ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 27

Определение порогов слышимости на различных частотах

Цель работы:

найти пороги слышимости на различных частотах, по полученным данным построить аудиограмму, определить границы области слышимости и частоту наилучшей слышимости.

I. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1.Звуковой генератор, головные телефоны.

2.Миллиметровая бумага.

II. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

а) Изучить теоретический материал по конспекту лекций и учебникам [Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, с. 150 - 167; Кириллов С.К. Физика для врача, с. 83 – 87, 103 - 109].

б) Изучить содержание лабораторной работы.

в) Подготовить конспект и бланк отчета по лабораторной работе. г) Подготовить ответы на вопросы к лабораторной работе:

1.Что такое звуковые колебания, каковы физические характеристики звука.

2.Какие Вы знаете характеристики слухового ощущения, какова их связь с физическими характеристиками звука.

3.Приведите формулировку закона Вебера-Фехнера применительно к слуховому анализатору.

4.Что такое частотный и динамический диапазон органа слуха, укажите их границы.

5.Что такое порог слышимости, порог болевого ощущения, область слышимости (ответ поясните графиком).

6.Как зависит порог слышимости человеческого уха, от частоты, чем объясняется такая зависимость (ответ поясните графиком).

7.Что такое аудиометрия, как выглядит аудиограмма у здорового человека (ответ поясните графиком).

8.Что такое звукопроводящая система уха.

9.Что такое звуковоспринимающая система уха.

10.Каким образом человеческое ухо анализирует звуки по высоте тона.

11.Назовите основные положения гидродинамической теории слуха.

12.Какова роль косточек среднего уха.

13.Какие Вы знаете звуковые методы исследования в клинике, коротко поясните принципы, на которых они основаны.

14.Что такое перкуссия и аускультация, с какой целью они применяются.

15.Каков механизм действия ультразвука на живую ткань (механическое, термическое, химическое действие).

III. ТЕОРИЯ МЕТОДА, ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ

Звук представляет собой механические колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц (воспринимаемые человеческим слухом).

Энергетической характеристикой звука является интенсивность, т.е. поток энергии волн, отнесённых к площади, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волн в единицу времени:

где W - энергия волн, переносимая через данную площадку, S – площадь,

t – время.

На практике для оценки звука удобнее использовать не интенсивность, а звуковое давление, дополнительно возникающее при прохождении звуковых волн в жидкой или газообразной среде.

Для плоской волны интенсивность связана со звуковым давлением соотношением:

где ρ – плотность среды, v – скорость звука,

p – звуковое давление.

Нормальное человеческое ухо воспринимает довольно широкий диапазон интенсивностей звука: так, например, на частоте 1кГц от I 0 =10 12 Вт/м 2 или р 0 =2*10

5 Па (порог слышимости) до I max =10 Вт/м 2 или р max =60 Па (порог болевого ощущения). Отношение этих интенсивностей равно 10 13 , поэтому удобнее использовать логарифмические единицы и логарифмическую шкалу. Шкала уровней интенсивностей звука создаётся следующим образом: значение I 0 принимают за

начальный уровень шкалы, любую другую интенсивность I выражают через десятичный логарифм:

LБ lg I , (3)

I0

где LБ – уровень интенсивности данного звука в белах. 1 Бел уровня интенсивности соответствует увеличению интенсивности по сравнению с эталонным 10 раз.

Подставив (2) в (3), получим для звукового давления:

LБ 2 lg p . (4)

p0

Обычно уровень интенсивности выражают в децибелах (дБ). 1 дБ=0,1 Б и тогда

113