Применение показателей слуховой чувствительности в эргономике, инженерной психологии, медицине

В то время, как в современной теоретической психофизике вокруг понятия порога сенсорной чувствительности ведутся острые дискуссии, в прикладных исследованиях это понятие широко используется для количественной характеристики функционирования сенсорных систем. При этом в качестве меры порога используется целый ряд различных показателей. Пороговые характеристики, в частности, широко используются в качестве индикаторов эффективности работы в условиях, требующих от обследуемого обнаружения слабых или различения близких по величине сигналов. При этом, как правило, предполагается, что изменение условий задачи, структуры деятельности должно приводить к изменению пороговых характеристик. Методически такого рода обследования строятся следующим образом. Сначала одним из классических психофизиологических методов измеряется порог, а затем пороговый по силе стимул используется в качестве релевантного раздражителя в основном эксперименте (Е.З.Фришман, 1979),Ю.М.Забродин и др., 1981).

Наиболее часто пороговые характеристики используются с целью определения уровня "бдительности". Это направление охватывает ряд проблем, главной из которых является проблема устойчивостивнимания человека-оператора. Поскольку внимание обеспечивает выполнение деятельности, не имея при этом "собственного результата", об уровне внимания и его колебаниях судятпо результатам этой деятельности или характеристикам психических процессов. Одним из основных показателей бдительности является порог обнаружения сигнала. Повышение пирога, с которым связывается снижение количества правильно обнаруженных сигналов, рассматривается как отражение снижения бдительности, а снижение порога и увеличение числа правильно обнаруженных сигналов - как повышение бдительности

Передача акустической информации с помощью технических средств играет в последнее время все возрастающую роль. Звуковые сигналы служат для предупреждения человека (в том числе, оператора) о грозящей опасности, используются с целью предупреждения и привлечения внимания к возможности перехода системы или оборудования в критический режим функционирования, для напоминания о необходимости предпринять какие-либо действия и т.д. В каждом конкретном случае используются звуковые сигналы, различающиеся по своим характеристикам.

Как показали эргономические исследования, для аварийных сигналов лучше использовать звуки с частотой 800-5000 Гц и интенсивностью 90-100 дБ, для предупредительных -200-800 Гц и 80-90 дБ, для уведомляющих - 200-400 Гц и 30-80 дБ. Длительность отдельных сигналов и интервалов между ними должна быть не менее 0,2 с. Продолжительность звучания интенсивных сигналов не должна превышать 10 с. Модуляцию сигналов производят как по амплитуде, так и по частоте. При амплитудной модуляции звукового сигнала ее глубина должна быть не менее 12%, а при частотной - не менее 3% по отношению к несущей частоте. В условиях маскировки шумом используют звуковые сигналы, частота которых возможно больше отличается от наиболее интенсивных частот шума. При этом обеспечивают превышение уровня звукового давления над уровнем шума не менее, чем на 10-16 дБ (Основы инж, псих., 1986).

В инженерно-психологических исследованиях необходимо учитывать такие специфические факторы, как адаптация и утомление слуха. Под утомлением понимается ослабление слуховой функции, вызванное предшествующей работой, а под адаптацией - снижение возбудимости. В общем случае при времени восстановления слуховой функции после действия раздражителя в течение 3 мин говорят об адаптации, а при превышении этого периода - об утомлении. Для тонов в диапазоне 64-7000 Гц наблюдается прямая зависимость: чем выше частота действующего раздражителя, тем больше утомление.

Слуховое утомление носит фазный характер: оно может повышаться, снижаться или сохраняться на одном уровне. Систематическое воздействие слуховых раздражителей приводит к изменению порогов чувствительности, неустойчивости суждения о громкости звука и искажению восприятия сложных звуков. На основании теоретического анализа и экспериментальных исследований сенсорных характеристик человека сформулированы требования, предъявляемые к человеку-оператору, деятельность которого связана с приемом и переработкой звуковой информации. В частности, при отборе операторов-акустиков наиболее существенное внимание обращается на адаптационные характеристики человека (Лаб. Практ.по осн. инж. псих., 1983). Выделяются три уровня изменений порога слуховой чувствительности после воздействия на человека в течение 3 минут тона 600 Гц: на 5-10 дБ, 10-20 дБ и 20-30 дБ. Чем больше изменение порога адаптации, тем устойчивее слуховая функция человека и позднее развивается тугоухость.

Метод минимальных изменений получил широкое распространение для оценки нарушений слуховой чувствительности в медицине. Повреждение внутреннего уха чрезмерным воздействием шума проявляется, в частности, в том, что субъект не слышит звуки высокой частоты (М.А.Сапожников, 1978).Это наблюдается у машинистов, клепальщиков и людей других профессий, связанных с работой в условиях шума. При поражении слухового анализатора часто имеет место выпадение различныхдиапазонов частот, которые перестают восприниматься. Последнее отражается на характере аудиограммы.

Этот же метод с успехом используется для оценки слуховойчувствительности в целях тонкой топической диагностики в клинике очаговых поражений мозга (Ю.М.Забродин и др,, 1981). Поскольку в норме реализация слуховой функции обеспечивается как периферическими образованиями, так и структурами центральной нервной системой, поражение определенного участка мозга нарушает работу одного из звеньев, необходимых для работы системы в целом и, зачастую, приводит к ее распаду. Показано, в частности (Ю.М.Забродин и др., 1981), что пороги обнаружения звукового сигнала у больных с нарушением височных зон мозга существенно выше, чем у здоровых.Больные с левосторонними нарушениями могут иметь пороги обнаружения, совпадающие по своей величине с порогами у здоровых лиц. Но в отличие от них, левосторонние больные не могут смещать свои пороги, т.е. изменять критерий решения.Больные с поражениями правой лобной доли способны изменить пороги обнаружения при введении мотивирующей инструкции, однако, при смене инструкции они не могут перестроить свое поведение и продолжают следовать старой инструкции. Результаты обследований больных с поражением задней черепной ямки, мозжечка и теменной области (т.е., тех отделов, которые непосредственно не включены в обеспечение работы системы обнаружения звуковых сигналов) показывают, что величина и динамика порогов у них совпадает с аналогичными характеристиками у здоровых лиц.