Al Bienestar Universitario por brindar el apoyo e invitar a todos hacer parte
de sus grupos culturales, que sin duda alguna, fueron uno de los pilares en
la formación que ahora tenemos como personas.
Finalmente agradecemos a nuestra querida Universidad Libre por abrirnos
las puertas de sus instalaciones y darnos las herramientas para podernos
desempeñar como personas y profesionales.
A todos y cada uno de ustedes les debemos lo que ahora somos.
Muchísimas gracias.
Ángela marcela celycely
Vannessa Vargas Quitian
DEDICATORIA
Dedico este proyecto y toda mi carrera universitaria a Dios por ser quien ha
estado a mi lado en todo momento dándome las fuerzas necesarias para
continuar luchando día tras día y seguir adelante rompiendo todas las
barreras que se me presenten.
A mis queridos padres MARCO ANTONIO y MARIA HORTENCIA quienes
han sido pilar fundamental en mi vida que con cariño y sacrificio supieron
motivarme para salir adelante y me enseñaron que el éxito se logra
mediante la constancia.
A mis hermanos, ZANDRA, CARLOS, NANCY Y NELSON quienes han
sido un ejemplo a seguir y me enseñaron que todo lo que nos proponemos
lo podemos realizar, a mis sobrinos DIEGO ANDRES, JUAN DAVID Y
SANTIAGO por ser mi gran motivo para seguir adelante por ser esos
pequeños angelitos que iluminan mi vida.
A mi compañera y ahora colega Vannessa Vargas por su entrega,
disposición e incondicionalidad como amiga y compañera, sin su apoyo este
trabajo no hubiese sido posible
Por último, pero no menos importante, a mis compañeros de carrera los que
ahora están en mi vida y los que se han ido por ser un apoyo en cada una
de las materias y cada uno de mis pequeños logros.
Ángela marcela celycely
Hoy quiero dedicar este nuevo logro en mi vida a dios, quien ha sido la
fuente de todo mi ser, quien escucha y sabe todo lo que deseo en mi vida y
por ser quien es, ha dado fuerza a mi corazón para seguir adelante en cada
meta trazada.
A mi madre Luz Mery Quitian, quien ha sido el motor de mi vida, gracias a
su apoyo y fortaleza me ha llevado a ser la persona que soy,su ejemplo y
dedicación hacen que cada díasea mejor. Gracias mama porque por ti estoy
aquí.
A William Gómez, quien ha sido como un padre para mí, gracias a sus
consejos y conocimientos han aportado a mi vida muchas de las cosas que
ahora tengo presentes.
A mi abuelita Lina Rosa Sánchez y mi hermano Harwin Gómez, dos
personitas que amo con todo mi corazón y que en su manera, me han dado
fortaleza y apoyo,pero sobre todo amor. A ellos debo estelogro de
superación.
A mi querida familia, que aunque no están cerca siempre estuvieron
pendientes de míapoyándome y dándome una voz de aliento.
A mis amigos, cada uno de ustedes estuvo compartiendo momentos
importantes en mi vida, aportándome cosas que siempre llevare en el
corazón, a Marcela Cely, compañera y amiga de la universidad y que sin
duda estuvo ahí cuando la necesite. Gracias colega,
Y una persona muy importante para mí, Diana Marcela Ortiz, amiga de toda
la vida, que sin importar el momento lugar y situación estuvo conmigo,
gracias a ella me he dado cuenta del verdadero valor de la amistad.
A todos y cada uno de ustedes muchísimas gracias por hacer parte de este
proyecto y de mi vida.
Vannessa Vargas Quitian
TABLA DE CONTENIDO
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................... 4
DEDICATORIA ........................................................................................................................ 5
TABLA DE CONTENIDO .......................................................................................................... 7
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................. 9
LISTADO DE TABLAS............................................................................................................. 11
GLOSARIO ............................................................................................................................ 12
RESUMEN ............................................................................................................................ 16
ABSTRACT ............................................................................................................................ 18
INTRODUCCION ................................................................................................................... 20
1.
PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................................. 21
1.1
DESCRIPCION DEL PROBLEMA .................................................................................. 21
1.2
FORMULACION DEL PROBLEMA ............................................................................... 21
2.
JUSTIFICACION.............................................................................................................. 22
3.
PRESENTACION DE OBJETIVOS ..................................................................................... 23
3.1
OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 23
3.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................... 23
4.
ALCANCE....................................................................................................................... 24
5.
RESULTADOS ESPERADOS............................................................................................. 25
6.
MARCO DESCRIPTIVO INVESTIGATIVO ......................................................................... 26
6.1
TIPO DE INVESTIGACION .......................................................................................... 26
6.2
METODOLOGIA ......................................................................................................... 26
7.
FUNDAMENTACION TEORICA EXPERIMENTAL ............................................................. 28
7.1
ELECTRONICA DIGITAL .............................................................................................. 28
7.1.1 BLOQUES LOGICOS ..................................................................................................... 28
7.1.3
TEORIA DE SEÑALES .............................................................................................. 31
7.1.4
GENERADOR DE SEÑALES ..................................................................................... 33
7.1.5
TEORIA DE ANTENAS ............................................................................................ 34
7.1.6
IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS DE CONTROL .................................................. 37
7.2
ARQUITECTURA COMPUTACIONAL .......................................................................... 41
7.2.1
INTERRUPCIONES ................................................................................................. 41
7.2.2
SEGMENTOS OPERACIONALES ............................................................................. 46
7.2.3
PROCESO DE EVENTOS ......................................................................................... 49
7.2.4
MODIFICADORES FUNCIONALES........................................................................... 52
7.2.5
FUNDAMENTACION MATEMATICA....................................................................... 53
7.2.5.1
MODELACION ................................................................................................... 53
7.2.5.2
ECUACIONES DIFERENCIALES............................................................................ 55
7.2.5.3
FUNCION DE TRANSFERENCIA .......................................................................... 59
7.2.5.4
PRINCIPIOS DE LA TEORIA DE CONFIABILIDAD ................................................. 61
7.2.5.5
ANALISIS DE SEÑALES ....................................................................................... 63
7.2.5.6
FUNDAMENTOS DE PROBABILIDAD .................................................................. 66
7.3
8.
FISICA DEL SONIDO ................................................................................................... 76
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN INGENIERIL ....................................................................... 83
8.1
ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL OIDO ........................................................................ 83
8.1.1
OIDO EXTERNO ..................................................................................................... 86
8.1.2
OIDO MEDIO ......................................................................................................... 87
8.1.3
OIDO INTERNO ..................................................................................................... 90
8.2
NATURALEZA DEL SONIDO EN EL ENTORNO CLINICO ............................................... 95
8.3
PROTOTIPIFICACION DE LA SOLUCION ................................................................... 110
8.3.1
ESCENARIO DE MOTIVACION.............................................................................. 111
8.3.2
VALIDACION DE AUDICION ................................................................................. 115
8.3.3
CORRECION DE DISCAPACIDAD .......................................................................... 118
CONCLUSIONES ................................................................................................................. 122
RECOMENDACIONES ......................................................................................................... 123
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 124
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: BLOQUES LÓGICOS BÁSICOS ................................................................... 29
FIGURA 2: BLOQUES COMBINACIONALES .................................................................. 29
FIGURA 3: BLOQUES SECUENCIALES ........................................................................ 30
FIGURA 4: EQUIVALENTES DE FOURIER PARA ONDA CUADRADA Y TRIANGULAR ............ 32
FIGURA 5: GENERADOR XR-2206 ............................................................................ 34
FIGURA 6: ANTENA DE DOBLETE .............................................................................. 35
FIGURA 7: ANTENA DIPOLO DE MEDIA ONDA............................................................. 36
FIGURA 8: FIGURA 8: ANTENA YAGI-UDA ................................................................. 36
FIGURA 9: ANTENA PARABÓLICA ............................................................................. 36
FIGURA 10: ANTENA HELICOIDAL ............................................................................. 37
FIGURA 11: CIRCUITO CONTROLADOR DE ATENUACIÓN .............................................. 37
FIGURA 12: CIRCUITO DE CONTROL CONVERSOR DE CÓDIGO ..................................... 38
FIGURA 13: CIRCUITO EJEMPLIFICADO DEL PROCESO DE ADAPTACIÓN ........................ 40
FIGURA 14: INTERRUPCIÓN 10H (BORRADO DE PANTALLA) ........................................ 43
FIGURA 15: RESULTADOS LECTURA DEL RELOJ (INTERRUPCIÓN 1AH) ......................... 44
FIGURA 16: INFORMACIÓN DE CONTROL DE IMPRESORA.............................................. 45
FIGURA 17: SEGMENTOS OPERACIONALES WINDOWS ................................................ 47
FIGURA 18: CONTROL OPERACIONAL RENDIMIENTO MONITOR ..................................... 48
FIGURA 19: CIRCUITO TRANSDUCTOR....................................................................... 51
FIGURA 20: EJEMPLO DE MODELO ANÁLOGO............................................................ 54
FIGURA 21: MODELO IÓNICO.................................................................................... 55
FIGURA 22: SISTEMA DE REFERENCIA ...................................................................... 60
FIGURA 23: CONFIABILIDAD DE SISTEMAS SERIE Y PARALELO .................................... 62
FIGURA 24: ONDA CUADRADA DE ESTUDIO ............................................................... 63
FIGURA 25: VOLTAJE FRECUENCIA .......................................................................... 65
FIGURA 26:
PARA
.............................................................................. 67
FIGURA 27: COMPONENTES LÓGICOS AUDÍFONO....................................................... 69
FIGURA 28: DISTRIBUCIÓN EJEMPLO A ESTUDIAR ...................................................... 73
FIGURA 29: COMPORTAMIENTO SIMULADO DE INTENSIDAD ......................................... 76
FIGURA 30: SENSIBILIDAD OIDO HUMANO .................................................................. 79
FIGURA 31: NODOS SIMPLES DE VARIACIÓN ............................................................. 79
FIGURA 32: SONORIDAD Y VELOCIDAD ..................................................................... 82
FIGURA 33: SEGMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL OÍDO ................................................ 83
FIGURA 34:CONFORMACIÓN AUDITIVA DE LA OREJA.................................................. 85
FIGURA 35: ESTRUCTURA OPERACIONAL DE RECEPCIÓN DE SONIDO ........................... 85
FIGURA 36: ESTRUCTURA OÍDO MEDIO..................................................................... 89
FIGURA 37: PAREDES CAVIDAD TIMPÁNICA............................................................... 90
FIGURA 38: ESTRUCTURA DE LA CÓCLEA ................................................................. 91
FIGURA 39: ESTRUCTURA LABERINTOS ÓSEO Y MEMBRANOSO .................................. 94
FIGURA 40: NERVIO VESTIBULOCOCLEAR (NC VIII) ................................................... 95
FIGURA 41: INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA ............................................................. 99
FIGURA 42: INTERFERENCIA DESTRUCTIVA ............................................................... 99
FIGURA 43: ESQUEMA LINEAL DE LA CÓCLEA ......................................................... 100
FIGURA 44: CATALOGACIÓN DE AMPLITUD SONORA DE VON BEKESY ........................ 101
FIGURA 45: DATOS SIMULACIÓN SECTOR REPARACIÓN MOTORES DE AVIÓN ............. 104
FIGURA 46: COMPORTAMIENTO GRAFICO TENDENCIA DE DISCAPACIDAD SECTOR
AERONÁUTICO ............................................................................................... 107
FIGURA 47: SOLUCIÓN GENERADORA DE TONO....................................................... 112
FIGURA 48: CIRCUITO CONTROLADOR GUTURAL ..................................................... 114
FIGURA 49: GENERADOR ELEMENTAL DE TONO ...................................................... 115
FIGURA 50: GENERADOR CANTO DE AVES .............................................................. 117
FIGURA 51: IMPLEMENTACIÓN TELÉFONO ELEMENTAL ............................................. 118
FIGURA 52: SOLUCIÓN A IMPLEMENTAR .................................................................. 120
LISTADO DE TABLAS
TABLA 1: FRECUENCIAS Y VOLTAJES, CÁLCULO DE ARMÓNICAS ................................ 64
TABLA 2: RELACIÓN NIVEL SONORO-INTENSIDAD ...................................................... 96
TABLA 3: INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA
....................... 98
TABLA 4: INTERFERENCIA DESTRUCTIVA
......................... 99
TABLA 5: ARREGLO PARA SIMULACIÓN DE DEFICIENCIA AUDITIVA .............................. 102
TABLA 6: ÍNDICE DE ESTADO AUDITIVO ................................................................... 109
GLOSARIO
AMPLIFICADOR:La función del amplificador es aumentar el nivel de una
señal, incrementando, para ello, la amplitud de la señal de entrada
mediante corrientes de polarización (voltaje negativo, voltaje positivo) en el
transistor de salida.
ANTENA:Es aquel dispositivo que permite la recepción y el envío de ondas
electromagnéticas hacia un espacio libre. Por ejemplo una antena
transmisora lo que hace es transformar voltajes en ondas electromagnéticas
y la receptora realiza un proceso similar pero al revés.
ARMONICA:Es el resultado de una serie de variaciones adecuadamente
acomodadas en un rango o frecuencia de emisión, denominado paquete de
información. Dichos paquetes configuran un ciclo que, adecuadamente
recibido, suministra a su receptor la información de cómo su sistema puede
ofrecer un orden capaz de dotar al medio en el cual expresa sus
propiedades de una armonía.
AUDIFONO: Dispositivo electrónico que sirve para que las personas
hipoacúsicas escuchen mejor, tengan una mejor comunicación y mejoren
su calidad de vida. El propósito de los audífonos es mejorar la percepción
de la palabra principalmente, son los procesadores de sonido más
avanzados que existen.
CIRCUITO MULTIVIBRADOR:Los multivibradores son en realidad
osciladores, pero su forma de onda de salida no es una señal senoidal, sino
que generan una onda cuadrada.
DISTRIBUCION PROBABILISTICA:Es una función que asigna a cada
suceso definido sobre la variable aleatoria la probabilidad de que dicho
suceso ocurra. La distribución de probabilidad está definida sobre el
conjunto de todos los sucesos, cada uno de los sucesos es el rango de
valores de la variable aleatoria.
ESCALA DIATONICA:Es una sucesión de siete sonidos ordenados
ascendente y descendentemente, separados por tonos y semitonos. A cada
uno de estos sonidos se les llama grados y se representan con números
romanos.
FET:Los transistores de efecto de campo, conocidos generalmente como
TEC (transistores de efecto de campo), son un dispositivo unipolar, ya que
la corriente existe tanto en forma de electrones como de huecos.
FONOAUDIOLOGIA: Es aquella disciplina que se ocupa de evaluar,
diagnosticar e intervenir en los trastornos de la comunicación humana,
aunque, también despliega una importante tarea en la optimización de la
comunicación humana que se da en términos normales.
INTENSIDAD:Magnitud física que analiza las ondas sonoras para indicar su
amplitud según la unidad conocida como fonio. Puede decirse que la
intensidad del sonido es la potencia acústica que una onda transfiere por
unidad de área a la orientación de propagación.
INTERVALO: En términos generales, se refiere a aquel espacio o distancia
que media entre dos momentos o entre dos puntos, según corresponda la
situación.En el ámbito de la música, intervalo es la diferencia de altura entre
los sonidos de dos notas. El intervalo musical puede medirse en grados o
en tonos y expresarse en una proporción aritmética simple.
MICROFONO:Aparato para transformar las ondas sonoras en energía
eléctrica yviceversa en procesos de grabación y reproducción de sonido;
está formado por un diafragmaatraído intermitentemente por un
electroimán, que, al vibrar, modifica la corriente transmitidapor las diferentes
presiones a un circuito
NERVIO AURICULAR:También conocido como nervio temporal superficial,
es una rama colateral del nervio mandibular, que recorre junto a laarteria
temporal superficial y su vena.
NERVIO CRANEAL:Los pares craneales, son nervios que están en
comunicacióncon el encéfalo y atraviesan los orificios de la base del cráneo
con la finalidad de inervar diferentes estructuras, además de la cabeza y el
cuello.
OCTAVA: El nombre de octava obedece al hecho de que la escala
occidental recorre esta distancia después de siete pasos desiguales de tono
y semitono. Como los intervalos se cuantifican por una cifra que expresa el
número de notas que comprende, incluidas las dos notas de los extremos.
OIDO:Como órgano de la audición convierte las vibraciones sonoras en
impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro. Como órgano del
equilibrio o aparato vestibular registra la aceleración del cuerpo y el cambio
de posición, permitiendo la orientación espacial.
OIDO INTERNO:Se encuentra dentro del hueso temporal. El oído interno es
una cavidad hueca en el hueso temporal del cráneo, que incluye en el canal
de la cóclea y del canal vestibular en donde se produce la transducción de
la energía a sonido.
OIDO MEDIO:Es una cavidad llena de aire delimitada por el tímpano y una
lámina ósea que contiene dos orificios cubiertos por las membranas: La
ventana oval y la ventana redonda. En el oído medio esta la trompa de
Eustaquio y que tiene por función igualar la presión en ambos lados del
tímpano.
ONDA CUADRADA:Onda de corriente alterna (CA) que alterna su valor
entre dos valores extremos sin pasar por los valores intermedios. Se usa
principalmente para la generación de pulsos eléctricos que son usados
como señales (1 y 0) que permiten ser manipuladas fácilmente.
ONDA TRIANGULAR: Se trata de un tipo de señal repetida que muestra
unas velocidades constantemente de subida y bajada. Generalmente el
tiempo que dura para subir y para bajar es igual. Estas ondas poseen un
contenido armónico bajo; es por ello que es muy similar a las ondas
senosoidales.
OREJA:También llamadoel pabellón auricular, es una estructura
cartilaginosa (compuesta por cartílago y piel) cuya función es captar
las vibraciones sonoras y redirigirlas hacia el interior del oído.
OSCILADOR:Es un sistema capaz de crear perturbaciones o cambios
periódicos o cuasiperiódicos en un medio ya sea un medio material sonido o
un campo electromagnético.
PARAMETRO:Se le conoce a este como al dato que se considera
como imprescindible y orientativo para lograr evaluar o valorar una
determinada situación. A partir de un parámetro, una cierta circunstancia
puede comprenderse o ubicarse en perspectiva.
POTENCIA:Cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo. Puede
asociarse a la velocidad de un cambio de energía dentro de un sistema, o al
tiempo que demora la concreción de un trabajo.
RUIDO: Es una perturbación eléctrica que interfiere en la transmisión o el
procesamiento de la señales. La agitación térmica de las moléculas del
material que forma los conductores o el movimiento desordenado de los
electrones y de otros portadores de corriente son algunas de las causas del
ruido.
SENSOR:Dispositivo que está capacitado para detectar acciones o
estímulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden
transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas.
SEÑAL: Variación de la corriente eléctrica o de otra magnitud que se utiliza
para transmitir información.
TEMPORIZADOR:Dispositivo electrónico que regula una operación, de
forma momentánea o por un determinado espacio de tiempo también
podemos regular la conexión o desconexión de un circuito eléctrico pasado
un tiempo desde que se le dio dicha orden.
TONO:Deriva de un vocablo griego que significa “tensión”.Por lo tanto, el
tono es la propiedad de los sonidos que permite ordenarlos de agudos a
graves según su frecuencia.
VOLTAJE:El voltaje es la magnitud física que, en un circuito eléctrico,
impulsa a los electrones a lo largo de un conductor. Es decir, conduce la
energía eléctrica con mayor o menor potencia.
RESUMEN
La atención de la población con discapacidad auditiva, constituye un núcleo
de desarrollo para la función de proyección social del programa de
ingeniería de sistemas en la Universidad Libre, la construcción de
soluciones de carácter correctivo, producto de la fusión disciplinar con la
tecnología electrónica, permite hacer visible ante la sociedad la calidad del
programa, al presentarlo como constructor de soluciones y mejorador del
nivel y calidad de vida de la comunidad, ante la cual se desenvuelve.
El diseño y construcción de una solución base para prótesis correctiva, del
problema de la audición, es el tema central de este trabajo, como resultado
del estudio formal del análisis de señales, la lógica digital y la simulación de
sistemas, con base en la consideración de la función de transformada
inversa, permitió abordar con objetividad la problemática evidenciada por la
población con discapacidad auditiva, producto de la información
referenciada por profesionales de fonoaudiología y por docentes
responsables de orientar pedagógicamente a grupos quiénes padecen este
problema.
El conocimiento del sentido del oído, su segmentación externa, media e
interna, la interpretación de la series de Fourier, como base estructural del
análisis de señales y el mapeo de armónicas, el estudio detallado de
circuitos integrados como el IC555 y el IC741 y el detalle de los problemas
relacionados con la capacidad auditiva, facilitaron el poder proyectar un
conjunto de ayudas para motivar la audición, controlar el nivel de
discapacidad y formular correctivamente el problema, para facilitar a los
responsables el seguir con objetividad las dificultades evidenciadas a nivel
auditivo y lingüístico.
La solución, que constituye el entregable del proyecto, toma como referente
los fundamentos de la lógica digital, en lo pertinente a los circuitos básicos,
a los flip-flop o biestables, asocia el mapeo de ondas sinusoidales
convencionales a su forma cuadrática, para así estudiar el comportamiento
del voltaje y analizar los problemas relacionados con la amplitud y la
frecuencia, para interpretar la función de confiablidad, producto del empleo
proyectivo de las distribuciones de probabilidad triangular y uniforme,
permitiendo entonces analizar la información promulgada por los
especialistas de fonoaudiología y proceder a homologar la funcionalidad del
oído, valorando la sensibilidad, los niveles de variación de la sonoridad y de
la velocidad del sonido, producto del estudio de la naturaleza del sonido en
el entorno clínico para determinar la interferencia constructiva y el impacto
de la interferencia destructiva a partir de la catalogación de la amplitud
sonora de Von Bekesy, con base circuitos lógicos sencillos y económicos.
Para permitir esquematizar un escenario integral de prueba, fue necesario
construir ciertos programas prototipo, que validaron lo pertinente al control
de eventos, distribución de control de periféricos y manejo integral de la
bocina del sistema, especificándose que para la fase dos de este proyecto,
el soporte logístico a construir involucrara el diseño y construcción de un
laboratorio especializado, con parametrización lúdica, para ser empleado en
instituciones académicas que se ocupan de la enseñanza de personas con
este tipo de discapacidad y que permitirá al programa de Ingeniería de
Sistemas de la Universidad, ratificar su compromiso con la calidad y
excelencia, como lo reclama su reconocimiento como programa con
acreditación de alta calidad.
ABSTRACT
The attention of people with hearing disabilities, constitutes a core of
development for the social projection of the program of systems engineering
function at the Libre University, the construction of solutions of a corrective
nature, fusion product discipline technology electronics, allows to make
visible to society the quality of the programme, to present it as a constructor
of solutions and breeder of the level and quality of life of the
communitybefore which it unfolds.
Design and construction of a solution basis for corrective prostheses,
hearing problem, is the central theme of this work, as a result of the formal
study of signal analysis, the logical digital and simulation of systems, based
on consideration of inverse function, it allowed address objectively
evidenced by people with hearing disability, product information referenced
by speech therapy professionals and teachers responsible for educationally
oriented groups who suffer from this problem.
Knowledge of the sense of hearing, its external segmentation, middle and
inner, the interpretation of the Fourier series, as the basic structure of signal
analysis and mapping of harmonicas, the detailed study of integrated circuits
as the IC555 and the IC741 and detail of problems related to the hearing
ability, facilitated to project a set of grants to encourage hearingcheck the
level of disability and formulate the problem, the corrective to facilitate those
responsible continue with objectivity the difficulties indicated to auditory and
linguistic level.
The solution, which is the deliverable of the project, taking as a reference
the fundamentals of digital logic, pertinent to circuits Basic, flip-flops or flipflops, associated mapping of conventional sinusoidal waves with its
quadratic form, to study the behavior of voltage and analyse problems
related to the amplitude and frequency, to interpret the reliability
functionproduct of projective employment of the probability distributions
triangular and uniform, then allowing analyzing information promulgated by
the specialists of Audiology and proceed to homologate the functionality of
the ear, valuing the sensitivity levels of loudness and variation of the speed
of sound, product of the study of the nature of the sound in the clinical
environment to determine the constructive interference and the impact of the
destructive interference from the cataloguing of sound amplitude of Von
Bekesy, based economic and simple logic circuits.
To allow for outlining a comprehensive test scenario, it was necessary to
construct certain programs prototype, which validated as appropriate to
control events, distribution of control peripherals and integral management
of the speaker from the system, specifying that for phase two of this project,
the logistical support to build involved the design and construction of a
specialized laboratory, with playful parameterization to be employed in
academic institutions dealing with the teaching of people with this type of
disability and which will enable the programme of systems engineering at
the University, ratifying its commitment to quality and excellence, as claims it
its recognition as a program with high quality accreditation.
INTRODUCCION
Las características interdisciplinarias de la ingeniería de sistemas, permiten
fortalecer la función de proyectos social del programa ante la comunidad,
para construir soluciones que mejoran su nivel y calidad de vida.
Este trabajo, se encuentra orientado a diseñar y construir una solución
correctiva para la discapacidad auditiva, para ser empleada al interior de la
población menos favorecida, previo proceso de modelamiento estructural
del sentido del oído, para estructurar su funcionalidad con ayuda de la
lógica digital.
Atendiendo consideraciones proporcionadas por fonoaudiólogos y
estudiantes de esta disciplina, se proyectaron tres esquemas de acción
propios de todo escenario pedagógico, a saber: motivación, validación de
audición y corrección, esto con el fin de construir un referente que permita
con ayuda de un nuevo trabajo formalizar a nivel computacional, un
completo laboratorio para seguimiento de la población con discapacidad
auditiva, que se encuentra en edad escolar.
La estructura de desarrollo expositivo, se registra en tres (3) capítulos, en el
primero se describe el escenario operacional, para luego formalizar los
fundamentos teóricos proporcionados por la anatomía, la lógica digital, las
matemáticas y la computación, preparando el escenario que permitirá en el
capítulo tercero, presentar la solución ingenieril propuesta.
20
1. PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA
El sistema auditivo diferencia tres regiones anatómicas: oído externo, oído
medio y oído interno; la existencia de patologías que impiden la llegada de
ondas sonoras, generan serios problemas que afectan las células
receptoras del sonido, identificadas como células ciliadas internas que al no
despolarizarse, impiden el paso del sonido como mensaje neural a la
corteza cerebral auditiva, haciendo que el paciente quien evidencia dichas
patologías posea serias dificultades auditivas.
El desarrollo de la electrónica y las interfaces informáticas y biomédicas
junto con el estudio clínico de la prestina1, la cadherina 232, la
protocadherina 153, el túnel de Corti 4, y los
puentes
5
glucoproteicos ,permiten el diseño, construcción e implementación clínica
de entidades que minimizan o eliminan los problemas auditivos, al aumentar
la intensidad en decibelios (db) del sonido.
1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo minimizar la discapacidad auditiva por la fusión de la ingeniería de
sistemas y la electrónica mediante el diseño de una entidad lógica que
multiplica la intensidad del sonido?
1
SLC26A5 o prestina, Es el motor proteína que convierte los estímulos auditivos a cambios en la
longitud de las células ciliadas externas y amplificación de sonido en el órgano de la
audición.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/375611
2
CDH23, Son las principales moléculas de adhesión celular.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/64072
3
PCDH15, En el oído interno, juega un papel en el desarrollo y mantenimiento de proyecciones
similares a pelos llamados estereocilios (línea del oído interno y curva en respuesta a las ondas
sonoras).http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/65217
4
Túnel de Corti,Es el órgano neurosensorial de la cóclea.Es también nombrado como órgano de la
spira u órgano espiral dado que se encuentra en todo el recorrido del conducto coclear, localizado
en el oído interno.http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/21257/t%C3%BAnel
5
Las Glucoproteínas, representan la vía común y final de la agregación plaquetaria, lo cual origina
uniones con el fibrinógenohttp://themedicalbiochemistrypage.org/es/glycoproteins-sp.php
21
2. JUSTIFICACION
La ingeniería de sistemas debe soportar los procesos de la bioingeniería
para entonces poder participar en la construcción de soluciones que
mejoran el nivel y calidad de vida de los discapacitados auditivos,
fusionándose el poderío de la factoría se software con la versatilidad y
aplicación de la electrónica digital.
22
3. PRESENTACION DE OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GENERAL
Modelar el comportamiento y funcionalidad del sistema auditivo humano,
para diseñar la interface lógica digital correctiva que regule o maximice la
capacidad auditiva.
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Interpretar fisiológicamente el sistema auditivo para modelar su
funcionalidad con soporte digital y esquematizar así sus
componentes lógicos.
 Conocer las principales disfunciones y patologías del oído humano.
 Evaluar la tipología de interfaces mediante procesos de simulación
para diseñar un dispositivo de fácil adquisición y utilización entre la
población.
23
4. ALCANCE
Con este proyecto, se diseñara la plaqueta experimental de prueba que
permitirán al miniaturizarse electrónicamente liberar un audífono de fácil
adquisición por su bajo costo, permitiendo que un futuro proyecto se ocupe
de implementar funciones basadas en la inteligencia Artificial y el Control
para automatizar su operacionalidad.
24
5. RESULTADOS ESPERADOS
El producto resultante que se valorara en instituciones que atienden a los
discapacitados auditivos, evidenciara:
 Completes funcional como unidad correctiva según parametrización
medica establecida.
 Amigabilidad funcional para verificación del comportamiento
correctivo y utilidad para el discapacitado.
 Proyección total hacia nuevos escenarios de la bioingeniería y la
biomedicina por parte del programa de ingeniería de sistemas al
hacerse visible ante la comunidad con soluciones de alto impacto.
25
6. MARCO DESCRIPTIVO INVESTIGATIVO
6.1 TIPO DE INVESTIGACION
Cualitativa, puesto que los conceptos y principios teóricos a
instrumentalizar, como parte normativa del producto a liberar, se estructuran
identificando su imagen, temporalidad y condición operacional sobre
esquemas definidos de comportamiento matemático y funcionalidad
electrónica.
6.2 METODOLOGIA
La construcción de la solución proyectada que permitirá liberar para la
población con discapacidad auditiva, una interface que minimice las
falencias asociadas con la captura de señales acústicas producidas por el
medio en donde se ubica o sitúa, requiere del seguimiento formal de las
fases que contempla el abordar un proyecto en donde se fusiona la
tecnología blanda con el equipamiento electrónico; por la naturaleza de este
proyecto se estructura operacionalmente:
 Fase 0: Contextualización sistémica y acoplo de información
Se construye el estado del arte en el entorno anatómico,
interpretándose las principales falencias del sistema auditivo junto
con los ejes locales de acción en el oído interno, medio y externo,
para luego dimensionar y homologar los equivalentes electrónicos o
circuitos que probablemente se utilizaran.
 Fase 1: Configuración y prototipificación sistémica
Habiéndose identificado y valorado la complejidad de la interrelación
auditiva con el medio, se procede a estudiar los componentes de
interrupción y de programación que hablan de activar el modelo
lógico electrónico que se construirá para ser simulado y evaluar su
funcionalidad.
 Fase 2: Referenciación y documentación
Con base a la plataforma lógica definida, y luego de ajustar las
posibles consistencias mediante la simulación, se procede a
implementar físicamente la solución y a definir el plan de pruebas
26
con el que se validara y se comprobara la calidad y pertinencia de la
solución del producto construido y que se aceptara como entregable
del proyecto; construyendo el soporte documentativo de uso para la
información académica y clínica interesada.
 Fase 3: Socialización y liberación
Según normatividad existente, los resultados obtenidos se presentan
preliminarmente ante los jurados calificadores, luego conociendo su
concepto se presenta ante la comunidad académica el proyecto y se
difunde por los medios pertinentes, para mostrar el impacto del
programa de la sociedad.
27
7. FUNDAMENTACION TEORICA EXPERIMENTAL
Los referentes conceptuales, pertinentes a la fundamentación en electrónica
digital y a la interpretación de la fisiología y anatomía del órgano de la
audición, con los cuales se integran y asocian los conocimientos requeridos
para el logro pretendido por el presente proyecto, se listan a continuación:
7.1 ELECTRONICA DIGITAL
Se describen a continuación los principios básicos con los cuales se define
la funcionalidad de las unidades lógicas que permiten la implementación de
actividades en cualquier circuito o entidad referencia electrónica (Martin,
2008).
7.1.1 BLOQUES LOGICOS
Un bloque lógico es la unidad funcional que valora y categoriza señales
asociadas con referentes de voltaje, la señal se interpreta como la
representación escalizada de un voltaje cuantificado a nivel alto (1), y a
nivel bajo (0).
Los bloques lógicos básicos, combinacionales y secuenciales, cuya
estructura y funcionalidad deben conocerse para la construcción del
esquema prototipificado de solución se muestran en las figuras 1, 2 y 3.
Debe aclararse, que los bloques básicos y combinacionales, solo procesan
señales, mientras que los bloques secuenciales se caracterizan por poder
almacenar los valores que fluyen por él, es decir poseen capacidad de
memoria (Mejía, 2009).
28
Figura 1: Bloques Lógicos Básicos
 NOT
 AND
 OR
Fuente: Martin José María. Hardware microinformático
Figura 2: Bloques Combinacionales
 NAND
29
Continuación Figura 2
 NOR
 XOR
Fuente: Martin José María. Hardware microinformático
Figura 3: Bloques Secuenciales
 FLIP FLOP RS
30
Continuación Figura 3
 FLIP FLOP JK
Fuente: Martin José María. Hardware microinformático
7.1.3 TEORIA DE SEÑALES
Las señales electrónicamente, se operacionalizan mediante el análisis de
Fourier, el cual permite expresar una onda en función de los senos y
cosenos asociados con sus armónicos, a saber (Tomasi, 2008):
Que se mapea en sus correspondientes armónicas como:
31
Los coeficientes se calculan a partir de:
De esta manera, las ondas cuadradas y triangulares, pueden ser tratadas
según se ilustra en la figura 4.
Figura 4: Equivalentes de Fourier para onda cuadrada y triangular
 Onda cuadrada
Continuación Figura 4
32
 Onda Triangular
Fuente:Tomasi Wayne. Electronic Communications
7.1.4 GENERADOR DE SEÑALES
Un generador de señales es la entidad electrónica responsable de la
generación y producción de señales cuadradas y triangulares, cuya
integridad y efectividad aseguran la completa operación de un circuito, el
generador más conocido por su simpleza y potencialidad es el XR-2206,
cuyo diagrama funcional se visualiza en la figura 5 (Jhonson, 2010).
33
Figura 5: Generador XR-2206
Fuente:Tomasi Wayne. Electronic Communications
7.1.5 TEORIA DE ANTENAS
Siendo una antena un sistema conductor metálico capaz de radicar y recibir
ondas electromagnéticas, su funcionalidad se asemeja u homologa al
comportamiento del sistema auditivo, razón por la cual, se precisa
referenciar los parámetros que definen su estructura lógica; estos son
(Jhonson, 2010):
 Resistencia de Antena
Resistencia
34
Potencia
Intensidad
 Eficiencia
Eficiencia
Potencia de Ganancia
Diametro
Longitud de Onda
 Tipología
Convencionalmente, de acuerdo con su funcionalidad las antenas se
catalogan según factor geométrico así:





Doblete Elemental. (Ver Figura 6).
Dipolo de Media Onda. (Ver Figura 7).
Yagi-Uda(Ver Figura 8).
Parabólica. (Ver Figura 9).
Helicoidal. (Ver Figura 10).
Figura 6: Antena de Doblete
Fuente:Tomasi Wayne. ElectronicCommunications
35
Figura 7: Antena Dipolo de Media Onda
Fuente: Mejía Aurelio. Electrónica Fácil
Figura 8: Figura 8: Antena Yagi-Uda
Fuente:Tomasi Wayne. Electronic Communications
Figura 9: Antena Parabólica
Fuente:Tomasi Wayne. Electronic Communications
36
Figura 10: Antena Helicoidal
Fuente:Tomasi Wayne. Electronic Communications
7.1.6 IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS DE CONTROL
La electrónica digital, permite diseñar y construir soluciones basadas en el
control operacional y en la traducción de señales que se toman del
ambiente, al habilitar entidades lógicas denominadas técnicamente
unidades o circuito de control (Mailey, 2002); a nivel de ejemplo un circuito
de control elemental puede ser un atenuador de luz que mediante un diodo
y dos switches(ver figura 11), controla la disminución o aumento de la
intensidad de una bombilla o aquel formado por la acción de un Display de
siete segmentos, que permite ejemplificar la representación de números del
0 al 9, por acción de los circuitos que se visualizan en la figura 12.
Figura 11: Circuito controlador de Atenuación
 Componentes: Switches, Led y Cable
37
Continuación Figura 11
 Figura Geométrica
 Circuito Operacional
Fuente: Aporte Realizadoras
Figura 12: Circuito de Control Conversor de Código
 Display de siete Segmentos
38
Continuación Figura 12
 Tabla Operacional
 Circuitos de control
Fuente: Aporte Realizadoras
39
El control operacional, en el entorno lógico también se pone de manifiesto
en la construcción funcional de adaptadores, los que modifican una entrada
a partir de entidades reguladoras (Mailey, 2002), hecho que se ejemplifica
al diseñar un Conversor de corriente alterna para generar 3, 6, 9, 12 y 18
voltios de corriente continua, mediante la incorporación de un simple circuito
conformado por un Led y un condensador, tal como se muestra en la figura
13.
Figura 13: Circuito Ejemplificado del proceso de adaptación
Referentes:
9V = Filamentos 1-3
Filamentos 3-5
6V = Filamentos 2-3
Filamentos 3-4
3V = Filamentos 1-2
Filamentos 4-5
Fuente: Aporte Realizadoras
40
7.2 ARQUITECTURA COMPUTACIONAL
Una arquitectura computacional, es la entidad orientada al proceso,
almacenamiento y transferencia de información, producto de la utilización
de una herramienta de interacción que responde a los requerimientos del
usuario (Stallings, 2010); esta arquitectura, está conformada por tres capas
o niveles, a saber: Hardware6 (Mecamatica), Software7 (Programática) y
Firmware8 (Lógica o Programación de Circuitos: controladores).
Dada la orientación del trabajo, se hace necesario considerar lo pertinente
al concepto y operación de interrupciones, al despliegue de los segmentos
operacionales y al procesamiento de eventos, actividades que se describen
a continuación:
7.2.1 INTERRUPCIONES
La interrupción es la unidad lógica catalogada, que permite al procesador
ejecutar un conjunto de operaciones, por validación y referenciación de
parámetros almacenados en sus registros (Barry, 2006); estas entidades o
unidades lógicas, se controlan directamente por la BIOS9 o por acción
directa de la plataforma nativa, para información de tipo documental, se
mencionan estas interrupciones, y luego mediante código Assembly, se
ejemplifican el borrado de la pantalla y su activación amarillo-roja.
 Interrupciones BIOS
 Video
 Unidades
10H
13H
6
Hardware, Hace referencia a cualquier componente físico tecnológico, que trabaja o interactúa de
algún modo con la computadora. http://www.alegsa.com.ar/Dic/hardware.php
7
Software, Comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la
realización de tareas específicas.http://www.alegsa.com.ar/Dic/software.php
8
Firmware, Es un programa que es grabado en una memoria ROM (Memoria de solo lectura) y
establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo.
http://www.alegsa.com.ar/Dic/firmware.php
9
BIOS, (Sistema básico de entradas y salidas, del inglés "Basic Input/Output System") es un
componente esencial que se usa para controlar el hardware.
http://es.kioskea.net/contents/pc/bios.php3
41





Comunicación serial
Teclado
Impresora
Mouse
Reloj
14H
16H
17H
33H
1AH
 Interrupciones Nativas
Denominadas así, en razón a su catalogación de manera directa por
la plataforma base de la arquitectura computacional, su referente es
21H y con este se encadenan todos los servicios, a saber:




Captura de Tecla
Retorno
Reloj (hora)
Reloj (Fecha)
07
4C
2A
2D
El código Assembly correspondiente para ejecutar el borrado de la
pantalla, será aquel que implementa la interrupción 10H con el
servicio 06, que permite ejecutar esta operación y cuyos parámetros
se presentan en la figura 14, estas instrucciones se listan a
continuación:
mov ax, 0600
movbh, e4
mov cx, 00
mov dx, 184f
int
10h
42
Figura 14: Interrupción 10H (Borrado de pantalla)
Fuente: Aporte Realizadoras
De la misma manera, mediante las interrupciones se puede
interactuar con el oscilador o reloj del sistema, por ejemplo con el
siguiente código se captura la hora del sistema, operación semejante
que se realiza utilizando el lenguaje JAVA, con su clase
GREGORIANCALENDAR.
mov ah, 02
int
1ah
Su ejecución se observa en la figura 15 en la cual se identifica que la
hora actual, es guardada según estos parámetros:
Hora actual
Minutos
Segundos
registro CH (14)
registróCL (11)
registro DH (42)
43
Figura 15: Resultados lectura del reloj (interrupción 1AH)
Fuente: Aporte Realizadoras
El sistema como arquitectura computacional, posee interrupciones
especializadas de carácter paramétrico, que capturan en tiempo de
ejecución los resultados operacionales de la máquina, como por
ejemplo cuando se quiere examinar el estado de una impresora,
simplemente se procede mediante la pulsación del correspondiente
botón a solicitarlo, a nivel de ejemplo se presenta la información de la
impresora Lexmark10 E232, que describe los menús asociados con
su esquematización de trabajo: Papel, acabado, calidad,
configuración, EMUL.PCL11, USB, información de trabajo e
información de cartucho, se registra a continuación la información
pertinente al menú USB y a la información general (ver figura 16).
10
Lexmark,es
una
empresa
estadounidense
productora
de
dispositivos
de
imagen, impresoras matriciales, láser y de inyección , escáneres y equipos multifunción, tanto para
particulares como para empresas. http://es.wikipedia.org/wiki/Lexmark
11
EMUL.PCL, Menú que se utiliza para cambiar los valores de la impresora que sólo afectan a los
que utilicen el lenguaje de impresora de emulación PCL.
http://www.lexmark.com/publications/pdfs/lexmarkt620/span/Pcl_emul.pdf
44
Figura 16: Información de control de impresora
 Menú acabado
Copias
Págs. En Blanco
Clasificación
Hojas separación
Origen separador
Imp. Multipágina
Orden Multipág.
Vista Multipág.
Margen Multipág.
=1
= No imprimir
= Desactivado
= Ninguna
= Bandeja 1
= Desactivado
= Horizontal
= Automático
= Ninguna
 Menú USB
PCL SmartSwitch
PS SmartSwitch
Modo NPA
Mem. int USB
PS Binario MAC
= Activado
= Activado
= Automático
= Automático
= Automático
 Información general
Computo de pag. 81430
Mem. Instalada
16MB
Vel. Procesador
200MHz
Número de serie 3803BNM
Velocidad motor
22
Niveles de revisión de impresora
Cargador
140.003-0
Kernel básico
EAN.KA.K009-0
Base
140.033-0
Motor
E141.441-0
Fuente
811L01-u4.0
45
Continuación Figura 16
 Estadísticas
Computo págs. Impres:
Total
81430
Trabajos impresos:
Emulación PCL5 1200
Emulación PS
5
Emulación PCL6 47411
Otro
0
Total
48616
Suministro:
Toner negro
1.5K Páginas
3
2.5K Páginas
49
Fuente: Aporte Realizadoras
7.2.2 SEGMENTOS OPERACIONALES
Un segmento operacional, es el componente de estructuración con el que
una arquitectura computacional formaliza y describe a nivel de
configuración su referente lógico y básico de trabajo, internamente en la
memoria se identifican por partición tres grandes segmentos a saber: Pila
(Stack), Codigo (Code) y Datos (Data), en ellos se almacena la información
alusiva al aplicativo al que se procesa, no obstante, en términos generales,
un segmento operacional también se define como la unidad descriptora de
los configurantes que operan el procesador mediante activación directa del
sistema operativo, tal como ocurren al desplegar el catalogador del sistema
operativo de Windows, con ayuda del siguiente segmento C++ (Ver Figura
17).
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
46
main()
{
system("cls");
ShellExecute(0,"open","msinfo32",NULL,NULL,1);
system("pause");
return(0);
}
Figura17: SegmentosOperacionales Windows
Fuente: Aporte Realizadoras
Adicionalmente, estos segmentos operacionales, permiten ejecutar
acciones de control sobre dispositivos o unidades catalogadas, tales como
el rendimiento del monitor, hecho que se visualiza cambiando en el
segmento anterior el comando dado por PERFMON, tal como se observa
aquí:
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
47
main()
{
system("cls");
ShellExecute(0,"open","perfmon",NULL,NULL,1);
system("pause");
return(0);
}
Cuyo resultado se visualiza a continuación (ver figura 18).
Figura 18: Control Operacional rendimiento monitor
Fuente: Aporte Realizadoras
48
7.2.3 PROCESO DE EVENTOS
Un evento computacionalmente se define como la actividad sincrónica que
mediante la activación de un componente o dispositivo del sistema, permite
la ejecución de una operación (Deitel, 2010); por ejemplo cuando mediante
la acción o pulsación de un botón del mouse, se ordena el encadenamiento
a una página web o al pulsar una tecla, se encadena funcionalmente al
sistema para que ejecute una operación tal como: leer la información del
sistema, encadenar el reproductor o apagar totalmente el sistema.
A continuación utilizando como herramienta el lenguaje JAVASCRIPT, se
implementa la navegación sobre unas páginas web o con apoyo del
lenguaje C++ al pulsar una tecla ESC, se produce el apagado del sistema,
estos segmentos se listan a continuación:
 Segmento JAVASCRIPT (Navegación web)
<html>
<head>
<title>Control de Eventos con el mouse </title>
<body bgcolor="cyan">
<marquee>
<h1 aling="center">Navegacion web</h1>
</marquee>
<script language= javascript>
function vanessa1()
{
top.location.Href ="http://www.unilibre.edu.co"
}
function marcela1()
{
top.location.Href="http://www.ferrari.com"
}
function vanessa2()
{
top.location.Href="http://www.cocacola.com"
}
function marcela2()
{
49
top.location.Href="http://www.whitehouse.gov"
}
</script>
<form name=vanessa>
<input Type="Button" value="Estudio" onClick="vanessa1()">
<input Type="Button" value="Carros" onClick="marcela1()">
<input Type="Button" value="Bebidas" onClick="vanessa2()">
<input Type="Button" value="Gobierno" onClick="marcela2()">
</form>
</body>
</head>
</html>
 Segmento DEV C++ (Control de teclas)
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
main()
{
charmarce;
system("cls");
for (int x=0; x<10; x++)
printf("\n");
printf("\t\t\t pulse una tecla para probar\n");
printf("\t\t\t con Esc se apaga el sistema\n");
printf("\t\t\t de otra manera se encadena la
información del sistema\n");
marce=getch();
if (marce== 27)
system("shutdown -r -f -t 15");
else
system("msinfo32");
system("pause");
return(0);
}
50
Finalmente, se procede a ejemplificar un evento que genera una acción por
acción de la traducción de una causa externa, así como se observara en el
próximo capítulo cuando se detalle lo pertinente a la función de la trompa
auditiva12 dentro del oído medio en su comunicación con la nasofaringe; en
el circuito mostrado, se observa como el sensor al capturar la señal de calor
generada por el cigarrillo o el fosforo, hace que el led rojo aumente su
intensidad o la disminuya, porque la corriente en el emisor y el colector del
transistor aumenta produciendo la avalancha, estos eventos por su
característica son eventos sensados o transducidos(Ver Figura 19).
Figura 19: Circuito Transductor
Fuente: Aporte Realizadoras
12
Trompa Auditiva, Es un conducto osteofibromembranoso. Establece comunicación entre la parte
anterior y superior de la caja timpánica y la superior de la faringe.Su misión es ajustar la presión del
aire de la cavidad timpánica con la existente en el exterior.
http://recursos.educarex.es/escuela2.0/Ciencias/Biologia_Geologia/cuerpo_humano/programa/ht
ml/profundizar/trompade_eus.htm
51
7.2.4 MODIFICADORES FUNCIONALES
Computacionalmente, un modificador funcional es la entidad lógica,
implementada a nivel de software, que permite cambiar o alterar el espacio
geométrico de visualización de un objeto o imagen, hecho que se aplica
fácilmente al interpretar anatómicamente la funcionalidad del oído medio
como responsable de la transmisión del sonido, al capturar una señal y
llevarla para que el oído interno, la operacionalice y la trasporte hasta el
cerebro, su lectura formal, se puede entender e interpretar observando los
resultados del siguiente programa JAVASCRIPT.
<html>
<head>
<title>Ejemplo de Agente Modificador</title>
<script Type="Text/javascript">
function vanessa1()
{
if(document.images)
{
document.images.logo.width=1200;
document.images.logo.height=100
document.images.logo.alt="modificacion Horizontal"
}
}
function vanessa2()
{
if(document.images)
{
document.images.logo.width=350;
document.images.logo.height=500;
document.images.logo.alt="modificacion vertical"
}
}
</script>
</head>
<body bgcolor="cyan">
52
<center>
<input Type="button" onClick="vanessa1()" value="cambio 150%">
<input Type="button" onClick="vanessa2()" value="cambio 25%">
<br>
<br>
<h3 align=center>ejemplo de operacion</h3>
<imgsrc="dos.jpg" ID=logo
width=1200 height=400 border=1
alt="imagen original">
</center>
</body>
</html>
7.2.5 FUNDAMENTACION MATEMATICA
7.2.5.1
MODELACION
La teoría de la modelación en el entorno sistémico, categoriza tres tipos de
modelos (Afanasiev, 1998), estos son análogos13, icónicos14 y simbólicos15,
los primeros y los últimos requieren de la interpretación matemática y de la
formulación de esquemas lógicos tal como se expresa a continuación,
mientras que los icónicos por su estructura simplemente se representan con
su visión geométrica o gráfica. El modelo se entiende como la
representación escalizada de la realidad (Lopez, 2008).
 MODELO ANALOGO
Si se quiere interpretar la relación entre la resistencia el voltaje y la
intensidad de corriente como elementos acociadores en el
13
Los Análogos, Se construyen mediante un conjunto de convenciones que sintetizan y codifican
propiedades del objeto real para facilitar la "lectura" o interpretación de las mismas.
http://www6.uniovi.es/~feli/CursoMDT/Tema1/Page2.html
14
Icónicos, La relación de correspondencia se establece a través de las propiedades morfológicas,
habitualmente un cambio de escala con conservación del resto de las propiedades topológicas.
http://www6.uniovi.es/~feli/CursoMDT/Tema1/Page2.html
15
Los Simbólicos, Se construyen representando el objeto real mediante una codificación
matemática (geométrica, estadística, etc.)
http://www6.uniovi.es/~feli/CursoMDT/Tema1/Page2.html
53
comportamiento de un sistema masa resorte es preciso observar la
figura 20, cuyo comportamiento se modela matemáticamente así:
Figura 20: Ejemplo de Modelo Análogo
Fuente: KreiderD. Ecuaciones Diferenciales
 MODELO SIMBOLICO
Estructura y expresa un sistema a través de un conjunto de
ecuaciones que rigen y controlan su comportamiento por ejemplo, el
tradicional modelo de programación lineal
54
 MODELO ICONICO
Esquematiza mediante su representación gráfica un modelo de
estudio tal como se observa en la figura 21.
Figura 21: Modelo Iónico
Fuente: Aporte Realizadoras
7.2.5.2
ECUACIONES DIFERENCIALES
Comúnmente el estudio de los sistemas dinámicos cuyo comportamiento se
modifica a través del tiempo, requieren del tratamiento y manejo de las
ecuaciones diferenciales homogéneas de segundo orden (Kreider, 1997),
específicamente para los intereses del trabajo se considera la siguiente
fundamentación:
55
Por ejemplo para entender este comportamiento se soluciona la siguiente
ecuación asociada con el control de un circuito que captura señales que
llegan en tiempos diferentes permitiendo evaluar el comportamiento del
voltaje asociado
 Paso 1: se encuentra los valores asociados con
y
 Paso 2: se referencia el espacio de solución, en este caso
56
 Paso 3: se aplican las condiciones iniciales
Ahora se hace lo mismo considerando
57
 Paso 4: se construye la solución pedida a partir del espacio solución
Luego
Por ejemplo, si X se asocia con un valor de -2 entonces y toma esta
significancia a nivel de voltaje
Queriendo decir que ese es el tiempo durante el cual se tiene este
voltaje en circuito.
Comúnmente en sistemas complejos es necesario recurrir al uso de
la transformada de la Place y a la valoración de la función de
transferencia, con el fin de poder interpretar los cambios
estructurales del sistema por la presencia de variables que actúan
sobre el comportamiento de la función de salida.
58
7.2.5.3
FUNCION DE TRANSFERENCIA
La función de transferencia se define como la relación entre la salida y
entrada del sistema, se nota por H(S) y se expresa como
Para su valoración funcional, se encuentra su equivalente mediante el
cálculo de la transformada inversa, por ejemplo:
59
Pero
Y
Luego
El comportamiento de un sistema de control referencial, cuyo equivalente se
visualiza en la figura 22, permite identificar la importancia de las ecuaciones
diferenciales para el estudio de las funciones de entrada y de salida.
Figura 22: Sistema de Referencia
Fuente: Aporte Realizadoras
60
Si se reemplaza tpor ejemplo 62.5ms, el valor de la función de transferencia
H(s) es
7.2.5.4
PRINCIPIOS DE LA TEORIA DE CONFIABILIDAD
La función de confiabilidad, se define como aquella que parametriza la
duración del componente de un sistema durante un tiempo mayor al fijado o
estimado (Meyer, 1998), se define como:
, en donde
funcionamiento.
define la tasa de falla
el tiempo de
Para los sistemas serie y paralelo que se muestran en la figura 23, la
confiabilidad y el tiempo esperado de falla se definen así
61
Figura 23: Confiabilidad de Sistemas Serie y Paralelo
 Serie
 Paralelo
Fuente: Aporte Realizadoras
 Confiabilidad sistemas en serie
 Confiabilidad de sistemas en paralelo
62
7.2.5.5
ANALISIS DE SEÑALES
A partir de la transformada de Fourier, se puede valorar el voltaje asociado
con la funcionalidad de un componente en un instante de tiempo
determinado, así mismo se puede observar los histogramas de frecuencia y
tiempo para comprender la integridad de la señal (Tomasi, 2008), para ello
se precisa recordar que las ondas fundamentales son el resultado de la
sumatoria de sus armónicas y que por ende fácilmente se mapean o se
convierten en sus equivalentes de onda cuadrada mostrada en la figura 24,
con sus parámetros de amplitud y periodo allí registrados, permite encontrar
las frecuencias y voltajes asociados con sus primeras 7 armónicas, para
luego determinarel voltaje registradopara un instante de tiempo
Figura 24: Onda Cuadrada de Estudio
Fuente: Aporte Realizadoras
Matemáticamente se sabe que:
63
Por Fourier toda onda cuadrada tiene el siguiente comportamiento
Para la evaluación correspondiente, se precisa calcular su frecuencia
Ahora se evalúan los voltajes asociados para cada una de las 7 armónicas
pedidas, utilizándose para ello la tabla 1.
Tabla 1: Frecuencias y Voltajes, Cálculo de Armónicas
FRECUENCIA
ARMONICA
VOLTAJE
N
1
1
1000
6,3663
2
3
3000
2,1221
3
5
5000
1,2698
4
7
7000
0,9095
5
9
9000
0,7073
6
11
11000
0,5787
7
13
13000
0,4897
Fuente: Aporte Realizadoras
64
Para calcular el voltaje cuando
, se hace
La figura 25 muestra la relación voltaje frecuencia asociada con el
funcionamiento de este componente.
Figura 25: Voltaje Frecuencia
7
FRECUENCIA
6
5
4
3
2
1
0
0
2000
4000
6000
8000
VOLTAJE
Fuente: Aporte Realizadoras
65
10000
12000
14000
7.2.5.6
FUNDAMENTOS DE PROBABILIDAD
El concepto formal de probabilidad, se construye a partir de la interpretación
de este enunciado (Meyer, 1996), que asocia un número real
, con un
experimento
, un suceso
y un espacio muestral
, para verificar:
Así mismo, se dice que , es una variable aleatoria continua, si existe una
función llamada función de densidad de probabilidad
que verifica:
66
Dicha fundamentación, permite operar el índice de recepción del sonido en
una persona, por ejemplo si la recepción se asocia con una variable
aleatoria, con estos factores de amplificación
Entonces la función asociada con la distribución acumulativa
Cuyo comportamiento grafico se observa en la figura 26.
Figura 26:
para
Fuente: Aporte Realizadoras
67
, es
Cuya interpretación acústica, se valora al ejecutar este segmento de código
C++
#include <time.h>
#include <iostream.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
main()
{
system("cls");
system("color E2");
intk,x;
for(k=1; k
; k++)
{
srand(time(null));
x=1+rand()%150;
beep(x,x+k);
}
system("pause");
return(0);
}
O particularmente, para valorar la probabilidad de funcionalidad de los
componentes del circuito que ampliara el nivel de intensidad del sonido,
para una persona con discapacidad auditiva, si se acepta una formación
lógica, tal como la observada en la figura 27 y se quiere evaluar, la
probabilidad de que exista corriente en el extremo inicial y en el final
(Meyer, 1996).
68
Figura 27: Componentes Lógicos Audífono
Fuente: Aporte Realizadoras
Luego
El tratamiento de la teoría de probabilidades es de gran ayuda, en la
simulación del comportamiento de un modelo, gracias al estudio de las
conocidas funciones de probabilidad, que se listan seguidamente (Obregón,
2002).
69
 Distribución Binaria
 Distribución Binomial
 Distribución uniforme
70
 Distribución de Poisson
 Distribución Exponencial
71
Su importancia, en la práctica es el poder estudiar la generación de
muestras artificiales o la predicción de un comportamiento; por ejemplo si
se tiene una distribución con parámetro
y se quiere obtener una
muestra artificial con 5 valores, se procede así
Si se generan 5 valores aleatorios, a saber
Entonces la muestra artificial esperada es
Como ejemplo especifico de la utilización de estas funciones, se puede
resolver este problema: la intensidad del sonido en una calle transitada
altamente, se distribuye triangularmente entre
y
, con 5 pasadas
determine el promedio de intensidad.
El problema a resolver implica:
72
 Representación geométrica (ver figura 28).
Figura 28: Distribución Ejemplo a Estudiar
Fuente: Aporte Realizadoras
 Mapeo de áreas de referencia
 Si
 Si
73
 Generación muestra aleatoria
 Estimación valor intensidad esperada en decibelios (db)



74


 Se encuentras la intensidad de sonido simulada
Cuyo comportamiento gráfico, se observa en la figura 29.
75
Figura 29: Comportamiento Simulado de Intensidad
80
70
INTENSIDAD
60
50
40
30
20
10
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
VALOR ALEATORIO
Fuente: Aporte Realizadoras
7.3 FISICA DEL SONIDO
El sonido se define como la sensación física que estimula los oídos
(Giancoli, 2008), Presentando como características:
 Rapidez o velocidad
 Intensidad o energía de la onda sonora
 Tono asocia el rango de frecuencia
 Rango audible
 Rango ultrasónico
 Rango infrasonico
El oído humano detecta sonidos con intensidad baja situada en el orden
o tan altas como
, siendo preciso asociar los niveles de
intensidad con la unidad llamada BEL, que permite establecer el nivel de
sonido (B), como:
76
Por ejemplo, a nivel físico, cada fuente de sonido, posee su nivel sonoro
(db) y su intensidad
, a saber:
 Jet a 30 metros
 Dolor
 Rock Intenso
 Automóvila
 Calle con tráfico pesado
77
 Umbral de audición
Debe recordarse que la intensidad de una onda es proporcional al cuidado
de su amplitud, por lo cual
Fisiológicamente, se verifica el oído no es igualmente sensible a todas las
frecuencias, pues los fonios 16 (Nivel de intensidad), cada nivel posee su
propia intensidad y frecuencia, tal como se observa en la figura 30, es decir
que a niveles de baja intensidad, los oídos son menos sensibles a las
frecuencias altas en relación con las frecuencias medias.
16
El fonio, o fon es una unidad de medida logarítmica y adimensional (similar al decibelio) que se
usa para indicar la sonoridad con que se percibe un sonido dado.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/fre_rus/30460/fonio#sel=
78
Figura 30: Sensibilidad oido humano
Fuente: Giancoli Douglas. Principios de Física
Para estudiar el comportamiento del sonido, es necesario comprender el
proceso de los armónicos (Tomasi, 2008), porque así se identifican los
llamados sobretonos17, tal como se ilustra en la figura 31.
Figura 31: Nodos Simples de Variación
17
Sobretonos,son un componente senosoidal de la forma de una onda, de mayorfrecuencia que
su frecuenciafundamental.
http://movimientoondulatorio-fisicaa.blogspot.com/2010/09/sobretonos-y-armonica.html
79
Continuación Figura 31
Fuente: Giancoli Douglas. Principios de Física
80
Anatómicamente, el escuchar el sonido, depende de su sonoridad 18, tono19,
y de la calidad20, pues gracias a su integración y al principio de la
superposición21, se puede generar una ondulación compuesta, determinada
por el oído y procesada por el cerebro por acción de su espectro, hecho que
se comprueba, al escuchar una sirena, que permite gracias al Efecto
Doppler22, escuchar frecuencias altas y frecuencias bajas, a saber:
Pero
El análisis fenomenológico del sonido, para evaluar su comportamiento
fisiológico y anatómico, tal como se hace en el próximo capítulo, implica el
considerar las ondas de choque y el estampido supersónico (Seanz and
Senausky, 1998), pues cuando la velocidad del objeto es menor que la
velocidad del sonido, ocurre el Efecto Doppler, pero si su velocidad es
mayor, se produce una onda de choque (ver figura 32).
18
La sonoridad, es el atributo que nos permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más
débil.http://www.eumus.edu.uy/docentes/maggiolo/acuapu/son.html
19
El tono, es la cualidad del sonido mediante la cual el oído le asigna un lugar en la escala musical,
permitiendo, por tanto, distinguir entre los graves y los agudos.
http://tecnicaaudiovisual.kinoki.org/sonido/fisica.htm
20
La calidad del sonido, depende de la frecuencia del muestreo y a la resolución. se refiere al
número de mediciones que se hacen por segundo. Cuanto mayor sea el número de muestras mejor
es la calidad del sonido.
https://www.google.com.co/#hl=es&tbo=d&sclient=psyab&q=calidad+(sonido)&oq=calidad+(sonido)
21
La Superposición, es cuando dos ondas se encuentran en un punto o una región del espacio, el
resultado es una nueva onda cuya perturbación es la suma de las perturbaciones de las dos ondas
originales. http://www.ehu.es/acustica/espanol/basico/suones/suones.html
22
El Efecto Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento
relativo de la fuente respecto a su observador.
http://almaak.tripod.com/temas/efecto_doppler.htm
81
Figura 32: Sonoridad y Velocidad
 Velocidad Objeto = 0
 Velocidad Objeto
Velocidad Sonido
 Velocidad Objeto = Velocidad Sonido
 Velocidad Objeto
Velocidad Sonido
Fuente: Giancoli Douglas. Principios de Física
82
8. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN INGENIERIL
En este capítulo, se describe el núcleo funcional del proyecto, permitiendo
entender la anatomía y fisiología del oído, la naturaleza física del sonido
y su mapeo matemático operacional, y por ende interpretar la estructura
lógica-electrónica, que ha de ser utilizada para construir la solución
correctiva que luego de las pruebas con la población que evidencia
discapacidad auditiva, pueda optimizarse según criterios del diseño
industrial, para su liberación formal.
8.1 ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL OIDO
Anatómicamente y tal como se observa en la figura 33, el oído, evidencia
tres secciones bien definidas, las partes externa y media que se ocupan
de la transmisión del sonido hacia el oído interno, parte que integra los
órganos requeridos para los procesos de audición y el equilibrio; se
diferencian también la membrana timpánica como unidad separadora del
oído medio y externo y la trompa auditiva que comunica el oído medio
con la nasofaringe (Moore and Dalley, 2009).
Figura 33: Segmentación estructural del oído
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
El segmento anatómico de definición de captación y proyección del sonido
del oído, es conocido con el nombre de oreja, formada por cartílago
elástico, que integra los referenciadores clínicos, señalados por la figura
34, la oreja esta irrigada por:
83
 Arteria auricular posterior.
 Arteria temporal superficial.
La operación de drenaje linfático, se realiza de esta manera:
 Ganglios linfáticos parotídeos superficiales.
 Cara lateral de la mitad superior.
 Ganglios mastoideos y Ganglios linfáticos cervicales profundos.
 Cara craneal de la mitad superior.
 Ganglios linfáticos cervicales profundos.
 Lóbulo.
 Resto de la oreja.
Los nervios de la piel de la oreja son:
 Auricular mayor23
 Cara craneal.
 Porción posterior.



Hélix.
Ante hélix.
Lóbulo
 Auriculotemporal (Rama del NCV324: tercera rama del quinto par
craneano).
 Piel oreja anterior al conducto auditivo exterior
23
Es una de las cuatro ramas nerviosas que forman el plexo cervical superficial. Se desprende de la
segunda asa cervical, contornea el borde posterior del esternocleidomastoideo y asciende casi
verticalmente hacia el pabellón auricular por detrás de la yugular externa. Cerca del ángulo
de mandíbula.
http://www.esacademic.com/dic.nsf/eswiki/1412405
24
El nervio mandibular es un nervio mixto que sale del cráneo a través del foramen oval y se divide
en dos ramas anteriores sensitivas y una rama motora posterior.
http://www.maxilo.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=86:nerviomandibular&catid=35:anatomia
84
 Nervio vago y facial25
 Piel de la concha.
Figura 34:Conformación Auditiva de la Oreja
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
La oreja como antena captadora, recibe el sonido cuyo proceso de
recepción y distribución, puede ser apreciado con la figura 35, su
interpretación es fundamental para operar formalmente el diseño
proyectado de este trabajo.
Figura 35: Estructura Operacional de recepción de sonido
25
Tiene su origen superficial en la parte lateral del cuerpo del trapezoide (caudal al puente) y entra
en el meato acústico interno, del cual emerge y cursa el canal facial de las porción petrosa del
temporal. http://html.rincondelvago.com/nervios-de-la-cabeza.html
85
Fuente:Netter F. Atlas de Anatomía Humana
8.1.1 OIDO EXTERNO
El oído externo une la oreja como captadora del sonido y el conducto
auditivo externo que lleva la señal hasta la membrana timpánica (Moore,
2007), el conducto posee forma de S y evidencia conformación cartilaginosa
y está caracterizado por:
 Dos tercios mediales óseos.
 Posee glándulas ceruminosas26 y sebáceas27 que
cerumen o cera de la oreja.
26
producen el
Son pequeñas estructuras del conducto auditivo externo que se cree que son glándulas
sudoríparas modificadas. Secretan cera en lugar de sudor acuoso.
http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/38310/gl%C3%A1ndulas
27
Glándulas productoras de sebo que se encuentran por todo el cuerpo asociadas a los folículos
pilosos.http://www.iqb.es/dermatologia/atlas/acne/acne06.htm
86
 Activar la membrana timpánica por acción directa de las señales de
vibración, que operan los siguientes nervios:
 NCV3 (Auriculotemporal).
 NCX (Rama auricular del vago).
 Evidencia formación cóncava con depresión central cónica, cuyo
vértice recibe el nombre de umbo, que permite la operación de la
membrana como un radar complejo
 Permite identificar las anomalías listadas:
 Hematoma auricular o sangrado entre el pericondrio 28 y el
cartílago de la oreja.
 Desarrollo de fibrosis que conlleva a deformar la oreja.
 Otitis aguda o inflamación del conducto auditivo externo.
8.1.2 OIDO MEDIO
Sección estrecha y ocupada con aire, localizada en la porción petrosa del
hueso temporal, según se observa en la figura 36, su estructura anatómica
diferencia (Netter, 2010):
 Cavidad timpánica
 Trompa auditiva (faringotimpánica29)
 Antro Mastoideo30
 Receso epitimpanico
 Huesecillos auditivos
 Martillo
 Yunque
 Estribo
28
Capa de tejido conjuntivo fibroso y compacto que reviste los cartílagos, excepto a nivel de las
superficies articulares. Está altamente inervado y vascularizado.
http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/15751/pericondrio
29
También conocido como la trompa de Eustaquio, es una estructura anatómica, en forma de tubo,
habitualmente cerrado, que se extiende desde la caja del tímpano hasta la región nasofaríngea.
http://books.google.com.co/books?id=4ywjo9aQDt8C&pg=PA1029&lpg=PA1029&dq=faringotimpa
nica
30
Espacio existente en la apófisis mastoides del hueso temporal por donde se comunica el tímpano
con las celdillas mastoideas.http://salud.doctissimo.es/diccionario-medico/antro-mastoideo.html
87
 Músculos
 Estapedio31
 Tensor timpánico32
 Plexo nervioso timpánico
 Nervio craneano (NCVII)
 Paredes






Tegumentaria
Yugular
Membranosa o lateral
Laberíntica o medial
Carotidea
Mastoidea
Esta conformación anatómica, se ilustra en la figura 37. Las enfermedades
de mayor ocurrencia en el oído medio son (Moore, 2007):
 Otitis media
Bloqueo parcial o completo de la trompa auditiva (Faringotimpanica).
 Perforación membrana timpánica
Presencia de cuerpo extraño en el conducto auditivo externo o por
presión excesiva.
 Mastoiditis
Infección del antro mastoideo, que causa osteomielitis33 (Infección
ósea del techo del tímpano).
 Bloqueo trompa auditiva
Inflamación de la membrana mucosa que afecta la audición al reducir
la presión en la cavidad timpánica.
31
Músculo que se inserta en el interior de la eminencia piramidal y termina en el cuello del estribo.
Cuando se contrae, bloquea la platina del estribo en la ventana oval. Es un mecanismo reflejo para
defenderse de los ruidos intensos. http://www.definicionesdemedicina.com/estapedio/
32
Músculo ubicado en la caja timpánica del oído medio y cuya contracción protege el oído
interno de los ruidos intensos y súbitos que pueden causar lesiones.
http://books.google.com.co/books?id=OR_xMwey2DoC&pg=PA859&lpg=PA859&dq=tensor+timpa
nico
33
La osteomielitis es una infección de la cortical y medular del hueso, generalmente de origen
bacteriano, aunque puede estar producida por cualquier microorganismo.
http://www.monografias.com/trabajos28/osteomielitis/osteomielitis.shtml
88
 Parálisis del estapedio
Hiperacusia34 por los movimientos del estribo.
Figura 36: Estructura Oído Medio
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
34
Es la pérdida del rango dinámico del oído, entendido este último como la habilidad del sistema
auditivo de manejar elevaciones rápidas del volumen del sonido.
http://www.acufeno.com/secciones/quees.htm
89
Figura 37: Paredes Cavidad Timpánica
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
8.1.3 OIDO INTERNO
Localizado en la porción petrosa del hueso temporal, contiene el órgano
vestibulococlear35, que controla la recepción del sonido y elmantenimiento
del equilibrio, por su funcionalidad, se hace preciso describir en detalle
sus dos componentes esenciales, a saber:
35
Está ubicado dentro de la cavidad timpánica, detrás del caracol y delante de los conductos
semicirculares óseos. En su pared externa presenta la abertura de la ventana oval y en su parte
anterior se haya la fosita semihemisférica. http://anatomiadeoido.blogspot.com/
90
 Laberinto óseo
Conjunto de cavidades contenidas en la porción petrosa del hueso
temporal, estas cavidades son:
 Coclea
Porción del laberinto óseo en forma de caracol que integra el
conducto coclear36, el conducto espiral y la
ventana
37
coclear (Ver figura 38).
Figura 38: Estructura de la Cóclea
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
 Vestíbulo laberinto óseo
Cámara oval que contiene el utrículoy el sáculo, para determinar la
funcionalidad de laventanavestibular yel acueducto del vestíbulo que
contiene el conducto endolinfatico38.
36
El conducto coclear es también conocido como la "escala media", se encuentra entre los dos
compartimentos óseos y termina en una bolsa cerrada en el vértice de la cóclea.
http://www.innerbody.com/es/Conducto-coclear-Caracol-y-%C3%B3rgano-de-Corti.html
37
Transmite las vibraciones sonoras de la cadena a los líquidos del oído interno mediante
micromovimientos de pistón hacia adentro y afuera en la ventana oval que originan a su vez un
movimiento vibratorio u onda de presión líquida que se propaga por la perilinfa de la rampa
vestibular. http://www.otorrinoweb.com/oido/1778.html
38
Prolongación tubular del laberinto membranoso del oído que pasa por el acueducto del vestíbulo
a la cavidad craneal donde termina debajo de la duramadre en el fondo del saco endolinfático.
http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/5608/conducto
91
 Conductos semicirculares
Agrupan los segmentos anterior, posterior y lateral y se comunican
con el vestíbulo del
laberinto óseo, su
diámetro es de
y ocupan los tres planos del espacio, formando
ángulos rectos.
 Laberinto membranoso
Formado por una serie de sacos suspendidos en el laberinto óseo,
donde se diferencia la endolinfa39y perilinfa40, en el laberinto
membranoso, se distinguen:
 Ligamento espiral
Engrosamiento espiral del periostio que tapiza la cavidad de
la cóclea.
 Conducto semicircular
Conducto utriculosacular
Conducto reuniens41
Macula del utrículo
Macula del sáculo
Células ciliadas de las maculas
Nervio vestibulococlear
Ganglio vestibular
Debe anotarse que en estos conductos, se registran la presencia de
sensores que captan los movimientos de la endolinfa y los procesos
de estimulación de las neuronas sensitivas primarias que tienen los
somas en el ganglio vestibular.
 Conducto coclear
Tubo en espiral cerrado en un extremo que posee una sección
triangular, ubicado entre el ligamento espiral y la lámina espiral
39
Líquido interno del laberinto membranoso del oído interno responsable de transmitir la onda
sonora hacia el órgano de Corti.
http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/34430/endolinfa
40
Líquido, semejante al suero, que rellena las rampas vestibular y timpánica del caracol, el espacio
comprendido entre los conductos semicirculares óseos y membranosos y del utrículo y sáculo.
http://www.definicionesdemedicina.com/perilinfa/
41
Conducto de unión entre el sáculo y el conducto coclear. Es la única vía de comunicación
endolinfática entre la cóclea y el resto del laberinto. Surge de la superficie inferior del sáculo y se
une con el conducto colear cerca de su extremo ciego.
http://www.otorrinoweb.com/glosario/d/1682-ductus-reuniens.html
92
ósea del modiolo42, y permitiendo por su estructura habilitar la
comunicación semilunar, llamada helicotrema43.
En el conducto coclear, se verifica el cambio entre ondas de
presión y vibraciones, proceso cumplido en la rampa vestibular y
en la rampa timpánica.
 Conducto auditivo interno
Localizado en la porción posteromedial del hueso temporal, que
direcciona
el
nervio
facial
(NCVII)
y
el
nervio
vestibulococlear(NCVIII) producto de presencia de anomalías
exógenas en el oído interno, se registran estos problemas:







Mareo debido al movimiento
Vértigo
Pérdida de audición conductiva44
Pérdida de audición sensorial45
Síndrome de Meniere46(Bloqueo del conducto coclear)
Sordera para tonos altos
Barotraumaotico47 (Pilotos y buzos).
La fisiología y ubicación de los laberintos óseo y membranoso del
oído interno, se presenta para el soporte respectivo en la figura 39,
así mismo, con ayuda de la figura 40, se puede apreciar la
conformación del nervio vestíbulo coclear (NCVIII).
42
Estructura anatómica alrededor de la cavidad oral que está formada por la intersección de varios
músculos en las mejillas y en los labios.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Modiolo/2554519.html
43
Orificio que se encuentra en el interior de la cóclea, y es el que permite que las vibraciones de la
ventana oval se transmitan desde la escala vestibular hasta la timpánica.
http://www.otorrinoweb.com/glosario/ha-hg/2271-helicotrema.html
44
Esto significa que el sonido no corre en el oído interno. Algunas causas de la pérdida auditiva
conductiva son cera en el canal del oído, líquido en el oído medio o un hoyo en el tímpano.
http://www.audiciondelbebe.org/laaudicionylaamplificacion/perdidaauditiva/tipos.asp
45
La pérdida auditiva sensorineural en niños pequeños puede ocurrir a causa de ciertas infecciones
antes de nacer, falta de oxígeno al nacer o por causas genéticas.
http://www.audiciondelbebe.org/laaudicionylaamplificacion/perdidaauditiva/tipos.asp
46
Es un trastorno del oído interno que afecta el equilibrio y la audición, caracterizado por una
sensación anormal de movimiento vértigo, mareo, pérdida de audición en uno o ambos oídos, y
ruidos o repiqueteo en el oído. http://www.ateverma.org/docs_pdf/meniere.pdf
47
Es el trauma provocado por la diferencia de presión entre la parte interna y la parte externa
del tímpano. http://www.clinicajuancarrero.net/index.php?option=com_content&task=view&id=24
93
Figura 39: Estructura Laberintos Óseo y Membranoso
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
94
Figura 40: Nervio Vestibulococlear (NC VIII)
Fuente: Moore and Dalley. Anatomía con Orientación Clínica
8.2 NATURALEZA DEL SONIDO EN EL ENTORNO CLINICO
Para los fonoaudiólogos, es válida y cierta la expresión de Lewis Carroll 48
en Alicia en el país de las maravillas, que reza: "cuiden del sentido y los
sonidos se cuidarán por sí mismos", pues el sonido se define por naturaleza
Como la alteración ondulatoria que evoca la sensación de escuchar (Blatt,
2007), gracias a la propagación en los sólidos, líquidos y gaseosos, Al
presentarse la vibración; debe tenerse claro que los sólidos y líquidos son
mejores conductores y que la velocidad del sonido en el gas es
independiente de su presión, siendo esto dado por
Masa molecular del gas
Constante de Boltzman =
Temperatura absoluta
Calor especifico del gas
Velocidad
48
Charles LutwidgeDodgson era el nombre verdadero del autor de las "Aventuras de Alicia en el País
de las Maravillas" (Alice'sAdventures in Wonderland), y de "A través del
Espejo"(ThroughtheLookingGlass).http://www.guiascostarica.com/alicia/carroll.htm
95
De esta manera, es fácil determinar que la velocidad del sonido en el helio
es de
y en el aire a 20 grados solo es de
Para efectos de valoración de la discapacidad auditiva, la fonoaudiología,
observa la intensidad de la onda
, que suele definirse como la cantidad
de energía que cruza un área unitaria en un tiempo unitario, es decir es la
potencia que atraviesa el área, expresándose en watts por metro cuadrado,
su valor se define por
El nivel sonoro (
) y los valores de intensidad, para efectos
de control clínico, se registran en la tabla 2.
Tabla 2: Relación Nivel Sonoro-Intensidad
Nivel Sonoro
Intensidad watts/metro
(db)
0
10
20
30
60
70
80
100
140
Fuente: BlattFarnk. Fundamentos de Fisica
Agente
umbral auditivo
caída de hoja
murmullo
espacio de hogar tranquilo
conversación
oficina ruidosa
transito intenso
taller mecánico
motor de avión
El comportamiento del proceso de recepción de la onda, en el oído humano,
está directamente relacionado con el proceso de interferencia asociado con
la localización de la fuente y la emisión de la señal con una longitud de
onda, que está relacionado con el cuadrado de la amplitud de la presión,
catalogándose como interferencia constructiva y destructiva, cuyos valores
según la física son:
96
 Interferencia constructiva
 Interferencia destructiva
Cuya significancia clínica, se pondera por ejemplo al observar a una
temperatura de 20 grados, una señal sonora de
, el análisis
correspondiente arroja:
 Interferencia constructiva
Que genera correspondientemente, estos valores:
97
 Interferencia destructiva
Luego:
Si el agente de análisis o paciente se ubica a una distancia de 20 metros,
entonces los valores de control se estiman así:
Significando entonces los valores mostrados en la tabla 3, para la
interferencia constructiva y en la tabla 4, para la destructiva
Tabla 3: Interferencia constructiva
0°
20
0
5.74°
19.89
6.840
11.5°
19.59
3.987
17.4°
19.08
5.98
98
Fuente: Aporte Realizadoras
Tabla 4: Interferencia destructiva
0°
20
0
2.86°
19.97
0.99
8.63°
19.77
3.00
14.5°
19.36
5.00
Fuente: Aporte Realizadoras
Su comportamiento, se valida en las figuras 41 y 42 respectivamente:
Figura 41: Interferencia Constructiva
Valores Y
8
6
4
2
0
19
19,2
19,4
19,6
19,8
Valores X
20
20,2
Fuente: Aporte Realizadoras
Figura 42: Interferencia Destructiva
6
Valores Y
5
4
3
2
1
0
19,2
19,4
19,6
19,8
Valores X
99
20
20,2
Fuente: Aporte Realizadoras
Permitiendo así, observar la tendencia hacia un problema de distorsión al
escuchar o discapacidad auditiva producto de la dispersión en la captación
en la cóclea, que para efectos de operación matemática en el trabajo, se
esquematiza según se muestra en la figura 43.
Figura 43: Esquema Lineal de la Cóclea
Fuente:Blatt F. Fundamentos de Física
Con el anterior esquema es fácil comprender lo afirmado por Von Bekesy 49
al observar el comportamiento de la membrana basilar, al aplicar señales
con frecuencias diferentes para validar así, la amplitud del patrón de
vibración en el paciente, cuyo esquema funcional clínico, se visualiza en la
figura 44.
49
Ingeniero y médico estadounidense de origen húngaro. concedido el premio Nobel de Fisiología y
Medicina por sus investigaciones sobre los medios físicos mediante los que se analiza y comunica el
sonido en el oído medio. http://www.biografiasyvidas.com/biografia/b/bekesy.htm
100
Figura 44: Catalogación de amplitud sonora de Von Bekesy
 Paciente Sano
 Paciente con discapacidad tenue
 Paciente con discapacidad grave
101
Continuación Figura 44
 Paciente con discapacidad total
Fuente: Aporte Realizadoras
Registros fonoaudiológicos, han estimado que la ocurrencia formal de
discapacidades leves o intermedios, se pueden analizar uniformemente en
poblaciones con independencia de género y con edades entre 3 y 18 años,
de la manera como se presenta aquí:
 Deficiencias sección 1= 20%
 Deficiencias sección 2= 41%
 Deficiencias sección 3= 39%
Pudiéndose entonces con ayuda de técnicas de simulación, evaluar la
tendencia de acción de deficiencia por sección, hecho que se registra en la
tabla 5.
Tabla 5: Arreglo para simulación de deficiencia auditiva
Sección
Frecuencia
Frecuencia
Gama
Acumulada
randomico
1
0.20
0.20
0 – 199
2
0.41
0.61
200 – 609
102
3
0.39
1.00
610 – 999
Fuente: Aporte Realizadoras
Al generar una lista o muestra de valores aleatorios, conformada por:
0.328
0.612
0.115
0.934
0.817
0.052
0.714
0.628
0.318
0.210
0.285
0.709
0.926
0.073
0.143
0.215
0.482
0.613
0.094
0.118
0.289
0.326
0.835
0.916
0.973
0.126
0.294
0.417
0.619
0.003
Se puede observar la distribución por intervalo así:
 Sección 1 (Estribo / Ventana Redonda)=20%
0.115
0.052
0.073
0.143
0.094
0.126
0.118
0.003
Total muestra = 8
 Sección 2 (membrana de Reissner, Nervio Auditivo y Rampa
Timpánica) = 41%
0.328
0.319
0.210
0.285
0.215
0.482
0.289
0.326
0.294
0.417
103
Total muestra = 10
 Sección 3 (membrana Basilar, Rampa de Corti y Rampa Vestibular)
= 39%
0.612
0.934
0.817
0.714
0.628
0.709
0.926
0.613
0.835
0.916
0.973
0.619
Total muestra = 12
Señalando entonces, que según la simulación de carácter elemental, la
generación de una discapacidad auditiva, ha sido producto de la alteración
del comportamiento funcional de la membrana basilar, la rampa de corti o la
rampa vestibular.
Para evaluar las deficiencias auditivas de personas vinculadas al sector del
mantenimiento de aviones, cuyos motores generan intensidades de
y nivel sonoro de
, los especialistas en
fonoaudiología, según registros históricos sobre una población de 300
empleados, facilitan el determinar que la presencia de discapacidad
auditiva, en algunos de ellos, se distribuye triangularmente entre el 10% y el
30%; al estimar mediante una simple simulación (20 pasadas), se encuentra
el resultado siguiente, a partir de la información proporcionada por la figura
45.
Figura 45: Datos Simulación Sector Reparación Motores de Avión
104
Fuente: Registros Históricos Fonoaudiológicos
Para el problema de análisis, se tiene:
Los segmentos de mapeo son:
Que para este caso, se convierten en:
La generación de la muestra aleatoria, conformada por 20 valores
randomicos, se muestra aquí:
105
0.817
0.125
0.318
0.624
0.014
0.988
0.863
0.716
0.315
0.229
0.109
0.323
0.611
0.726
0.802
0.938
0.057
0.012
0.875
0.418
Permite establecer los valores de mapeo aquí mostrados:
 Valor de mapeo
0.125
0.318
0.014
0.315
0.229
0.109
0.323
0.057
0.012
0.418
Total muestra = 10
 Valor de mapeo
0.817
0.624
0.928
0.863
0.716
0.611
0.726
0.862
0.938
0.875
Total muestra = 10
106
Al reemplazar K, por los valores respectivos se obtienen los vectores
, cuyos contenidos son:
y
0.12
5
0.31
8
0.01
4
0.31
5
0.22
9
0.10
9
0.32
3
0.05
7
0.10
2
0.41
8
45
53
45
53
40
44
44
62
44
57
0.81
7
0.62
4
0.92
8
0.86
3
0.71
6
0.61
1
0.72
6
0.80
2
0.93
8
0.87
5
71
63
78
74
67
63
67
71
79
75
=
=
Su comportamiento grafico se visualiza en la figura 46y la media
poblacional estimada, que registra discapacidad es:
Quiere decir que el 20% de los empleados que laboran en el sector de
mecánica de aviación están propensos a sufrir discapacidad auditiva alguna
Figura 46: Comportamiento Grafico Tendencia de Discapacidad Sector
Aeronáutico
107
0,45
0,4
0,35
Valores K
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Valores X1
Continuación Figura 46
1
0,9
0,8
Valores K
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Valores X2
Fuente: Aporte Realizadoras
Para la obtención de los valores de tendencia la fonoaudiología, utiliza
software basado en la generación de sonidos de diversa frecuencia, sobre
108
un espacio de 10 valores cuyo comportamiento puede ser interpretado
según esta equivalencia, señalada en la tabla 6.
Tabla 6: Índice de Estado Auditivo
Señales Captadas
Estado Auditivo
7 – 10
Perfecto
4–6
Deficiente
1–3
Traumático
0
Discapacitado totalmente
Fuente: Registro Histórico Fonoaudiológico
El programa C++, empleado para la generación del sonido y captación por
el paciente, que le señala al especialista el estado, se lista seguidamente
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream.h>
#include <time.h>
main()
{
system("cls");
intk,l,z;
system("color E2");
srand(time(NULL));
for(k=1; k
; k++)
printf("\n");
printf("\t\t\t Al escuchar un tono levantar su mano\n");
printf("\t\t\t
El
ruido
generado,
demanda
su
concentración\n");
printf("\t\t\t Gracias por su atención\n");
for(l=1; l
; l++)
109
{
for(z=1; z
; z++)
{
K=1+rand()%999;
beep(k,k*10);
}
}
system("pause");
return(0);
}
8.3 PROTOTIPIFICACION DE LA SOLUCION
Atendiendo la finalidad del proyecto, el que permitirá beneficiar a población
de escasos recursos, como resultado del proceso de proyección social del
programa de ingeniería de sistemas y atendiendo sugerencias formuladas
por el ICAL50, que alberga niños con discapacidad auditiva y lingüística, se
procedió a trabajar con los escenarios de verificación y ayuda, que se listan
a continuación:
 Escenario de motivación
Estimulación de capacidad lingüística, mediante el control de
juguetes por la voz o por generación de un sonido audible
 Escenario de validación de audición
Validación del nivel de audición del niño, por acción de la
diferenciación de un generador de tonos y un imitador de canto de
aves o por invitación a percibir una señal y suprimirla mediante
acción de su tacto.
 Escenario de corrección
Se diseña la solución pretendida, que se presentara a nivel de
protoboard, para su validación y posterior elaboración de carácter
comercial, por parte de las realizadoras del proyecto.
50
Colegio especializado para niños y jóvenes sordos, y oyentes con necesidades educativas
especiales. http://www.amarillasinternet.com/co/chia/sordos_discapacidad_auditiva_rehabilitacio
n_terapias/fundacion_para_el_nino_sordo_ical.html
110
Para los efectos inherentes al proceso de documentación e interpretación
de la funcionalidad y pertinencia de la solución, se procede a continuación,
a describir las características de cada uno de los escenarios citados:
8.3.1 ESCENARIO DE MOTIVACION
Con el fin de ejercitar la capacidad de audición y facilidad de sincronización
y producción lingüística, es necesario según los expertos en fonoaudiología,
invitar a los niños y niñas, a realizar ejercicios para reafirmación y
ejercitación, dentro de un ambiente lúdico, por ejemplo, controlar un carro,
tren, muñeca o en general un juguete, por acción de la voz, o mediante la
activación de un generador de tono, que cambia el sonido de acuerdo con
la intensidad de luz, que incida sobre la fotorresistencia implementada;
dicha solución es de carácter económica y ha sido valorizada por expertos
como el ingeniero Aurelio Mejia Mesa51y por muchos profesionales de la
electrónica.
 Generador de tono
 Voltaje de funcionamiento (adaptador/pilas)
 Parlante
 Frecuencia
 Parámetros funcionales
51
Mejia Mesa Aurelio. Divulgación Técnica Electrónica Ditel, Director electrónica Facil.
111
NOTA: El empleo de la fotorresistencia implica el observar esta
disposición
La estructura del circuito, se observa en la figura 47.
Figura 47: Solución Generadora de Tono
Fuente: Modificación Realizadoras. Original Ditel.
 Circuito de control
 Control por sonido gutural, sobre cualquier unidad física
112
 Operación por rectificador controlado de silicio (SCR)52
 Conectividad serial con circuito rectificador de onda completa
 Parámetros funcionales

Diodos
1 Amperio
200 Voltios

Fuente


Toma AC

Resistencias


Micrófono convencional
Distribución SCR
52
El SCR (SiliconControlledRectifier o Rectificador Controlado de Silicio), es un dispositivo
semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn. Está formado por
tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta.
http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/applets/pag_scr/pag_scr.htm
113
La figura 48, presenta el circuito que deberá ser implementado para efectos
de control pedagógico en niños con discapacidad fonoauditiva.
Figura 48: Circuito Controlador Gutural
Fuente: Modificación Realizadoras. Original Ditel.
114
8.3.2 VALIDACION DE AUDICION
Con el fin de ir valorando el nivel de audición, se sugiere permitir que el
discapacitado,sea contextualizado con focos audibles diferentes, por
ejemplo el dispositivo soportado por la figura 47, que fácilmente se
convierte en un generador de código morse o con ayuda de una entidad
que llame la atención, al reproducir el sonido o canto de aves.
La variación al componente de la figura 47, se ilustra con la estructura
mostrada en la figura 49 y el imitador se presenta en la figura50.
Figura 49: Generador Elemental de Tono
Fuente: Adaptación Realizadoras.
La descripción funcional de componentes, es:
115
 Resistencias
 Condensadores
 Diodos
1 Amperio
200 Voltios
 Parlante
 Integrado
 IC555 (Temporizador)
 Corriente Continua
 Consumo
El circuito mostrado en la figura 50, requiere de los componentes
siguientes:
 Resistencias
Generadores de
Cadencia
116
 Condensadores
 Integrado
 Fuente
 Parlante
Figura 50: Generador Canto de Aves
Fuente: Adaptación Realizadoras.
También, a nivel lúdico, es posible controlarla generación del sonido, con
ayuda de un circuito muy simple que opera con dos terminales telefónicos,
al interactuar como se ilustra en la figura51.
117
Figura 51: Implementación Teléfono Elemental
Fuente: Adaptación Realizadoras. Ditel No 3.
8.3.3 CORRECION DE DISCAPACIDAD
De acuerdo con los trabajos realizados por investigación del entorno de la
amplificación, entre ellos R. A. Maidment y con ayuda de las publicaciones
de Ditel (DivulgaciónTécnicaElectrónica), por acción del ingeniero Aurelio
Mejia Mesa, las realizadoras validaron productos generados por estudiantes
de las Universidades, Autónoma, Incca, Manuela Beltran, Distrital y Antonio
Nariño, junto con el resultado de la clase de robótica en la Universidad
Libre, permitiendo con los componentes listados, construir la solución
mostrada en la figura 52, solución muy económica, que por su naturaleza y
funcionalidad, debe ser probada entre la población que sufre esta
discapacidad.
Los componentes son:
 Micrófono
 Cristal
 Alta impedancia
 Condensadores
118
 Integrado
 Transistores
 Resistencias
 Fuente experimental
 Audífono
119
Figura 52: Solución a Implementar
Nota:La salida 6 del IC741 debe estar conectada al diodo
1N4002, que a su vez se pega al transistor T4 (BC14)
Fuente: Adaptación Realizadoras.
El segmento
, integra estas unidades:
Y el complemento operacional
estará integrado por:
120
La conversión al tamaño convencional, debe hacerse luego de la
superación de las pruebas y de considerar las sugerencias del personal
especializado.
121
CONCLUSIONES
 El programa de ingeniería de sistemas, con la realización de esta
clase de trabajos, ratifica la importancia de la investigación aplicada
en la formación de los ingenieros de sistemas en la Universidad
Libre.
 La función de proyección social, garantiza la visibilidad del programa
como unidad cooperante en el desarrollo de la comunidad que sufre
alguna discapacidad auditiva
 Los procesos de modelamiento de sistemas de estudio fisiológico,
permiten interpretar la importancia de la formación matemática
adquirida por el ingeniero, para poder construir esquemas con alta
confiabilidad lógica funcional.
 La incorporación e instrumentalización de los conocimientos de la
electrónica digital, el pensamiento sistémico y las ciencias de la
computación, al estudio del funcionamiento de los sistemas
orgánicos del ser humano, permiten observar el amplio escenario de
aplicación de la bioingeniería, con alto sustento computacional que
demanda la participación del ingeniero de sistemas.
 La construcción de las unidades lógicas que pueden emplearse en
los escenarios de motivación, validación y corrección, señalan con
objetividad como se modela estructuralmente un sistema referencial
con características fisiológicas complejas, a partir de la validación y
homologación funcional con entidades de la lógica digital.
122
RECOMENDACIONES
 Se requiere el programa de ingeniería de sistemas de la Universidad
Libre, defina un proyecto orientado a formalizar productivamente los
resultados de este trabajo, con la participación activa de
profesionales de la facultad de ciencias de la educación.
 Es importante establecer relaciones formales con instituciones
educativas, que orientan población con discapacidad auditiva, para
valorar la efectividad de la solución y mejorar su rendimiento y
plataforma tecnológica.
 La aceptación formal de la solución, al interior de la población con
discapacidad auditiva, demanda la presencia del programa como
unidad difusora de los resultados obtenidos, al valorar como
elemento diferenciador la función de utilidad y el costo reducido del
dispositivo.
123
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