Практика (отчёт) - Определение зависимости порога слышимости от частоты РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН АЛМАТИНСКИЙ УНЕВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ Кафедра Радиотехники ОТЧЕТ по практической работе № 1 Тема: «Определение зависимости порога слышимости от частоты» Принял: Ескельдинова А.К. “___”_______2010 Выполнили: Ким Н.В. Нарембаев И.М. Закирова С.Н. Ст.гр. МРС-07-3 Алматы 2010 Цель работы : ознакомление с особенностями восприятия на слух сигналов звуковых частот минимального уровня. Теоретическая подготовка. Человек ощущает звук в чрезвычайно широком диапазоне звуковых давлений (или интенсивностей). Одной из опорных величин этого диапазона является стандартный порог слышимости. Под ним условились понимать эффективное значение звукового давления, создаваемое гармоническим звуковым колебанием F = 1000 Гц, едва слышимым человеком со средней чувствительностью уха. Порогу слышимости соответствует интенсивность звука I зв.о = 10 -12 Вт/м или звуковое давление p зв.о = 2. 10 -5 Па. Верхний предел определяется значениями I зв = 1 Вт/м 2 и p зв = 20 Па , при которых при восприятии звука наступает болевое ощущение (стандартный порог болевого ощущения). В области звуковых давлений, существенно превышающих стандартный порог слышимости, величина слухового ощущения Е и амплитуда звукового давления (или интенсивности звука) связаны по закону психофизики, сформулированному Фехнером: Е = q log (p зв / p зв.о ) q - некоторая постоянная. Из этого выражения следует, что величина ощущения Е пропорциональна не амплитуде внешнего раздражителя, а логарифму отношения p зв. / p зв.о . Поэтому звуковое давление и интенсивность звука часто оценивают в логарифмических единицах по отношению к стандартному порогу слышимости: N а = 20 lg (p зв / p зв . о ) = 10 lg (I зв / I зв . о ) , а найденное значение N а называют абсолютным акустическим уровнем. Порог слышимости зависит от частоты. Порог слышимости существенно зависит от условий прослушивания: в тишине или же на фоне шума (или другого мешающего звука). В последнем случае порог слышимости повышается. Это говорит о том, что помеха маскирует полезный сигнал. Количественно это повышение порога слышимости по­лезного сигнала в присутствии мешающего выражают уровнем маскировки М = N аш - N а ,где N аш и N а - уровни порога слышимости в присутствии шума (или другой помехи) и в тишине. При существенном превышении уровня мешающего звука над полезным последний может оказаться неслышным. Принцип проведения измерений На головные телефоны участников измерений с генератора Г3-118 подается гармоническое напряжение звуковой частоты. Участники измерений плавно увеличивают напряжение на телефонах от 0 В до некоторого значения, при котором каждый участник начинает слышать тон. Указанное значение напряжения заносится в таблицу и является основой для вычисления порога слышимости на частоте проведения измерения. Измерения повторяются на нескольких частотах в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Поскольку результаты измерений зависят от субъективных особенностей восприятия звука, то каждый участник фиксирует их индивидуально. Сравнение полученных данных производится в конце выполнения лабораторной работы. В процессе проведения вычислений порога слышимости учитываются параметры телефонов и неравномерность их частотной характеристики: уровень звукового давления на частоте 500 Гц при мощности сигнала Р тел = 2 мВт, 94 дБ; номинальное сопротивление R ном = 16 Ом. сигнал звуковая частота слух диапазон Рисунок 1 - Структурная схема аппаратурного комплекса для снятия зависимости порога слышимости от частоты. Проведение измерений 1) Переключатель «ИСТОЧНИК СИГНАЛОВ» «Блока коммутации сигналов» поставили в положение «ГЕН.1». При этом головные телефоны и вольтметр подключаются к выходу генератора Г3-118. 2) Установили частоту генератора равной 20 Гц. 3) Плавно увеличивая напряжение на выходе генератора при помощи ручки «РЕГ. ВЫХОДА» и переключателя «ОСЛАБЛЕНИЕ dB» по вольтметру ВЗ-38 установили такое напряжение на телефонах U 1 (F), при котором участник измерения начинает слышать тональный звук. 4) Ручку «РЕГ.ВЫХОДА» генератора Г3-118 повернуть влево до упора. Переключатель «ОСЛАБЛЕНИЕ dB» установить в положение «60». 5) Повторить операции для других частот звукового диапазона. Обработка результатов измерений 1) Определить уровень порога слышимости Nа для каждой из частот звукового диапазона, по формуле где U(500) - напряжение тонального сигнала частотой 500 Гц, которое необходимо подать на телефон для создания звукового давления 94 дБ : N(500) - звуковое давление (дБ), создаваемое телефоном на частоте 500 Гц, определяемое по частотной характеристике звукового давления; N(F) - то же для частоты F . U(500)=0,179 В N(500)=45 дБ f, кГц 0,032 0,2 0,5 1 2 4 6 8 10 12 14 16 17 Na,дБ 94 96 93 101,4 92,83 93,44 95,94 100,94 100,98 101,94 104,94 105,94 102,94 Вывод: в зависимости от характеристик слышимости человек может слышать от 20 Гц до 20кГц. Но в нашем эксперименте наш диапазон слышимости от 32Гц до 17 кГц. В зависимости от частоты порог слышимости примерно одинаков. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1) Радиовещание и электроакустика/ Под ред. Гитлица – М.: Радио и связь, 1989.