Урок

Цель работы:

  • определение порога слышимости человека в широком диапазоне частот
  • научиться измерять и отображать индивидуальную слуховую чувствительность с помощью простого метода

Ожидаемые результаты:

После проведения работы ученики могут:

  •  формировать навыки работы в команде
  •  уметь анализировать и обобщать полученную информацию
  •   самостоятельно делать логические выводы

Руководство для учителя:

  • Задание выполняется индивидуально
  • Прежде чем приступить к лабораторным работам, ознакомьтесь с правилами безопасности, пройдя по ссылке:
  • Чтобы загрузить рабочий лист, перейдите по ссылке:

Теоретическая часть

Наши уши могут улавливать огромный диапазон звуков: от глубокого грохота до пронзительного скрипа. В среднем человек способен слышать частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц (Гц — это сокращение от Герц, названия единиц циклов/сек). Этот эксперимент позволит вам измерить этот диапазон самостоятельно: вы обнаружите, насколько вы чувствительны к различным высотам и громкости.

Секрет заключается в децибелах: эта единица сообщает нам, насколько громче или тише один звук по сравнению с другим. Это не просто удобно, это соответствует тому, как мы на самом деле слышим! Чем тише обстановка, тем легче заметить даже малейшие изменения в звуке.

Decibel Scale Sound Levels illustration

Практическая часть

Чтобы составить график кривой своего слуха, вы прослушаете 19 специальных аудиофайлов, представленных ниже. Каждый файл воспроизводится с одной высотой тона, но тона постепенно затухают (становясь на 3 дБ тише каждый), пока не исчезнут.

40 Гц (10 уровней ~ 20с)3500 Гц (25 уровней ~ 10с)
60 Гц (15 уровней ~ 27с)4000 Гц (25 уровней ~ 10с)
100 Гц (20 уровней ~ 30с)5000 Гц (25 уровней ~ 10с)
200 Гц (20 уровней ~ 20с)6000 Гц (25 уровней ~ 10с)
400 Гц (20 уровней ~ 20с)8000 Гц (25 уровней ~ 10с)
500 Гц (20 уровней ~ 20с)9000 Гц (25 уровней ~ 10с)
600 Гц (20 уровней ~ 16с)10000 Гц (25 уровней ~ 10с)
1000 Гц (25 уровней ~ 10с)11000 Гц (25 уровней ~ 10с)
2000 Гц (25 уровней ~ 10с)12000 Гц (25 уровней~ 10с)
15000 Гц (20 уровней ~ 8с)

Шаг 1. Подготовка к тесту

  • Отрегулируйте громкость компьютера до комфортного уровня.
  • Наденьте наушники высокого качества для чистого звука.
  • Найдите тихое место, чтобы избежать фоновых шумов.
  • Воспроизведите последовательность с частотой 3500 Гц и уменьшите громкость до тех пор, пока не сможете услышать первые 18-19 тонов.
  • Запишите количество услышанных тонов. Этот показатель будет использоваться для всех последующих тестов.

Шаг 2. Проведение теста

  • Прослушайте каждый звуковой файл и подсчитайте количество услышанных тонов.
  • Повторите процедуру пять раз для каждого файла.
  • Запишите результаты в таблицу указанную в Рабочем листе.

Шаг 3. Расчет пороговых уровней

  • Используйте показатель для 3500 Гц в качестве опорного уровня.
  • Каждый тон в файлах тише предыдущего на 3 дБ.
  • Чтобы рассчитать пороговый уровень для определенной частоты, вычтите среднее значение для этой частоты из опорного уровня, умножьте на 3 дБ и добавьте -4 дБ.
  • Например, если вы услышали 5 тонов с частотой 100 Гц по сравнению с 18 тонами с частотой 3500 Гц, ваш порог для 100 Гц будет составлять 35 дБ.

Шаг 4. Построение кривой порога слышимости

  • Следуйте приведенному ниже примеру и постройте собственную кривую
  • Используйте полулогарифмическую миллиметровую бумагу. ссылка
  • Отобразите частоту в логарифмическом масштабе, а пороговый уровень — в линейном.
  • Сравните свои результаты со стандартной кривой.

Заключение

В этом эксперименте ученики исследовали пределы и особенности собственного слухового восприятия. С помощью серии контролируемых задач на прослушивание с использованием специально разработанных аудиофайлов они исследовали децибелы как количественную меру интенсивности звука, причем не только как числовые значения, но и как основу того, как люди ощущают изменения звука.

Постепенно обнаруживая более слабые тона на различных частотах, ученики установили свои личные пороги для разных тонов, создав индивидуальные профили слуховой чувствительности.