2017-12-14
2784
Задачи.
1. Источник звука совершает колебания по закону х = sin 2000 pt. Скорость распространения звука 340 м/с. Запишите уравнение колебани2й для точки, находящейся на расстоянии
у = 102 м от источника. Потерями энергии пренебречь, волну считать плоской.
2. Известно, что человеческое ухо воспринимает упругие волны в интервале частот от n1 = 20 Гц до n2 = 20 кГц. Каким длинам волн соответствует этот интервал в воздухе? В воде? Скорость звука в воздухе и воде равны соответственно u1 = 340 м/с и u2 = 1400 м/с.
3. Определите среднюю силу, действующую на барабанную перепонку человека (площадь S = 66 мм2) для двух случаев: а) порог слышимости; б) порог болевого ощущения. Частота равна n = 1 кГц.
4. Два звука одинаковой частоты n = 1 кГц отличаются по громкости на DЕ = 20 фон. Во сколько раз отличаются их интенсивности?
5. Нормальный разговор человека оценивается уровнем громкости звука Е1 = 50 фон (для частоты n = 1 кГц). Определите уровень громкости звука, соответствующего трем одновременно говорящим людям.
Лабораторная работа №1
Снятие спектральной характеристики уха на пороге слышимости
Цель работы: Используя радиотехнические наушники, подключивши их к генератору низкочастотных сигналов (РГЗ-124), определить интенсивность звука воспринимаемую ухом, на взятой частоте, когда испытуемый перестает слышать звук. Построить аудиограмму(график зависимости интенсивности звука в относительных величинах дБ от частоты на пороге слышимости). Используя универсальный измерительный медицинский комплекс получить аудиаграммы правого и левого ушей.
Оборудование: Генератор сигналов низкочастотный РГЗ-124, Универсальный медицинский комплекс (блок аудиометра), наушники, аттенюатор (40 дБ).
Основные расчетные формулы:
При использовании генератора сигналов низкочастотных можно только снять усредненную аудиограмму обоих ушей. Порог слышимости оценивается с помощью коэффициента ослабления выходного сигнала генератора. Коэффициент ослабления выходного сигнала генератора (в dB) рассчитывается по формуле:
L (dB)= -40 - Lдиск+10.lg(U2/U02), (1)
где Lдиск- коэффициент ослабления, обеспечиваемый дискретным аттенюатором, U – показания вольтметра выходного сигнала, U0=1В – начальное выходное напряжение.
Пример: На частоте 2000 Гц были получены следующие значения:
Lдиск= 10 dB, U=3 В. Подставляем полученные значения в расчетную формулу (1) получаем коэффициент ослабления звукового сигнала на частоте 2000 Гц:
L2000 (dB)= -40 – 10 + 10.lg(32/12)= - 40,5.
1. Подготовка приборов к проведению измерений:
1.1. При использовании генератора сигналов низкочастотных (РГЗ-124) необходимо:
А. Проверить соединение наушников через аттенюатор с выходом генератора.
Б. Тумблер «Сеть» поставить в положение «ВКЛ». Время установки рабочего режима 15 минут.
В. Проверить установку ручек:
Ручка 1 (развертка частоты) в положении «ручная»
Ручка 2 (режимы) в положении «синусоидальный» (sin)
 |
Блок 1: Ручку установить в положение «0».
 |
Ручку вывести на уровень, при котором загораются оба световых индикатора «+» и «-».
Блок 2: Установить ручкой «Uвых» на вольтметре Uвых=1 В.
Установить переключатель «DdB» в крайнее правое положение «0».
1.2. При использовании универсального медицинского комплекса необходимо:
А. Проверить соединение наушников с выходом блока аудиометра комплекса.
Б. Включить прибор. Включить кнопкой 2 блок аудиометра. Время установки рабочего режима 15 минут.
Проверить установку ручек частоты (0,25 кГц) и коэффициента усиления (0 дБ).
 | ||||
|
Ход работы:
1. При снятии аудиограммы с использованием генератора сигналов низкочастотных (РГЗ-124) необходимо:
А. Установить переключатель диапазона частоты (ручка 2) на 2.103 при требуемом диапазоне частот 200-1000 Гц, и на 2.104 – при 2000-16000 Гц.
Б. Установить ручку на частоту максимально приближенную к заданной.
 |
Плавным поворотом ручки добиться точной установки частоты (точность до последнего шестого знака).
В. Одеть наушники. С помощью переключателя «DdB» уменьшая ослабление выходного сигнала с промежутком 10 dB, выбрать промежуток, который содержит коэффициент ослабления, определенный порогом слышимости человека. Установив переключатель в положение (Lдиск), при котором еще не слышен звук, плавно увеличивая выходное напряжение с помощью регулятора выходного напряжения (ручка под вольтметром), зафиксируйте показания вольтметра (Uвых), при которых слышен сигнал.
Г. Заполнить таблицу 1:
Таблица 1
| n, Гц | lgn | Lдиск, дБ | Uвых, В | L, дБ |
| n, Гц | lgn | Lдиск, дБ | Uвых, В | L, дБ |
Д. Построить аудиограмму как график функции LdB=f(lgν).
2. При снятии аудиограммы с использовании универсального медицинского комплекса необходимо:
А. Одеть наушники, обращая внимание на метки левого и правого наушника. Установить ручкой регулятора частоты нужную частоту. Нажать кнопку выбранного канала (левого или правого). Вращая ручку регулятора интенсивности звукового сигнала, зафиксировать значение коэффициента усиления сигнала, при котором слышен звук.
Б. Заполнить таблицу.
Таблица 2
| n, кГц | (правое ухо), дБ | (левое ухо), дБ |
| 0,025 | ||
| 0,5 | ||
В. Построить аудиограммы левого и правого ушей, как график функции LdB=f(lgν)..
По результатам работы сделать вывод об уровне чувствительности ушей человека на разных звуковых частотах, и вывод об уровне чувствительности ушей разных людей.
Механические колебания и волны. Физические характеристики звука. Аудиометрия
Механические колебания и волны. Физические характеристики звука. Аудиометрия. Свободные, затухающие и вынужденные механические колебания. Резонанс. Разложение колебаний в гармонический спектр. Применение гармонического анализа для обработки диагностических данных. Механические волны. Энергетические характеристики волны. Эффект Доплера и его применение для изменения скорости кровотока. Физические характеристики звука. Закон Вербера-Фехнера. Аудиометрия.
Механические колебания: гармонические, затухающие, вынужденные. Резонанс. Автоколебания. Энергия гармонических колебаний. Разложение колебаний в гармонический спектр. Применение гармонического анализа для обработки диагностических данных. Механические волны, их виды и скорость распространения. Уравнение волны. Энергетические характеристики волны. Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока.
