РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
АЛМАТИНСКИЙ УНЕВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
КафедраРадиотехники
ОТЧЕТ
по практической работе № 1
Тема:«Определение зависимости порога слышимости от частоты»
Принял:
ЕскельдиноваА.К.
“___”_______2010
Выполнили:
Ким Н.В.
Нарембаев И.М.
Закирова С.Н.
Ст.гр.МРС-07-3
Алматы 2010
Цельработы: ознакомление сособенностями восприятия на слух сигналов звуковых частот минимального уровня.
Теоретическая подготовка.
Человек ощущает звук в чрезвычайно широком диапазоне звуковыхдавлений (или интенсивностей). Одной из опорных величин этого диапазона являетсястандартный порог слышимости. Под ним условились понимать эффективное значениезвукового давления, создаваемое гармоническим звуковым колебанием F = 1000 Гц, едваслышимым человеком со средней чувствительностью уха. Порогу слышимости соответствуетинтенсивность звука I зв.о = 10 -12 Вт/м илизвуковое давление p зв.о = 2. 10 -5Па. Верхнийпредел определяется значениями I зв = 1 Вт/м 2и p зв = 20 Па, при которых при восприятии звука наступаетболевое ощущение (стандартный порог болевого ощущения). В области звуковыхдавлений, существенно превышающих стандартный порог слышимости, величинаслухового 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 Епропорциональна не амплитуде внешнего раздражителя, а логарифму отношенияp зв. / p зв.о. Поэтому звуковое давлениеи интенсивность звука часто оценивают в логарифмических единицах по отношению кстандартному порогу слышимости:
N а= 20 lg (p зв / p зв.о ) = 10 lg (I зв / I зв.о ) ,
а найденное значение N а называют абсолютнымакустическим уровнем.
Порог слышимости зависит от частоты. Порог слышимостисущественно зависит от условий прослушивания: в тишине или же на фоне шума (илидругого мешающего звука). В последнем случае порог слышимости повышается. Этоговорит о том, что помеха маскирует полезный сигнал. Количественно это повышениепорога слышимости полезного сигнала в присутствии мешающего выражают уровнем маскировки М = N аш - N а , где N аши N а — уровни порога слышимости в присутствии шума (или другой помехи) ив тишине. При существенном превышении уровня мешающего звука над полезнымпоследний может оказаться неслышным.Принцип проведения измерений
На головные телефоны участников измерений с генератора Г3-118подается гармоническое напряжение звуковой частоты. Участники измерений плавноувеличивают напряжение на телефонах от 0 В до некоторого значения, при которомкаждый участник начинает слышать тон. Указанное значение напряжения заносится втаблицу и является основой для вычисления порога слышимости на частотепроведения измерения.
Измерения повторяются на нескольких частотах в диапазоне от20 Гц до 20 кГц. Поскольку результаты измерений зависят от субъективных особенностейвосприятия звука, то каждый участник фиксирует их индивидуально. Сравнение полученныхданных производится в конце выполнения лабораторной работы.
В процессе проведения вычислений порога слышимостиучитываются параметры телефонов и неравномерность их частотной характеристики: уровеньзвукового 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 зависимостипорога 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 частотугенератора равной 20 Гц.
3) Плавно увеличиваянапряжение на выходе генератора при помощи ручки «РЕГ. ВЫХОДА» и переключателя«ОСЛАБЛЕНИЕ dB» по вольтметру ВЗ-38 установили такое напряжение на телефонахU 1 (F), при котором участник измерения начинает слышатьтональный звук.
4) Ручку«РЕГ.ВЫХОДА» генератора Г3-118 повернуть влево до упора. Переключатель«ОСЛАБЛЕНИЕ dB» установить в положение «60».
5) Повторитьоперации для других частот звукового диапазона.
Обработка результатовизмерений
1) Определить уровеньпорога слышимости Nа для каждой из частот звукового диапазона, по формуле
/>
где U(500) — напряжение тонального сигнала частотой 500 Гц, котороенеобходимо подать на телефон для создания звукового давления 94 дБ :
/>
N(500) — звуковое давление (дБ), создаваемое телефоном начастоте
500 Гц, определяемое по частотной характеристике звуковогодавления; 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: взависимости от характеристик слышимости человек может слышать от 20 Гц до20кГц. Но в нашем эксперименте наш диапазон слышимости от 32Гц до 17 кГц. В зависимостиот частоты порог слышимости примерно одинаков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Радиовещание и электроакустика/Под ред. Гитлица – М.: Радио и связь, 1989.
2) Магнитная запись сигналов/ М.В.Гитлиц – М.: радио и связь, 1990.