X
Код презентации скопируйте его
Место математики в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Место математики в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов
Скачать эту презентациюCлайд 1
Место математики в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов
Cлайд 2
Цель работы Определить значение математики в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов
Cлайд 3
Задачи исследования определить актуальность выбранной темы; узнать роль математики в медицине; подробно рассмотреть акустические характеристики ушных вкладышей; составит понятийный аппарат незнакомых терминов.
Cлайд 4
Результат выполнить задачи работы, проанализировать её; подвести итоги и сделать выводы; предоставить исследование научной комиссии; выполнить рефлексию проделанного труда.
Cлайд 5
Актуальность В настоящее время все большее внимание уделяется проблеме слуха. Существуют различные взгляды на определение причин нарушений слуха: факторы наследственного характера; факторы эндо- или экзогенного воздействия на орган слуха.
Cлайд 6
Обоснование выбранной темы Роль математики велика и в музыке, и в медицине, и в образовании. Но более подробно хочется рассмотреть её роль в медицине, а именно в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов. Данная тема позволила разобраться в практической пользе математики, например, с помощью математических расчетов создаются инновационные виды слуховых аппаратов.
Cлайд 7
Введение Слух – важнейшее из человеческих чувств, оказывающий влияние на формирование и развитие личностных качеств членов общества, в той или иной мере, влияющий на развитие интеллекта и профессиональных способностей каждого человека. Как же математика – «царица всех наук» - помогает решать данные вопросы о причинах возникновения и методах лечения нарушения слуха?
Cлайд 8
Роль математики в медицине математика служит основой для моделирования в обработке изображений; математика с её обширным репертуаром методов научных вычислений позволяет эффективную реализацию модели на современных технических средствах; математика дает теоретический инструмент для понимания и анализа моделей медицины.
Cлайд 9
История появления и развития СА Исторически первыми слуховыми аппаратами были слуховые трубы – рупоры из различных материалов . В 1878 г. был сконструирован первый электрический слуховой аппарат. В 1990-х появились цифровые слуховые аппараты.
Cлайд 10
Акустические характеристики ушных вкладышей (т.е. слуховых аппаратов) можно разделить на 3 категории: Венты Звукопроводящие Акустическое трубочки сопротивление
Cлайд 11
Венты Венты снижают усиление низкочастотных звуков, проявляя свой наибольший эффект ниже 1000 Гц. Масса воздуха, пойманная в «ловушку» внутри вента, действует как акустическая инерционная масса. Воздушная масса колеблется в качестве единого целого и создает резонанс в районе 400-500 Гц, что несколько ослабляет эффект вента, усиливая звуки в этом диапазоне.
Cлайд 12
Чтобы запомнить об ослаблении эффекта вента под влиянием воздуха, следует пользоваться формулой: F=5500Hz √ (πr²/Io-Ve) Умножить 5500 Гц на квадратный корень поперечной площади вента в кв.см (πr²), деленный на длину вента (Io) и объем воздуха (Ve)
Cлайд 13
Резонансная частота воздуха, пойманного в ловушку внутри вента, прямо пропорциональна его длине. Длинный и узкий вент будет иметь относительно низкий частотный резонанс, в то время как короткий и широкий вент будет иметь более высокий частотный резонанс.
Cлайд 14
Низкий и высокий частотный резонанс Низкий Высокий
Cлайд 15
Слуховой аппарат с длинным узким вентом будет иметь резонанс на частоте 300-400 Гц, и это приведёт к тому, что собственный голос человека будет странно звучать, то есть произойдёт эффект окклюзии = > короткие широкие венты будут лучше снижать эффект окклюзии.
Cлайд 16
Эффект окклюзии
Cлайд 17
Резонансная частота варьируется в зависимости от квадратного корня, поэтому нужно менять как диаметр, так и длину вента. Изменения под знаком корня приведут к меньшим изменениям акустических характеристик, нежели если бы изменения проводились без извлечения корня. То же самое относится и к логарифмам.
Cлайд 18
Физические законы компрессии Вент будет оказывать влияние на реальный коэффициент компрессии при настройке средств защиты слуха (СА). В случае большого вента низкочастотный звук будет поступать в ухо напрямую, минуя слуховой аппарат, и будет суммироваться с низкочастотным выходным сигналом СА низкой интенсивности, тем самым повышая крутизну функции вход/выход слухового вкладыша для негромких входных сигналов.
Cлайд 19
Акустическое сопротивление Акустическое сопротивление проявляет свое действие на средних и высоких частотах, оно зависит от того в каком месте звукопроводящей системы СА (рожок + трубочка) оно расположено.
Cлайд 20
Акустическая волна, которая распространяется по любой трубе, зависит от ее граничных условий и определяется длиной трубы, а не поперечным сечением. (Труба должна быть открыта с одного конца и закрыта с другого – это рождает четвертьволновые резонаторы).
Cлайд 21
F= v/4L Резонансы звукопроводящей трубочки управляются скоростью звука “v”, делённой на длину трубочки “L”, умноженную на четыре. Пример: длина трубочки равна 75 мм; скорость звука равна 340 м/с (340 000 мм/с); F=340 000 мм/с:4*75 = 340 000 / 300 = =1100 Гц ≈ 1000 Гц – это резонанс Резонанс 1000 Гц имеет «друзей» на повторяющихся нечетных числах 3000 Гц и 5000 Гц.
Cлайд 22
Удельный импеданс трубочки определяется согласно формуле: Удельный импеданс = 41 Ом Площадь поперечного сечения (см)² Акустическое сопротивление вряд ли будет нужно для тонких трубочек , потому что они в большинстве случаев используются для протезирования, оставляющее ухо открытым.
Cлайд 23
Звукопроводящая трубочка Эффект акустического преобразователя – это процесс, в котором берутся все частоты, для которых половина длины волны меньше, чем длина трубочки, которые можно усилить, увеличив поперечное сечение трубочки.
Cлайд 24
Если трубочка постепенно расширяется, и диаметр этого раструба составляет не менее ⅓ от общей длины трубки, то это будет усиливать интенсивность высокочастотных компонентов звука.
Cлайд 25
Формула эффекта акустического преобразователя: F= v / 2L Эта формула поможет найти частоту, начиная с которой трубочка с эффектом горна будет проявлять своё действие. Пример: Длина трубочки СА (L)=75 мм; Скорость звука (v) = 340 000 мм/с; F = 340 000 мм/с : (2*75 мм) = 2200 Гц;
Cлайд 26
Формула, позволяющая рассчитать эффект горна: Фактор усиления (дБ) = 20 log*(диаметр 2 /диаметр 1) Пример: Внутренний диаметр трубочки = =2 мм; Внешний диаметр = 4 мм; 20 log (4/2) = 20 log2 = 6 дБ
Cлайд 27
Почему нельзя увеличить электрическое усиление на 6дБ на высоких частотах? Ответ: Можно, но это сократит срок службы батарейки в СА. Если внутренний диаметр удваивается, то усиление на 6 дБ возникает на высоких частотах независимо от первоначального диаметра трубочки! Пример: 20 log (2/1) = 20 log2 = 6 дБ; 20 log (6/3) = 20 log2 = 6 дБ.
Cлайд 28
Понятийный аппарат 1. Акустические характеристики 2. акустическое сопротивление 3. венты 4. звукопроводящие трубочки 5. компрессия 6. резонанс 7. резонаторы 8. слуховой аппарат 9. удельный импеданс 10. эффект акустического преобразователя 11. эффект горна 12. эффект окклюзии
Cлайд 29
Чтобы на практике убедиться во всей важности математики в создании слуховых аппаратов и изучении акустики, я посетила Сургутский центр слуха и слухопротезирования «Аудиофон». Аминева О.В. – директор данного центра и специалист-сурдолог помогла дополнить данную научно-исследовательскую работу практическим и теоретическим материалом.
Cлайд 30
Итоги и выводы В ходе исследовательской работы была определена роль математики в изучении акустических характеристик слуховых аппаратов. С помощью геометрии, алгебры и физических законов проводятся испытания слуховых аппаратов. Таким образом, методы акустики позволяют человеку слышать определённую громкость, тембр, темп и диапазон речи.
Cлайд 31
Список литературы 1. Гусева Е.Е., Дзюбук Н.А., Константинова М.А., Ласкина М.В., Шиханова Я.В. – газета «Радуга звуков» №4 (40) – декабрь 2010; 2. М. Чейсин – журнал «The Hearing Review» № 11 – ноябрь 2009; 3. www.krainamriv.org ; 4. www.audiofon.org ; 5. http://radioskot.ru/publ/prostoj_sluxovoj_apparat/1-1-0-244 ; 6. articlehost.ru/article/a-244.html ; 7. www.nvsaratov.ru/nvrubr/ELEMENT_ID=9503
