¿Qué es una "Comprobación de Auriculares?"
La comprobación de auriculares, hasta donde sabemos, se denominó por primera vez en 2017 cuando Kevin Woods y colegas crearon el primer método para determinar si un participante en un estudio en línea estaba escuchando a través de auriculares o no. Según este estudio fundamental, una comprobación de auriculares es simplemente una tarea que identifica si un participante está utilizando auriculares frente a alguna forma de altavoces al escuchar estímulos específicos.
Cuando la investigación se realiza 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 cuidadosamente monitoreado.
Sin embargo, en estudios en línea, no hay forma de controlar lo que los participantes están haciendo. 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 están escuchando sus clips de audio. Esto previene variables confusas como "interferencias del ruido de fondo, la mala fidelidad de los altavoces de laptops y la reverberación ambiental" (Woods et al. 2017), así como la distancia de los altavoces e incluso sonido estéreo frente a mono.
Dentro de los tipos de auriculares, hay una amplia variedad. Los participantes podrían estar utilizando dispositivos con cable o inalámbricos. Los estilos de auriculares incluyen auriculares sobre la oreja y auriculares intraurales, así como configuraciones monoaurales o binaurales. Algunos auriculares son de cancelación de ruido y ocluyen completamente el canal auditivo, mientras que otros están más cerca del exterior del canal y permiten que se escuchen los sonidos de fondo. A pesar de esta variabilidad dentro de los auriculares, la categoría de auriculares en su conjunto difiere de los altavoces de maneras medibles.
¿Cómo se logra 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 colegas utilizaron este principio para hacer sus determinaciones utilizando 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 estéreos.
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 hace que las ondas se cancelen entre sí, 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 que no existe cuando se utilizan auriculares. Woods y colegas encontraron que esta diferencia se debía a la posición de los altavoces y a 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 misma era simple: los participantes debían escuchar 3 tonos y decidir cuál tono era el más bajo del grupo. Los autores encontraron que un tono de baja frecuencia (específicamente 200 Hz) funcionaba mejor 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 bajo. El orden de los tonos se aleatorizaba entre ensayos.
En general, los investigadores encontraron que debido a la cancelación de fase, los participantes que escucharon a través de altavoces a menudo eligieron 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 superando la selección.
Fig 2: Resultados de la selección 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. hizo su debut, han surgido otros dos métodos para evaluar la tecnología de escucha de los participantes. Aunque aún no están tan citados, estos nuevos métodos muestran que la investigación está en constante crecimiento y evolución sobre este tema.
Tono Huggins
ChaitLab de University College London, 2020
En un esfuerzo por mejorar la selectividad de la selección de Woods et al. (también llamada AP para anti-fase), el ChaitLab de UCL desarrolló una prueba que resultó en la correcta detección del 80% de los usuarios de auriculares en comparación con la selectividad anterior de aproximadamente el 70%. Sin embargo, señalaron que combinar los dos métodos resultó en resultados aún mejores: una tasa de falsos positivos de solo alrededor del 7%.
El Tono Huggins también implica un cambio 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 "vibrato" "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 cambio de fase de 180°, para el otro oído" (Milne et al 2020). El truco de esta tarea es que el vibrato 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, según los autores, tiene una demanda cognitiva más baja que una tarea de discriminación como la selección de Woods et al.
Fig. 3: Comparación de estímulos de anti-fase y tono huggins, de Milne et al. 2020
Prueba de Auriculares y Altavoces (HALT)
Universidad de Música, Drama y Medios de Hanover, 2022
La HALT, desarrollada por Wycisk et al. en 2022, es una selección aún más sofisticada: los resultados indican que es una manera confiable y eficiente de detectar qué tipo de dispositivo está utilizando el participante para escuchar estímulos auditivos, diferenciando entre cuatro dispositivos de reproducción: dos tipos de auriculares y 2 tipos de altavoces.
Comprobación 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. Luego, los participantes completaron una tarea de conteo involucrando 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 era demasiado bajo, y escuchar más significaba que el volumen era demasiado alto. La tarea se repitió más tarde para asegurar que el participante no había ajustado su volumen en el ínterin (les instruyeron que no lo hicieran).
Comprobación 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 escucharon solo desde el lado derecho. Para mono, todos los eventos serían audibles, pero solo algunos (un número aleatorio) serían percibidos en la configuración estéreo.
Límite de Baja Frecuencia
La HALT también verificó cuál era el tono más bajo que el dispositivo de reproducción podía emitir para ayudar a determinar qué dispositivo estaba siendo utilizado. Los participantes escucharon una serie de tonos puros y tuvieron que informar cuántos escucharon, asumiendo que ese número correspondería a las capacidades de su dispositivo.
Para estandarizar 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 de la HALT siguieron una distribución normal e indicaron 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 utilizando (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 visita nuestra página de Estudios de Muestra y haz clic en importar para copiarlo a tu cuenta!
Fig. 4: La comprobación de auriculares diseñada por Woods et al. 2017, ¡ahora disponible en Labvanced!
Aunque la selección de auriculares Tono Huggins de ChaitLab fue originalmente implementada en Gorilla, este evaluador también está disponible en Labvanced. Los autores proporcionaron el proyecto completo en el ChaitLabUCL GitHub 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 el ChaitLab de UCL, ¡ahora disponible en Labvanced!
Por último, pero no menos importante, la HALT Parte 1 también está disponible en GitHub gracias a Kilian Sander. Si deseas ver esta prueba en Labvanced también, ¡por favor envíanos 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 comprobación tiene sus propias ventajas y desventajas y es útil a su manera. Recomendamos intentar cada comprobación y combinar sus métodos para adaptarlos al experimento que estás llevando a cabo.
¡Feliz investigación!
Nota: Al utilizar cualquiera de estos recursos, ¡por favor da crédito a los creadores originales! Labvanced no reclama la propiedad de ningún material creado por los investigadores mencionados.
Referencias
Milne, A. E., Bianco, R., Poole, K. C., Zhao, S., Oxenham, A. J., Billig, A. J., & Chait, M. (2021). Una prueba de selección de auriculares en línea basada en el tono dicótico. 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). Selección de auriculares para facilitar experimentos auditivos basados en la web. Attention, perception & psychophysics, 79(7), 2064–2072. https://doi.org/10.3758/s13414-017-1361-2
Wycisk, Y., Kopiez, R., Bergner, J. et al. La Prueba de Auriculares y Altavoces – Parte I: Sugerencias para controlar las características de los dispositivos de reproducción en experimentos por internet. Behav Res (2022). https://doi.org/10.3758/s13428-022-01859-8