ĆWICZENIE 5
AUDIOMETRIA
Paulina Nędza nr 6, I farmacja
Fala dźwiękowa (akustyczna)- odbierana przez ucho człowieka jako dźwięk, jest rodzajem fali mechanicznej, której źródłem jest obszar ośrodka, w którym z jakichś występują drgania mechaniczne. Takie okresowe zaburzenie ośrodka powstaje, gdy źródło oprócz fali podstawowej wysyła fale harmoniczne o częstotliwościach będących całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej.
Fale o częstotliwości:
0 - 16 Hz to infradźwięki
16 - 20 000 Hz to dźwięki (które słyszy człowiek)
powyżej 20 000 Hz to ultradźwięki
Równanie fali-
ω- częstość kołowa zwana krótko częstością lub pulsacją fali,
, k - liczba falowa,
φ - faza początkowa.
Amplituda (A)- im większa amplituda, tym fala niesie większą energię.
Okres (T)- czas rozejścia się jednego pełnego drgania.
Częstotliwość (f)- szybkość powtarzania się drgań, określa, ile pełnych drgań wykonuje cząsteczka ośrodka będąca w obszarze zaburzeń i jest równa liczbie pełnych długości fali pokonywanych w ciągu sekundy. f=1/T
Długość (λ)- najmniejsza odległość między cząsteczkami ośrodka objętego zaburzeniem falowym, których fazy drgań są takie same (odległość miedzy dwoma kolejnymi powierzchniami falowymi np. grzbietami lub dolinami). λ=vT, λ=v/f
Prędkość (v)- wartość prędkości rozchodzenia się fali, w danym ośrodku jest zawsze stała.
Opór akustyczny (R)- opór, jaki stawia ośrodek, rozchodzącej się w nim fali dźwiękowej. Znając wartość akustycznej oporności falowej można obliczyć natężenie fali odbitej od granicy dwóch ośrodków i natężenie fali przenikającej do drugiego ośrodka. Oporność akustyczną liczbowo można wyznaczyć ją ze wzoru:
,
Δp - różnica pomiędzy ciśnieniem w amplitudzie fali dźwiękowej a ciśnieniem niezaburzonego ośrodka,
u - maksymalna prędkość cząsteczek ośrodka podczas ruchu drgającego.
Ciśnienie akustyczne- wielkość charakteryzująca siłę (w uproszczeniu odpowiada głośności) zjawiska akustycznego (dźwięku) w pewnym punkcie.
, p0 - ciśnienie akustyczne odniesienia równe 2 × 10-5 Pa = 20 µPa
p=Rv=I/v=√IR
Natężenie (I)- im amplituda fali jest większa, tym dźwięk ma większe natężenie. Jest to ilość energii przenoszonej w jednostce czasu (moc) przez jednostkę powierzchni S prostopadłej do kierunku rozchodzenia się fali:
Widmo dźwięku- rozkład natężenia składowych dźwięku w zależności od częstotliwości tych składowych.
Głośność- zależy od natężenia dźwięku, im większa jest amplituda drgań, tym dźwięk jest głośniejszy.
Wysokość- im częstotliwość fali akustycznej jest większa, tym dźwięk jest wyższy.
Barwa dźwięku- zależy od sposobu w jaki drga źródło dźwięku. Odróżnia dźwięki w zależności od pochodzenia.
Wyznaczanie progu słyszalności-
I/Io
Krzywe czułości ucha
Zmieniając częstotliwość wyznaczamy próg słyszalności dla poszczególnych wartości częstotliwości na skali audiometru.
W celu wyznaczenia krzywej czułości ucha korzystamy z generatora o regulowanej częstotliwości. Dla podanych częstotliwości należy ustawić najniższy, słyszalny poziom natężenia dźwięku oraz odczytać wynik za pomocą oscyloskopu. Ten etap przebiega przy całkowicie wyciszonym generatorze wzorcowym. W celu wyznaczenia krzywej izofonicznej należy ustawić generator wzorcowy na dowolną głośność pomiędzy progiem słyszalności i progiem bólu, następnie dla podanych częstotliwości należy dostosować głośność generatora do głośności dźwięku z generatora wzorcowego oraz odczytać wynik za pomocą oscyloskopu. Uzyskane wyniki - zwłaszcza krzywa izofoniczna - są wartościami subiektywnymi. Każde ucho posiada swoją własną charakterystykę słyszenia, więc wykresy progu słyszalności oraz krzywych izofonicznych dla każdej osoby będą inne.
Bibliografia:
Materiały do ćwiczeń z biofizyki i fizyki, pod red. B. Kędzi, PZWL, Warszawa 1982.
I. Chełmińska, L. Falandysz, Fizyka i astronomia, Operon, Gdynia 2006.
E. Ozimek, Dźwięk i jego percepcja. Aspekty fizyczne i psychoakustyczne, PWN, Warszawa 2002.
Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna. cz. 1, PWN, Warszawa 1972.
Próg
Słyszalności
Zakres
Słyszalności
Próg bólu
f [Hz]
2·104
103
20
1012 (120 dB)
100
Wyszukiwarka