13声学在听力学方面的应用.ppt

声学在听力学方面的应用中国科学院声学所章汝威一、有关声学的一些基础知识一、有关声学的一些基础知识n n声学uu研究声波的产生、传播、接受和效应的科学n n声波uu弹性媒质中传播的压力、应力、质点位移、质点速度等的变化或几种变化的综合n n声学中的基本物理量uu声速：声波在媒质中传播的速度。单位为每秒米声速：声波在媒质中传播的速度。单位为每秒米（m/sm/s），以），以C C表示表示uu频率、波长频率、波长vv频率：一秒种内振动的次数称为频率，单位为赫频率：一秒种内振动的次数称为频率，单位为赫 兹兹 (Hz)(Hz)，以，以f f表示表示vv波长：声波中相邻的同相点相隔的距离，单位为米波长：声波中相邻的同相点相隔的距离，单位为米（mm），以），以 表示。表示。uu波长、频率及声速之间存在下述关系：波长、频率及声速之间存在下述关系：=C/f=CT=C/f=CT T T为周期，即质点完成一次振动所需的时间。为周期，即质点完成一次振动所需的时间。由式可知，波长是声音在一个周期内所传播的距由式可知，波长是声音在一个周期内所传播的距离，与频率成反比离，与频率成反比uu声压和声压级声压和声压级vv声压：有声波时，媒质中的压力与静压的差声压：有声波时，媒质中的压力与静压的差值。单位为帕值。单位为帕斯卡斯卡（Passcal）、）、Pavv声压级：声压与基准声压之比的以声压级：声压与基准声压之比的以10为底的为底的对数乘以对数乘以2，单位为贝，单位为贝尔尔，但通常以，但通常以dB为为单位。基准声压必须指明。单位。基准声压必须指明。Lp=2lg(/0)常用的基准声压，在空气中：常用的基准声压，在空气中：0=20 Pa 在水中：在水中：0=1 Pauu声功率和声功率级声功率和声功率级vv声功率：单位时间内通过某一面积的声声功率：单位时间内通过某一面积的声能。单位为瓦（特），能。单位为瓦（特），Wvv声功率级：声功率与基准声功率之比的声功率级：声功率与基准声功率之比的以以10为底的对数，单位为贝为底的对数，单位为贝尔尔，但通常，但通常以以dB为单位，基准声功率必须指明。为单位，基准声功率必须指明。LW=lg(W/W0)常用的基准声功率常用的基准声功率W0为为1pW(10-12W)uu声强和声强级声强和声强级vv声强：声场中某点处，与质点速度方向垂声强：声场中某点处，与质点速度方向垂直的单位面积上，在单位时间内通过的声直的单位面积上，在单位时间内通过的声能称瞬时声强，它是一个矢量。单位为瓦能称瞬时声强，它是一个矢量。单位为瓦每平方米，每平方米，W/m2vv声强级：声强与基准声强之比的以声强级：声强与基准声强之比的以10为底为底的对数，单位为贝的对数，单位为贝尔尔，B。但通常以。但通常以dB为为单位。基准声强必须指明。单位。基准声强必须指明。LI=lg(I/I0)常用的基准声强常用的基准声强 I0=1PW/m2uu声阻抗、声阻抗率和特性阻抗声阻抗、声阻抗率和特性阻抗vv声阻抗：声波在传播过程中，作用于某表面的声声阻抗：声波在传播过程中，作用于某表面的声声阻抗：声波在传播过程中，作用于某表面的声声阻抗：声波在传播过程中，作用于某表面的声压压压压P P与通过该表面的媒质体积速度与通过该表面的媒质体积速度与通过该表面的媒质体积速度与通过该表面的媒质体积速度U U之复数比。单之复数比。单之复数比。单之复数比。单位为帕位为帕位为帕位为帕 斯卡斯卡斯卡斯卡 秒每立方米，秒每立方米，秒每立方米，秒每立方米，Pa.S/mPa.S/m3 3。ZaZa=p/U=p/Uvv声阻抗率：媒质中某点，声压声阻抗率：媒质中某点，声压声阻抗率：媒质中某点，声压声阻抗率：媒质中某点，声压P P和质点速度和质点速度和质点速度和质点速度U U之复之复之复之复数比，单位为帕数比，单位为帕数比，单位为帕数比，单位为帕 斯卡斯卡斯卡斯卡 秒每米，秒每米，秒每米，秒每米，Pa.S/mPa.S/m。Z Zs s=P/u=P/uvv特性阻抗：平面自由行波在媒质中某点的有效声特性阻抗：平面自由行波在媒质中某点的有效声特性阻抗：平面自由行波在媒质中某点的有效声特性阻抗：平面自由行波在媒质中某点的有效声压与通过该点的有效质点速度的比值，其值等于压与通过该点的有效质点速度的比值，其值等于压与通过该点的有效质点速度的比值，其值等于压与通过该点的有效质点速度的比值，其值等于媒质的密度与声速的乘积。媒质的密度与声速的乘积。媒质的密度与声速的乘积。媒质的密度与声速的乘积。Z Z特特特特=c cuu频谱与频带频谱与频带vv频谱：线谱、连续谱和混合谱频谱：线谱、连续谱和混合谱n声波的反射、折射和衍射和散射声波的反射、折射和衍射和散射二、听觉和听力保护二、听觉和听力保护n n人耳的功能人耳的功能uu基底膜的频率分布基底膜的频率分布uu人耳的频率的分析器人耳的频率的分析器uu听觉的欧姆定律听觉的欧姆定律uu听觉区域听觉区域uu听觉住留听觉住留uu掩蔽掩蔽uu双耳效应双耳效应uu哈斯效应哈斯效应n n声音的主观量声音的主观量uu音调：听觉判断声音高低的属性。根据它可以把声音调：听觉判断声音高低的属性。根据它可以把声音调：听觉判断声音高低的属性。根据它可以把声音调：听觉判断声音高低的属性。根据它可以把声音排成由低到高的序列。单位为美音排成由低到高的序列。单位为美音排成由低到高的序列。单位为美音排成由低到高的序列。单位为美(melmel)。美：频率为美：频率为美：频率为美：频率为1 000Hz1 000Hz，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上40dB40dB的纯音所产生的音调是的纯音所产生的音调是的纯音所产生的音调是的纯音所产生的音调是10001000美。美。美。美。uu响度：听觉判断声音强弱的属性。根据它可以把声响度：听觉判断声音强弱的属性。根据它可以把声响度：听觉判断声音强弱的属性。根据它可以把声响度：听觉判断声音强弱的属性。根据它可以把声音排成由轻到响的序列，单位为宋音排成由轻到响的序列，单位为宋音排成由轻到响的序列，单位为宋音排成由轻到响的序列，单位为宋(sonesone）。）。）。）。宋：频率为宋：频率为宋：频率为宋：频率为1 000Hz1 000Hz，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上，声压级为听者听阈以上40dB40dB的纯音所产生的响度是的纯音所产生的响度是的纯音所产生的响度是的纯音所产生的响度是1 1宋。宋。宋。宋。vv响度级：等于根据听力正常的听者判断为等响的响度级：等于根据听力正常的听者判断为等响的响度级：等于根据听力正常的听者判断为等响的响度级：等于根据听力正常的听者判断为等响的1000Hz1000Hz纯音的声压级。单位为方（纯音的声压级。单位为方（纯音的声压级。单位为方（纯音的声压级。单位为方（phonephone）vv等响线：典型听者认为响度相同的纯音的声压级与频率等响线：典型听者认为响度相同的纯音的声压级与频率等响线：典型听者认为响度相同的纯音的声压级与频率等响线：典型听者认为响度相同的纯音的声压级与频率关系的曲线关系的曲线关系的曲线关系的曲线n n听力保护听力保护三、有关听力方面的声学标准三、有关听力方面的声学标准国际标准国际标准1.New work item Proposal 1.New work item Proposal(NP)(NP)2.Work Group(WG)2.Work Group(WG)3.Committee Draft(CD)3.Committee Draft(CD)4.Draft International 4.Draft International Standard(DIS)Standard(DIS)5.Finial Draft International 5.Finial Draft International StardardStardard(FDIS)(FDIS)6.International Standard 6.International Standard(IS)(IS)国家标准国家标准1.1.国家标准项目任务书国家标准项目任务书2.2.成立编制组成立编制组(或工作组或工作组)3.3.征求意稿征求意稿4.4.送审稿送审稿5.5.报批稿报批稿6.6.国家标准国家标准制定标准的程序制定标准的程序n n全国声学标准化技术委员会全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)n n国际标准化组织：声学技术委员会国际标准化组织：声学技术委员会（ISO/TC43）n n全国电声标准化技术委员全国电声标准化技术委员(SAC/TC23)n n国际电工委员会：声学技术委员会国际电工委员会：声学技术委员会(IEC/TC29)与听力工作有关的声学方面的国家标准与听力工作有关的声学方面的国家标准1.GB 3102.7-93 1.GB 3102.7-93 声学的量和单位声学的量和单位声学的量和单位声学的量和单位(ISO 31-7:1992(ISO 31-7:19922.GB 3238-82 2.GB 3238-82 声学量的级及其基准值声学量的级及其基准值声学量的级及其基准值声学量的级及其基准值3.GB 3240-82 3.GB 3240-82 声学测量中的常用频率声学测量中的常用频率声学测量中的常用频率声学测量中的常用频率(IS)266:(IS)266:197519754.GB 3241-82 4.GB 3241-82 声和振动分析用的声和振动分析用的声和振动分析用的声和振动分析用的1/11/1和和和和1/31/3倍频程滤倍频程滤倍频程滤倍频程滤波器（波器（波器（波器（IEC 225:1996)IEC 225:1996)5.GB 3769-82 5.GB 3769-82 绘制频率特性图和极坐标图的标度绘制频率特性图和极坐标图的标度绘制频率特性图和极坐标图的标度绘制频率特性图和极坐标图的标度 和尺寸和尺寸和尺寸和尺寸(IEC 263:1975)(IEC 263:1975)6.GB/T 3947-1996 6.GB/T 3947-1996 声学名词术语声学名词术语声学名词术语声学名词术语7.GB 4963-85 7.GB 4963-85 自由场纯音标准等响线自由场纯音标准等响线自由场纯音标准等响线自由场纯音标准等响线8.GB 7582-87 8.GB 7582-87 声学声学声学声学 耳科正常人的气导听阈与年龄耳科正常人的气导听阈与年龄耳科正常人的气导听阈与年龄耳科正常人的气导听阈与年龄和性别的关系和性别的关系和性别的关系和性别的关系(ISO 7029:1984)(ISO 7029:1984)9.GB 7583-87 9.GB 7583-87 声学声学声学声学 纯音气导听阈测定纯音气导听阈测定纯音气导听阈测定纯音气导听阈测定听力保护用听力保护用听力保护用听力保护用(ISO 6189:1983)(ISO 6189:1983)10.GB 7584-87 10.GB 7584-87 声学声学声学声学 护耳器声衰减的测量护耳器声衰减的测量护耳器声衰减的测量护耳器声衰减的测量主观法主观法主观法主观法(ISO 4869:1981)(ISO 4869:1981)11.GB/T 14259-93 11.GB/T 14259-93 声学声学声学声学 关于空气噪声的测量及其对人影关于空气噪声的测量及其对人影关于空气噪声的测量及其对人影关于空气噪声的测量及其对人影响的评价的标准指南响的评价的标准指南响的评价的标准指南响的评价的标准指南(ISO 2204:1979)(ISO 2204:1979)12.GB/T 14366-93 12.GB/T 14366-93 声学声学声学声学 职业噪声测量与噪声引起的听力职业噪声测量与噪声引起的听力职业噪声测量与噪声引起的听力职业噪声测量与噪声引起的听力损伤评价损伤评价损伤评价损伤评价(ISO 1999:1990)(ISO 1999:1990)13.GB/T 16402-1996 13.GB/T 16402-1996 声学声学声学声学 插入式耳机纯音基准等效阈声插入式耳机纯音基准等效阈声插入式耳机纯音基准等效阈声插入式耳机纯音基准等效阈声压级压级压级压级(ISO 389.2:1994)(ISO 389.2:1994)14.GB/T 16403-1996 14.GB/T 16403-1996 声学声学声学声学 测听方法测听方法测听方法测听方法纯音气导与骨导听纯音气导与骨导听纯音气导与骨导听纯音气导与骨导听阈基本测听法阈基本测听法阈基本测听法阈基本测听法(ISO 82531:1989)(ISO 82531:1989)15.GB/T 16296-1996 15.GB/T 16296-1996 声学声学声学声学 测听方法测听方法测听方法测听方法用纯音及窄带测试信用纯音及窄带测试信用纯音及窄带测试信用纯音及窄带测试信号的声场测听号的声场测听号的声场测听号的声场测听(ISO 8253-2:1989)(ISO 8253-2:1989)16.GB/T 17696-1999 16.GB/T 17696-1999 声学声学声学声学 测听方法语言测听测听方法语言测听测听方法语言测听测听方法语言测听(ISO(ISO 8253-3)8253-3)17.GB/T 4854.1-1999 17.GB/T 4854.1-1999 声学声学声学声学 校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级 第一部分：压耳式纯音基准等效第一部分：压耳式纯音基准等效第一部分：压耳式纯音基准等效第一部分：压耳式纯音基准等效阈声压级阈声压级阈声压级阈声压级(ISO 389.1)(ISO 389.1)18.GB/T 4854.3-1998 18.GB/T 4854.3-1998 声学声学声学声学 校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级 第三部分：骨振器纯音基准等效第三部分：骨振器纯音基准等效第三部分：骨振器纯音基准等效第三部分：骨振器纯音基准等效阈力级阈力级阈力级阈力级(ISO 389.3)(ISO 389.3)19.GB/T 4854.4-1999 19.GB/T 4854.4-1999 声学声学声学声学 校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级 第四部分：窄带掩蔽噪声的基准第四部分：窄带掩蔽噪声的基准第四部分：窄带掩蔽噪声的基准第四部分：窄带掩蔽噪声的基准级级级级(ISO 389.4)(ISO 389.4)20.GB/T 4854.7-1999 20.GB/T 4854.7-1999 声学声学声学声学 校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级校准测听设备的基准零级 第七部分：自由场和扩散场测听第七部分：自由场和扩散场测听第七部分：自由场和扩散场测听第七部分：自由场和扩散场测听的基准听阈的基准听阈的基准听阈的基准听阈(ISO 389.7)(ISO 389.7)1.GB 7640-87 1.GB 7640-87 测听耳机校准用测听耳机校准用测听耳机校准用测听耳机校准用IECIEC临时参考耦合腔临时参考耦合腔临时参考耦合腔临时参考耦合腔2.GB 7641-87 2.GB 7641-87 校准测听耳机用的宽带型仿真耳校准测听耳机用的宽带型仿真耳校准测听耳机用的宽带型仿真耳校准测听耳机用的宽带型仿真耳3.GB/T 5951-1995 3.GB/T 5951-1995 骨振器测量用的机器耦合器骨振器测量用的机器耦合器骨振器测量用的机器耦合器骨振器测量用的机器耦合器4.GB/T 15953-1995 4.GB/T 15953-1995 人耳声阻抗人耳声阻抗人耳声阻抗人耳声阻抗/导纳测量仪导纳测量仪导纳测量仪导纳测量仪5.GB/T 7341.1-1998 5.GB/T 7341.1-1998 纯音听力计纯音听力计纯音听力计纯音听力计6.GB/T 7341.2-1998 6.GB/T 7341.2-1998 语音测听设备语音测听设备语音测听设备语音测听设备7.GB/T 7341-3-1998 7.GB/T 7341-3-1998 为测听与神经耳科用途的短持续听觉测试信为测听与神经耳科用途的短持续听觉测试信为测听与神经耳科用途的短持续听觉测试信为测听与神经耳科用途的短持续听觉测试信号号号号8.GB/T 7341.4-1998 8.GB/T 7341.4-1998 延伸高频测听的设备延伸高频测听的设备延伸高频测听的设备延伸高频测听的设备ISO/TC 43ISO/TC 43WG1WG1听阈听阈听阈听阈WGB5WGB5听力保护计划的有效评估听力保护计划的有效评估听力保护计划的有效评估听力保护计划的有效评估WGB6WGB6耳边声源的噪声注入耳边声源的噪声注入耳边声源的噪声注入耳边声源的噪声注入JWG1JWG1助听器真耳特性测量的设备和方法助听器真耳特性测量的设备和方法助听器真耳特性测量的设备和方法助听器真耳特性测量的设备和方法结结 束束 语语n n各位是执行各位是执行“听力保护听力保护”的白衣使者，的白衣使者，判断听力损伤及如何补救（配带合适的判断听力损伤及如何补救（配带合适的助听器）全靠你们的正确测试，希望你助听器）全靠你们的正确测试，希望你们通过这次学习能掌握正确的测试方法，们通过这次学习能掌握正确的测试方法，使用符合标准的仪器设备，做好判决使用符合标准的仪器设备，做好判决“听力听力”法官法官