¿Qué es una "Comprobación de Auriculares"?
La comprobación de auriculares, hasta donde sabemos, fue utilizada por primera vez como término en 2017 cuando Kevin Woods y sus colegas crearon el primer método para determinar si un participante en un estudio en línea estaba escuchando a través de auriculares. Basado en este estudio fundamental, una comprobación de auriculares es simplemente una tarea que identifica si un participante está usando auriculares frente a alguna forma de altavoz al escuchar estímulos específicos.
Cuando se realiza una investigación en un entorno de laboratorio controlado, no hay necesidad de una comprobación de auriculares porque el investigador elige si colocar auriculares al participante o no. El entorno de escucha está controlado y monitoreado de cerca.
Sin embargo, en estudios en línea, no hay forma de controlar lo que están haciendo los participantes. Solo existe el elemento de confianza, el “código de honor”, por así decirlo, que proviene de pedir a los participantes que usen auriculares y esperar que cumplan.
¿Por qué son necesarias las comprobaciones de auriculares?
Los investigadores esperan que los participantes cumplan con los requisitos de auriculares por muchas razones. Al presentar estímulos auditivos, es crucial estandarizar cómo sus participantes escuchan sus clips de audio. Esto previene variables confusas como “interferencia de ruido de fondo, la mala fidelidad de los altavoces de computadora portátil y la reverberación ambiental,” (Woods et al. 2017) así como la distancia a los altavoces e incluso sonido estéreo frente a mono.
Dentro de los tipos de auriculares, hay una amplia variedad. Los participantes podrían estar usando dispositivos con cable o inalámbricos. Los estilos de auriculares incluyen auriculares sobre la oreja y auriculares intrauditivos, así como configuraciones monaurales o binaurales. Algunos auriculares son con cancelación de ruido y ocluyen completamente el canal auditivo, mientras que otros se sitúan hacia el exterior del canal y permiten que los sonidos de fondo sigan siendo audibles. A pesar de esta variabilidad entre auriculares, la categoría de auriculares en su conjunto difiere de los altavoces de maneras que se pueden medir.
¿Cómo se lleva a cabo esta medición?
¿Cómo se creó la primera comprobación de auriculares?
Una de las diferencias clave entre escuchar a través de auriculares y escuchar a través de altavoces es la cancelación de fase. Woods y sus colegas utilizaron este principio para hacer sus determinaciones usando tres tonos: dos tonos con la misma fase y un tono que estaba exactamente 180 grados fuera de fase en comparación con los otros, específicamente entre los canales estéreo.
La cancelación de fase, también llamada interferencia destructiva, ocurre cuando dos ondas son idénticas en todos los aspectos excepto en la fase, donde difieren en 180 grados. Esta diferencia provoca que las ondas se cancelen mutuamente, resultando en ningún sonido cuando las ondas se reproducen al mismo tiempo.
Al escuchar a través de altavoces, hay una diferencia en las fases de los sonidos en comparación con cuando se utilizan auriculares. Woods y sus colegas encontraron que esta diferencia se debía a la posición de los altavoces y la posición del oyente. El truco es que los auriculares no permiten que las fases de los sonidos se cancelen, pero los altavoces sí.
Fig. 1: Diagramas de cancelación de fase de Woods et al. 2017
La tarea en sí fue simple: los participantes debían escuchar 3 tonos y decidir cuál era el más silencioso del grupo. Los autores encontraron que un tono de baja frecuencia (específicamente 200 Hz) era el más efectivo para esta medición. Se reproducían tres tonos: dos al mismo nivel de volumen (medido en decibelios), uno de los cuales estaba 180 grados fuera de fase, y un tercer tono que estaba en fase con el primer tono pero 6 decibelios más suave. El orden de los tonos se aleatorizaba entre los ensayos.
En general, los investigadores encontraron que debido a la cancelación de fase, los participantes que escuchaban a través de altavoces a menudo elegían incorrectamente el tono que estaba fuera de fase como el tono más suave. Al usar auriculares, los participantes a menudo podían identificar correctamente el tono que era 6 decibelios más suave que los otros dos tonos, a pesar de estar en fase con uno de los tonos más fuertes. Esto resultó en aproximadamente el 70% de los verdaderos usuarios de auriculares aprobando la evaluación.
Fig 2: Resultados de la evaluación de auriculares de Woods et al. 2017
Nuevas Técnicas para Comprobaciones de Auriculares
En los 4 años desde que la comprobación de auriculares de Woods et al. debutó, han surgido dos métodos más para evaluar la tecnología de escucha de los participantes. Aunque aún no están tan citados, estos nuevos métodos demuestran que la investigación está en constante crecimiento y evolución en este tema.
Huggins Pitch
ChaitLab de University College London, 2020
En un esfuerzo por mejorar la selectividad de la evaluación de Woods et al. (también llamada AP por anti-fase), el ChaitLab de UCL desarrolló una prueba que resultó en la detección correcta del 80% de los usuarios de auriculares en comparación con la selectividad anterior de aproximadamente el 70%. Sin embargo, observaron que combinar los dos métodos resultaba en aún mejores resultados: una tasa de falsos positivos de solo alrededor del 7%.
El Huggins Pitch también implica un desplazamiento de fase, pero de una manera ligeramente diferente. Los tres estímulos utilizados en esta tarea son 2 sonidos de ruido blanco idénticos, y un tercero que tiene un tono de “warble” “oculto” dentro de él. La ciencia detrás de este tercer sonido es “un estímulo de ruido blanco para un oído, y el mismo ruido blanco -pero con un desplazamiento de fase de 180°- para el otro oído” (Milne et al 2020). El truco de esta tarea es que el warble oculto solo es detectable al usar auriculares debido a la naturaleza binaural (o dicótica) del sonido que se entrega a los oídos. Esta es una tarea de detección que, como señalan los autores, tiene una demanda cognitiva menor que una tarea de discriminación como la evaluación de Woods et al.
Fig. 3: Comparando estímulos de anti-fase y Huggins Pitch, de Milne et al. 2020
Prueba de Auriculares y Altavoces (HALT)
Universidad de Música, Drama y Medios de Hannover, 2022
El HALT, desarrollado por Wycisk et al. en 2022, es una evaluación aún más sofisticada: los resultados indican que es un método confiable y eficiente para detectar qué tipo de dispositivo está usando el participante para escuchar estímulos auditivos, diferenciando entre cuatro dispositivos de reproducción: dos tipos de auriculares y 2 tipos de altavoces.
Verificación de Volumen
Usando un fragmento musical, ruido rosa y segmentos de ruido rosa en bucle como los diferentes estímulos, los participantes primero completaron una serie de tareas de calibración de volumen. A continuación, los participantes completaron una tarea de conteo que involucraba diferentes números de “eventos de ruido.” Para que la tarea se marque como correcta, los participantes solo debían escuchar un número específico de eventos: entre 5 y 7 de los 9 eventos presentados. Si escuchaban menos, su volumen estaba demasiado bajo, y escuchar más significaba que el volumen estaba demasiado alto. La tarea se repitió más tarde para asegurar que el participante no haya ajustado su volumen en el ínterin (se les instruyó que no lo hicieran).
Verificación de Estéreo vs. Mono
Para determinar si el dispositivo de reproducción del participante era estéreo o mono, se les instruyó contar todos los segmentos de ruido rosa que escuchaban solo en el lado derecho. Para mono, todos los eventos serían audibles, pero solo algunos (un número aleatorio) se percibirían en la configuración estéreo.
Límite de Baja Frecuencia
El HALT también verificó cuál era el tono más bajo que el dispositivo de reproducción podría emitir para ayudar a determinar qué dispositivo se estaba utilizando. Los participantes escucharon una serie de tonos puros y debían informar cuántos escucharon, asumiendo que ese número correspondería a las capacidades de su dispositivo.
Para normalizar la prueba, los investigadores realizaron un análisis electroacústico en su propio equipo y compararon los resultados de los controles con los de los participantes experimentales.
Los resultados del HALT siguieron una distribución normal e indicaron una alta confiabilidad en predecir si los participantes habían ajustado su volumen, estaban escuchando a través de configuraciones estéreo o mono, y qué tipo de dispositivo estaban usando (auriculares o altavoces).
Comprobaciones de Auriculares en Labvanced
La comprobación de auriculares de Woods et al. 2017 que involucra estímulos de anti-fase está implementada en Labvanced y está disponible para su uso. ¡Simplemente visite nuestra página de Estudios de Muestra y haga clic en importar para copiarlo en su cuenta!
Fig. 4: La comprobación de auriculares diseñada por Woods et al. 2017, ¡ahora disponible en Labvanced!
Aunque la evaluación de auriculares Huggins Pitch de ChaitLab fue implementada originalmente en Gorilla, esta evaluación también está disponible en Labvanced. Los autores proporcionaron el proyecto completo en el ChaitLabUCL GitHub lo que permitió a nuestro equipo crear esta versión para su uso. También está en la página de Estudios de Muestra y está disponible para importar.
Fig. 5: La comprobación de auriculares diseñada por ChaitLab de UCL, ¡ahora disponible en Labvanced!
Por último, pero no menos importante, la Parte 1 de HALT también está disponible en GitHub gracias a Kilian Sander. Si le gustaría ver esta prueba en Labvanced también, ¡por favor envíenos un mensaje a través de Discord o a [email protected]!
Conclusión
Todas las comprobaciones de auriculares presentadas aquí han sido validadas por datos, pero la ciencia siempre está evolucionando y mejorando. Cada verificación tiene sus propias ventajas y desventajas y es útil a su manera. Recomendamos probar cada comprobación y combinar sus métodos para que se ajusten al experimento que está realizando.
¡Feliz investigación!
Nota: Al usar cualquiera de estos recursos, ¡por favor dé crédito a los creadores originales! Labvanced no reclama propiedad de ningún material creado por los investigadores mencionados anteriormente.
Referencias
Milne, A. E., Bianco, R., Poole, K. C., Zhao, S., Oxenham, A. J., Billig, A. J., & Chait, M. (2021). An online headphone screening test based on dichotic pitch. Behavior research methods, 53(4), 1551–1562. https://doi.org/10.3758/s13428-020-01514-0
Woods, K., Siegel, M. H., Traer, J., & McDermott, J. H. (2017). Headphone screening to facilitate web-based auditory experiments. Attention, perception & psychophysics, 79(7), 2064–2072. https://doi.org/10.3758/s13414-017-1361-2
Wycisk, Y., Kopiez, R., Bergner, J. et al. The Headphone and Loudspeaker Test – Part I: Suggestions for controlling characteristics of playback devices in internet experiments. Behav Res (2022). https://doi.org/10.3758/s13428-022-01859-8