Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Снятие спектральной характеристики уха на пороге слышимости будет проводиться с помощью генератора синусоидального сигнала SG-530 и наушников.

Основные органы управления генератора расположены на передней панели (рис. 3). Там же расположен выходной разъем типа BNC. На задней панели генератора расположены выключатель питания, сетевой шнур и клемма заземления.

Рис. 3. Передняя панель генератора:

1- выходной разъем; 2 -ЖКИ; 3 — энкодер.

Управление генератором осуществляется с помощью нескольких меню, которые выводятся на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). Система меню организована в виде кольцевой структуры. Короткое нажатие кнопки энкодера позволяет «по кругу» переходить между меню, длинное нажатие в любом из пунктов меню приводит к переходу на главное меню. Любое действие по переходу между пунктами меню сопровождается звуковым сигналом.

С помощью системы меню можно задать частоту выходного сигнала генератора, амплитуду выходного сигнала, значение ослабления аттенюатора, считать или записать предустановку частоты, а также выключить или включить выходной сигнал. Увеличение или уменьшение значения выбранного параметра производится поворотом энкодера по (вправо) или против (влево) направления часовой стрелки соответственно.

В исходном состоянии генератора на индикатор выводится главное меню, в котором отображается текущее значение частоты, амплитуды и состояние аттенюатора. При повороте энкодера или нажатии кнопки энкодера происходит переход в меню установки частоты (рис. 4).

Одиночный поворот энкодера вправо или влево приводит к изменению частоты на один шаг.

Если на протяжении примерно 4,5 секунд регулировка частоты не производится, происходит автоматический переход на главное меню, за исключением меню калибровки частоты и амплитуды.

Нажатие кнопки энкодера в меню установки частоты приводит к переходу в меню установки амплитуды (рис. 4а,б). Значение амплитуды выводится в вольтах с запятой, которая отделяет десятые доли вольта, если значение больше 1 В, или без запятой в милливольтах, если значение меньше 1 В. На рис. 3а показан пример индикации амплитуды, равной 10 В, а на рис. 36 -амплитуды 10 мВ.

Рис. 4. Пример индикации частоты выходного сигнала 10 КГц и амплитуды выходного сигнала 10 В (а) и 10 мВ (б).

Нажатие кнопки энкодера в меню установки амплитуды приводит к переходу в меню установки ослабления аттенюатора. Возможные значения ослабления аттенюатора 0, -20, -40, -60 дБ.

Нажатие кнопки энкодера в меню установки ослабления аттенюатора приводит к переходу в меню установки шага изменения частоты. Шаг изменения значения частоты может иметь значение 0.01 Гц... 10 КГц. Нажатие кнопки энкодера в меню установки шага изменения частоты приводит к переходу в меню установки шага изменения значения амплитуды (рис. 5). Шаг изменения значения амплитуды может иметь значение 1 мВ... 1 В.

Рис. 5. Меню установки шага амплитуды.

Выполнение экспериментальной части работы производится в следующей последовательности:

1. Подключите к сети (220В. 50 Гц) шнур питания генератора SG-530 нажатием кнопки «POWER» на задней панели;

2. Однократно нажмите кнопку энкодера - произойдет переход из главного меню в меню установки частоты «FREQUENCY» - и вращением энкодера установите первое значение частоты ν =100 Гц;

3. Нажатие кнопки энкодера в меню установки частоты приводит к переходу к меню установки амплитуды «AMPLITUDE» - установите значение амплитуды Uген =300 мВ;

4. Подключите наушники к генератору;

5. Уменьшая значение амплитуды до 100 мВ, добейтесь отсутствия шума в наушниках;

6. Если при минимальной амплитуде (100 мВ) звук в наушниках ещё слышен, нажатием кнопки энкодера перейдите в меню установки ослабления аттенюатора «ATTENUATOR» и установите минимальное ослабление L (например, -20dB), при котором звук исчезает;

7. Запишите полученные значения частоты ν, амплитуды Uген и ослабления L в таблицу результатов измерений (таблица 1);

8. Аналогично добейтесь отсутствия звука для каждой из предложенных частот ν;

9. Произведите расчёт амплитуды на выходе генератора Uвых по формуле Uвых = Uген ∙ K, где коэффициент ослабления K определяется по величинеослабления L из таблицы 2;

10. Определите минимальное значениеамплитуды на выходе генератора Uвых min как наименьшееиз совокупности всех полученных значенийамплитуды на выходе генератора Uвых для всех частот;

11. Произведите расчёт уровня громкости на пороге слышимости E по формуле E=20lg Uвых/ Uвых min;

12. Постройте график зависимости величины уровня громкости на пороге слышимости E от значения логарифма частоты lg ν. Полученная кривая будет представлять собой порог слышимости.

Таблица 1. Результаты измерений

ν, Гц	lg ν	Uген, мВ	L, дБ	Коэффициент ослабления, K	Uвых, мВ; Uвых = Uген ∙ K	E=20lg Uвых/ Uвых min

Таблица 2. Взаимосвязь значения ослабления аттенюатора L (0, -20, -40, -60 дБ) и коэффициента ослабления K (1, 0,1, 0,01, 0,001).

Ослабление аттенюатора L, дБ	Коэффициент ослабления, K

-20	0,1
-40	0,01
-60	0,001

Контрольные вопросы и задания

Ответить на вопросы:

1. Природа звука. Скорость звука. Классификация звуков (тоны, шумы).

2. Физические и физиологические характеристики звука (частота, интенсивность, спектральный состав, высота, громкость, тембр).

3. Диаграмма слышимости (порог слышимости, порог болевого ощущения, область речи).

4. Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука, связь между ними и единицы измерения.

5. Методика определения порога слышимости (спектральной характеристики уха на пороге слышимости)

Решить задачи:

1. Интенсивность звука частотой 5 кГц равна 10^-9 Вт/м². Определить уровни интенсивности и громкости этого звука.

2. Уровень интенсивности звука от некоторого источника равен 60 дБ. Чему равен суммарный уровень интенсивности звука от десяти таких источников звука при их одновременном действии?

3. Уровень громкости звука частотой 1000 Гц после его прохождения через стенку понизился от 100 до 20 фон. Во сколько раз уменьшилась интенсивность звука?

Литература:

1. Г.К.Ильич. Колебания и волны, акустика, гемодинамика.

2. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика.

⇐ Предыдущая 1 23