人耳听阈曲线的测定实验设计

付 妍,侯若莹,王丽红,张春伟,姚树仁

(吉林大学,吉林 长春 130021)

人耳听阈曲线的测定实验设计

付 妍,侯若莹,王丽红,张春伟,姚树仁＊

(吉林大学,吉林 长春 130021)

为了医学生物理实验的改革创新,我实验室引进了BD-Ⅱ-116型听觉实验仪,为学生开设“人耳听阈曲线的测定”的医用物理实验,在此给出声强级、听阈曲线、响度等概念,设计目的、实验器材、实验原理、实验内容与步骤等,学生通过本实验掌握了实验理论,同时对医学内容也有了一定了解。

听阈曲线;实验原理;实验内容与步骤

1 实验目的

(1)复习声强级、听觉区域、响度级的物理意义;(2)掌握听觉实验仪的使用方法;(3)测定人耳的听阈曲线。

2 实验原理

2.1 声强级听觉区域响度级

频率在20～20000Hz以内的纵波能引起人们对声音的感觉,其声强必须达到某一最小量,才能引起听觉,称为可闻声波。

声波在媒质中传播时,媒质的密度将做周期性变化,因此必将引起媒介中压强的变化。单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的声波能量称为声强,用I来表示,声强级是声强的对数标度,它是根据人耳对声音强度弱变化的分辨能力来定义的,用L来表示,在声学中通常规定声强I0=10-2W/m2作为声强的基准量,任一声强I与基准量I0的比的常用对数乘以10成为声强级,I的声强级用L来表示,单位为dB

可闻声波频率范围内,能引起听觉的最小声强刺激量,称为听阈。不同频率的声波,引起听觉所需要的最小声强值不同。图1表示出听阈值依赖频率变化的曲线称之为听阈曲线。

图1 乐音的听觉域和等响曲线

图1中听觉上线为痛阈。听觉下线为听阈曲线,20Hz～20000Hz所围成的线,它们之间的范围为听觉区域。响度是人耳主观感觉到的声音的响亮程度,响度通常随着强度的增加而增加。但是,由于人耳的灵敏度随声音的频率而变化,即使是相同的声强级,人耳所感觉到的声音的响度也会随着频率的不同而变化。响度与声强、频率之间的关系常用等响曲线来表示,等响曲线可通过物理实验去测定,其方法如下:以1000Hz的纯音(即余弦声波)作为标准声音,将标准声音调节到某一声强级(如50dB),让听力正常的试音者对标准声音与频率为的试验声音进行比较,改变试验声音的声强,直到试验者断定此声音和标准声音等响为止,记下试验声音的声强级。使试验声音在一定的频率范围内改变,重复同样的实验,就可以得到和1000 Hz、50 dB响度相同的各种频率的试验声音的声强级的值。然后以频率的常用对数为横坐标,以声强级为纵坐标,将所得数据连成一曲线,这就是和一条1000 Hz、50 dB响度相同的等响曲线。

为了定量地比较声音的响度,人们引入了响度级的概念,并规定1000 Hz纯音的响度级在数值上就等于它的声强级,但响度级的单位不是分贝而是方(phon)。如1000 Hz、0 dB的声音响度级为0phon,1000 Hz、20 dB的声音的响度级为20 phon等.按此规定,任一声音的响度级在数值上于等响的1000 Hz纯音的声强级。

2.2 听觉实验仪原理

本仪器采用微电脑控制,专用正弦波信号发生器芯片及电子音量控制电路芯片,正弦波频率范围宽,失真小。通过改变频率和衰减器的衰减量,就可以分别测量不同人的左右耳对不同频率声响的响度绝对阈限。其面板如图2所示。

图2 听觉实验仪面板

3 实验内容与步骤

(1)熟悉面板各键功能,打开电源开关,预热15min以上。戴上耳机开始测量;

(2)测量左耳对64Hz声音的听阈值L左:这时仪器左上方视窗显示为所测频率的数值,右上方视窗为所测频率的听阈值(仪器自动计算):

①打开“左耳”开关。

②选择“间断”声响,可有效判别听觉阈限的声响。

③音量初值有二档可选择,“高音量”为0～66dB衰减,“低音量”为34～100 dB水衰减。对于正常听力测试,测试响度绝对阈限通常在“低音量”段。

④按“声响调解”的“+”(红键)或“ ”(绿健),增加或减少音量,每按一下,增加或减少2dB,连续按着,将自动连续变化。

⑤用响度渐减法测定:将衰减器调到被试者能听到的强度后,再开始逐渐增大衰减量,直到被试人员听不到声音时停止。记录仪器右上方视窗的数据字填入相应所测频率的表格中。

(3)测左耳对其他8个不同频率声音的听阈值L左;

(4)测右耳对其他8个不同频率声音的听阈值L右;

(5)作响度绝对阈限曲线。

[1]梁路光.医用物理学[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]付妍,梁路光.医用物理实验[M].北京:高等教育出版社,2005.

The Experiment of Measuring the Curve of Hearing Threshold

FU Yan,HOU Ruo-ying,WANG Li-hong,ZHANG Chun-wei,YAOShu-ren

(Jilin university,Changchun 130012)

For medical students’physical experiment of reform and innovation,my lab introduced BD-Ⅱ-116type hearing experimental apparatus fOr students tOoffer"The experiment of measuring the curve of hearing threshold of medical physics experiment,here tOphonate strong grade,total curve,loudness such concep ts design purpose,experimental equipment,test p rincip le,experimental content and p rocesses,etc,the student through the experimentmastery of the experimental theory,at the same time for medical content alsOhave certain understanding.

the curve of hearing threshold;experiment p rincip le;experimental content and p rocesses

O4-33

A

1007-2934(2011)04-0048-02

2010-12-23

＊通讯联系人