ПОРО́ГИ СЛУ́ХА
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПОРО́ГИ СЛУ́ХА (слуховые пороги), значения физич. характеристик звука, соответствующие возникновению слухового ощущения или изменению качества этого ощущения. Уровень интенсивности звука, соответствующий возникновению слухового ощущения в условиях тишины, называется абсолютным П. с., или порогом слышимости. У молодых людей наинизшие абсолютные П. с. наблюдаются в диапазоне частот 1–4 кГц и составляют по давлению сотые доли мПа. Величина 2·10–5 Па условно принята в качестве точки отсчёта при введении шкалы уровней звукового давления, измеряемых в дБ. Зависимость абсолютного П. с. чистых тонов от частоты называется аудиограммой. Этим же термином обозначают и частотную зависимость отклонений абсолютного П. с. конкретного человека от нормативных П. с., принятых для данной частоты междунар. стандартом. Аудиограммы используют при диагностике слуховых нарушений. Абсолютный П. с. растёт с уменьшением длительности тонов; для сигналов короче 0,3 с десятикратное уменьшение длительности приводит к повышению абсолютных П. с. примерно на 10 дБ. Ограничение области слышимости человека со стороны высоких уровней интенсивности определяется существованием т. н. болевого порога (называемого также порогом ощущения покалывания, щекотания, осязания). Болевой П. с. мало зависит от частоты звука. Уровень звукового давления болевого П. с. составляет, как правило, 120–130 дБ.
Наряду с абсолютным, существуют разностные П. с., соответствующие разности параметров сигнала, приводящей к изменению качества ощущения. Частное от деления разностных П. с. на ср. значение изменяемого параметра называют дифференциальным П. с. и обычно выражают в процентах. Согласно закону Вебера, дифференциальные П. с. слабо зависят от ср. значения изменяемого параметра. Однако этот закон выполняется только в особых случаях, напр. для дифференциальных П. с. по интенсивности широкополосных шумов в диапазоне уровней выше 30 дБ над абсолютным П. с. этого звука. Дифференциальные П. с. по интенсивности для чистых тонов уменьшаются с повышением уровня от 30–50% вблизи порога до 3–5% на уровнях ок. 90 дБ. Дифференциальные П. с. по частоте с ростом частоты уменьшаются от 1–2% на частоте 0,1 кГц до 0,1–0,2% на частоте 2,0 кГц, но при дальнейшем росте частоты они вновь возрастают, достигая 2–3% на частоте 10 кГц. Дифференциальные П. с. могут быть определены и для длительности сигнала. Для чистых тонов длительностью короче 0,1 с они составляют десятки процентов, на высоких уровнях уменьшаются до 5–8%.
Для определения П. с. обычно применяют метод вынужденного выбора, при котором испытуемый указывает, в каком из заданных интервалов времени сигнал имеется или отличается по своему звучанию от эталонного. При использовании порогового метода испытуемый должен указать, слышит он сигнал или нет. При этом большую роль играют преднастройка испытуемого, степень его тренированности, уверенности в себе и т. д. Частично от такой субъективности можно избавиться, учитывая не только число правильно опознанных сигналов, но и число ложных тревог и пропусков сигнала. Для измерения П. с. можно также использовать методы объективной аудиометрии, когда возникновение слухового ощущения определяют по появлению электрич. ответов в ЦНС. Наибольшее распространение получила регистрация т. н. коротколатентных потенциалов ствола мозга. Объективная аудиометрия особенно важна для изучения слуха детей и лиц с тяжёлыми слуховыми нарушениями.
П. с. животных можно определять как методами объективной аудиометрии, так и при изучении их поведения. Абсолютные П. с. в области высоких звуковых и УЗ-частот у мн. животных существенно ниже, чем у человека. Так, кошка в частотном диапазоне 3–8 кГц слышит звуки с давлением ок. 10–6 Па, что, по-видимому, объясняется усилением сигнала за счёт резонанса ушной раковины. Кроме того, большинство млекопитающих обладают высокой чувствительностью в частотном диапазоне 30–60 кГц, летучие мыши и зубатые киты воспринимают и анализируют сигналы частотой 150–200 кГц. У низших позвоночных (амфибии, рептилии, рыбы) ВЧ-граница слуха снижена до 1–5 кГц, гл. обр. вследствие ограничений, накладываемых механич. характеристиками звуковоспринимающих структур. Дифференциальные П. с. у животных низки только для тех звуков, анализ которых значим для выживания в естеств. условиях существования вида (коммуникационные сигналы, сигналы, издаваемые хищником или предполагаемой жертвой).
П. с. одного сигнала (тестового) может определяться и в присутствии др. звука – маскера. Такие пороги маскировки широко используются для изучения частотной селективности слуха, его помехоустойчивости и в ряде др. случаев (см. Маскировка звука). Как абсолютные, так и дифференциальные П. с. могут меняться после продолжительного воздействия громких звуков.