thumb|pulsos binaurales thumb|Para experimentar la percepción de pulsos binaurales, es mejor escuchar este archivo con audífonos a un volumen moderado o bajo (el sonido debe ser fácilmente oído, pero no tan fuerte). Nótese que sonido aparece solo cuando es oído con ambos auriculares. thumb|Pulsos binaurales a una altura base de 200 Hz, la frecuencia del pulso va de los 7 Hz a los 12,9 Hz.
Un pulso binaural es una ilusión auditiva percibida cuando dos ondas sinusoidales de tono puro, ambas con frecuencias menores a 1500 Hz, y con una diferencia menor a 40 Hz entre ellas, son presentadas a un oyente de manera dicótica, es decir, una a cada uno de los oídos.McConnell, P. A., Froeliger, B., Garland, E. L., Ives, J. C., & Sforzo, G. A., Auditory driving of the autonomic nervous system: Listening to theta-frequency binaural beats post-exercise increases parasympathetic activation and sympathetic withdrawal. Frontiers in Psychology, Vol. 5, p2014. Por ejemplo, si un tono puro de 530 Hz se presenta en el oído derecho del sujeto, mientras que uno de 520 Hz se presenta en su oído izquierdo, el oyente percibirá la ilusión auditiva de unas variaciones de amplitud, llamadas pulsos binaurales.Draganova R., Ross B., Wollbrink A., Pantev C. (2008). Cortical steady-state responses to central and peripheral auditory beats. Cerebral Cortex Vol. 18, 2008, pp1193–1200.
Historia
El término "binaural" significa, literalmente, "escuchar con dos oídos" y apareció en 1859 para referirse a la práctica de escuchar el mismo sonido a través de ambos oídos, o a dos sonidos discretos, uno en cada oído. En 1916 Carl Stumpf (1848-1936), filósofo y psicólogo alemán, distinguió entre la escucha dicótica, la cual se refiere al estímulo de cada oído con un sonido diferente, y la escucha diótica, la estimulación simultánea de ambos oídos con el mismo sonido.Stumpf, C., Binaurale Tonmischung, Mehrheitsschwelle und Mitteltonbildung, Zeitschrift für Psychologie Vol. 75, 1916, pp330-350.Wade, N. J. and Ono, H., From dichoptic to dichotic: historical contrasts between binocular vision and binaural hearing, Perception Vol. 34, 2005, pp645-668.
Tiempo después, aparentemente la escucha binaural se convertiría, sea dicótica o diótica, en el medio por el cual la dirección y geolocalización del sonido son determinadas.Beyer, R. T., Sounds of Our Times: Two Hundred Years of Acoustics. Mellville, NY: American Institute of Physics, 1998.Alison, S. S., On the differential stethophone, and some new phenomena observed by it, Proceedings of the Royal Society of London 9,1859, pp196-209.
La consideración científica de la escucha binaural comenzó antes de que el fenómeno fuera tan conocido, principalmente con las ideas articuladas en 1792 por William Charles Wells (1757–1817), impresor y médico escocés-estadounidense del Hospital Saint Thomas, Londres. Wells buscó examinar y explicar teóricamente aspectos de la audición humana, incluyendo la forma en la cual la escucha con dos oídos en vez de uno podría afectar a la percepción del sonido, lo cual procedía de su investigación sobre la visión binocular.Wells, W. C., An Essay upon Single Vision with two Eyes: together with Experiments and Observations on several other Subjects in Optics. London: Cadell, 1792.Wade, N. J., Destined for Distinguished Oblivion: The Scientific Vision of William Charles Wells (1757-1817). New York, NY: Kluwer-Plenum, 2003.
Subsecuentemente, entre 1796 y 1802, Giovanni Battista Venturi (1746 - 1822), médico, erudito, hombre de letras, diplomático e historiador de la ciencia, condujo y describió una serie de experimentos con el fin de elucidar la naturaleza de la audición binaural.Venturi, J. B., Considérations sur la connaissance de l’étendue que nous donne le sens de l’ouïe,”Magasin Encyclopédique, ou Journal des Sciences, des Lettres et des Arts 3, 1796, pp29-37.Venturi, J. B., Betrachtungen über die Erkenntniss des Raums durch den Sinn des Gohörs,” Magazin für den neuesten Zustand der Naturkunde 2, 1800, pp1-16.Venturi, J. B., Riflessioni sulla conoscenza dello spazio, che noi possiamo ricavar dall’udito, in Indagine Fisica sui Colori by G. Venturi (Tipografica, Modena), 1801, pp. 133-149.Venturi, J. B., Betrachtungen über die Erkenntniss der Entfernung, die wir durch das Werkzeug des Gehörs erhalten,” Archiv für die Physiologie 5, 1802, pp383-392. Fue en un apéndice de una monografía a color que Venturi describió experimentos de localización auditiva usando uno de los dos oídos, concluyendo que "la desigualdad entre las dos impresiones, las cuales son percibidas al mismo tiempo por ambos oídos, determina la dirección correcta del sonido".
Sin embargo, ninguno de los contemporáneos a finales del y principios del consideró su trabajo original digno de mención o atención, con la excepción de Ernst Florens Friedrich Chladni (1756–1827), un físico y músico alemán, el cual es ampliamente citado como el padre de la acústica. Después de investigar el comportamiento de las cuerdas y láminas vibratorias y examinar la forma en como el sonido parecía ser percibido, Chladni reconoció el trabajo de Venturi's, estando de acuerdo con él de que la habilidad de determinar la localización y la dirección del sonido dependía de diferencias detectadas en un sonido entre ambos oídos, incluyendo la amplitud y frecuencia, subsecuentemente denotadas por el término "diferencias interaurales".Chladni, E. F. F., Entdeckungen über die Theorie des Klanges. Leipzig : Weidmanns Erben und Reich, 1787.Chladni, E. F. F., Die Akustik. Leipzig: Breitkopf und Härtel, 1802.Chladni, E. F. F., Traité d’Acoustique (Paris: Courcier, 1809.
Otras investigaciones históricas significativas en la audición binaural incluyen a aquellas de Charles Wheatstone (1802–1875), un científico inglés cuyas invenciones incluyen a la concertina y el estereoscopio, de Ernst Heinrich Weber (1795–1878), un físico alemán citado como uno de los fundadores de la psicología experimental y de August Seebeck (1805–1849), un científico de la Technische Hochschulehde Dresde, recordado por su trabajo en el sonido y la audición. Como Wells, estos investigadores intentaron comparar y contrastar lo que más tarde sería conocido como audición binaural, con los mismos principios generales de la integración binocular, específicamente los de la mezcla de color binocular. Ellos encontraron que la visión binocularno seguía las leyes de la combinación de colores desde diferentes bandas del espectro visible. En vez de ello, descubrieron que cuando se presentaba un color diferente a cada ojo, ellos no se combinan, sino que a frecuentemente competían por la atención perceptual.Seebeck, A., Beiträge zur Physiologie des Gehör- und Gesichtssinnes, Annalen der Physik und Chemie Vol. 68, 1846, pp449-465.Wade, N. J., A Natural History of Vision, Cambridge, MA: MIT Press, 1998.
Mientras tanto, Wheatstone conducía experimentos en los cuales presentaba un diapasón diferente a cada oído, declarando:
Es bien conocido que, cuando dos sonidos consonantes se escuchan al mismo tiempo, un tercer sonido resulta de las coincidencias de sus vibraciones, y que este tercer sonido, al cual se le conoce como el armónico de tumba, es siempre equivalente a la unidad, cuando los dos sonidos primitivos son representados por los números enteros más bajos. De acuerdo con esta premisa, seleccione dos diapasones cuyos sonidos difieren por un intervalo constante, exceptuando la octava; coloque los costados de sus ramas, mientras están en vibración, cerca de un oído, de tal manera que éstos casi toquen el eje acústico; el armónico de tumba resultante será fuertemente audible entonces, combinado con los otros dos sonidos; coloque después un diapasón a cada oído, y la consonancia será escuchada mucho más rica en volumen, pero no serán percibidas las indicaciones audibles del tercer sonido.Wheatstone, C., Experiments on audition, Quarterly Journal of Science, Literature and Art, Vol. 24, 1827, pp67-72.
La referencia de Wheatstone a la fusión perceptual de los tonos armónicamente relaciones fue directamente relacionada con los principios examinados por Wells. Sin embargo, las dos observaciones fueron ignoradas y permanecieron sin mención por los contemporáneos y subsecuentes investigadores alemanes de las décadas siguientes.
Los experimentos de Venturi fueron repetidos y confirmados por Lord Rayleigh (1842–1919), casi setenta y cinco años después.Lord Rayleigh, Our perception of the direction of a source of sound, Nature Vol. 7, 1876, pp32-33.Lord Rayleigh, On Our Perception of the Direotion of a Source of Sound. Proceedings of the Musical Association, Vol. 2, No. 1, 1875, pp75-84.Lord Rayleigh, Acoustical observations. III. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, Vol. 9, No. 56, 1880, pp278-283.Lord Rayleigh, On our perception of sound direction, Philosophical Magazine, Series 6, Vol. 13, No. 74, 1907, pp214-232.Lord Rayleigh, Acoustical notes, Philosophical Magazine, Series 6, Vol. 13, No. 75, 1907, pp316-333.Lord Rayleigh, Acoustical observations. Philosophical Magazine Series 5, Vol. 3, No. 20, 1877, pp.456-464.Lord Rayleigh, Acoustical observations, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, Vol. 9, No. 56, 1880, pp278-283.Lord Rayleigh, Acoustical observations, Philosophical Magazine, Series 5, Vol. 13, No. 82, 1882, pp340-347.
Otros investigadores de finales del y principioes del , los cuales fueron contemporáneos a Lord Rayleigh, también investigaron la significancia de la audición binarual. Estos incluyeron a Louis Trenchard More (1870-1944), un profesor de física, a Harry Shipley Fry (1878-1949), un profesor de química, ambos en la Universidad de Cincinnati, a H. A. Wilson y Charles Samuel Myers, ambos profesores de ciencia en el King's College de Londres y a Alfred M. Mayer (1836 - 1897), un físico estadounidense, cada uno de los cuales conducía investigaciones experimentales con la intención de descubrir los medios por los cuales los humanos cercioraban de la localización, el origen y la dirección del sonido, creyendo que esto era de alguna forma dependiente de la audición dicótica, lo cual se refiere al sonido a través de ambos oídos.More, L. T. and Fry, H. S., On the appreciation of difference of phase of sound-waves, Philosophical Magazine, Series 6, Vol. 13, No. 76, 1907, pp452-459.Wilson, H. A. and Myers, C. S., The influence of binaural phase differences on the localisation of sounds, British Journal of Psychology, Vol. 2, No. 4, 1908, pp363–385.Mayer, A. M., Researches in acoustics, Philosophical Magazine, Series 4, Vol. 49, No. 326, 1875, pp352-365.
La comprensión de como la diferencia en las señales de sonido entre ambos oídos contribuye al procesamiento auditivo, de tal forma que esta posibilite la localización y la dirección del sonido, tuvo considerable progresión después de la invención del estetoteléfono diferencial, por Somerville Scott Alison en 1859, el cual acuñó el término 'binaural'. Alison basó su estetófono en el estetoscopio, un invento previo de René Théophile Hyacinthe Laennec (1781–1826).Laennec, R. T. H., Traité de l'Auscultation Médiate. Paris: Chaudé, 1819.
A diferencia del estetoscopio, el cual tenía solamente una pieza sencilla de fuente de sonido colocada sobre el pecho, el estetófono de Alison tenía dos separadas, permitiendo al usuario escuchar y comparar sonidos derivados de dos locaciones discretas. Esto le permitía al médico identificar la fuente del sonido a través de la audición binaural. Subsecuentemente, Alison se refería a este invento como el "estetoscopio binaural", describiéndolo como: