S pomočjo zvočnih signalov človek prejme do 10% informacij.
Glavne značilnosti slušnega analizatorja so naslednje sposobnosti:
- - biti pripravljen na prejem informacij v vsakem trenutku;
- - zaznati zvoke v širokem razponu frekvenc in poudariti potrebne;
- - z veliko natančnostjo določiti lokacijo vira zvoka.
V zvezi s tem se slušna predstavitev informacij izvaja v tistih primerih, ko se izkaže, da je mogoče uporabiti določene lastnosti slušnega analizatorja. Najpogosteje se zvočni signali uporabljajo za usmerjanje pozornosti človeka (opozorilni in nevarnostni signali), za posredovanje informacij človeku operaterju, ki je v položaju, ki mu ne zagotavlja zadostne vidljivosti nadzornega predmeta, armaturne plošče itd. za razbremenitev vidnega sistema.
Za učinkovito uporabo slušne oblike predstavitve informacij je potrebno poznavanje značilnosti slušnega analizatorja. Lastnosti operaterjevega slušnega analizatorja se kažejo v zaznavanju zvočnih signalov. S fizičnega vidika zvoki širijo mehanska vibracijska gibanja v slišnem frekvenčnem območju.
Za mehanske vibracije sta značilni amplituda in frekvenca. Amplituda - največja vrednost meritve tlaka pri zgoščevanju in redčenju. Frekvenca / je število popolnih nihanj na sekundo. Njegova merska enota je hertz (Hz) - ena vibracija na sekundo. Amplituda vibracij določa velikost zvočnega tlaka in jakost zvoka (ali jakost zvoka). Zvočni tlak se običajno meri v paskalih (Pa).
Glavne nastavitve (specifikacije) zvočni signali (nihanja):
- - intenzivnost (amplituda);
- - frekvenca in oblika, ki se odražata v zvočnih občutkih, kot so glasnost, višina in tember.
Učinek zvočnih signalov na analizator zvoka je določen z nivojem zvočnega tlaka (Pa). Intenzivnost zvoka (moč) (W / m) je določena z gostoto pretoka zvočne energije (gostota moči).
Za karakterizacijo količin, ki določajo zaznavanje zvoka, niso bistvene toliko absolutne vrednosti jakosti zvoka in zvočnega tlaka, temveč njihovo razmerje do mejnih vrednosti (V0 = 10-12 W / m2 oz P0 = = 2 o 10 ~ ° Pa). Decibeli (dB) se uporabljajo kot take relativne enote:
kje B - raven jakosti zvoka in zvočnega tlaka; ] in R - intenzivnost zvoka in zvočnega tlaka / o in P0 - njihove mejne vrednosti.
Intenzivnost zvoka se zmanjša obratno sorazmerno s kvadratom razdalje; ko se razdalja podvoji, se zmanjša za 6 dB. Absolutni prag slišnosti zvoka je (sprejet) 2 o 10 ~ 5 Pa (10 -12 W / m2) in ustreza ravni 0 dB.
Uporaba decibelske lestvice je priročna, saj skoraj celoten obseg zvočnih zvokov ustreza manj kot 140 dB (slika 2.11).
Glasnost - značilnost slušne izkušnje, ki je najbolj povezana z intenzivnostjo zvoka. Raven glasnosti je izražena v ozadju. Ozadje je številčno enako ravni
riž. 2.11.
zvočni tlak v dB za čisti ton s frekvenco 1000 Hz. Diferencialna občutljivost na spremembe glasnosti K = (L ///) opazimo v frekvenčnem območju 500-1000 Hz. Značilnost dražilnega učinka zvoka je tesno povezana z lastnostjo glasnosti. Občutek neprijetnosti zvokov se povečuje z njihovo glasnostjo in frekvenco.
Najmanjša zahtevana raven določenega zvoka za da bi povzročili slušni občutek v odsotnosti hrupa, se imenuje absolutni prag sluha. Njegov pomen je odvisen od vrha zvoka (frekvenca, trajanje, valovna oblika), načina izvajanja in subjektivnih značilnosti operaterjevega slušnega analizatorja. Absolutni prag sluha se s starostjo znižuje (slika 2.12).
Višina, tako kot njena glasnost, označuje zvočno izkušnjo operaterja. Frekvenčni spekter slušnih občutkov se razteza od 16-20 do 20.000 ^ 22.000 Hz. V realnih pogojih človek zazna zvočne signale na določenem akustičnem ozadju. V tem primeru lahko ozadje prikrije koristen signal. Učinek maskiranja je dvojen. V nekaterih primerih lahko ozadje prikrije koristen (želeni) signal, v nekaterih primerih pa izboljša acu
riž. 2.12.
statičnem okolju. Tako je znano, da obstaja težnja, da se visokofrekvenčni ton prikrije z nizkofrekvenčnim tonom, ki je za človeka manj škodljiv.
Slušni analizator je sposoben zabeležiti tudi manjše spremembe frekvence vhodnega zvočnega signala, t.j. ima selektivnost, ki je odvisna od stopnje zvočnega tlaka, frekvence in trajanja zvočnega signala. Najmanjše opazne razlike so 2-3 Hz in potekajo pri frekvencah, manjših od 10 Hz, pri frekvencah nad 10 Hz pa so minimalne opazne razlike približno 0,3 % frekvence zvočnega signala. Selektivnost se poveča pri glasnosti 30 dB ali več in trajanju zvoka, ki presega 0,1 s. Minimalno opazne razlike v frekvenci zvočnega signala se znatno zmanjšajo, ko se občasno ponavlja. Optimalni signali so tisti, ki se ponavljajo s frekvenco 2-3 Hz. Slišnost in posledično zaznavnost zvočnega signala je odvisna od trajanja njegovega zvoka. Torej, za zaznavanje mora zvočni signal trajati vsaj 0,1 s.
Poleg obravnavanih zvočnih signalov se pri krmiljenju uporabljajo tudi govorni signali za prenos informacij ali krmilnih ukazov od operaterja do operaterja. Pomemben pogoj za zaznavanje govora je razlikovanje med trajanjem in jakostjo posameznih zvokov ter njihovih kombinacij. Povprečno trajanje izgovorjave samoglasnika je približno 0,36 s, soglasnika 0,02-0,03 s. Zaznavanje in razumevanje govornih sporočil je bistveno odvisno od hitrosti njihovega prenosa, prisotnosti intervalov med besedami in besednimi zvezami. Optimalna hitrost je 120 besed na minuto, intenzivnost govornih signalov mora presegati intenzivnost hrupa za 6,5 dB. Ob hkratnem povečanju ravni govornih signalov in hrupa, medtem ko je njihovo razmerje konstantno, se razumljivost govora ohranja in celo nekoliko poveča. Ob znatnem povečanju ravni govora in hrupa do 120 in 115 dB se razumljivost govora poslabša za 20 %. Prepoznavanje govornih signalov je odvisno od dolžine besede. Tako so enozložne besede prepoznane v 13% primerov, šestzložne besede - v 41%. To je posledica prisotnosti velikega števila identifikacijskih značilnosti v zapletenih besedah. Natančnost prepoznavanja besed, ki se začnejo z samoglasnikom, se poveča za do 10 %. Pri prehodu na besedne zveze operater ne zazna ločenih besed ali njihovih kombinacij, temveč pomenske slovnične konstrukcije, katerih dolžina (do ravni 11 besed) pravzaprav ni pomembna.
Koristno je vedeti, da so uporabljene stereotipne fraze, frazeološke enote prepoznane veliko slabše, kot bi lahko pričakovali. Povečanje števila alternativnih besed, možnih besednih kombinacij, besednih zvez povečuje natančnost prepoznavanja. Vendar pa vključitev besednih zvez, ki dopuščajo dvoumnost pri interpretaciji njihove pomenske vsebine, vodi v upočasnitev procesa zaznavanja.
Tako vprašanje organizacije zvočne in govorne interakcije "operater - operater", "tehnična sredstva - operater" ni trivialno, njegova optimalna rešitev pa pomembno vpliva na varnost proizvodnih procesov.
V slušnem občutku so višina, glasnost in tember zvoka ... Te značilnosti slušne izkušnje so povezane s frekvenco, intenzivnostjo in harmoničnim spektrom – objektivnimi značilnostmi zvočnega vala. Naloga sistema za merjenje zvoka je vzpostaviti to povezavo in tako omogočiti pri pregledovanju sluha pri različnih ljudeh enotno primerjavo subjektivne ocene slušnega občutka s podatki objektivnih meritev.
Zvočna višina - subjektivna lastnost, ki jo določa frekvenca njegovega osnovnega tona: višja kot je frekvenca, višji je zvok.
V veliko manjši meri je višina odvisna od intenzivnosti vala: pri isti frekvenci močnejši zvok zazna nižji.
Zvok zvoka je skoraj izključno določen s spektralno sestavo. Na primer, uho lahko razloči isto noto, ki jo igrajo na različnih glasbilih. Zvoki govora enakih osnovnih frekvenc pri različnih ljudeh se razlikujejo tudi po tembru. Torej je tember kvalitativna značilnost slušnega občutka, predvsem zaradi harmonskega spektra zvoka.
Glasnost zvoka E Je raven slušnega občutka nad njegovim pragom. Odvisno je predvsem od intenzivnost zvok.Čeprav je subjektivna, se glasnost lahko količinsko opredeli s primerjavo slušne izkušnje iz dveh virov.
Intenzivnost zvoka in nivoji glasnosti. enote. Weber-Fechnerjev zakon.
Zvočni val ustvari občutek zvoka, ko moč zvoka preseže določeno minimalno vrednost, imenovano prag sluha. Zvoka, katerega moč je pod pragom slišnosti, uho ne zazna: za to je prešibak. Prag sluha je za različne frekvence različen (slika 3). Človeško uho je najbolj občutljivo na vibracije s frekvencami v območju 1000 - 3000 Hz; za to regijo doseže prag slušnosti vrednost reda jaz 0= 10 -12 W / m 2. Uho je veliko manj občutljivo na nižje in višje frekvence.
Vibracije zelo visoke moči, reda nekaj deset W / m 2, se prenehajo zaznavati kot zvok: povzročajo taktilni občutek pritiska v ušesu, ki se spremeni v boleč občutek. Največja vrednost zvočne sile, pri prekoračitvi katere nastane boleč občutek, se imenuje prag dotika oz. prag bolečine (slika 3). Pri frekvenci 1 kHz je enak I m = 10 W / m 2.
Prag bolečine je različen za različne frekvence. Med pragom sluha in pragom bolečine leži območje slišnosti, prikazano na sliki 3.
riž. 3. Diagram slišnosti.
Razmerje jakosti zvoka za te pragove je 10 13. Priročno je uporabiti logaritemsko lestvico in primerjati ne same količine, temveč njihove logaritme. Prejeto lestvico ravni jakosti zvoka. Pomen jaz 0 vzemite za začetno raven lestvice katero koli drugo intenzivnost jaz izrazite z decimalnim logaritmom njegovega odnosa do jaz 0 :
Logaritem razmerja obeh intenzivnosti se meri v belach (B).
Bel (B) Je enota lestvice ravni jakosti zvoka, ki ustreza 10-kratni spremembi stopnje intenzivnosti. Poleg pasov se pogosto uporabljajo decibeli (dB), v tem primeru je treba formulo (6) zapisati na naslednji način:
|
|||
riž. 4. Intenzivnost nekaterih zvokov.
Ustvarjanje lestvice glasnosti temelji na pomembnem psihofizičnem Weber-Fechnerjevem zakonu. Če se po tem zakonu draženje poveča eksponentno (to je za enako število krat), se bo občutek tega draženja povečal v aritmetični progresiji (to je za enako količino).
Elementarni prirast dE glasnost zvoka je neposredno sorazmerna z razmerjem prirastka dI intenzivnost do same intenzivnosti jaz zvok:
kje k- koeficient sorazmernosti, odvisno od frekvence in intenzivnosti.
Nato raven glasnosti E tega zvoka se določi z integracijo izraza 8 v območju od neke ničelne ravni jaz 0 na dano raven jaz intenzivnost.
V to smer, Weber-Fechnerjev zakon je oblikovan na naslednji način:
Raven glasnosti danega zvoka (pri določeni frekvenci zvočnih vibracij) je neposredno sorazmerna z logaritmom razmerja njegove jakosti I na vrednost jaz 0 ki ustreza pragu sluha:
Za karakterizacijo ravni zvočnega tlaka se uporablja tudi primerjalna lestvica ter enota bel in decibel.
Enote za merjenje nivojev glasnosti imajo enaka imena: bel in decibeli, vendar se za razlikovanje od lestvice ravni jakosti zvoka na lestvici glasnosti imenujejo decibeli ozadja (F).
Bel - sprememba glasnosti tona s frekvenco 1000 Hz, ko se raven jakosti zvoka spremeni za 10-krat... Za ton 1000 Hz so številčne vrednosti v zvoncih stopnje glasnosti in stopnje intenzivnosti enake.
Če narišete krivulje za različne stopnje glasnosti, na primer v korakih na vsakih 10 ozadij, dobite sistem grafov (slika 1.5), ki omogoča iskanje odvisnosti stopnje jakosti zvoka od frekvence pri kateri koli glasnosti.
Na splošno sistem krivulj enake glasnosti odraža razmerje med frekvenco, stopnjo intenzivnosti in nivojem glasnosti zvoka ter omogoča, da iz dveh znanih vrednosti najdemo tretjo neznano.
Študija ostrine sluha, torej občutljivosti slušnega organa na zvoke različnih višin, se imenuje avdiometrija. Običajno pri pregledu najdemo točke krivulje praga sluha na frekvencah, ki mejijo med oktavami. Oktava je interval višine, v katerem je skrajno frekvenčno razmerje dve. Obstajajo tri glavne metode avdiometrije: študija sluha z govorom, uglaste vilice in avdiometer.
Imenuje se graf odvisnosti praga sluha od zvočne frekvence avdiogram. Izgubo sluha določimo s primerjavo bolnikovega avdiograma z normalno krivuljo. Aparat, ki se v tem primeru uporablja - avdiometer - je generator zvoka z neodvisnim in finim nastavljanjem frekvence in nivoja jakosti zvoka. Naprava je opremljena s telefoni za zračno in kostno prevodnost ter signalnim gumbom, s katerim preiskovanec ugotavlja prisotnost slušnega občutka.
Če je koeficient k je bil konstanten, potem od L B in E sledi, da logaritemska lestvica jakosti zvoka ustreza lestvici glasnosti. V tem primeru se glasnost zvoka, pa tudi intenzivnost, meri v belih ali decibelih. Vendar pa močna odvisnost k od frekvence in jakosti zvoka ne omogoča, da bi merjenje glasnosti zmanjšali na preprosto uporabo formule 16.
Običajno velja, da pri frekvenci 1 kHz lestvice glasnosti in jakosti zvoka popolnoma sovpadata, t.j. k = 1 in
Glasnost pri drugih frekvencah je mogoče izmeriti s primerjavo preskušanega zvoka z zvokom 1 kHz. Za to se z generatorjem zvoka ustvari zvok s frekvenco 1 kHz. Intenzivnost tega zvoka se spreminja, dokler se ne pojavi slušni občutek, podoben občutku glasnosti preučevanega zvoka. Intenzivnost zvoka s frekvenco 1 kHz v decibelih, merjena z napravo, bo enaka glasnosti tega zvoka v ozadju.
Spodnja krivulja ustreza jakosti najšibkejših slišnih zvokov – pragu sluha; za vse frekvence E f = 0 f, za jakost zvoka 1 kHz I 0 = 10 - 12W/m2(sl..5.). Krivulje kažejo, da je srednje človeško uho najbolj občutljivo na frekvence 2500 - 3000 Hz. Zgornja krivulja ustreza pragu bolečine; za vse frekvence E f "130 F, za 1 kHz I = 10 W/m2 .
Vsaka vmesna krivulja ustreza enaki glasnosti, vendar različni jakosti zvoka za različne frekvence. Kot je navedeno, je samo za frekvenco 1 kHz glasnost zvoka v ozadju enaka jakosti zvoka v decibelih.
Iz krivulje enake glasnosti lahko najdete jakosti, ki pri določenih frekvencah povzročijo občutek te glasnosti.
Recimo, da je intenzivnost zvoka 200 Hz 80 dB.
Kako glasen je ta zvok? Na sliki najdemo točko s koordinatami: 200 Hz, 80 dB. Leži na krivulji, ki ustreza ravni glasnosti 60 F, kar je odgovor.
Energije, ki ustrezajo običajnim zvokom, so zelo majhne.
Za ponazoritev tega lahko navedemo naslednji radoveden primer.
Če bi se 2000 ljudi neprekinjeno pogovarjalo 1½ ure, bi energija njihovih glasov zadostovala le za kuhanje enega kozarca vode.
riž. 5. Nivo glasnosti zvoka za zvoke različnih intenzitet.
Lastnosti človeškega slušnega zaznavanja v bistvu »določajo zahteve za širok razred elektroakustičnih naprav: za telefone, mikrofone, zvočnike, zvočnike in mehanske snemalne naprave, za optične in magnetne snemalne naprave. Seveda je na podlagi podrobne študije lastnosti človeškega sluha zasnovana tudi elektronska oprema ojačevalnih poti zvoka, radijskih oddajnih poti in zvočne spremljave televizijskih programov. Študije teh lastnosti imajo skupaj s preučevanjem anatomske strukture slušnega organa pomembno zgodovino (več kot 100 let) in skupaj s študijami lastnosti drugih človeških čutnih organov (predvsem vida) predstavljajo predmet znanost, pogosto imenovana "eksperimentalna psihologija" ali "psihofiziologija zaznavanja. "(slušna, vizualna itd.).
V bistvu je namen teh študij pridobiti kvantitativni izraz človeških reakcij na zvok, svetlobo in druge dražljaje. Samo na podlagi kvantitativnih značilnosti sluha je mogoče oblikovati takšne tehnične zahteve, kot so frekvenčno območje zvočnikov, potrebno za prenos glasbe in govora, obseg jakosti zvoka, ki bi ustrezal zvoku naravnih virov (glas , glasbila), dovoljene stopnje jakosti motečih zvokov pri poslušanju koncertnih programov, predavanj, telefonskih sporočil.
Poznavanje številnih subtilnih lastnosti sluha je potrebno tudi za razumevanje, katere sestavine govornih zvokov so informativne, kakšna popačenja signala, ki ga prenašajo elektroakustični trakti, so opazna na ušesu in kako je to povezano z razumljivostjo ali umetniškostjo prenosa. Končno, človeški slušni sistem kot celota, s svojim mehanizmom za prenos akustičnih vibracij na živčne končiče slušnega živca, funkcionalni diagram slušnega živca in slušnih centrov možganov
predstavlja nek zelo popoln sistem biološkega prepoznavanja. Elementi tega sistema so lahko koristen prototip za ustvarjanje umetnih akustičnih in elektronsko-akustičnih sistemov za prepoznavanje.
Človeški slušni organ (shematično prikazano na sliki 1.1) - sprejemnik zvočnih dražljajev - je sestavljen iz treh delov: zunanjega ušesa, srednjega ušesa in notranjega ušesa. Zunanje uho vključuje uho in sluhovod, ki se konča pri bobniču. Srednje uho je kanal
riž. 1.1. (glej skeniranje) Človeški slušni organ. 1 - uho, 2 - sluhovod, 3 - malleus; 4 - nakovalo; 5 - stremen; 6 - eden od polkrožnih kanalov organa za ravnotežje; 7 - bobnič, 8 - ovalno okno; 9 - okroglo okno, 10 - reisnerjeva membrana; 11 - evstahijeva cev; 12 - vestibularni prehod; 13 - glavna (bazilarna) membrana, 14 - srednji del spiralnega prehoda; 15 - lasne celice; 16 - tektorialna membrana; 17 - Cortijev organ; 18 - boben; 19 - slušni živec
ki se nahaja v temporalni kosti, v kateri so med seboj povezane tri majhne kosti: malleus, incus in stremen. Malleus meji od znotraj na bobnič, streme pa na ovalno okno, ki začenja spiralni (polžji) prehod v temporalni kosti in ki meji na še tri polkrožne kanale, ki so povezani z organom ravnotežja. Mehanski analizator in senzorični živčni končiči slušnega organa se nahajajo v spiralnem prehodu. Spiralni prehod je po celotni dolžini razdeljen z dvema pregradama: Reisnerjevo membrano in bazilarno (glavno) membrano. Bazilarna membrana je na enem robu pritrjena na kostni izrast vzdolž spiralnega prehoda. Vsebuje Cortijev organ – odebelitev vzdolž te membrane, iz katere štrlijo tanke dlake – občutljive elemente lasnih celic. S temi elementi se končajo živčna vlakna slušnega živca. Dlačne celice se nahajajo v petih vrstah vzdolž polžjega prehoda (štiri zunanje in ena notranja).
Senzorične dlake se končajo v tektorialni membrani, ki pokriva vrh Cortijevega organa. Cortijev organ s tektorialno membrano se nahaja v srednjem delu spiralnega prehoda med Reisnerjevo in bazilarno membrano. Bazilarna membrana, ki ima prečno vlaknato strukturo, se širi (njena vlakna postanejo daljša) z oddaljenostjo od ovalnega okna. V apikalnem delu, na najširši točki membrane, je del spiralni prehod, ločen z Reisnerjevo membrano, tako imenovani vestibularni prehod, skozi odprtino, imenovano helikoterma, se poveže z delom pod bazilarno membrano (z bobnični prehod). Pogon bobna z nasprotne strani (v bližini ovalnega okna) se konča z okroglim oknom, zategnjenim z elastično membrano. Evstahijeva cev, kanal, ki povezuje votlino srednjega ušesa z nazofarinksom, se prilega okroglemu oknu. Srednji del spiralnega prehoda je napolnjen s tekočino - endolimfo, bobnični in vestibularni prehodi pa s perilimfo.
GOU VPO "Kursk State University"
Katedra za medicino in logopedijo
Povzetek o anatomiji, fiziologiji in patologiji organov, sluha, govora
Na temo: "Anatomske in fiziološke značilnosti organov sluha in težnosti"
izvedel:
Študentka Deffaka
3 / 3,5 logotip z / o (proračun)
Bekirova Linara
Preverjeno:
Profesor Ivanov V.A.
Kursk - 2007
Načrtujte
jaz... Slušni analizator
1. Strukturne in funkcionalne značilnosti slušnega analizatorja
1.1 Zgradba slušnega organa
1.2 Receptorji
1.3 Poti slušnega analizatorja
2 Starostne značilnosti slušnega analizatorja
3 Higiena slušnega analizatorja
II... Gravitacijski aparat
Literatura
II. Slušni analizator
1. Strukturne in funkcionalne značilnosti slušnega analizatorja
Slušni analizator je drugi najpomembnejši analizator pri zagotavljanju adaptivnih reakcij in kognitivne aktivnosti človeka. Njegova posebna vloga pri ljudeh je povezana z artikuliranim govorom. Slušno zaznavanje je osnova artikuliranega govora. Otrok, ki je v zgodnjem otroštvu izgubil sluh, izgubi tudi govorno sposobnost, čeprav ostane njegov celoten artikulacijski aparat nedotaknjen.
Zvoki so ustrezna spodbuda za slušni analizator.
Receptorni (periferni) del slušnega analizatorja, ki pretvarja energijo zvočnih valov v energijo živčnega vznemirjenja, predstavljajo receptorske lasne celice Cortijevega organa (Cortijev organ), ki se nahajajo v polžu.
Slušni receptorji (fonoreceptorji) spadajo med mehanoreceptorje, so sekundarni in jih predstavljajo notranje in zunanje lasne celice. Pri ljudeh je približno 3.500 notranjih in 20.000 zunanjih lasnih celic, ki se nahajajo na glavni membrani znotraj srednjega kanala notranjega ušesa.
1.1 Zgradba slušnega organa
Notranje uho (aparat za sprejem zvoka), srednje uho (aparat za prenos zvoka) in zunanje uho (aparat za zbiranje zvoka) so združeni v koncept slušnega organa (slika 1).
Slika 1 Struktura slušnega organa:
1 - uho, 2 - zunanji sluhovod, 3 - bobnič, 4 - malleus, 5 - inkus, 6 - streme, 7 - polž, 8 - otolitni aparat, 9 - polkrožni kanali, 10 - Evstahijeva cev, 11 - slušni živec
Zunanje uho je sestavljeno iz ušesa in zunanjega sluhovoda. Zagotavlja zajem zvokov, njihovo koncentracijo v smeri zunanjega sluhovoda in intenziviranje jakosti zvokov. Poleg tega strukture zunanjega ušesa opravljajo zaščitno funkcijo, saj ščitijo bobnič pred mehanskimi in temperaturnimi učinki zunanjega okolja.
Na meji med zunanjim in srednjim ušesom je bobnič - tanka vezivnotkivna plošča, debela približno 0,1 mm, od zunaj prekrita z epitelijem, od znotraj pa s sluznico.
Bobnič je nagnjen in začne vibrirati, ko nanj padejo zvočni tresljaji s strani zunanjega sluhovoda. Bobnič nima svojega obdobja nihanja, niha s katerim koli zvokom glede na svojo valovno dolžino.
Srednje uho predstavlja bobnična votlina. Vsebuje verigo slušnih koščkov: malleus, incus in stremen.
Ročaj malleusa se zraste skupaj s bobničem, njegova glava pa tvori sklep z inkusom, ki se združi tudi z glavo streme.
Na medialni steni bobnične votline so luknje: okno predsoba (ovalno) in okno polža (okroglo). Osnova stremena zapira preddvorno okno, ki vodi v votlino notranjega ušesa, polževo okno pa pokriva sekundarna bobnična membrana. Timpanična votlina je povezana z nazofarinksom preko slušnega,
Ali evstahijeve, cevi. Skozi njo vstopi zrak iz nazofarinksa v votlino srednjega ušesa, s čimer se izenači pritisk na bobnič s strani zunanjega sluhovoda in bobnične votline.
^ Notranje uho- votla kostna tvorba v temporalni kosti, razdeljena na kostne kanale in votline, ki vsebujejo receptorski aparat slušnega in stokinetičnega (vestibularnega) analizatorja.
Notranje uho se nahaja v debelini kamnitega dela temporalne kosti in je sestavljeno iz sistema med seboj komunicirajočih kostnih kanalov - kostnega labirinta, v katerem se nahaja membranski labirint. Obrisi kostnega labirinta skoraj v celoti ponavljajo obrise membranskega. Prostor med kostnim in membranskim labirintom, imenovan perilimfatični, je napolnjen s tekočino - perilimfo, ki je po sestavi podobna cerebrospinalni tekočini. Membranasti labirint je potopljen v perilimfo, pritrjen je na stene kostnega ohišja z vezivnotkivnimi vrvicami in je napolnjen s tekočino - endolimfo, ki se po sestavi nekoliko razlikuje od perilimfe. Perlimfatični prostor je povezan s subarahnoidnim ozkim kostnim kanalom - polževim akvaduktom. Endolimfatični prostor je zaprt, ima slepo izboklino, ki sega čez notranje uho in temporalno kost - akvadukt vestibule. Slednji se konča z endolimfatično vrečko, vgrajeno v debelino trde maternice na zadnji površini piramide temporalne kosti.
Kostni labirint (slika 2) sestavljajo trije odseki: preddverje, polkrožni kanali in polž. Predverje tvori osrednji del labirinta. Zadaj prehaja v polkrožne kanale, spredaj pa v polž. Notranja stena vestibulne votline je obrnjena proti zadnji lobanjski jami in tvori dno notranjega sluhovoda. Njegovo površino deli majhen kostni greben na dva dela, od katerih se eden imenuje sferična depresija, drugi pa eliptična depresija. V sferični depresiji je membranska sferična vrečka, povezana s polževim prehodom; v eliptični - eliptična vrečka, v katero se izlivajo konci membranskih polkrožnih kanalov. V srednji steni obeh depresij sta skupini majhnih lukenj, namenjenih vejam vestibularnega dela vestibularnega polževega živca. Zunanja stena vestibula ima dve okni - okno preddverja in okno polža, obrnjeno proti bobnični votlini. Polkrožni kanali se nahajajo v treh ravninah, skoraj pravokotnih drug na drugega. Glede na lokacijo v kosti se razlikujejo: zgornji (čelni) ali sprednji, zadnji (sagitalni) in stranski (horizontalni) kanal.
riž. 2. Splošni diagram kostnega labirinta in membranskega labirinta, ki se nahaja v njem:
/ - kost; 2 - votlina srednjega ušesa; 3 - stremen;
4 - okno predprostora; 5- polž okno; 6 - polž; 7 in 8 - otolitni aparat (7 - sakulus ali okrogla vrečka; 8 - utriculus ali ovalna vrečka); 9, 10 in 11 - polkrožni kanali 12 - prostor med kostnimi in membranskimi labirinti, napolnjen s perilimfo.
Kostni polž je zavit kanal, ki se razteza od preddverja; 2,5-krat se spiralno upogne okoli svoje vodoravne osi (kostni gred) in se proti vrhu postopoma zoži. Okoli kostne palice se spiralno vrti ozka kostna plošča, na katero je trdno pritrjena povezovalna membrana, ki jo nadaljuje – bazalna membrana, ki sestavlja spodnjo steno membranskega kanala (polžev prehod). Poleg tega se od kostne spiralne plošče pod ostrim kotom bočno navzgor pod ostrim kotom odmakne tanka vezivna membrana, vestibularna membrana, imenovana tudi Reissnerjeva membrana; predstavlja zgornjo steno polževega prehoda. Prostor, ki nastane med bazalno in vestibularno membrano od zunaj, je omejen s ploščo vezivnega tkiva, ki meji na kostno steno polža. Ta prostor se imenuje kohlearni kanal; napolnjena je z endolimfo. Gor in dol od njega so perilimfatični prostori. Spodnja se imenuje bobnasta lestev, zgornja pa stopnišče predprostora. Lestve na vrhu polža so med seboj povezane s polžjo luknjo. Steblo polža je prebodeno z vzdolžnimi obroči, skozi katere potekajo živčna vlakna. Okoli oboda palice se njen prepleteni kanal spiralno razteza, v njem so nameščene živčne celice, ki tvorijo spiralno vozlišče polža). Notranji sluhovod vodi do kostnega labirinta iz lobanje, v katerem potekajo vestibularni polžev in obrazni živci.
Membranasti labirint je sestavljen iz dveh vrečk preddverja, treh polkrožnih kanalov, kanala polža, akvaduktov predsoba in polža. Vsi ti deli membranskega labirinta so sistem formacij, ki komunicirajo med seboj.
1.2 Receptorji
V membranskem labirintu se vlakna vestibularnega kohlearnega živca končajo v nevroepitelijskih lasnih celicah (receptorjih), ki se nahajajo na določenih mestih. Pet receptorjev pripada vestibularnemu analizatorju, od tega se trije nahajajo v ampulah polkrožnih kanalov in se imenujejo ampularni glavniki, dva pa se nahajata v vrečkah in se imenujeta pege. En receptor je slušni, nahaja se na glavni membrani polža in se imenuje Cortijev (spiralni) organ (slika 3). Notranje uho vsebuje receptorje za slušni in statokinetični analizatorji. Receptorni (zvočno zaznavni) aparat slušnega analizatorja se nahaja v polžu in ga predstavljajo lasne celice spiralnega (Cortijevega) organa. Polž in receptorski aparat slušnega analizatorja, ki je v njem zaprt, se imenujeta polžev aparat. Zvočne vibracije, ki nastanejo v zraku, se prenašajo skozi zunanji sluhovod, bobnič in verigo kostnic do vestibularnega okna labirinta, kar povzroči valovite premike perilimfe, ki se pri širjenju prenesejo na spiralni organ. Receptorni aparat statokinetičnega analizatorja, ki se nahaja v polkrožnih kanalih in vrečah predprostora, se imenuje vestibularni aparat.
riž. 3 Diagram strukture Cortijevega organa:
1 -osnovna plošča; 2- kostna spiralna plošča; 3- spiralni kanal;
4 - živčna vlakna; celice S-stebrička, ki tvorijo tunel (6); 7 - slušne ali lasne celice; 8 - podporne kletke; 9 - pokrovna plošča.
1.1.3 Poti slušnega analizatorja
Poti od receptorja do možganske skorje tvorijo prevodni del slušnega analizatorja.
Prevodni del slušnega analizatorja predstavlja periferni bipolarni nevron, ki se nahaja v spiralnem gangliju kohleje (prvi nevron). Vlakna slušnega ali (kohlearnega) živca, ki jih tvorijo aksoni spiralnih ganglijskih nevronov, se končajo na celicah jeder polževega kompleksa podolgovate medule (drugi nevron). Nato po delnem preseku vlakna gredo do medialnega kolenskega telesa metatalamusa, kjer ponovno pride do preklopa (tretji nevron), od tod vzbujanje vstopi v korteksni (četrti) nevron. V medialnih (notranjih) kolenskih telesih, pa tudi v spodnjih tuberkulih četverčka, so središča refleksnih motoričnih reakcij, ki izhajajo iz delovanja zvoka.
^ riž. 4 Diagram poti slušnega analizatorja:
1 - receptorji Cortijevega organa; 2 - telesa bipolarnih nevronov; 3 - kohlearni živec; 4 - jedro podolgovate medule, kjer "se nahajajo telesa drugega nevrona poti; 5 - notranje koljeno telo, kjer se začne tretji nevron glavnih poti; 6 - zgornja površina temporalnega režnja možganske skorje (spodnja stena prečne razpoke), kjer se konča tretji nevron; 7 - živčna vlakna, ki povezujejo obe notranji koljeni telesi; 8 - zadnji tuberkuli četverca; 9 - začetek eferentnih poti, ki prihajajo iz četverca.
1.4 Kortikalni (osrednji) odsek slušnega analizatorja
Kortikalni ali osrednji del slušnega analizatorja se nahaja v zgornjem delu temporalnega režnja velikega možganskega (superiornega temporalnega) girusa, polji 41 in 42 po Brodmonu). Za delovanje slušnega analizatorja so velikega pomena prečni temporalni režnji, ki zagotavljajo regulacijo delovanja vseh nivojev Geschlovega girusa (gyrusa). Opazovanja so pokazala, da z dvostranskim uničenjem teh polj pride do popolne gluhosti. Vendar pa lahko v primerih, ko je lezija omejena na eno hemisfero, pride do rahle in pogosto le začasne izgube sluha. To je posledica dejstva, da se poti slušnega analizatorja ne sekajo v celoti. Poleg tega sta obe notranji koljeni telesi med seboj povezani z vmesnimi nevroni, skozi katere lahko impulzi prehajajo z desne strani na levo in obratno. Posledično kortikalne celice vsake hemisfere prejemajo impulze iz obeh Cortijevih organov.
Slušni senzorični sistem dopolnjujejo povratni mehanizmi, ki uravnavajo delovanje vseh ravni slušnega analizatorja s sodelovanjem padajočih poti. Takšne poti se začnejo iz celic slušne skorje in se zaporedno preklapljajo v medialnih kolenskih telesih metatalamusa, posteriornih (spodnjih) tuberkulih četverčka, v jedrih kohlearnega kompleksa. Kot del slušnega živca centrifugalna vlakna dosežejo lasne celice Cortijevega organa in jih prilagodijo zaznavanju specifičnih zvočnih signalov.
^ 2. Starostne značilnosti slušnega analizatorja
Uho novorojenčka je na splošno morfološko razvito, vendar obstajajo nekatere značilnosti:
Zunanji sluhovod je kratek;
Timpanična membrana je skoraj enaka velikosti kot pri odraslem, vendar bolj vodoravna;
Slušna cev je kratka in široka; -
Srednje uho je pred rojstvom brezzračno, napolnjeno je s sluznico;
Po rojstvu se bobnična votlina skozi slušno cev postopoma (v enem mesecu) napolni z zrakom, kar olajšajo dihanje in požiranje.
Zvočna občutljivost
Reakcija na močne zvoke je opažena tudi pri plodu. V zadnjih mesecih intrauterinega razvoja lahko zvočni dražljaji povzročijo gibanje ploda.
Odziv na zvok v obliki vznemirjenja opazimo ne le pri donošenih, temveč tudi pri nedonošenčkih. Včasih ga spremljajo spremembe v dihanju, zapiranje oči, odpiranje ust, pojav utripanja fontanele.
Za preučevanje sluha novorojenčkov se uporablja registracija gibov vek kot odziv na zvok. Določi se tudi jakost zvokov, ki povzročijo elektroencefalografski odziv na prebujanje pri spečem otroku ali pojav tako imenovanega vertexnega potenciala na EEG.
Novorojenčki obrnejo glavo in oči proti viru zvoka, t.j. imajo elemente prostorskega sluha. Pogojni zaščitni (utripajoči) refleks na zvočno stimulacijo se oblikuje ob koncu 1. meseca po rojstvu.
Razlikovanje različnih zvokov, na primer piska in zvonca, je možno v 3. mesecu.
Od prvih dni po rojstvu so najnižji pragovi zvočne občutljivosti v območju srednjih zvočnih frekvenc (1000 Hz). Pragovi za nizke frekvence so nižji kot za visoke frekvence. V procesu ontogeneze pride do postopnega zniževanja pragov, kar kaže na povečanje občutljivosti zvoka.
Najmanjši prag za zaznavanje zvokov je dosežen pri starosti 14-19 let. V primerjavi s to starostjo je občutljivost sluha manjša tako pri mlajših otrocih kot pri ljudeh, starejših od 20 let.
Komunikacija z odraslimi je zelo pomembna pri razvoju govora in glasbenega sluha. Takšno usposabljanje pomaga razvijati sluh in obogatiti besedni zaklad otrok. Zelo pomembna je tudi glasbena vzgoja.
^ 3. Higiena slušnega analizatorja
Higiena sluha je sistem ukrepov, katerih cilj je varovanje sluha, ustvarjanje optimalnih pogojev za delovanje slušnega analizatorja, prispevanje k njegovemu normalnemu razvoju in delovanju.
Obstajajo specifični in nespecifični učinki hrupa na človeško telo.
Specifični učinek se kaže v različnih stopnjah okvare sluha, nespecifičen - v različnih vrstah odstopanj od centralnega živčnega sistema, avtonomne reaktivnosti, endokrinih motenj, funkcionalnega stanja srčno-žilnega sistema in prebavnega trakta.
Oslabitev ali izguba sluha je lahko povezana z okvarjenim prenosom zvočnih vibracij na notranje uho, s poškodbo receptorjev notranjega ušesa, z okvarjenim prenosom živčnih impulzov vzdolž slušnega živca do slušnega predela možganske skorje. Okvaro sluha lahko povzroči kopičenje ušesnega masla v ušesnem kanalu. Ušesno maslo se nabira v zunanjem zvočnem kanalu in tvori čep ter lahko moti prodiranje zvoka. Zato morate občasno očistiti zunanji sluhovod. Pri angini, gripi in drugih boleznih lahko mikroorganizmi, ki povzročajo te bolezni, pridejo iz nazofarinksa v nosno cev v srednje uho in povzročijo vnetje. V tem primeru se izgubi mobilnost slušnih koščkov in moten je prenos zvočnih vibracij v notranje uho. Če se vnetni proces razširi na notranje uho, se lahko poškodujejo slušni receptorji in pride do popolne gluhosti. V primeru bolečine v ušesu se je treba nujno posvetovati z zdravnikom. Okvaro sluha lahko povzročijo močni zvoki. Veliko škodo sluhu povzročajo močni zvoki, ki iz dneva v dan delujejo na uho, bobnič močno niha, zaradi tega izgubi elastičnost in človeku sluh postane moten. Če imate okvarjen sluh, morate nositi slušni aparat.
Zmanjševanje ravni hrupa in škodljivih učinkov na otroke dosežemo s številnimi kompleksnimi ukrepi: gradbenimi, arhitekturnimi, tehničnimi in organizacijskimi.
Območje vrtcev, splošnoizobraževalnih šol, internatov je po celotnem obodu ograjeno z živo mejo višine najmanj 1,2 m. Širina zelene cone z ulične strani je najmanj 6m. Priporočljivo je vzdolž tega pasu, na razdalji najmanj 10 m od objekta, posaditi drevesa, katerih krošnje zavirajo širjenje hrupa. Gostota, s katero so vrata zaprta, ima velik vpliv na količino zvočne izolacije.
Higiensko pravilna postavitev prostorov v stavbah šol in vrtcev je zelo pomembna pri zmanjševanju hrupa.
Stanje sluha otrok in mladostnikov se odkrije med pregledom pri otorinolaringologu.
Tihi, jasen, počasen govor učitelja in vzgojitelja, čustveno obarvan, prispeva k najboljšemu slušnemu zaznavanju otrok in asimilaciji snovi. Besede naj bodo jasno izgovorjene. Govor učitelja in vzgojitelja mora biti živahen, bogat z različnimi intonacijami, figurativen in čim pogosteje nagovarjati vizualno domišljijo otrok.
II. Gravitacijski aparat
Vestibularni analizator zagotavlja orientacijo v prostoru: zaznavanje učinka sile gravitacije na telo, položaj telesa v prostoru, narava gibanja telesa (pospešek, upočasnitev, vrtenje). S kakršno koli spremembo položaja telesa ali glave v prostoru se dražijo receptorji ravnotežnega organa, nastali živčni impulz se vodi vzdolž vestibularni živec kot del vestibularnega kohlearnega živca v možgane: srednji možgani, mali možgani, talamus in končno v skorjo parietalnega režnja.
Organ ravnotežja je del notranjega ušesa in je skupaj s polžem zaprt v kostnem labirintu temporalne kosti. Predstavljen je:
vestibul notranjega ušesa z dvema podaljškoma - ovalne in zaobljene vrečke
trije polkrožni kanali... Zaobljene in ovalne vrečke ter polkrožni kanali so napolnjeni s tekočino - endolimfa .
^ Polkrožni kanali ki se nahajajo v treh medsebojno pravokotnih ravninah. Odseki polkrožnih kanalov, ki gledajo na predprostor, imajo podaljške - ampule ... Na notranji površini ampul so tudi receptorske celice z občutljivimi dlačicami, potopljene pa so tudi v tanko plast želatinozne tekočine, ki leži vzdolž notranje površine ampul. Receptorske celice ampul se subtilno odzivajo na najmanjši premik endolimfe in želatinozne tekočine polkrožnih kanalov. Premik tekočine nastane kot posledica gibanja telesa ali glave: pospeševanje, upočasnitev in rotacijski gibi. Ker so polkrožni kanali orientirani v treh medsebojno pravokotnih ravninah, vestibularni receptorji zaznajo vsak obrat glave ali telesa.
Tako delo vestibularnega analizatorja omogoča nenehno ocenjevanje položaja in gibanja telesa v prostoru in v skladu s tem refleksno spreminjati tonus skeletnih mišic, v potrebni smeri spreminjati položaj glave in telo.
Če je vestibularni aparat poškodovan, se pojavi vrtoglavica, ravnotežje se poruši, pojavijo se simptomi morske bolezni.
Pri ljudeh je občutek za ravnotežje in ocena položaja telesa v prostoru povezan ne le z organom ravnotežja, temveč tudi s prisotnostjo velikega števila receptorjev ( baroreceptorji ) v mišicah in koži, ki zaznavajo mehanski pritisk nanje.
Literatura.
N.N. Leontyeva, K.V. Marinova Anatomija in fiziologija otroškega organizma Moskva "Izobraževanje" 1986 (str. 224-228)
A.G. Khripkova, M.V. Antropova, D.A. Fiziologija Farber Age in šolska higiena. Moskva "Izobraževanje" 1990 (str. 87-96,222-234)
Človeška anatomija v dveh zvezkih. Zvezek 2 Uredil akademik ruske AMS PROF. GOSPOD. Sapina, Moskva "Medicina" 1997 (str.90-117)
Človeška anatomija in fiziologija. Fedjukovič N.I. Rostov na Donu "Phoenix" 2004 (str. 239-245,387-396)
12188 0
Napredek v tehnologiji CA je določen predvsem z izboljšanjem njihovih komponent, kar pomeni izboljšane akustične in električne lastnosti, pa tudi miniaturizacijo in večjo zanesljivost komponent.
Napajalniki
Praviloma večji kot je dobiček in izhodni SPL nasičenosti SA, večja mora biti zmogljivost baterije in s tem večja njena velikost. Najpogostejše so cink-zračne baterije (do 63 %), živosrebrne baterije pa ne presegajo 36 %, čeprav obstaja težnja po njihovem izpodrivanju.Uporaba drugih vrst baterij – srebrovega oksida ali nikelj kadmija – je zelo omejena. Glavna značilnost baterij za slušne aparate je njihova razmeroma ravna praznjenje. To pomeni, da se baterija med življenjsko dobo ne izprazni nenadoma. Kapaciteta baterije se meri v mAh.
Pri znanem praznilnem toku je življenjska doba baterije določena s formulo: zmogljivost, deljena s tokom praznjenja. Ta formula velja za ojačevalnike tipa A, saj je izpustni tok konstanten in ni odvisen od nastavitve glasnosti ali vhodne ravni. Pri ojačevalnikih tipa B je življenjsko dobo baterije težko določiti.
V tem razredu ojačevalnikov tokovna razelektritev ni konstantna. Poleg tega je razelektritev pomembna pri visokih vhodnih ravneh, visokih ravneh ojačenja, visokih ravneh hrupa v okolju in nizkofrekvenčnem območju ojačanja. Za ojačevalnike razreda B (push-pull, visoko ojačenje in izhodne ravni) so običajne vrednosti praznjenja 3-15 mA.
Pretvorniki
CA pretvorniki vključujejo mikrofone in telefone. Aktivira jih ena vrsta energije in jo preoblikuje v drugo obliko.Mikrofoni. Zvočni tlak pretvarjajo v majhne analogne električne signale. Mikrofoni, ki se že desetletja uporabljajo v slušnih aparatih, so sprejeli različna načela, predvsem ogljikove in piezoelektrične mikrofone (1930). Elektromagnetni mikrofon z nizko impedanco je bil prvič uporabljen v žepni SA leta 1946 in je v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja navdihnil razvoj tranzistorskega ojačevalnika. Omejitve tega razreda mikrofonov so slabe karakteristike nizkofrekvenčnega odziva in relativno visoka občutljivost na mehanske poškodbe in vibracije.
Od leta 1971 se elektretni mikrofoni uporabljajo v CA zaradi njihove visoke občutljivosti, odličnega širokopasovnega frekvenčnega odziva in kakovosti zvoka, majhnosti, zanesljivosti, nizkega notranjega hrupa in nizke občutljivosti na mehanske vibracije.
Kategorije: Mikrofone, ki se uporabljajo v HA, je mogoče označiti tako s tlakom (vsesmerno) kot z gradientom tlaka (smerno).
Pomožni vhod, ki se uporablja v CA, je indukcijska tuljava. Uporablja se tako pri telefonskem pogovoru kot v prostorih z indukcijsko zanko.
Poleg tega ima večina sodobnih slušnih aparatov avdio vhod, ki omogoča priključitev slušnega aparata na zunanje vire zvoka.
Telefoni (ali sprejemniki) so zasnovani za pretvarjanje ojačanega električnega signala v akustični ali vibrirajoči signal na izhodu. V skladu s tem se razlikujejo telefoni zračnega in kostnega zvočnega prevoda.
Ojačevalniki
Ojačevalnik je zasnovan tako, da ojača šibek električni signal na izhodu mikrofona. Pogosto je postopek ojačanja razdeljen na več stopenj. V sodobnih CA je ojačitev zagotovljena z uporabo tranzistorjev, ki jih lahko obravnavamo kot polprevodniške upore, ki uravnavajo tok ali delujejo kot pretvornik. Tako v CA pretvori tok, ki prihaja iz baterije, v tok, potreben na izhodu. V tem primeru je celoten dobiček nadzorovan z vhodnim tokom mikrofona.Običajno so ojačevalniki, ki se uporabljajo v CA, bodisi monolitna integrirana vezja ali hibridna integrirana vezja ali njihove kombinacije.
Vezja, ki se uporabljajo v CA, imajo tri ali več stopenj ojačanja. Končno izhodno stopnjo ojačevalnika lahko razvrstimo v razrede A, B in D.
Razred A se običajno uporablja pri nizkih izhodnih SPL SA, kjer je največji dobiček manjši od 50 dB. Imajo stalen razelektritveni tok ne glede na raven vhodnega signala.
Če je treba uporabiti več ojačevanja, se uporabljajo push-pull SA, pri katerih se uporabljajo ojačevalniki razreda B. Imajo dve ločeni napravi, ki zagotavljata ojačanje negativnega in pozitivnega cikla vhodnega vala. Če na vhodu ni signala, ni tokovnega praznjenja. Z drugimi besedami, so bolj ekonomični. Izhodna stopnja ojačevanja tega razreda ojačevalnikov lahko teoretično zagotovi 4-kratno amplitudo izhodnega signala v telefonu v primerjavi z razredom A. Poleg tega ojačevalniki razreda B zagotavljajo višjo izhodno raven pri visokih frekvencah.
Ojačevalniki razreda D – za razliko od prejšnjih so vgrajeni neposredno v telefon. To omogoča, da se telefon zažene pri razmeroma nizkih nivojih AC. Prednosti integriranih vezij tega razreda so: 1) manj elementov in velikosti; 2) nižji tok; 3) višja stopnja nasičenosti; 4) povečana zanesljivost CA, zaradi manjšega števila zunanjih povezav. Glede na to, da sodobni ojačevalniki razreda B uporabljajo tudi minimalno število zunanjih priključkov, se navedene prednosti nanašajo predvsem na razred A.
Končno so ojačevalniki razvrščeni na enopasovne in večpasovne. Enopasovni ojačevalniki, ki so se uporabljali do leta 1987, so zagotavljali samo visoko in nizkofrekvenčno krmiljenje.
Večpasovni ojačevalniki so podobni grafičnim izenačevalnikom. Zagotavljajo ločen nadzor ojačenja ločenih frekvenčnih pasov.
Prilagoditve
Posebno vlogo pri spreminjanju značilnosti CA imajo prilagoditve. Najpogosteje se uporablja nadzor pridobivanja pacienta, ki je spremenljiv upor.Obstaja tudi regulator ojačenja, ki ga uporablja tehnik.
Elektronski nadzor tona - spreminja frekvenčni odziv CA in vključuje nabor filtrov (kondenzatorjev, uporov). Spremembe frekvenčnega odziva se regulirajo z diskretno nastavitvijo s stikalom ali gladko nastavitvijo z izvijačem. Nabor filtrov sega od preprostega pasivnega filtra prvega reda do aktivnih filtrov višje ravni, ki zagotavljajo več nizko- in visokofrekvenčne zavrnitve, pa tudi individualno pasovno filtriranje v večpasovnih SA.
Krmilnik izhodne ravni zvočnega tlaka (SSPL90) se uporablja za zagotovitev, da najvišja izhodna raven ne doseže bolnikovega praga nelagodja. Razpon je 15-25 dB.
Druge prilagoditve vključujejo avtomatski nadzor ojačenja, vezja za zatiranje povratnih informacij (predvsem visokofrekvenčno zatiranje ojačenja, včasih pa tudi filtre).
Sistemi omejevanja
Namen vsakega slušnega aparata je okrepiti šibke zvoke na dovolj glasno raven, vendar ne da bi jih prekomerno ojačali in dosegli neprijetne ravni. Vsak slušni aparat ima največji dosegljiv SPL (nasičenost, preobremenitev), ki ga določajo telefon, napetost baterije in ojačevalnik. V praksi pa omejitev pretežno določa ojačevalnik. Te ravni je mogoče prilagoditi in nastaviti pod raven nasičenosti.
Koncept linearne ojačitve
Dobitek linearne naprave je prikazan z vhodnimi / izhodnimi krivuljami.Linearni dobiček pomeni, da je izhodni signal vedno sorazmeren z vhodnim signalom. S povečanjem vhodnega SPL se izhodni SPL poveča za enako količino, dokler ni dosežena raven nasičenosti, po kateri nadaljnjega povečanja vhodnega SPL ne spremlja sprememba izhoda. V večini linearnih SA je nasičenost dosežena pri ravni vhodnega signala 90 dB SPL.
Prenosna funkcija (vhodne/izhodne karakteristike) je vedno narisana pod kotom 45 ° na absciso, če imata abscisa in ordinata enako merilo. Linearni dobiček je mogoče opisati kot razmerje 1:1 v območju delovanja, z naklonom 45 ° ali konstantnim ojačanjem. V takih sistemih pride do odreza vrha, ko je dosežena nasičenost.
Omejitev izhoda z neposredno regulacijo.
Odrezovanje vrhov je najpreprostejši način za omejevanje izhodne ravni CA in je opredeljeno kot elektronsko odstranjevanje vrhov v eni ali obeh polaritetah.Prednosti trdega striženja vključujejo njegovo strukturno preprostost in majhnost, hkrati pa zagotavlja učinkovito omejevanje izhoda.
Slabosti trdega izrezovanja vključujejo predvsem pojav harmoničnih in intermodulacijskih popačenj nad nivojem izrezovanja.
Ta vrsta izrezovanja je oblika nelinearne ojačitve, za katero je značilno počasno povečanje izhodne ravni, ko se poveča vhodna raven.
Omejevanje izhoda s prilagajanjem ojačenja skozi čas: povratna vezja, transformacije, prilagodljivi slušni pripomočki.
Samodejni nadzor ojačanja
Ti sistemi imajo vgrajeno vezje, ki samodejno zmanjša elektronski dobiček CA kot funkcijo velikosti signala, ki ga je treba ojačati. Dobiček se zmanjša, vendar se ta metoda razlikuje od izrezovanja. Dve glavni nalogi tega sistema sta: 1) zmanjšanje dobička SA pri povečanju vhodnega SPL na način, da ni dosežena meja izhodnih lastnosti in se zmanjšajo popačenja; in 2) zmanjšanje dinamičnega razpona izhoda signala in ga pripelje do dinamičnega območja poškodovanega ušesa.Raven ojačevanja se nadzoruje samodejno. Ta postopek je opisan tudi kot stiskanje razpoložljivega dinamičnega razpona v manjši obseg. Z drugimi besedami, kompresija zmanjša popačenje pri visokih ravneh vhodnega signala, prerazporedi dinamični razpon govora, deluje kot samodejni nadzor glasnosti in zagotavlja udobje sluha v hrupnem okolju.
Vhodno/izhodno krivuljo SA s samodejnim nadzorom ojačenja lahko razdelimo na 3 dele: linearni segment pri nizkih vhodnih vrednostih SPL, ko povečanje vhodnega SPL povzroči enako povečanje izhodnega SPL; segment, ki ustreza stiskanju, ko prirastki vhodnega SPL povzročijo manjše prirastke izhodnega SPL; segment z omejitvami, ko prirastki vhodnega SPL nimajo pomembnega vpliva na izhodni SPL.
Za stiskanje so značilni naslednji koncepti:
Mejna raven je raven, s katero je omejena izhodna nasičenost CA.
Kompresijsko koleno - Kompresijski prag ali prag samodejnega nadzora ojačanja. Prag stiskanja je najmanjša vhodna raven, potrebna za sprožitev stiskanja. Kompresijsko koleno lahko označimo kot točko, na kateri je V/I krivulja 2 dB narazen vzdolž osi izhodnega SPL od nadaljevanja linearnega dela V/I krivulje (z nelinearno kompresijo). Raven, na kateri se to koleno manifestira, razlikuje med napravami z visoko in nizko stopnjo kompresije.
Kompresijsko razmerje - kompresijsko razmerje je rezultat razmerja med količino spremembe (povečanje) vhodnega SPL in količino spremembe (povečanja) izhodnega SPL na območju stiskanja.
Kompresijsko razmerje lahko definiramo tudi kot razmerje med pragom nelagodja in količino dinamičnega razpona.
Časovna konstanta. V procesu stabilizacije pri novih vrednostih ojačenja nastanejo časovne zamude zaradi povratnih vezij.
Čas napada (odzivni čas) se nanaša na čas, ki je potreben, da povratno vezje nastavi novo vrednost ojačanja za visoko intenzivne vhodne signale. Običajno je čas napada 1-5 ms.
Obnovitveni čas se nanaša na čas, ki je potreben, da povratno vezje vrne zmanjšane vrednosti ojačenja na prejšnje vrednosti, ko se visoko intenzivni signali odstranijo iz vhoda. Hlajenje je vedno daljše od časa napada. Časi okrevanja so lahko od 40 ms do nekaj sekund.
Kompresijo lahko razdelimo na nizkoprag in visok prag.
Nelinearna kompresija. Pri nelinearni kompresiji se razmerje stiskanja spreminja glede na vhodno raven.
Če pogledamo celotno območje stiskanja, je mogoče izračunati povprečno efektivno kompresijsko razmerje.
Večino tehnologij stiskanja lahko razdelimo v naslednje kategorije: vhodno nadzorovano stiskanje (AGC-I) in izhodno nadzorovano stiskanje (AGC-0).
Vhodno regulirana kompresija. Ko stisnete signal, preden se ojača, lahko uporabite nastavitve nizkega praga in razmerja stiskanja. Uporabite lahko tudi AGC-I za omejitev stiskanja pri visokem pragu in kompresijskem razmerju. Upoštevati je treba, da položaj regulatorja glasnosti vpliva na najvišjo raven izhodnega signala.
Nekateri slušni aparati uporabljajo sprednji AGC-I (visok prag za omejevanje kompresije) in sekundarni AGC-I za stiskanje normalnih signalov pod visokim pragom vhodne kompresije. Uporablja se tudi primarna nelinearna obdelava signala, pri čemer se uporablja nizek prag stiskanja za obnovitev normalnega občutka glasnosti.
V tem primeru je treba pri stiskanju signala, potem ko je bil ojačan, uporabiti visoke vrednosti praga in kompresijskega razmerja. Položaj regulatorja glasnosti minimalno vpliva na maksimalno izhodno raven. Primarna obdelava linij ni namenjena ponovni vzpostavitvi običajnega občutka glasnosti, ampak se uporablja predvsem za zmanjšanje popačenja (v primerjavi s izrezovanjem) pri visokih vhodnih ravneh.
Omejitev stiskanja
Omejitev stiskanja se lahko uporablja tako z vhodno nadzorovano kompresijo kot izhodno nadzorovano kompresijo. V tem primeru ni treba uporabljati posebnega elektronskega vezja. Omejevanje stiskanja se uporablja za preprečevanje popačenja, nelagodja in bolečine pri glasnih zvokih. Običajno se uporabljajo vrednosti visokega praga in kompresijskega razmerja. To funkcijo lahko primerjamo z "zaviranjem".Naslednja vrsta stiskanja je stiskanje širokega dinamičnega razpona. V tem primeru se uporablja nizek prag stiskanja - ne višji od 55 dB. Včasih se imenuje kompresija celotnega dinamičnega razpona.
Zlogovno stiskanje. Za stiskanje z nizkimi vrednostmi pragov in koeficientov je značilen kratek odziv in čas sproščanja - 50 - 150 ms.
Tako se lahko do omejevanja ojačevanja pojavi tako pri vhodno nadzorovani kompresiji kot pri izhodno nadzorovani kompresiji, vendar vhodno nadzorovana kompresija ne omejuje nujno ojačenja, medtem ko izhodno nadzorovana kompresija vedno omejuje ojačenje.
Stiskanje širokega dinamičnega razpona je vedno vhodno nadzorovano stiskanje. Vendar pa vhodno nadzorovana kompresija ni nujno stiskanje širokega dinamičnega razpona.
Zlogovno stiskanje je vedno stiskanje širokega dinamičnega razpona, vendar slednje ni vedno zlogovno.
Samodejna obdelava signala (ASP)
Predstavljen je diagram, ki vključuje različne principe obdelave signalov. Do zdaj so takšne zasnove vključevale oslabitev ojačenja pri visokih ravneh in/ali povečanje ojačenja pri nizkih ravneh brez spreminjanja frekvenčnega odziva (Fixed Frequency Response – FFR). Ta vezja omogočajo uporabo tradicionalnih vezij za avtomatsko obdelavo signalov (avtomatsko krmiljenje ojačevanja ali stiskanje).
Sodobna vezja predvidevajo tudi spremembo frekvenčnega odziva kot funkcijo vhodnega signala (nivo odvisen frekvenčni odziv - LDFR).
Vrsta 1 (RAČUN)- zvišanje nizkih frekvenc na nizkih ravneh in njihovo znižanje na visokih nivojih.
Vrsta 2 (DO)- dviganje visokih frekvenc na nizkih ravneh in njihovo zniževanje na visokih nivojih.
Tip 3 (tabletka)- programabilno povečanje (sprememba frekvenčnega odziva) pri nizkih ravneh, odvisno od nivoja, v več frekvenčnih pasovih.
K-amr shema
Najpogostejša vezja za avtomatsko obdelavo signalov so tista, ki povečajo nizke frekvence na nizkih ravneh in jih zmanjšajo na visokih ravneh. Nasprotno pa se pri K-amr visoke frekvence povečajo na nizkih ravneh in oslabijo na visokih ravneh. Običajno se ta vrsta uporablja pri bolnikih z visokofrekvenčno izgubo sluha.Elektroakustično popačenje, ki vpliva na delovanje slušnega aparata.
Popačenje
Harmonično popačenje se pojavi, ko signal prehaja skozi nelinearni ojačevalnik. Ojačevalnik popači signal tako, da uporabi del energije vhodnega signala in ga odda kot nov signal ali produkte popačenja, ki se nahajajo na frekvencah, ki so večkratniki frekvence vhodnega signala. Torej, na primer, če vhodni signal z osnovno frekvenco enako 500 Hz prehaja skozi nelinearni ojačevalnik, bo rezultat tvorba novih signalov s frekvencami, ki so večkratniki osnovne frekvence, in sicer 1000, 1500 in 2000, 2500 Hz itd.Z ločitvijo harmonikov od osnovne frekvence v izhodnem signalu in merjenjem razmerja med skupnimi harmoniki in osnovno frekvenco določimo harmonsko popačenje. Večja kot je nelinearnost ojačevalnika, večje je harmonsko popačenje in slabša kakovost ojačanih zvokov.
Intermodulacijsko popačenje je razmerje med močjo izhodnega signala na frekvencah, ki niso vhodne v slušni aparat, in močjo vhodnega signala. Intermodulacijsko popačenje je mogoče dokazati z upoštevanjem dveh vhodnih frekvenc (npr. 500 in 700 Hz) enake amplitude, ki pa nista harmonično povezani. Zaradi njihovega prehoda skozi nelinearni sistem imamo na izhodu kompleksen odgovor, ki ga sestavljajo tako te frekvence kot njihove harmonike (500, 1000, 15000 in 2000; 700, 1400, 2100 Hz).
Poleg tega odziv vsebuje frekvence, ki ustrezajo vsoti in razliki dveh določenih frekvenc: 1200 in 200 Hz. S kompleksnimi vhodnimi signali, kot so govor in visoka raven hrupa v okolju, je dodanih bistveno več frekvenc.
Obstajajo tudi frekvenčna (amplituda ali linearna) in fazna popačenja.
Prehodno popačenje je posledica mehanske in električne resonance. Za odpravo prehodnega popačenja mora biti ojačenje 9 dB manjše od optimalnega odziva.
Tu so glavne značilnosti CA:
- Vhodni SPL;
- Izhodni SPL;
- ultrazvočna nasičenost;
- Akustično ojačanje;
- Frekvenčni odziv;
- Frekvenčni razpon;
- Harmonično popačenje;
- Ekvivalentna raven vhodnega hrupa;
- Tok baterije;
- Vhodne/izhodne karakteristike (za AS z AGC);
- Dinamične značilnosti AGC.
Hrup slušnega aparata
Vhodnemu signalu lahko dodamo šum CA ojačevalnika, ki spremeni njegove lastnosti. Ta šum ni nelinearnost v vhodnem signalu in se običajno meri kot razmerje signal/šum. Glavni vir hrupa je mikrofon. Dodaten hrup lahko povzroči neustrezno odklop akumulatorja in ojačevalnika.Povratne informacije
Akustični. Pojavi se, ko izhodni signal zajame mikrofon CA in ga ojača. Vzrok je lahko tudi neustrezna ušesna olivka ali cevka, pa tudi slaba zvočna izolacija pretvornikov (in še posebej pri visokih vrednostih ojačenja) in prisotnost ostrih resonančnih vrhov v frekvenčnem odzivu SA.Mehanski. Pojavi se, ko se mehanske vibracije telefona prenesejo na bližnji mikrofon. Za njegovo odpravo se uporabljajo gumijasti blažilniki ter ustrezna lokacija mikrofona in telefona.
Magnetno. Pojavi se, ko indukcijska tuljava sodeluje z drugimi magnetnimi polji, kot je telefon.
Ya.A. Altman, G.A. Tavartkiladze