Пороговые характеристики звука. Область слышимости

Чтобы звук был нормально слышен необходимы три условия:

1. Орган слуха должен быть здоровым;

2. Частота звука должна быть в пределах от 16 гц до 16000 гц;

3. Сила звука не должна выходить за границы пороговых характеристик.

Пороговые характеристики - это характеристики, которые определяют нижнюю и верхнюю границы нормального слухового ощущения.

Порог слышимости - нижняя граница слухового ощущения. Порог слышимости – это минимальная сила звука для данной частоты начиная с которой начинаются слуховые ощущения.

Порог слышимости зависит от частоты и на частоте 1000 Гц называется стандартным порогом слышимости. Усредненный стандартный порог слышимости равен I₁ = 1·10^-12 Вт/м².

Порог боли - это верхняя граница нормального слухового ощущения. Порог боли – это минимальная сила звука для данной частоты, начиная с которой начинаются болевые ощущения.

Порог боли на частоте 1000 Гц равен I₂ = 1·10² Вт/м².

Графики, которые характеризуют зависимость порога слышимости и порога боли от частоты, называются пороговые кривые.

Пороговые кривые строятся в прямоугольной системе координат, где по горизонтали в логарифмическом масштабе откладывается частота Гц, а по вертикали - сила звука. Слева размерность силы звука дана в абсолютных единицах Вт/м², справа в относительных единицах дБ (Рис. 3).

Рис. 3

Пороговые кривые: 1 – кривая порога слышимости;

2 – кривая порога боли.

Область на графике, ограниченная пороговыми кривыми, называется областью нормальной слышимости. Расчет порога боли и порога слышимости в децибелах делается следующим образом:

N_дБ(слышимости) = 10·lg(I₂/I₁) = 10·lg(I₁/I₁) =

= 10lg(1·10^-12 Вт/м² / 1·10^-12 Вт/м² ) = 10lg(1) = 0.

N_дБ(боли) = 10·lg(I₂/I₁) = 10lg(1·10² Вт/м² / 1·10^-12 Вт/м² ) =

= 10lg(1·10¹⁴) = 10 · 14· lg10 = 140.

Промежуточные значения силы звука в децибелах:

- шёпот – 15 дБ;

- нормальная речь – 50 дБ;

- крик – 70 дБ.

Анализ области слышимости и пороговых кривых:

1. Пороги слышимости и боли зависят от частоты.

2. В диапазоне 1000-3000 Гц порог слышимости минимален, а поэтому чувствительность уха максимальна.

3. При изменении частоты от 16 до 1000 Гц громкость возрастает, на частотах 1000 - 3000 Гц остается примерно одинаковой, а в дальнейшем на частотах от 3000 до 16 000 Гц громкость уменьшается до 0.

4. За пределами воспринимаемого звукового диапазона 16 – 16000 гц может наблюдаться следующий эффект: интенсивные инфразвуки (частота ниже 16 Гц) и ультразвуки (частота больше 16 000 Гц) будут вызывать ощущение боли, не давая слухового восприятия.

6. Аудиометрия и её виды. Аудиометр и его устройство. Аудиограмма и её получение.

В клинике определение порога слышимости применяется для исследования остроты слуха и называется аудиометрия.

Аудиометрия - это совокупность методов измерения остроты слуха у здоровых и больных людей (дословно -"cлухоизмерение"). Проводится при помощи электронных аппаратов - аудиометров. Тональная, пороговая аудиометрия основана на определении порога слышимости тона.

Аудиометр - это электронный аппарат для исследования остроты слуха.

Блок-схема аудиометра имеет следующий вид (Рис. 4):

1. Источник звукового сигнала;

2. Усилитель;

3. Регулятор силы звука – аттеньюатор;

4. Телефон.

Источником звукового сигнала является генератор 1 синусоидальных электрических колебаний с диапазоном генерируемых частот от 125 до 10000 Гц. Через усилитель 2 электрический сигнал подается на регулятор силы звука – аттеньюатор 3. Акустический сигнал регулируемой силы подается на телефон (левый 4б или правый 4а).

Рис. 4

Структурная схема аудиометра.

Результатом исследования остроты слуха является аудиограмма. Аудиограмма - это график зависимости тонального порога слышимости от частоты.

Тональная аудиограмма строится на специальном бланке, где по горизонтали откладывается частота, а по вертикали – минимальная сила звука в дБ, которая вызвала слуховое ощущение по отношению к нулевому уровню 0 дБ, за который принимают порог слышимости.

Получение аудиограммы:

Испытуемого помещают в звукоизолированную комнату или специальную камеру (сурдокамеру). На ухо накладывают телефон и подают звук надпороговой силы, частотой 1000 Гц, длительностью 2-3 секунды. Затем ослабляют интенсивность сигнала до порогового уровня, фиксируют eго и делают соответствующую отметку на бланке аудиограммы. После окончания исследования на частоте 1000 Гц переходят сначала на более высокие, а затем - низкие. Точки фиксации порога слышимости соединяют прямыми и получают график- аудиограмму.

На одном бланке строят аудиограммы для обоих ушей. Для их отличия аудиограмму левого уха обозначают линиями с крестиками, а правого - линиями с точками.

Аудиограмма позволяет:

- определить чувствительность уха к разным частотам по отношению к нулевому уровню (нормальному порогу слышимости),

- выявить степень понижения слуха на разных частотах,

- определить ориентировочно место (локализацию) поражения слухового аппарата.

- судить о результатах лечения по повторно снятым аудиограммам.