ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА
АУДИОМЕТРИЯ
Цель работы – экспериментальное определение порогов слышимости человека по воздушной проводимости.
Общие положения
Звуковые волны представляют собой продольные механические колебания. Они испускаются источником звука колеблющимся телом и распространяются в твердых телах, жидкостях, газах в виде колебаний давления.
Человеческое ухо, как правило, воспринимает частоты от 16 Гц до 20 кГц. При одинаковом звуковом давлении и одинаковой интенсивности громкость звуков различной частоты по-разному воспринимается ухом. Громкость это сила звука, воспринимаемая человеком субъективно, она зависит от слуха и является физиологической характеристикой. Для сравнения интенсивностей звука или звукового давления используют такую характеристику, как уровень интенсивности или уровень звукового давления.
Уровнем интенсивности Lp называется умноженный на 10 десятичный логарифм отношения двух интенсивностей звука; уровнем звукового давления L называется умноженный на 20 десятичный логарифм отношения звуковых давлений. Можно записать: Lp = 10lg(I / I0) и L = 20lg(p / p0), где I0 = 10–12 Вт/м2 и p0 = 2 ∙ 10–5 Па соответственно порог слышимости и пороговое звуковое давление на частоте 1 кГц, т. е. минимальная интенсивность звука I0 или звуковое давление p0, которые различаются человеческим ухом на частоте 1 кГц. Пороговые значения приняты как стандартные. Уровни интенсивности в численном выражении обычно определяются в децибелах (дБ).
Пороги слышимости определяются подачей испытуемому чистых тонов (синусоидальных колебаний одной частоты) различной интенсивности и различной частоты. Результаты регистрируются по ответам испытуемого в виде аудиограммы зависимости порогов слышимости от частоты. Аудиограмма определяется отдельно для каждого уха и характеризует индивидуальные особенности испытуемого. Пороги слышимости зависят от длительности предъявления чистого тона, от состояния человека, от внешнего шума (так называемый маскирующий шум), который может дополнительно воздействовать на испытуемого.
Описание программного комплекса
Пороги слышимости определяют с помощью программного комплекса для проведения аудиометрических исследований. Программный комплекс выполнен в виде многооконного приложения, функционирующего в операционной среде Windows 7/8/10.
Допуск к модулю процесса проведения тестирования осуществляется после регистрации испытуемого с помощью соответствующего раздела программного обеспечения: Режим>Картотека. Внешний вид экранной формы «Картотека» приведен на рис. 1.
Рис. 1. Окно работы с картотекой
Картотека позволяет сохранить, отредактировать, удалить основные сведения об испытуемом в реляционной базе данных, выполненной в формате MS Access 2000. При закрытии экранной формы активной остается запись испытуемого, выделенная в списке, расположенном в левом верхнем углу экрана. Двойной щелчок левой кнопки мыши при расположении его курсора в области списка приводит к автоматическому закрытию формы с активацией соответствующей записи. Имя «активного» испытуемого отображается в строке статуса основной экранной формы приложения.
Задание параметров тестирования и проведение эксперимента осуществляют с помощью активных элементов интерфейса, помещенных на экранную форму Тестирование>Аудиометрия, внешний вид которой приведен на рис. 2.
Рис. 2. Окно задания параметров тестирования и проведения исследований
Программный комплекс обеспечивает возможность исследования порогов слышимости левого и правого уха (левый или правый канал) по воздушной проводимости на 8 фиксированных частотах: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000, 8000 Гц. Возможно проведение исследования порогов слышимости с маскирующим шумом, при этом на одно ухо подается чистый тон, а на другое маскирующий шум (белый, розовый или коричневый).
Уровень интенсивности тона или шума меняется плавно с помощью переключателя «Уровень сигнала» со степенью ослабления от 0 до -100 дБ. Текущее значение степени ослабления сигнала отображается в центре шкалы. Подача тона или шума запускается нажатием на кнопку «Сигнал», прерывание – нажатием на кнопку «Тишина».
Результаты исследования автоматически регистрируются по ответам испытуемого при нажатии на кнопку «ОК» путем нанесения точек на электронный бланк аудиограммы в месте пересечения линий, связанных с выбранной частотой и текущим уровнем интенсивности звука.
Рис. 3. Форма отображения результатов исследований
Отображение результатов выполненных исследований осуществляется с помощью экранной формы Тестирование>Результаты (рис. 3). Также с помощью этой экранной формы может быть получен отчета в виде файла MS Word: Тестирование>Результаты исследований>Отчет>Создать отчет.
При работе с данным модулем следует учитывать следующие особенности:
1. Создание отчета требует достаточно продолжительного времени на загрузку редактора MS Word (длительность зависит от мощности ПК и текущих настроек операционной системы).
2. Шаблон файла отчета, куда заносятся сведения, имеет закладки, поэтому не рекомендуется удалять какую-либо информацию в файле отчета до окончательного наполнения его всеми необходимыми сведениями.
3. «Список тестируемых» и «Набор исследований» связаны с текущими результатами через список результатов, расположенный в верхнем левом углу экрана.
4. Одновременно можно работать не более чем с 7 результатами исследований.
Порядок выполнения работы
1. Программный комплекс для проведения аудиометрических исследований не является измерительной аппаратурой, поэтому перед началом тестирования необходимо провести его настройку по порогу слышимости здорового уха на частоте 1000 Гц.
Для этого следует:
- выбрать левый или правый канал;
- выбрать источник сигнала «Тон»;
- установить частоту тона 1000 Гц;
- установить уровень звука на -50 дБ.
Подать тон с заданными характеристиками в наушники, надетые на здорового испытуемого, нажатием на кнопку «Сигнал».
Путем изменения системного уровня громкости динамиков (на панели задач операционной системы) добиться громкости звучащего тона, соответствующей порогу слышимости для данного уха.
Для определения порога слышимости сначала настроить интенсивность тона (громкость динамиков) таким образом, чтобы тон был отчетливо слышен испытуемым. Затем постепенно уменьшать интенсивность тона до тех пор, пока испытуемый не перестанет его слышать. Повторив 23 раза увеличение и уменьшение интенсивности тона, найти то положение переключателя громкости динамиков (минимальную интенсивность тона), при котором испытуемый еще слышит звук в наушниках.
Сохранить настройку системного уровня громкости динамиков.
Нажать кнопку «ОК» в окне программного комплекса.
На бланке текущих результатов аудиометрии в месте пересечения линий, соответствующих 1 кГц и -50 дБ, должна появиться точка.
Для выключения звука нажать кнопку «Тишина».
2. Провести исследование порогов слышимости для уха, выбранного в п. 1, на остальных частотах в следующем порядке: 2000, 4000, 6000, 8000, 500, 250, 125 Гц.
Управление уровнем звука осуществлять из окна программного комплекса. Процедуру поиска порога слышимости на каждой из частот выполнять аналогично тому, как описано в п. 1.
Точки на бланке текущих результатов аудиометрии, соответствующие порогам слышимости на разных частотах для одного уха, будут автоматически соединены линиями, которые в совокупности и представляют собой аудиограмму.
3. Провести исследование порогов слышимости для другого уха на всех частотах в следующем порядке: 1000, 2000, 4000, 6000, 8000, 500, 250, 125 Гц.
Управление уровнем звука осуществлять из окна программного комплекса. Процедуру поиска порога слышимости на каждой из частот выполнять аналогично тому, как описано в п. 1.
4. При исследовании порогов слышимости с маскирующим шумом на одно ухо подавать чистый тон, а на другое маскирующий шум.
Рекомендуемый уровень маскирующего шума -35 дБ. Регулирование интенсивности шума производить из окна программного комплекса переключателем уровня звука при выборе «Шум» в качестве источника сигнала.
Исследование порогов слышимости провести для уха, выбранного в п. 1, на всех частотах в следующем порядке: 1000, 2000, 4000, 6000, 8000, 500, 250, 125 Гц. Процедуру поиска порога слышимости на каждой из частот выполнять аналогично тому, как описано в п.п. 2, 3.
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
1. Краткое теоретическое введение.
2. Аудиограммы, полученные при исследованиях с маскирующим шумом и без него.
3. Выводы по работе: сравнение хода полученных аудиограмм с теоретическими зависимостями; сравнение результатов определения порогов слышимости для двух ушей; сравнение результатов определения порогов слышимости с маскирующим шумом и без него.