 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Задание 1. Изучение спектральной характеристики уха на пороге слышимости
|
|
Цель работы:
1. Научиться объяснять зависимость физиологических характеристик ощущения звука от физических характеристик звуковой волны.
2. Построить кривую порога слышимости и аудиограмму.
Звук представляет собой колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц, распространяющиеся в упругой среде. Источником звука может быть колеблющееся тело, частота колебаний которого лежит в диапазоне звуковых частот (камертон, звонок, струна и т. п.).
Звуки делятся на тоны, шумы и звуковые удары. Различают простые и сложные тоны. Простой тон — это звуковое колебание, происходящее по гармоническому закону. Основной его характеристикой является частота. Если тон представляет собой негармоническое колебание, то он называется сложным. Простой тон дает камертон, сложный — музыкальные инструменты или голосовой аппарат. Сложный тон можно разложить на простые, при этом тон наименьшей частоты называется основным, а остальные — обертонами. Набор частот с указанием их интенсивности называется акустическим спектром сложного тона. Спектр сложного тона — линейчатый (рис. 5.6А).
Шум — звук, отличающийся сложной временной зависимостью. Шум можно рассматривать как сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов. Спектр шума сплошной (рис. 5.6,Б). Звуковой удар — это кратковременное звуковое воздействие: хлопок, взрыв и т.п.
А Б
Рис.5.6 Спектры сложного тона
Энергетической характеристикой звука является интенсивность. Нормальное человеческое ухо воспринимает очень широкий диапазон интенсивностей звука: так, например, на частоте 1 кГц от 1012Вт/м2 (порог слышимости) до 10 Вт/м2 (порог болевого ощущения).
Для оценки интенсивности звука применяют логарифмическую шкалу — шкалу уровней интенсивности. Уровень интенсивности
L=lg (I/I0) (Б) или L=10*lg (I/I0) (дБ),
где I — интенсивность звука, I0 — стандартная наименьшая интенсивность, принимаемая за начальный уровень шкалы (I0 = 10-12Вт/м2).
Уровень интенсивности выражают в белах (Б) или децибелах (дБ). За 1 Б принимают уровень интенсивности звука, интенсивность которого в 10 раз больше I0.
Субъективной физиологической характеристикой звука является громкость Е, которая характеризует уровень слухового ощущения. В основе измерения громкости лежит психофизический закон Вебера — Фехнера. Согласно этому закону, при увеличении раздражения в геометрической прогрессии ощущение этого раздражения возрастает в арифметической прогрессии. Из этого закона следует, что громкость звука Е пропорциональна логарифму отношения интенсивностей звуков:
E=10k*lg (I/I0) (фон), где k — некоторый коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты и интенсивности.
Громкость выражают в фонах (фон). Принято считать, что на частоте 1 кГц шкалы громкости и уровня интенсивности совпадают.
Для нахождения соответствия между громкостью и интенсивностью звука на разных частотах используют кривые равной громкости (рис. 5.7).
Pис.5.7. Кривые равной громкости
Их строят на основании средних данных, полученных у людей с нормальным слухом. Нижняя кривая соответствует интенсивностям минимальных звуков, соответствующих возникновению слухового ощущения в условиях тишины — порогу слышимости для каждой частоты. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения для каждой частоты — интенсивности, вызывающей в ухе ощущение боли. Пороги болевого ощущения мало зависят от частоты звука.
Метод измерения остроты слуха называют аудиометрией. При аудиометрии на приборе (аудиометре) определяют порог восприятия Ln на разных частотах:
Ln=10*lg(I0/Imin) (дБ), где I0/Imin — пороговая интенсивность звука, которая приводит к возникновению слухового ощущения у испытуемого.
Полученная зависимость порога восприятия L п от частоты v тона называется спектральной характеристикой уха на пороге слышимости или аудиограммой. При проведении аудиометрии отсчет порога восприятия ведется от нулевого уровня, который соответствует среднему порогу слышимости для молодых людей с нормальным слухом. Изменение порога восприятия по сравнению с нулевым уровнем указывает на отклонение слуха у испытуемого от среднестатистической нормы. Отклонения порога восприятия от нулевого уровня на ± 10 дБ считаются лежащими в пределах нормы.
В медицинской практике принято при построении аудиограмм ось Ln направлять вниз (рис. 5.8.), в этом случае отклонение кривых от нулевого уровня наглядно характеризует снижение слуха у испытуемого. На рисунке 5.8 в качестве примера изображены аудиограммы человека, у которого наблюдается снижение слуха для правого уха на 40—60 дБ по сравнению с нормой, а левое ухо соответствует норме.
Рис.5.8. Аудиограмма.
Аудиометр представляет собой звуковой генератор чистых тонов различной частоты и интенсивности. Структурная схема аудиометра приведена на рисунке 5.9.
Рис.5.9. Схема аудиометра
Основной частью прибора является генератор 2 электрических колебаний звуковой частоты, напряжение на который подается от сети через блок питания I. Переключатель частот 4 позволяет получить гармонические колебания различной частоты в звуковом диапазоне. Интенсивность изменяется дискретно регулятором 3. В наушниках 6 происходит преобразование электрических колебаний в звуковые сигналы. Переключатель головных телефонов 5 позволяет подавать сигнал раздельно на правый и левый головной телефон.
Цель данной работы – изучить некоторые физиологические характеристики звуковых колебаний и познакомиться с основами аудиометрии.
Оборудование: 1. Аудиометр.
2. Головные телефоны.
3.Вибратор
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 2071 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
