人耳聽閾曲線的測定
實驗五 人耳聽閾曲線的測定
( Determination of the Auditory Threshold Curve)
【實驗目的】
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掌握聽覺實驗儀的使用方法;
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測定人耳的聽閾曲線。
【實驗器材】
聽覺實驗儀、立體聲耳機等。
【實驗原理】
1。聲強級、響度級和等響曲線(包含聽閾曲線和痛閾曲線)
能夠在聽覺器官引起聲音感覺的波動稱為聲波。其頻率范圍為20—20000赫茲。描述聲波能量的大小常用聲強和聲強級兩個物理量。聲強是單位時間內通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的聲波能量,用符號I來表示,其單位為W/m2。而聲強級是聲強的對數標度,它是根據人耳對聲音強弱變化的分辨能力來定義的,用符號L來表示,其單位為分貝,L與I的關系為:
式中規定I0=10-12 W/m2 (頻率為1000赫茲)
人耳對聲音強弱的主觀感覺稱為響度。一般來說、它隨著聲強的增大而增加、但兩者不是簡單的線性關系,因為還與頻率有關,不同頻率的聲波在人耳中引起相等的響度時、它們的聲強(或聲強級)并不相等。在醫學物理學中用響度級這一物理量來描述人耳對聲音強弱的主觀感覺,其單位為叻 (Phon),它是選取頻率為1000赫茲的純音為基準聲音,并規定它的響度級在數值上等于其聲強級數值(注意:單位不相同!),然后將被測的某一頻率聲音與此基準聲音比較,若該被測聲音聽起來與基準音的某一聲強級一樣響、則這基準音的響度級(數值上等于聲強級)就是該聲音的響度級。例如:頻率為100HZ ,聲強級為72dB的聲音,與1000Hz、聲強級為60dB的基準聲音等響,則頻率為100Hz聲強為72dB的聲音,其響度級為60昉;1000Hz、40dB的聲音,其響度為40昉。以頻率的常用對數為橫坐標,聲強級為縱坐標,繪出不同頻率的聲音與1000Hz的標準聲音等響時的聲強級與頻率的關系曲線,得到的曲線稱為等響曲線。圖5-1表示正常人耳的等響曲線。
引起聽覺的聲音,不僅在頻率上有一范圍,而且在聲強上也有一定范圍。就是說,對于任意在聲波范圍內(20Hz~20000Hz)的頻率來說,聲強還必須達到某一數值才能引起人耳聽覺。能引起聽覺的最小聲強叫做聽閾,對于不同頻率的聲波聽閾不同,聽閾與頻率的關系曲線叫做聽閾曲線。隨著聲強的增大,人耳感到聲音的響度也提高了,當聲強超過某一最大值時,聲音在人耳中會引起痛覺,這個最大聲強稱為痛閾。對于不同頻率的聲波,痛閾也不同,痛閾與頻率的關系曲線叫做痛閾曲線。由上圖可知聽閾曲線即為響度級為0昉的等響曲線,痛閾曲線則為響度級為120昉的等響曲線。
在臨床上常用聽力計測定病人對各種頻率聲音的聽閾值,與正常人的聽閾進行比較,借以診斷病人的聽力是否正常。
聽覺實驗儀采用微電腦控制,產生的正弦信號,經衰減器送到功率放大器,就得到最大的功率、送到耳機去便是0dB衰減的聲強級,調節衰減旋鈕(含粗調和微調)可改變功率、送到耳機去便可得到不同分貝衰減的聲強級,衰減越多、聲強級越小。這樣就可以利用此儀器來測量人耳(左或右)對于不同頻率、不同聲強聲音的聽覺情況。其原理方框圖如下所示。
【實驗步驟】
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熟悉聽覺實驗儀面板上的各鍵功能,接通電源,打開電源開關,指示燈亮,預熱5分鐘。
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在后面板上將耳機插入、信號開關插好。后面共有四組,每人各用一組。
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被測者戴上耳機,背向主試人(醫生)和儀器,手握信號燈開關。(或各人自行測試)
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測量
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用頻率波段開關選擇所要測試頻率.(*每選一次都要按一次“復位”鍵才能改變頻率);
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調節“校準”旋鈕,使dB表指示在“0dB”刻度。(衰減粗調和微調二個旋鈕也應打在“0”處;
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將右耳(或左耳)和斷續(連續)的按鍵按下;
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用漸增法測定:將衰落減旋鈕調至聽不到聲音開始,逐漸減小衰減量,(可交替調節粗調和微調)當被測人剛聽到聲音時、立即按下手中開關,這時儀器上相應的指示燈亮,主試人(或自己)停止減小衰減量,此時的聲強(或聲強級)為被試測人在此頻率的聽覺閾值,其衰減分貝數用L1表示;
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用漸減法測定:步驟基本同④,只是將衰減旋鈕先調在聽得到聲音處、然后再開始逐漸增大衰減量,直到剛好聽不到聲音時馬上按下手中開關,與步驟④一樣,對相應同一頻率的聲音,可得到相同的聽覺閾值,其衰減分貝數用L2表示;
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令L測=(L1+ L2)/2(負值)-----所測頻率衰減分貝數的平均值:
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改變頻率,重復①----⑥步驟,分別對64Hz、128 Hz、256 Hz······等9個不同的頻率進行測量(*注意按“復位”鍵!),這樣就可以得到右耳或左耳9個點的聽覺閾值,連起來便是聽閾曲線;
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聽覺閾值如何算出呢?-----因為儀器給出了0dB衰減時所對應的各頻率聲音、在耳機中聲強級的分貝數L0(見表10---1)這樣由⑥得出的衰減分貝數的平均值(負值)、加上表中所給的分貝(正值)便是聽覺閾值。即L測+L0
表5—1 0dB衰減時對應于各頻率、耳機中聲強級的分貝數
頻率(Hz)
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64
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128
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256
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512
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1K
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2K
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4K
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8K
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16K
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L0dB
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68
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72
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79
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83
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85
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82
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74
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70
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48
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以頻率的常用對數為橫坐標(并分別注明測試點的頻率值),聲強級值為縱坐標,在計算紙上用上面所得數據定點,連起來便為聽閾曲線。
附記錄表供參考
頻率(Hz)
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64
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128
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256
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512
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1k
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2k
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4k
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8k
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16k
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L1 (dB)
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L2(dB)
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L測=(L1+ L2)/2
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聽閾值L測+L0
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六、診斷:對照正常曲線給被給測者聽力進行鑒定。
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