Введение

Минимальный уровень звука, который может услышать средний человек.

Абсолютный порог слуха (АПС), также известный как абсолютный порог слышимости или слуховой порог, — это минимальный уровень звука чистого тона, который может услышать среднее человеческое ухо с нормальным слухом при отсутствии других звуков. Абсолютный порог относится к звуку, который организм едва способен воспринимать. Абсолютный порог не является фиксированной точкой и поэтому определяется как уровень звука, вызывающий реакцию в определенный процент случаев. Это приблизительно самый тихий звук, который может обнаружить молодой человек с неповрежденным слухом на частоте 1000 Гц. Порог слышимости зависит от частоты, и установлено, что чувствительность уха максимальна в диапазоне частот от 2 кГц до 5 кГц, где порог может достигать −9 дБ SPL.

Психофизические методы измерения порогов

Измерение абсолютного порога слуха предоставляет базовую информацию о нашей слуховой системе. Для измерения абсолютного порога можно использовать несколько психофизических методов. Они различаются, но некоторые аспекты остаются общими. Прежде всего, тест определяет стимул и указывает способ ответа испытуемого. Затем тест предъявляет звук слушателю и изменяет уровень стимула по заранее заданному алгоритму. Абсолютный порог определяется статистически, как правило, в виде среднего значения всех полученных порогов слышимости.

Методы принудительного выбора

Слушателю предъявляются два интервала, один с тоном, а другой без тона. Слушатель должен определить, в каком интервале был тон. Количество интервалов можно увеличить, но это может затруднить задачу для слушателя, которому нужно запомнить, в каком интервале находился тон.

Адаптируемые методы

В отличие от классических методов, где схема изменения стимулов задана заранее, в адаптивных методах реакция испытуемого на предыдущий стимул определяет уровень следующего стимула.

Лестничные (вверх-вниз) методы

Простой метод "1 вниз 1 вверх" состоит из серии нисходящих и восходящих пробных серий и точек переключения (обращений). Уровень стимула увеличивается, если испытуемый не отвечает, и уменьшается при возникновении ответа. Подобно методу пределов, стимулы регулируются в заранее заданных шагах. После получения от шести до восьми обращений, первое обращение отбрасывается, а порог определяется как среднее значение середины оставшихся серий. Эксперименты показали, что этот метод обеспечивает точность всего 50%. В качестве примера можно привести кривую вероятности обнаружения звука испытуемым в зависимости от уровня звука. Когда стимул предъявляется слушателю, ожидается, что звук будет либо слышен, либо неслышен, что приводит к функции типа "ступенька". В реальности существует промежуточная область, где слушатель не уверен, действительно ли он слышал звук, поэтому его ответы непоследовательны, что приводит к психометрической функции. Психометрическая функция является сигмоидной функцией, характеризующейся S-образной формой на графике.

Минимальное звуковое поле против минимального звукового давления

Для измерения минимального слышимого стимула можно использовать два метода. Затем уровень звука измеряется в положении головы испытуемого, когда испытуемый не находится в звуковом поле. Минимальное слышимое давление включает в себя предъявление стимулов через наушники или вкладыши и измерение звукового давления в слуховом канале испытуемого с помощью очень маленького зондового микрофона. Два различных метода дают разные пороговые значения, и минимальные пороговые значения звукового поля часто на 6–10 дБ лучше, чем минимальные пороговые значения звукового давления. Считается, что это различие связано с: моноауральным и бинауральным слухом. При минимальном звуковом поле оба уха способны воспринимать стимул, а при минимальном звуковом давлении – только одно ухо. Бинауральный слух более чувствителен, чем моноауральный слух, а также с физиологическими шумами, которые слышны при закрытии уха наушником во время измерения минимального звукового давления. Когда ухо закрыто, испытуемый слышит звуки собственного тела, такие как сердцебиение, которые могут оказывать маскирующий эффект. Минимальное звуковое поле и минимальное звуковое давление важны при рассмотрении вопросов калибровки, и они также иллюстрируют, что человеческий слух наиболее чувствителен в диапазоне 2–5 кГц.

Временная сумма

Временная суммация – это зависимость между длительностью и интенсивностью стимула при времени предъявления менее 1 секунды. Слуховая чувствительность изменяется при уменьшении длительности звука до менее чем 1 секунды. Пороговая интенсивность снижается примерно на 10 дБ при увеличении длительности тонального всплеска с 20 до 200 мс.

Например, предположим, что самый тихий звук, который может услышать испытуемый, составляет 16 дБ SPL при длительности звука 200 мс. Если тот же звук предъявить на длительность всего 20 мс, то самый тихий звук, который испытуемый сможет услышать, возрастет до 26 дБ SPL. Иными словами, если сигнал сокращается в 10 раз, то его уровень необходимо увеличить на 10 дБ, чтобы испытуемый его услышал. Ухо функционирует как детектор энергии, оценивающий количество энергии, присутствующей в определенный промежуток времени. Для достижения порога необходимо определенное количество энергии в течение этого промежутка времени. Этого можно достичь, используя более высокую интенсивность на меньшее время или более низкую интенсивность на большее время. Чувствительность к звуку повышается с увеличением длительности сигнала до примерно 200–300 мс, после чего порог остается постоянным. Барабанная перепонка уха работает преимущественно как датчик звукового давления. Микрофон также работает аналогичным образом и не чувствителен к интенсивности звука.