Теория вопроса и метод выполнения работы

1 2 3

Лабораторная работа № 9

СНЯТИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ УХА НА ПОРОГЕ

СЛЫШИМОСТИ

Цель работы:

1. Ознакомиться с работой аудиометра.

2. Освоить метод определения порога слышимости с помощью аудиометра.

3. Построить аудиограмму воздушной проводимости для левого и для правого уха.

Оборудование: наушники, аудиометр.

Теория вопроса и метод выполнения работы

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. 1).

Рис. 1. Линейчатый спектр сложного тона Рис. 2. Сплошной спектр шума

Шум – звук, отличающийся сложной временной зависимостью. Шум можно рассматривать как сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов. Спектр шума сплошной (рис. 2). Звуковой удар – это кратковременное звуковое воздействие: хлопок, взрыв и т. п.

Энергетической характеристикой звука является интенсивность. Нормальное человеческое ухо воспринимает очень широкий диапазон интенсивностей звука: так, например, на частоте 1 кГц от 10^-12 Вт/м² (порог слышимости) до 10 Вт/м² (порог болевого ощущения).

Для оценки интенсивности звука применяют логарифмическую шкалу –

шкалу уровней интенсивности. Уровень интенсивности:

(Б) (1.1)

или

(дБ) (1.2)

где – интенсивность звука, – стандартная наименьшая интенсивность, принимаемая за начальный уровень шкалы ( =10^-12 Вт/м²).

Уровень интенсивности выражают в белах (Б) или децибелах (дБ). За 1 Б принимают уровень интенсивности звука, интенсивность которого в 10 раз больше .

Субъективной физиологической характеристикой звука является громкость ,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 пропорциональна логарифму отношения интенсивностей звуков:

(фон) (1.3)

где – 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.

В этом случае и 1 фон соответствует 1 дБ.

Громкость на других частотах измеряют сравнением исследуемой громкости звука с громкостью звука частотой 1 кГц.

Для нахождения соответствия между громкостью и интенсивностью звука на разных частотах используют кривые равной громкости (рис. 3).

Рис. 3. Кривые равномерной громкости

Их строят на основании средних данных, полученных у людей с нормальным слухом. Нижняя кривая соответствует интенсивностям звуков, соответствующих возникновению слухового ощущения в условиях тишины – порогу слышимости для каждой частоты. Для всех частот этой кривой Е = 0; для частоты 1 кГц интенсивность звука = = 10^-12 Вт/м². 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 на разных частотах:

(дБ) (1.4)

где – пороговая интенсивность звука, которая приводит к возникновению слухового ощущения у испытуемого.

Полученная зависимость порога восприятия от частоты 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 направлять вниз (рис. 4), в этом случае отклонение кривых (● – левое ухо, × – правое ухо) от нулевого уровня наглядно характеризует снижение слуха у испытуемого. На рисунке 4 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.