Болевой порог и область слышимости

 

Ограничение слухового восприятия акустических колебаний существует и в области громких звуков. Если звуковое давление синусоидального акустического сигнала постепенно увеличивать, то при достижении его значения величины примерно в 10 Па (N = 100 дБ) у человека в органах слуха появляются неприятные ощущения. По этой причине такую величину звукового давления принято называть порогом неприятного ощущения.

Если увеличить звуковое давление до 60-80 Па (N = 132 дБ), то у человека возникает ощущение физического давления на уши – эта величина называется порогом осязания.

Если звуковое давление продолжать увеличивать и далее, то при его значении для синусоидальных сигналов 150-200 Па (N = 140 дБ) в ушах возникает боль и такое значение называется болевым порогом. Для шумовых сигналов со сплошным спектром болевой порог даже ниже и составляет 120 дБ.

Слуховая система человека по своей природе адаптирована для восприятия, в основном, тихих звуков и звуков средней интенсивности. Поэтому чересчур громкие звуки при достаточно длительном воздействии могут привести к необратимому изменению порогов слуха в сторону их повышения вплоть до полной глухоты. Степень повреждения слуха пропорциональна как величине интенсивности, так и времени воздействия громких звуков. После воздействия громких звуков острота слуха у человека снижается всегда – срабатывает естественный механизм адаптации слуховой системы. Однако если время воздействия и громкость звука были не слишком велики, то через некоторое время слуховые пороги восстанавливаются. Хотя процесс их восстановления может продолжаться до 16-20 часов. Такое явление принято называть временным сдвигом порога слуховой чувствительности, или «постстимульным утомлением». Сдвиг слухового порога начинает проявляться даже при относительно невысоких уровнях громкости – уже при уровне звукового давления всего лишь 75 дБ (громкий разговор, смех на расстоянии 1 м). Чем выше уровень звукового сигнала, тем сильнее сдвиг слухового порога. Величина сдвига порогов также пропорциональна логарифму времени воздействия громких звуков – длительное воздействие даже не очень громких звуков может, тем не менее, привести к достаточно существенному сдвигу слухового порога. Если время нахождения под воздействием громких звуков превышает допустимые нормы, то полного восстановления порогов слуховой чувствительности не происходит, острота слуха постепенно снижается и, в конце концов, все это может привести к полной глухоте, которая практически не поддается лечению. Замечено, что особенно опасны в этом отношении высокочастотные составляющие звуковых сигналов, поскольку они оказывают наибольшее влияние на сдвиг порога слуховой чувствительности.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое абсолютный слуховой порог?

2. Что такое абсолютный порог слышимости по интенсивности?

3. Что характеризует кривая абсолютного порога слышимости?

4. Какая величина звукового давления принята за 0 дБ при оценке порога слышимости по интенсивности?

5. В каком диапазоне частот человеческий слух обладает наибольшей чувствительностью?

6. Чему равен динамический диапазон слуховой системы человека?

7. От чего зависит чувствительность слуха у разных людей?

8. Каким образом организуется процедура определения абсолютного порога слышимости?

9. Отличаются ли слуховые пороги, снятые при моноауральном прослушивании, от слуховых порогов, снятых при бинауральном прослушивании?

10. Отличаются ли слуховые пороги, снятые с использованием громкоговорителя, от слуховых порогов, снятых с помощью головных телефонов? Если отличаются, то как именно?

11. Что такое порог неприятного ощущения и чему он равен?

12. Что такое порог осязания и чему он равен?

13. Что такое порог болевого ощущения и чему он равен?

14. Что такое постстимульное утомление и когда оно проявляется?

 

 

Литература

1. В.А. Никамин. Зрительно-слуховое восприятие аудиовизуальных программ.: Учебник / ГОУВПО СПбГУТ. – СПб, 2014.

2. Акустика: Учебник для вузов / Ш.Я. Вахитов, Ю.А. Ковалгин, А.А. Фадеев, Ю.П. Щевьев; под ред. Ю.А. Ковалгина. – М.: Горячая линия-Телеком, 2009.

3. И.А. Алдошина, Р. Приттс. Музыкальная акустика. Учебник. – СПб.: Композитор. – СПб, 2006.

 

Порядок выполнения работы

Открыть программу AdobeAudition, щелкнув дважды по ее ярлыку.

 

1. Сформировать тестовый синусоидальный сигнал с частотой 1000 Гц. Для этого:

- В меню Файл (File) щелкнуть Новый (New) и в открывшемся окне установить:

- Частоту дискретизации (SampleRate) – 48кГц;

- Каналы (Channels) – Моно;

- Разрешение (Resolution) – 32 бит.

Нажать кнопку ОК.

2. В меню Создать (Generate) щелкнуть Тона (Tones) и в открывшемся окне установить (рис. 2):

- Основную частоту (BaseFrequency) – 1000 Гц;

- Форму сигнала (Flavor) – синус (Sine);

- Длительность (Duration) – 30 секунд.

- dB Громкость (dBVolume) – 6 дБ;

Рис. 2. Окно установки параметров сигнала программы AdobeAudition

 

 

3. Установив регулятор громкости головных телефонов на максимум, нажать кнопку Preview и прослушать полученный сигнал левым ухом, плотно закрыв правое ухо. Перемещая ручку регулятора dB Громкость (dBVolume) найти такое ее положение, которое будет соответствовать порогу слышимости звукового сигнала на этой частоте. Занести значение громкости N _изм в дБ в табл. 1 отчета.

Примечание 1. Для того чтобы более точно определить порог слышимости, можно вблизи границы слышимости попеременно включать и выключать звук кнопкой Preview/Stop.

Примечание 2. Если при максимальном ослаблении (-80 дБ) звук на частоте 1000 Гц все-таки прослушивается, уменьшить громкость с помощью регулятора громкости головных телефонов до его исчезновения + примерно 3 дБ.

4. Повторить эксперимент для всех частот, указанных в табл.1 отчета.

5. Повторить п.п. 2 и 3 для правого уха. Результаты измерений занести в табл. 2 отчета.

6. Повторить эксперимент, создав стереофонический сигнал и прослушивая его обоими ушами. Результаты занести в табл. 3 отчета.

7. Рассчитать значения N _расч, для чего принять за 0 дБ минимальное из измеренных значений (для левого уха, правого и для обоих ушей) при частоте 1000 Гц и вычесть это значение из всех измеренных значений N _изм.

8. Построить графики кривой абсолютного порога слышимости для левого уха, правого и обоих ушей вместе.

Примечание 3. Следует иметь в виду, что:

- кривая абсолютного порога слышимости, снятая через головные телефоны, будет на 5-10 дБ выше кривой, которая могла бы быть снята при прослушивании звуковых сигналов от акустической системы, размещенной в свободном поле в заглушенном помещении (т.е. в головных телефонах острота слуха у человека ниже, поскольку нет резонансных явлений, обеспечиваемых особой формой ушной раковины) и, кроме того будет иметь несколько другую форму;

- частотные характеристики у правого и левого уха, как правило, неодинаковые;

- кривая абсолютного порога слышимости, снятая для одного уха, будет примерно на 3 дБ выше кривой, снятой при прослушивании звуковых сигналов обоими ушами.

9. На основании анализа графиков сформулировать выводы.

 

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Им. проф. М.А.Бонч-Бруевича

Кафедра РПВЭС и ЭА

Студент__________________ Группа__________

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

 

по курсу

«Зрительно-слуховое восприятие аудиовизуальных программ»

«Исследование абсолютных порогов слуха по интенсивности с помощью программы ADOBEAUDITION»

Табл. 1