Исследование влияния наушников на слух

 

XIX муниципальная научно-практическая конференция обучающихся

«Культура. Интеллект. Наука»

 

 

 

 

 

Исследование  влияния наушников 

на слух

 

 

Секция:  «Медицина и Здоровье. Основы здорового питания»

 

Учебно-исследовательская  работа

 

 

 

 

 

Выполнил:

Базениус Артем Владимирович.

Проверил: Криштиану Роналду. 
Омский Автотранспортный Колледж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железногорск - 2011

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………3

Глава I. Общая характеристика воздействия шума на орган слуха….4

          I.1.Шум и его характеристики………………………………………….4

I.2. Восприятие шума человеком………………………………………6

I.3.Болезни уха, связанная с воздействием шума……………………..7

   Глава II. Характеристика  и классификация наушников……………..11

         II.1. История создания наушников…………………………………….11

          II.2  Устройство наушников…………………………………………...12

        II.3. Классификация наушников……………………………………….12

        II.4. Техническая характеристика……………………………………..16

         Глава III. Ход исследования ………………………………………….18      

        III.1. Оценка наушников……………………………………………….18

         III.2. Определение уровня звукового давления наушников………....20

        III.3. Опрос учащихся, анализ анкетирования………………………..22

          Итоги: Рекомендации по использованию наушников……………….24

          Выводы………………………………………………………………….25

         Литература………………………………………………………………26

         Приложения……………………………………………………………..27

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Слух — важнейшее из человеческих чувств. С помощью слуха мы поддерживаем тесную связь с окружающим миром. Поэтому его нужно беречь. Есть много причин потери слуха. Одна из них – шумовое воздействие на орган слуха.

Мы поставили перед  собой цель: Доказать, что наушники крайне негативно влияют на здоровье школьника.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Задачи: 1) Исследовать наушники; 2) Определить уровень звукового давления наушников; 3) Исследовать воздействие шума на орган слуха; 4) Провести опрос учащихся о том, как они используют наушники;  5) На основании полученных данных сделать вывод.

В работе были использованы следующие методы:

Методы: 1)Сбор информации; 2) Анализ статистических источников; 3) Метод опрос; 4) Метод обработки и получения данных; 5) Метод расчётов

Литературные  источники

Основную информацию о звуке, его свойствах, характеристиках мы получили из книг и электронных носителях:

Для изучения строения уха, восприятия им звуковой волны и возможных  заболеваниях, мы воспользовались следующей  литературой:

«Биология 9 класс» А.М. Цузмер, О.Л. Петришина, «Справочник фельдшера. Том 1» ред. А.А. Михайлов, http://festival.1september.ru/articles/504678/ .

Формулу для нахождения звукового давления мы взяли из электронной  книги «Шум.» Р.Тэйлор Пер. с англ. Д. И. Арнольда. Под ред. М. А. Исаковича. М., «Мир», 1978. (http://ivanstor.narod.ru/noise/203.htm)

Для изучение наушников  мы использовали  следующий носитель http://ru.wikipedia.org/wiki.

ГЛАВА I.  Общая характеристика воздействия шума на орган слуха

I.1. Шум и его основные характеристики 
 

 Вначале мы решили выяснить, что такое шум и рассмотреть чем он характеризуется.

Шум – случайное сочетание  звуков различной интенсивности и частоты.

 С физиологической  точки зрения это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук. Таким образом, говоря о шуме, мы будем рассматривать характеристики звука, так как шум и есть звук. Что же собой представляет звук? Из 9 класса физики нам известно, что звук – это упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах и воспринимаемые ухом человека и животных. Механические волны, которые вызывают ощущение звука, называют звуковыми волнами. Звуковые волны являются продольными, т.е. это чередование сгущений и разрежений (см. рис. 1, электронный носитель №15 ).

Рис.1 Распространение звука в воздухе

Звук характеризуется:

Амплитуда колебаний  звуковой волны – это наибольшее отклонение от положения равновесия. 

Длина волны λ(м), это расстояние, пройденное звуковой волной за одно полное колебание (период Т) в среде распространения звука. 
      Частота ƒ(Гц), это количество колебаний (периодов Т) звука, совершаемых за одну секунду.

Скорость звуковой волны, это скорость С(м/с) движения волны (сжатого или разреженного участка) в рассматриваемой среде. 
       Сила звука, это величина энергии звуковой волны, приходящейся на перпендикулярную, относительно направления распространения звука, площадку в 1 см² в 1 секунду.

Звуковое давление, это избыточное (сверх атмосферное) давление, которое создает звуковая волна в среде распространения звука (сила звука и давление звука связаны между собой квадратичной зависимостью).

От этих характеристик  зависят физиологические характеристики: высота, громкость, тембр звука. Подробнее мы рассмотрим интересующую нас характеристику звука – громкость.

Мы знаем, что  громкость звука зависит от интенсивности  звука, т.е. определяется амплитудой колебаний  в звуковой волне. Наибольшей чувствительностью органы слуха обладают к звукам с частотами от 700 до 6000 Гц. В этом диапазоне ухо способно воспринимать звуки с интенсивностью около 10^-12 – 10^-11 Вт/м².

Порогом слышимости называется наименьшая интенсивность  звуковой волны,  которая может быть воспринята органами слуха. Стандартный порог слышимости принимается равным  J₀=10^-12 Вт/м² при частоте V₀=1кГц. Порогом осязания (порогом болевого ощущения) называется наибольшая интенсивность звуковой волны, при которой восприятие звука не вызывает болевого ощущения. Порог осязания зависит от частоты звука, изменяясь от 0,1 Вт/м² при 6000Гц до 10 Вт/м² при низких и высоких частотах.

Звуковые волны  с частотами от 16 до 2*10⁴ Гц воздействую на органы слуха человека, вызывают слуховые ощущения и называются слышимыми звуками. Звуковые волны с частотами менее 16 Гц называются инфразвуками, а с частотами более 2*10⁴ Гц – ультразвуками.

Первый участок, прилегающий к границе инфразвука, называется низкими частотами (НЧ). Третий участок, прилегающий к границе ультразвука, называется высокой частотой (ВЧ). Второй участок, лежащий между НЧ и ВЧ, называется средними звуковыми частотами (СЧ).

Восприятие  звука органами слуха зависти  от того, какие частоты входят в  состав звуковой волны. Шумами называют звуки, образующие набор частот, непрерывно заполняющий некоторый интервал (сплошной спектр частот). Музыкальные (тональные) звуки обладают линейчатым спектром частот: частоты V_i , входящие в состав музыкальных звуков, образуют ряд дискретных (прерывных) значений. Музыкальным звукам соответствуют периодические или почти периодические колебания.

 

I.2. Восприятие шума человеком

 

Чтобы понять, как шум влияет на слух, необходимо рассмотреть строение органа слуха (уха) (см. рис. 2, электронный носитель № 15). Ухо человека состоит из 3-х частей: наружного, среднего и внутреннего.

 Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового окна, заканчивающегося барабанной перепонкой.

Среднее ухо, это заполненная воздухом полость, содержащая три слуховых косточки - молоточек, наковальню и стремечко (см. рис. 3, электронный носитель № 15). Эта полость соединяется с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы. Внутреннее ухо имеет форму улитки, и заполнено лимфатической жидкостью. По всей длине улитки расположена главная мембрана, состоящая из 4-5 тысяч волокон. Вдоль главной мембраны расположен орган Корти, содержащий около 30000 чувствительных волосковых клеток, к которым подходят окончания слухового нерва (см. рис. 4, носитель № 5).

Человек обладает довольно сложным аппаратом для восприятия звуков. Звуковые колебания собираются ушной раковиной и через слуховой канал воздействуют на барабанную перепонку. Колебания последней  через систему маленьких косточек передаются второй упругой мембране, так называемому овальному окну, закрывающему небольшую полость улитки, заполненной жидкостью (лимфой). Внутри улитки расположено большое число специальных волокон, имеющих различную длину и натяжение, а, следовательно, различные собственные частоты колебаний. При действии сложного звука каждое из этих волокон резонирует на тот составляющий тон, частота которого совпадает с собственной частотой волокна, и раздражает соответствующие окончания слухового нерва.

Набор резонансных частот в слуховом аппарате и определяет область воспринимаемых нами звуковых колебаний (16 – 20000 Гц).

I.3. Болезни уха, связанные с воздействием шума

Многие люди не знают  о том, что сильный шум убивает сенсорные волосковые клетки, которые после гибели не восстанавливаются, так же, как и любые другие нервные клетки. Мощный звуковой импульс у самого уха, например, выстрел из игрушечного пистолета или взрыв новогодней хлопушки могут навсегда повредить слух. Еще коварнее длительный шум, которому люди подвергаются, например, длительное время  слушают музыку. Если не пользоваться средствами защиты слуха, то через некоторое время, медленно и совершенно незаметно, у человека разовьется тугоухость.

При длительном прослушивании  очень громкой музыки может возникнуть травма структур среднего уха, помимо этого возможно и кровоизлияние в слуховой аппарат. При регулярном воздействии громких звуков у человека угнетаются слуховой анализатор и центральная нервная система. Это приводит к усталости и повышенной раздраженности на окружающие факторы.

Громкий звук влияет на весь слуховой аппарат, в том числе  на внутреушные волоски, которые  служат для перехватывания звуков и  помощи в их обработке. Они обычно отмирают в пожилом возрасте, но постоянное воздействие чрезмерно  громкого звука может ускорить этот процесс. По словам ученых, это важно помнить, т.к. отмирание волосков может сделать процесс преждевременного ухудшения слуха необратимым.

Имеются следующие заболевания органа слуха  (см. табл. № 1, носитель № 4).

 

Название болезни	Клиническая картина	Причины
Аэроотит	Воспаление среднего уха, возникающее  при резких перепадах давления окружающего  воздуха	Постоянные резкие перепады давления (профессиональное заболевание летчиков)
Лабиринтит	Воспаление, гнойное  или негнойное, утреннего уха (ушного лабиринта)	Простудные  заболевания
Болезнь Маньера	Увеличение количества лабиринтной  жидкости и повышение внутрилабиринтного давления	Причины изучены недостаточно
Неврит кохлеарный (слухового нерва)	Тугоухость (нарушение звуковосприятия) и ощущение шума в ушах	Инфекционные заболевания, атеросклероз, интоксикация никотином, алкоголем, шумовая и вибрационная травма
Отгематома	Кровоизлияние из наружной поверхности  ушной раковины	Травмы ушей раковины (у борцов, боксеров)
Травма		Удары, ушибы
Отит	Воспаление уха	инфекции
Отомикоз	Развитие на стенках слухового прохода плесневых грибов	Влажная среда, гнойный средний  отит, длительное применение антибиотиков
Отосклероз	Очаговое поражение костной  капсулы лабиринта неясной этиологии, характеризующиеся падением слуха  и шумом в ушах	Причины малоизвестны. Возникает болезнь в период полового созревания
Тугоухость	Стойкое снижение слуха, вызывающее трудности  в восприятии речи	Нарушение подвижности барабанной перепонки и слуховых косточек.
Глухота	Резкая степень понижения слуха, при которой восприятие речи становится невозможным	Врожденная и приобретенная

Рассмотрим интересующую нас заболевание- тугоухость. Тугоухость - стойкое понижение слуха, при котором общение с окружающими становится затруднительным. Основным симптомом этого заболевания является постоянная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (более 400 Гц), с последующим распространением на  более низкие частоты, определяющие способность воспринимать речь. Таким образом, больной, страдающий подобным заболеванием, не в состоянии общаться при помощи речи обычной громкости с окружающими его людьми. Что касается глухоты, то при такой форме больной не слышит практически ничего.

Тугоухость бывает трех видов: кондуктивная, нейросенсорная, смешанная. Остановимся на нейросенсорной тугоухости, потому что одной из причин её возникновения является шумовое воздействие. Большинство случаев нейросенсорной тугоухости происходит из-за патологии волосковых клеток кортиевого органа улитки. Встречаются случаи нейросенсорной тугоухости по причине патологии VIII черепно-мозгового нерва или в отделах мозга, отвечающих за слух. В редких случаях такого типа нарушения слуха страдают только слуховые центры мозга (центральное нарушение слуха). Такие нарушения могут приводить к глухоте всех степеней — от лёгкой до тяжёлой — и даже к полной потере слуха.

Примером нейросенсорной тугоухости является заболевание Неврит Кохлеарный. Неврит Кохлеарный (неврит слухового нерва, неврит улиткового нерва) — заболевание слухового анализатора, проявляющееся нейросенсорной (перцептивной) тугоухостью и субъективным шумом в одном или обоих ушах.

Причины разнообразны. Важнейшие  из них — общие инфекционные заболевания, атеросклероз, болезни обмена и крови, интоксикация лекарственными веществами, никотином, алкоголем; нарушения кровообращения в бассейне внутренней сонной артерии; воздействие промышленных токсических веществ; шумовая и вибрационная травмы, стрессовые ситуации.

Отметим, что различают три степени тугоухости: легкую (шепотная речь воспринимается с расстояния 1—3 м и разговорная речь — с расстояния 4 м и более); среднюю (шепотная речь — меньше 1 м, разговорная речь — меньше 2—4 м); тяжелую (шепотная речь не воспринимается, разговорная речь — меньше 1 м). Неврит Кохлеарный по мере развития изменяется по всем трем степеням.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА II. Характеристика  и классификация наушников.

II.1. История создания наушников

 

 

История умалчивает, кто  первым соединил последовательно два  звуковых излучателя и укрепил их на оголовье. А вот использовать в наушниках электродинамические громкоговорители (DT48, выпускались с 1937 года) первым догадался знаменитый немецкий электроакустик Байер, создатель компании Beyerdynamic.