Mavzu: Eshituv sezgisining xarakteristikalari. Tovushni o’lchash Akustika-fizikaning tovush va uning xossalarini oʻrganuvchi boʻlimi

Mavzu: Eshituv sezgisining xarakteristikalari. Tovushni o’lchash


Akustika-fizikaning tovush va uning xossalarini oʻrganuvchi boʻlimi. Normada inson qulogʻi 16 Hz dan 20 kHz gacha boʻlgan chastotalar diapazonidagi tovushlarni еshitadi. Yosh oʻtishi bilan bu diapazonining yuqori chegarasi kamayadi. Chastotasi 16-20 Hz dan past tovushlar infratovush, chastotasi 20 kHz dan yuqori tovushlar ul’tratovush, 109-1012 Hz tovushlar gipertovush deb ataladi. Tabiatda uchraydigan tovushlar birnecha xil boʻladi: Ton-davriy jarayondagi tovushdan iborat. Tonning asosiy xarakteristikasi chastotadir. Oddiy ton garmonik qonun boʻyicha tebranayotgan jism tomonidan chiqariladi (masalan, kamerton). Murakkab ton garmonik boʻlmagan davriy tebranishlardan hosil boʻladi (masalan, musiqiy asbob tovushi, inson tovushi). Shovqin-vaqt oʻtishi bilan takrorlanmaydigan va tartibsiz oʻzgaradigan murakkab tonlarning birlashishidan hosil boʻladigan tovush. Tovushzarbasi-qisqa muddatli tovush ta`siri (chapak, portlash, momaqaldiroq). Murakkab tonni davriy jarayon sifatida oddiy tonlarning yigʻindisi, deb qabul qilsa boʻladi (oddiy tonlarga ajratsa boʻladi). Bunday ajratish spektrdeb ataladi. Tonning akustik spektri-bu uning barcha chastotalarining ularning nisbiy intensivliklari yoki amplitudalarini koʻrsatilgan holdagi yigʻindisidir. Spektrdagi еng kichik chastota (ν) asosiytongatoʻgʻrikelsa, qolgan chastotalar oberton yoki garmonikalar deb ataladi. Obertonlarasosiyc hastotagakarraliboʻlganchastotalargaеgadirlar:2ν, 3ν, 4ν. . . Odatda spektrning еng katta amplitudasi asosiy tonga mos keladi. Aynan u quloq tomonidan tovush balandligi sifatida qabul qilinadi. Turli asboblar bilan hosil qilingan bir xil balandlikdagi tovushlar obertonlar amplitudalari nisbati turlicha boʻlgani uchun quloq tomonidan har xil qabul qilinadi. 5. 1 rasmda royalda va klarnetda chalingan bir xil notaning (ν =100 Hz) spektrlari koʻrsatilgan. . Tovushning fizik xarakteristikalari 1. Tezlik (v). Tovush vakuumdan boshqa barcha muhitlarda tarqaladi. Uning tarqalish tezligi muhit еlastikligi, zichligi va temperaturasiga bogʻliq boʻlib, lekin tebranishlar chastotasiga bogʻliq еmas. Tovushning suvdagi tezligi 1500m/s ga teng boʻlib, bu tezlik uning organizm yumshoq toʻqimalaridagi tezligiga yaqindir. 2. Tovushbosimi. Tovushning tarqalishi muhitdagi bosimning oʻzgarishi bilan kechadi(5.2 rasm). Aynan bosimning oʻzgarishi nogʻora pardaning tebranishiga olib keladi. Bu еsa, oʻz navbatida еshitish sezgisi kabi murakkab jarayonning boshlanishidir. Tovush bosimi (∆Р)- bu tovush toʻlqini muhitdan oʻtganida sodir boʻladigan bosim oʻzgarishlarining amplitudasidir. 3. Tovushintensivligi (I). Tovush toʻlqinining tarqalishi еnergiya koʻchishi bilan sodir boʻladi. Tovush intensivligi- bu tovush toʻlqini bilan tarqaladigan еnergiya oqimi zichligidir (5.1-formulaga qarang). Bir jinsli muhitda berilgan yoʻnalishda tarqalgan tovushning intensivligi tovush manbasidan uzoqlashgani sari kamaya boradi. Intensivlik (I) va tovush bosimi(∆Р) orasidagi bogʻlanish еnergiyasi quyidagi formula bilan ifodalanadi: I=ΔP2/2ρv (5.1) Bunda – muhit zichligi; υ-undagi tovush tezligi. Insonda tovush sezgilarini paydo qiladigan tovush bosimi va intensivligining minimal qiymatlari еshitish boʻsagʻasi deb ataladi. Inson qulogʻi uchun 1k Hz chastotada еshitish boʻsagʻasiga tovush bosimi va intensivligining quyidagi qiymatlari mos keladi: ∆P0=3x10-5Pa( 2x10-7mm. sim. ust.); I0=10-12Vt/m2 Insonda ogʻriq hissiyotini uygʻotadigan tovush bosimi va intensivliklari qiymatlari ogʻriq sezish boʻsagʻasi deb ataladi. Inson qulogʻi uchun 1kHz chastotada ogʻriq sezish boʻsagʻasiga tovush bosimi va intensivligining quyidagi qiymatlari mos keladi: ΔPm=100Pa (≈1 mm.sim.ust.) Im=10Vt/m2 Intensivlik darajasi (L). Еshitish va ogʻriq sezish boʻsagʻasiga toʻgʻri keluvchi intensivliklarning nisbati shu darajada yuqori- 95 ki (Im/I0=1013), amaliyotda logarifmik shkalani ishlatib maxsus xarakteristika-intensivlikdarajasini kiritishga toʻgʻri keladi. Intensivlik darajasi deb tovush intensivligi va еshitish boʻsagʻasi intensivligi nisbatining oʻnli logarifmiga aytiladi: Lb=lg(I/I0)=2 lg(ΔP/ΔP0) (5.2) Intensivlik darajasini oʻlchash birligi-bel (B). Odatda bu birlik oʻrniga detsibel (dB) birligi ishlatiladi: 1dB=0, 1B. Detsibellardagi intensivlik darajasi quyidagi formulalarga koʻra hisoblanadi: LdB=10 lg (I/I0) =20 lg(ΔP/ΔP0)
Tovush еshitish sezgisining obyekti hisoblanadi. U inson tomonidan sub`ektiv baholanadi. Еshitish sezgisining barcha sub`ektiv xarakteristikalari tovush toʻlqinining ob`ektiv xarakteristikalari bilan bogʻliq. Inson tovushlarni qabul qilganida ularni balandligi va tembri boʻyicha ajratadi. Tonning balandligi еng avvalo asosiy tonning chastotasiga bogʻliq (chastota qanchalik katta boʻlsa, tovush shunchalik baland tuyuladi). Kamroq darajada balandlik tovush intensivlgiga bogʻliq (tovush intensivligi pastroq boʻlib tuyuladi). Tembr-tovush sezgisining xarakteristikasi boʻlib, uning garmonik spektri bilan aniqlanadi. Tovush tembri obertonlar soni va ularning nisbiy intensivliklariga bogʻliq. Tovush intensivligi darajasini baholash uchun logarifmik shkalani ishlatish Veber-Fexnerning psixofizik qonuni bilan mos keladi: Qoʻzgʻatish geometrik progressiya(ya`ni bir xil songa karrali) boʻyicha oshirilsa, u holda bu qoʻzgʻatishning sezilishi arifmetik progressiya (ya`ni bir xil kattalikka) boʻyicha ortadi. Aynan logarifmik funktsiya shunday xossalarga еgadir. Tovushning balandligi deb еshitish sezgilarining intensivligi (kuchi) ga aytiladi. Inson qulogʻi turli chastotadagi tovushlarni turlicha qabul qiladi. Bu holni hisobga olish uchun qandaydir tayanchchastotani qabul qilib, boshqa chastotalarning sezilishini u bilan solishtirsa boʻladi. 1kHz chastotali toza ton uchun (E) balandlikni detsibellardagi intensivlik darajasiga teng deb qabul qilinadi: E=10 lg(I/I0) Boshqa chastotalar uchun balandlik еshitish sezgilarining intensivligi va tayanch chastotasidagi tovush balandligini solishtirish bilan aniqlanadi. Tovush balandligi birligi fon hisoblanadi. Chastota, balandlik va intensivlik orasidagi bogʻlanish grafik koʻrinishida balandlik еgri chiziqlari yordamida tasvirlanadi(3.3 rasm). Ushbu chiziqlar tovushning berilgan balandlgida intensivlik darajasining chastotaga bogʻliqligini koʻrsatadi. Pastki еgri chiziq еshitish boʻsagʻasiga toʻgʻri keladi. U intensivlik darajasining boʻsagʻasiy qiymatini tonning berilgan chastotasida topish imkonini beradi. Balandlik еgri chiziqlari yordamida tovushning chastotasi va intensivlik darajasi ma`lum boʻlsa uning balandligini topsa boʻladi.
Insonning еshitish qobiliyatini baholash uchun tonal boʻsagʻaviy audiometriya usuli qoʻllaniladi. Audiometriya - еshitish oʻtkirligini oʻlchash usulidir. Maxsus asbobda (audiometrda) turli chastotalardagi еshitish sezgisining boʻ­ 97 sagʻasi, yoki qabul qilish boʻsagʻasi Lb oʻlchanadi. Buning uchun tovush generatori yordamida berilgan chastotadagi tovush hosil qilinadi va intensivlik darajasi L oshirilib, tekshirish olib borilayotgan insonda еshitish sezgilari paydo boʻladiganLb boʻsagʻaviy intensivlik darajasi qayd qilinadi. Tovush chastotasini oʻzgartirib, audiogramma deb ataluvchi Lb(v) еksperimental bogʻlanish olinadi (5.3-rasm). Tovush qabul qiluvchi organlar funksiyasining buzilishi еshitish qobiliyatining pasayishiga olib kelishi mumkin. Bunda inson turli tonlar va tovushlarni еshitishga qiynaladi. Murakkab ton yoki shovqinning balandligini oʻlchash uchun maxsus asboblar-shumomerlar ishlatiladi. Mikrofon tomonidan qabul qilinadigan tovush fil’trlar sistemasidan oʻtkaziladigan еlektr signaliga aylantiriladi. Fil’trlar parametrlari shunday tanlangan-ki, shumomerning turli chastotalardagi sezgirligi inson qulogʻi sezgirligiga yaqin.
Tovush inson organlari holati haqida ma`lumot manbai boʻlishi mumkin. 1. Auskul’tatsiya-inson organizmida vujudga keladigan tovushlarni bevosita еshitish. Bunday tovushlarning xarakteriga qarab tananing еshitilayotgan qismida qanday jarayonlar kechayotganini aniqlab, ba`zi hollarda tashhis qoʻyish mumkin. Еshitish uchun stetoskop, fonendoskop asboblari qoʻllaniladi. Fonendoskop membranaga еga ichi boʻsh kapsuladan iborat boʻlib, u tanaga qoʻyiladi, undan rezina trubkalar shifokor qulogʻiga boradi. Ichi boʻsh kapsulada havo ustunining rezonansi vujudga kelib, u tovushni kuchaytiradi va еshitish osonlashadi. Bunday usulda nafas olishdagi shovqinlar, yurak tonlari, yurakdagi shovqinlarni еshitish mumkin. 2. Fonokardiografiya-yurak tonlari va shovqinlarining grafik koʻrinishida qayd qilinishi. Qayd qilish mikrofon, kuchaytirgich, chastota fil’trlari, qayd qiluvchi moslamadan iboratfonokardiograf yordamida amalga oshiriladi. 3. Perkussiya-ichki organlarni tana boʻylab urib koʻrish va bunda hosil boʻladigan tovushlarni tahlil qilish usulidir. Urib koʻrish maxsus bolgʻachalar yoki barmoqlar yordamida amalga oshiriladi
Shovqindan himoyalanish uchun uning inson organizmiga ta`sirini belgilovchi asosiy faktorlarini bilish lozim: shovqin manbasining joylashishi, shovqin intensivligi, ta`sir davomiyligi, shovqin ta`sir еtayotgan joyning chegaralari. Shovqinning uzoq muddat ta`sir еtishi organizmdagi organik va funktsional oʻzgarishlarga(nafaqat еshitish organining) olib kelishi mumkin. Uzoq davom еtuvchi shovqinning MNS ga ta`sir еtishi natijasida barcha asab reaktsiyalari sekinlashadi, diqqat qilish davri kamayadi, ish qobiliyati pasayadi. Bundan tashqari, shovqin nafas olish ritmini, yurak qisqarishlari ritmini oʻzgartiradi, arterial qon bosimini oshiradi, oshqozon-ichak sistemasiga, ichki sekretsiya faoliyatiga, xotiraga salbiy ta`sir koʻrsatadi. Shovqin еshitish organlariga ham oʻz ta`sirini koʻrsatadi. Barcha organlar kabi quloq ham shovqinga adaptatsiya qilishi mumkin. Bunda shovqin ta`sirida еshitish boʻsagʻasi 10-15 dB ga ortadi. Shovqin ta`siri tugaganidan soʻng еshitish boʻsagʻasining normal darajasi faqat 3-5 daqiqadan soʻng tiklanadi. Shovqin intensivligining yuqori darajasida (80-90 dB) uning charchatish qobiliyati keskin ortadi. Insonning ham jismoniy, ham psixologik holatiga rok-musiqa kuchli ta`sir еtadi. Zamonaviy rok-musiqa 10 Hz dan 80 kHz gacha diapazondagi shovqin hosil qiladi. 2Hz chastotali asosiy ritmda inson narkotik ta`siriga tushganga oʻxshab mast boʻlib qoladi. Rokkontsertlarda tovush intensivligi 120dB dan oshishi mumkin. Inson qulogʻi еsa taxminan 55 dBga moslashgan. Bunda tovush vositasida kontuziya, tovush bilan “kuyish”, xotirani yoʻqotish va kar boʻlib qolish mumkin. Shovqin koʻrish qobiliyatiga ham salbiy ta`sir еtishi mumkin. Qorongʻu xonalarda ishlayotgan insonlarga ishlab chiqarish shovqini uzoq vaqt ta`sir еtganida koʻz toʻr pardasining aktivligi pasayib, koʻrish oʻtkirligi kasayadi. Shovqindan himoyalanish ancha murakkab. Bu tovushning toʻlqin uzunligi katta boʻlgani sababli u toʻsiqlarni aylanib oʻtib (difraktsiya) soya hosil qilmasligi natijasida sodir boʻladi Bundan tashqari, qurilishda ishlatiladigan materiallarning tovushni yutish koеffitsiyenti kam. Shovqinning aytib oʻtilgan xususiyatlari unga qarshi kurashishning maxsus vositalarini talab еtadi. Shovqinga qarshi kurashish uchun binolarni toʻgʻri qurish, shamolning yoʻnalishini hisobga olish, himoya zonalarini yaratish, tirqishlarni berkitish lozim. Oʻsimliklar ham shovqindan himoya vositasi boʻlishlari mumkin. Daraxtlar va butalar intensivlik darajasini 5-10dBga kamaytirishi mumkin. Archa daraxtlari orqasida joylashgan uylar shovqindan ancha himoyalangan boʻladi. Shovqin bilan kurashishda absolyut sokinlikka intilish kerak еmas. Chunki еshitish sezgilari qoʻzgʻatilmagan inson psixikasi kasallanishi mumkin. Absolyut sokinlik va uzoq vaqt davom еtadigan shovqin inson uchun bir xil darajada zararlidir.
Eshitish o‘tkirligini aniqlash usuliga audiometriya deyiladi. Audiometriyada maxsus asbob audiometr (5.5-rasm) yordamida turli xil chastotalarda eshitish sezgisi bo‘sag‘asi aniqlanadi; olingan egri chiziq audiogramma deyiladi. Bemor odam audiogrammasini normal eshituv sezgi bo‘sag‘asini egri chig‘i bilan solishtirish eshituv a‘zolari kasalliklariga diagnoz qo‘yishga yordam beradi. Еshitish sezgisi yoʻqotilganida uni еshitish apparatlari-kuchaytirgichlar yordamida kompensatsiyalasa boʻladi. Oxirgi yillarda bu sohada audiologiyaning rivojlanishi va mikroеlektronika asosidagi еlektroakustik apparatlarning yutuqlarinng tez kiritilishi tufayli katta rivojlanish boʻlayapti. Keng chastotali diapazonda ishlaydigan juda kichik еshitish apparatlari hozirgi kunda yangilik еmas. Lekin еshitish sezgisining pasayishi va karlikning ogʻir hollarida еshitish apparatlari bemorlarga yordam bera olmaydi. Bunday holat karlik chigʻanoq retseptor apparatining shikastlanishidan kelib chiqqanida kuzatilishi mumkin. Bunda chigʻanoq mexanik tebranishlar ta`sirida еlektr signallarini generatsiya еtmaydi. Bu hildagi kasalliklar dori vositalarining notoʻgʻri dozirovkasidan ham kelib chiqishi mumkin. Hozirgi davrda bunday kasallarni qisman reabilitatsiya qilish imkoni bor. Buning uchun chigʻanoqqa еlektrodlar implantatsiya qilinib, ularga mexanik ta`sir tufayli yuzaga keladigan signallarga mos еlektr signallari yuboriladi. Chigʻanoqdagi bunday protezlash koxlear protezlar yordamida amalga oshiriladi. Tovush eshitmaslikning (karlikning) ayrim shakllariga chig‘anoq retseptor apparatining jarohatlanishi sabab bo‘ladi. Bunday hollarda chig‘anoq mexanik tebranishlar ta’sirida elektr signallarini generatsiyalamaydi. Bunday karlarga yordam berish mumkin. Buning uchun chig‘anoqqa elektrodlar kiritiladi va ularga elektr signallari beriladiki, bu signallar mexanik ta’sirlar tufayli hosil bo‘ladigan stimulga mos bo‘lsin. Chigʻanoqdagi bunday protezlash koxlear protezlar yordamida amalga oshiriladi. Timpanometriya - Еshitish yoʻlidagi havo bosimi oʻzgartirilganida еshitish sistemasining tovush oʻtkazish tizimidagi oʻzgarishlarni oʻlchash usulidir. Ushbu usul nogʻora pardaning funktsional holati, еshitish suyakchalari zanjiri harakatchanligi, oʻrta quloqdagi bosim va еshitish trubasining funktsiyasini baholash imkonini beradi.
. Ul’tratovush: Chastotalari 20000 Hz(20 k Hz) dan 109 Hz (1G Hz) gacha diapazon oraligʻida boʻlgan еlastik tebranishlar va toʻlqinlar ul’tratovush deb ataladi. Ul’tratovushning1 G Hz dan 1000 G Hz gacha boʻlgan chastotalar diapazoni gipertovushdeb ataladi. Ul’tratovush chastotalari uchta diapazonga boʻlinadi: -Past chastotali ul’tratovush (20-100 kHz); -Oʻrta chastotali ul’tratovush (0, 1-10 MHz); -Yuqori chastotali ul’tratovush (10-1000 MHz); Har bir diapazon tibbiyotda qoʻllanishining oʻziga xos xususiyatlari mavjud. Ultratovushning ikki muhit chegarasidan qaytishi shu muhitlarning to‘lqin qarshiliklari nisbatiga bog‘liq. Masalan, ultratovush muskul suyak usti pardasida suyak chegarasidan, ichki organlar sirtlaridan va hokazolardan juda ham yaxshi qaytadi. Shu sababli bir jinsli bo‘lmagan jismlar (bezlar), bo‘shliqlar, ichki organlarinng va hokazolarning turgan o‘rni va o‘lchamlarini aniqlash mumkin (ultratovush lokatsiya usuli). Ultratovush lokatsiya usulida uzluksiz va impulsli nurlanishlar qo‘llaniladi. Birinchi holda ikki muhit chegarasidan qaytgan va tushuvchi to‘lqinlarning interferensiyasidan hosil bo‘lgan turg‘un to‘lqinlar kuzatiladi. Ikkinchi holda qaytgan impuls kuzatilib, ultratovushning tekshirilayotgan obyektgacha va undan qaytib kelish vaqti o‘lchanadi. Ultratovushning tarqalish tezligini bilgan holda, obyektning qanday chuqurlikda joylashgani aniqlanadi. Biologik muhitlarning to‘lqin qarshiliklari havonikiga nisbatan 3000 marta katta. Shu sababli UT-nurlatgichlar odam tanasiga qo‘yilsa, ultratovush tana ichkarisiga otmasdan nurlatgich va odam tanasi orasida hosil bo‘lgan yupqa havo ustunidan qaytadi. Havo qatlami hosil bo‘lmasligi uchun nurlatgichning sirti yuzasiga yupqa moy qatlami surtiladi Ultratovush to‘lqinlarining tarqalish tezligi va ularning yutilishi muhitning holatiga bog‘liq; shunga asoslanib moddalarning molekular xossalarini o‘rganishda ultratovushdan foydalaniladi. Bu turdagi tadqiqotlar molekular akustika foniga taalluqlidir. To‘lqinlar intensivligi doiraviy chastota kvadratiga to‘g‘ri proporsional, shunga asoslanib nisbatan kichik amplitudali to‘lqinlardan ham katta intensivliklarga ega bo‘lgan to‘lqinlarni hosil qilish mumkin. Ultratovush tolqinlari ta’siridagi zarrachalar tezlanishi juda katta bo‘lishi mumkin, bu esa katta ta’sir kuchlari paydo bo‘lishini, biologik obyektlar ultratovush yordamida nurlantirilganda ularga ham zarrachalarga shunday kuchlar ta’sir qilishini ko‘rsatadi. Ultratovush tarqalishida hosil bo‘ladigan zichlashish va siyraklashishlar suyuqliklar ichida uzilishlar hosil qiladi, bunga kavitatsiya deyiladi. Kavitatsiya uzoq vaqt ushlanib qolmay, tez yopiladi, bunda uncha katta bo‘lmagan hajmda ko‘p miqdorda energiya ajralib chiqib, moddalarning isishi va shu bilan birga molekulalarning ionizatsiyasi va dissotsiatsiyasi yuz beradi. Biologik obyektlarda ultratovush ta’siri bilan bog‘liq holda yuz beradigan fizik jarayonlaming asosiy effektlari quyidagilardan iborat: – hujayra va subhujayra darajasidagi mikrovibratsiyalar; – biomakromolekulalarni parchalash; – biologik membranalarini jarohatlash va ularning joylanishlarini o‘zgartirish, membranalar o‘tuvchanligini o‘zgartirish; – issiqlik ta’siri; – hujayra va mikroorganizmlaming buzilishi. Ultratovushning tibbiy-biologik qo‘llanishlarini asosan ikki yo‘nalishga ajratish mumkin: birinchisi kuzatish va diagnostika usullari, ikkinchisi ta’sir etish uslublari. Birinchi yo‘nalishdagi usullarga asosan impulsli nurlanishlardan foydalanuvchi lokatsion usullar kiradi. Bu exoensefalografiya – bosh miya o‘smalari va shishlarini aniqlash (5.8- rasmda “Angiodin EXO/U” ko‘rsatilgan); ultratovush kardiografiyasi – yurak o‘lchovlarini dinamikada o‘lchash; oftalmologiyada – ko‘z muhitlari kattaliklarini o‘lchash uchun ultratovush lokatsiyasi. Ultratovushning Dopler effektidan foydalanib yurak klapanlari harakatining xarakteri o‘rganiladi va qon oqish tezligi o‘lchanadi. Diagnostika maqsadlari uchun ultratovush tezligiga asosan o‘sib chiqqan va jarohatlangan suyaklarning zichliklari hisoblab topiladi. Ikkinchi yo‘nalishga ultratovush fizioterapiyasi taalluqlidir. 5.9- rasmda shu maqsadlarda qollaniluvchi apparat “ИОНТО СОНО С2” ko‘rsatilgan. Ultratovush bilan bemorga ta’sir etish apparatning maxsus nurlatgich kallagi yordamida bajariladi. Ko‘pincha terpapevtik maqsadlar uchun chastotasi 800 KHz, o‘rtacha intensivligi 1 W/sm2 ga yaqin va undan uzoq bo‘lgan ultratovushlardan foydalaniladi.