Методы и средства проведения аудиометрических исследований

В физиологической акустике принято сопоставлять объективные (физические) и субъективные (психофизические) характеристики звука (табл. 1).

Звук при распространении в среде представляет собой волны сгущения и разрежения ее частиц. В участках сгущения давление больше, чем в участках разрежения. Амплитуда периодических колебаний давления в среде, происходящих под действием распространяющего звука, называют звуковым давлениемр. Единицы его измерения [Па] или [Н/м2]. Звуковым давлением определяется интенсивность звука, которая находится по формуле:

где р - давление; с - скорость распространения звука в данной среде; р - плотность среды [кг/м3].

Таблица 6.1

Сопоставление физических и психологических характеристик звука

Физические характеристики звука

Психофизические характеристики

звука

1. Гармонический спекто (характеризуется суммой всех гармоник /УУ

1. Акустический спектр:

а) основная гармоника f0, Гц;

а) основной тон (высота); измеряется в мелах и барках;

б) высшие гармоники fb Гц

б) обертоны (определяют тембр)

2. Интенсивность (плотность потока звуковой энергии) / [Вт/м2]

2. Громкость, измеряется в сонах

Кроме того, интенсивность (вектор Умова) можно рассчитать по формуле: I = wV, если известна w - объемная плотность энергии звука, т.е. энергия в единице объема среды (V), в которой звук распространяется. Величина Z = 2ср есть акустический импеданс среды.

Для установления взаимосвязи между интенсивностью и громкостью вводятся еще две физические величины, которые характеризуют звук: уровень интенсивности (L) и уровень громкости (Е).

Уровень интенсивности, или уровень звукового давления, определяется по формуле (8):

где 10 - эталонная интенсивность; I - интенсивность исследуемого звука, /0 принимают равной 10-12 Вт/м2. Такая интенсивность чистого тона частотой в 1 кГц установлена как средний порог слуховой чувствительности для людей. Эта интенсивность соответствует звуковому давлению, равному 2 • 10 5 Па. При к = 1 единицей уровня интенсивности L служит бел [Б]. При & = 10 единицей уровня интенсивности L служит децибел [дБ]. В медицине принято использовать децибельную шкалу. Если /= 10 5 Вт/м2, то L = 0. Следовательно, на частоте 1 кГц три величины р = 2 • 10 5 Па, и 1= 10 12 Вт/м2 и L = 0 дБ - характеризуют один и тот же звук. При 1> 10 величина L принимает положительно значение, а при / < /() имеем L< 0. Чем меньше величина L для порога слышимости, тем выше слуховая чувствительность. Человек лучше всего слышит звуковые тоны частотой от 2 до 4 кГц.

Уровень громкости (Е) - это выражение различий в восприятии человеком звуков разной частоты. Уровнем громкости звука данной частоты называют уровень интенсивности звукового тона частотой 1 кГц, громкость которого при сравнении на слух эквивалентна громкости исследуемого звука. Единицы измерения Е - фон. Для звуков частотой 1 кГц численные значения Е и L совпадают: так, если первая из них L составляет 0 дБ, то Е = 0 фонов. Средний порог слухового восприятия у людей составляет примерно 4 фона. Болевые ощущения в ухе возникают под действием звуков, уровень громкости которых достигает примерно 130 фонов. Таким образом, все частоты звуковых тонов, которые слышит человек, ограничивается диапазоном от 16 Гц до 20 кГц. В этом частотном диапазоне уровень громкости всех слышимых звуков лежит в пределах от 4 до 130 фонов.

Громкость звука является психофизической (субъективной) характеристикой. Она оценивается по шкале сонов. Для выражения громкости того или иного звука в сонах за эталон принимается звуковой тон частотой 1 кГц при уровне интенсивности L = 40 дБ. Дав испытуемому послушать эталонный тон, исследователь предъявляет ему тестируемый звук. При этом он просит определить, во сколько раз тестируемый звук громче или тише эталонного. Так, например, громкость тестируемого звука, если испытуемый слышит в 2 раза громче эталонного тона, будет равен 2 сонам, а если он слышит тестируемый звук в 2 раза тише эталонного, то громкость тестируемого звука составляет 0,5 сона.

Задача исследования слуха сводится не только к установлению степени и причины его повреждения, но и к определению того, какой слуховой аппарат пригоден в конкретном случае.

При использовании метода аудиометрии «чистого звука» сигнал от электронного генератора электрических колебаний подается в наушники. Порог слышимости определяется так: врач увеличивает интенсивность звука на определенной частоте до тех пор, пока пациент через наушники не уловит его и не просигнализирует об этом. Воспринятая интенсивность звука будет являться порогом возбуждения слухового анализатора на данной частоте. При использовании наушников звуковые колебания через воздушную подушку между барабанной перепонкой и мембраной наушника непосредственно попадают во внутреннее ухо. Для исключения влияния внешних акустических помех больного целесообразно помещать в звукоизолированную камеру (сурдокамеру).

Используется также метод исследования слуха, когда звуковые колебания с определенной частотой и интенсивностью подаются на сосцевидный отросток (кость позади уха). При этом звук передается черепной костью. Наличие акустической связи между ушами, осуществляемой через черепную кость, приводит к тому, что при обследовании характеристик одного уха звуковые колебания попадают и в другое. Для уменьшения влияния такой перекрестной связи ухо, которое в данный момент не исследуется, «маскируется». В него подаются звуковые колебания определенной силы и хаотично изменяющейся частоты («белый шум»). Для этой цели в состав аудиометра вводится специальный электронный шумовой генератор, который может подключаться к одному из двух наушников. В некоторых случаях порог чувствительности определяют при одновременном действии сигнала и шума. В этом случае на ухо больного (исследуемое или противоположное - в зависимости от стоящей задачи) подается широкополосный шум с одинаковой интенсивностью на всех частотах и проводится определение «порогов чистых тонов». Большое значение имеет время «предъявления» звука. Оно обычно порядка 1-2 с.

Оценка дифференциального порога выполняется чаще всего с помощью методики Люьиера. При ее использовании ритмически с частотой два раза в секунду производится изменение интенсивности звука. Для этого используется соответствующий модулятор интенсивности колебаний. Устанавливается минимальное значение амплитуды модуляции, которое испытуемый различает и отмечает как колебание постоянного уровня звука.

Для большей объективизации результатов исследований слухового анализатора иногда используется то обстоятельство, что электроэнцефалограмма обследуемого пациента меняется, если он подвергается звуковому возбуждению. Если пациент глухой, то электроэнцефалограмма ЭЭГ не меняется при воздействии на него звуковыми импульсами. По изменению ЭЭГ можно сделать выводы о степени повреждения слуха. С помощью этого метода выявляются повреждения слуха у младенцев.

Для диагностики ряда заболеваний исследуется явление выравнивания громкости. При этом оцениваются субъективные ощущения, возникающие при воздействии звуковых колебаний разных интенсивностей. Так, например, считается установленным факт уменьшения дифференциальных порогов при поражении звуковоспринимающего аппарата и их увеличение - при поражении центральных структур.

Субъективность большинства результатов, получаемых в том числе с помощью различных технических средств, приводит к затруднениям с определением нормы и патологии. Поэтому точно принятой полосы нормы для аудиограммы нет. Обычно считается нормальным показатель отклонения от типовых принятых значений в ± (3-5) дБ.

Используется также речевая аудиометрия. Целью ее является изучение восприятия речи, т.е. идентификация не изолированных сигналов, а потока раздражителей, в котором необходимо идентифицировать и звуки, и слова, и фразы. При речевой аудиометрии выясняются закономерности восприятия слов при изменениях уровня речи.

Речевая аудиометрия осуществляется следующим способом. На магнитофон записывается словесная или слоговая таблица. Особенностями записи является то, что диктор отчетливо выговаривает слова и звуки и старается поддерживать постоянный уровень громкости. Промежутки между читаемыми словами или слогами делаются

Изменения разборчивости слов в зависимости от уровня громкости речи

Рис. 6.22. Изменения разборчивости слов в зависимости от уровня громкости речи

такими, чтобы испытуемый успевал их спокойно записывать. Вместо диктора могут использоваться звукосинтезирующие устройства. При обследованиях обычно необходимо иметь записанными Ъ-А таблицы (по 50 слов или слогов в каждой). Интенсивность звуковых сигналов устанавливают такой, что испытуемый начинает слышать неопределенные звуки.

Этот уровень берется за порог обнаружения. При увеличении уровня звукового сигнала испытуемый начинает правильно опознавать отдельные слова. Чем больше уровень звукового сигнала, тем выше процент правильно опознанных слов.

По результатам повторных измерений при разных интенсивностях звукового сигнала строится кривая изменения разборчивости слов (рис. 6.22).

При отсутствии патологии 20-% разборчивость достигается при превышенииуровня интенсивности над порогом обнаружения на 17-20 дБ, 50-% разборчивость получается при превышении над порогом обнаружения на 24-26 дБ, 80% - на 30-34 дБ, 100% - на 37- 38 дБ.

Кривая речевой аудиограммы многое говорит врачу о природе заболевания и возможностях его лечения. С ее помощьюможно оценивать эффективность подбора слухового аппарата.

Существует достаточно большое количество различных аудиометров. Среди них можно выделить:

  • - клинические аудиометры - приборы, обеспечивающие высокую точность измерений, генерирующие проверочные сигналы в широкой полосе частот, в широком динамическом диапазоне со многими градациями интенсивности;
  • - проверочные аудиометры - простые, переносные, дешевые приборы с более узкими функциональными возможностями.

В клинических аудиометрах обычно генерируются звуковые колебания фиксированных частот: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Переключение частот, как правило, ступенчатое. В простых проверочных аудиометрах обычно генерируются 3—4 частоты (например, 500, 1 000, 2 000, 4 000 Гц). В клинических аудиометрах интенсивность звука в наушниках может быть изменена в пределах 110-120 дБ и 60 дБ при подаче сигнала на кости черепа. В проверочных аудиометрах диапазон изменений интенсивности звука 0-60 дБ.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >