Разработка виртуального прибора аудиометр.
М.В. КОВАЛЕВА, М.Б. КАПЛАН
Рязанский государственный радиотехнический университет
В данной работе разработан генератор звуковой частоты, позволяющие диагностировать и контролировать состояние слуха человека. В качестве методов проектирования виртуальных приборов генерации звуковой частоты для функциональной диагностики использовались методы графического проектирования в среде LabVIEW, позволяющие разработать виртуальный прибор.
Для выявления нарушений слуха и локализации повреждений слухового аппарата разработаны многочисленные тесты и методы. Аудиометрия используется как метод исследования остроты слуха, то есть способности человека воспринимать звуки. Чтобы звук можно было услышать, он должен превысить определенный уровень звукового давления. Этот слуховой порог зависит от частоты звука. В норме человек способен слышать в частотных пределах от 16 до 20000 Гц.
Аудиометрия -процедура измерение остроты слуха, определение слуховой чувствительности к звуковым волнам различной частоты. Процесс измерения осуществляется с помощью специального приборы аудиометра. Этот прибор позволяет строго дозировать интенсивность звуковых сигналов, осуществлять исследование на всех звуковых частот, функциональные пробы по диагностике пороговой дифференциальной - чувствительности, интенсивности, маскировки. Аудиометр представляет собой управляемый генератор звуковой частоты. В ходе аудиометрии получают аудиограммы, представляющие собой графические кривые, которые отображают зависимость уровня порога слышимости (в дБ) от частоты звука (Гц). Типичная аудиограмма здорового пациента, представлена на рис.1.
Рис. 1. Нормальная кривая порогов абсолютной слуховой чувствительности.
Потеря слуха у пациента определяется сравнением полученной аудиограммы со стандартной. Потерю слуха принято оценивать по повышению уровня звукового давления пациента по сравнению с нормой (т.е. кривая порога слышимости для больного будет расположена выше, чем для этиологически нормального лица).
Ухудшение слуха или глухота это обычная патология, особенно у пожилых людей. Старческая тугоухость сначала становится заметной в высокочастотном диапазоне. У 60-летних на частоте 8 кГц, в среднем, слух снижается приблизительно на 40 дБ, а на частоте 4 кГц на 30 дБ.
Проблема ухудшение слуха чрезвычайно актуальна в настоящее время, когда наблюдается массовое снижение порогов слуха, особенно у молодежи.
Порядок проведения: интенсивность звука на определенной частоте повышают до тех пор, пока пациент через наушники не уловит звук и не просигнализирует об этом, нажав кнопку, находящуюся у него под рукой. Воспринятая интенсивность звука и будет порогом возбуждения на данной частоте. После этого исследование проводят на других частотах. Для исключения помех целесообразно помещать больного в звукоизолированную камеру [1].
Генератор звуковой частоты описан следующей блок-схемой (рис.2)
Рис. 2. Блок-схема генератора звуковой частоты
Генератор звуковой частоты содержит блок «Источник звука», который формирует синусоидальный сигнал, блок «Устройство управления частотой», выполняющий функцию задания требуемой частоты в диапазоне от 125 до 8 кГц, блок «Устройство управления амплитудой», с помощью которого осуществляется изменение амплитуды колебаний синусоидального сигнала, а также блок «Источник акустического сигнала», являющегося наушниками или звуковыми колонками [2].
На основе представленной схемы в среде графического программирования разработан виртуальный прибор (ВП) генератора звуковой частоты в среде графического моделирования LabVIEW.
На внешнюю, управляющую панель ВП (рис. 3) генератора звуковой частоты выносятся аудиограмма и графические средства управления параметрами звука (частотой, порог слышимости).
Рис. 3. Внешняя, управляющая панель ВП
В результате разработан ВП аудиометр для измерения порога слышимости человеческого уха.
Библиографический список:
- Розенблюм А. С., Цирульников Е. М. Новые методы диагностики нарушения слуха. М.: Медицина, 1993. 53 с.
2. Эфрусси М.М. Слуховые аппараты и аудиометры. М., «Энергия», 1975.
3. Тычков А. Ю. Разработка виртуальных измерительных генераторов для функциональной диагностики// Тычков А. Ю., Чураков П. П. // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2015. – № 2 (12). – С. 66–71.