Що таке звук? Як влаштовано вухо? Що означає герц та децибел? Як влаштовано мікрофон?
Звук. Він оточує нас із самого народження. Після зору він, мабуть, найголовніше, через що ми сприймаємо наш світ. Але що ж це? Яка його природа? За якими законами він живе? Давайте розумітися!
- Звідки береться звук і чому ми його чуємо?
- Чому всі звуки різні і що таке частоти та герці, амплітуда та децибели, а також гучність?
- Як влаштований звукозапис?
1.Із-за наявності у нашої планети атмосфери, наповненої сумішшю газів - повітрям, у нас існує таке поняття як звук. Адже звук – хвилеподібні коливання молекул повітря. При будь-яких таких коливаннях, викликаних чи то бігом людини, бавовною в долоні, гавканням собаки чи ударом по струні гітари, вони вловлюються нашим вухом і сприймаються нами як звуки. Розглянемо цей процес докладніше: наприклад, ми вдарили барабанною паличкою в барабан. Тієї години чутно відповідний звук. Що сталося? Удар викликав різке зміщення молекул повітря, що утворило більший тиск, в порівнянні з загальним тиском навколишнього повітря, яке хвилеподібними коливаннями почало поширюватися в просторі, наче падіння частинок доміно, складених у ряд. Так коливання сягнули молекул повітря, що у нашому зовнішньому вусі. Вушна раковина та зовнішній вушний прохід посилили ці коливання за рахунок своєї форми (це як зал з гарною акустикою, але в нашому тілі), і нарешті, рух молекул передався барабанній перетинці - тонкій мембрані, що ізолює від повітря внутрішню частину вуха, що призвело вже до коливання самої перетинки.Коливання передалося через систему середнього вуха у внутрішнє вухо, а точніше у спеціальний "равлик" - орган, що є спіралеподібним каналом з кісткової тканини, наповнений рідиною і волокнами базилярної мембрани.
Мембрана ділить равлик на два коридори - сходи напередодні та барабанні сходи. Рідина, а саме перилимфа заповнює барабанні сходи, а ендолімфа - сходи передодня. Через ці рідини коливання передалося Кортієву органу, розташованому на базилярній мембрані. Він являє собою скупчення волоскових клітин, що уловлюють коливання, і перетворюють їх вже на нервовий імпульс, що несе інформацію про характер звуку в нервові закінчення, що йдуть у слуховий центр мозку. Найскладніший процес, який відбувається за частки секунди.
2.Ми розібралися з тим, що таке звук і як ми його сприймаємо. Але що його характеризує? І чому всі звуки різні?
У будь-якій звуковій хвилі (тобто коливання молекул у просторі) є кілька властивостей: частота (висота), амплітуда (гучність), довжина (тривалість), а також спектр (тембр). У статті розглядаються лише перші дві, найголовніші властивості.
Частота – кількість хвилеподібних коливань, що відбулися за секунду. Визначає те, що ми називаємо заввишки звуку. Чим більша частота, тим вищий звук. Частота вимірюється у герцах. 1 герц – одне коливання в секунду. Людина здатна приймати звуки від 20 до 20 000 герц. Все що нижче – інфразвук, вище – супер та гіперзвук.
Тут існує залежність - чим більше значення герц, тобто чим частіше відбуваються коливання, тим коротші:
Так, низькі за частотою звукові хвилі триваліші.
Тепер розберемося з амплітудою, яка частково задає те, що ми називаємо гучністю.Амплітуда це величина, що показує, наскільки сильні коливання повітря, тобто на скільки сильний тиск створює звукова хвиля. Ось як виглядають більший і менший за амплітудою звуки:
В останнього амплітуда коливань вище, відповідно кожне коливання створює більший тиск. Відразу уточню – амплітуда та гучність це не одне й теж! Як я вже згадав – амплітуда показує силу тиску, створюваного звуковою хвилею, а гучність це сприйняття нашим вухом цього самого тиску. Однак не одна амплітуда визначає, чи будемо ми вважати звук гучним, чи тихим. На гучність впливають головним чином частота, а також інші властивості звуку. Амплітуда, що вимірюється в децибелах. Децибел це не лінійна величина, вона показує не силу тиску звуку, а те, у скільки разів цей тиск більший за мінімальний рівень тиску, який може вловити наше вухо. Таким чином додавання 12 децибелів хоч до двох, хоч до ста децибелів збільшує гучність у 4 рази! Тобто додати 12 децибелів до звуку тихого шепоту зовсім не байдуже, що додати 12 децибелів до гучності на концерті Rammstein. І в тому, і в іншому випадку амплітуда, а отже, і гучність збільшиться в 4 рази. Позичив у Вікіпедії шкалу порівняння гучності в децибелах:
5 - майже нічого не чути - тиша серед ночі.
10 - майже не чути - шепіт, цокання годинника.
15 - ледве чутно - шелест листя.
20 – ледь чутно – рівень фону на відкритій місцевості;
25 - муркотання кота на відстані 0,5 м.
30 – тихо – настінний годинник, максимально дозволений шум для джерел постійного шуму, розташованих у житлових приміщеннях, вночі з 21:00 до 7:00.
35 - добре чути - приглушена розмова, тиха бібліотека, шум у ліфті.
40 — добре чути — тиху розмову, установу (офіс), шум кондиціонера, шум телевізора в сусідній кімнаті.
50 - виразно чути - розмова середньої гучності, тиха вулиця, пральна машина.
60 - помірно галасливо - гучна розмова, норма для контор.
65 - дуже галасливо - гучна розмова на відстані 1 м.
70 — галасливо — гучні розмови з відривом 1 м, шум друкарської машинки, галаслива вулиця, пилосос з відривом 3 м.
75 - шумно - крик, сміх з відстані 1 м, шум у старому залізничному вагоні.
80 - дуже галасливо - гучний будильник на відстані 1 м, крик, мотоцикл з глушником, шум двигуна вантажного автомобіля, що працює, тривалий звук викликає погіршення слуху.
85 - дуже галасливо - гучний крик, мотоцикл з глушником;
90 - дуже галасливо пневматичний відбійний молоток, вантажний вагон на відстані 7 м.
95 - дуже галасливо - вагон метро на відстані 7 м, гучна гра на фортепіано на відстані 1 м;
100 - дуже галасливо - гучний автомобільний сигнал на відстані 5-7 м, ковальський цех, дуже галасливий завод;
110 - дуже шумно - шум працюючого трактора на відстані 1 м, гучна музика, вертоліт;
115 - дуже шумно - піскоструминний апарат на відстані 1 м, м, пневмосигнал для велосипеда;
120 - майже нестерпно - больовий поріг, грім, відбійний молоток, кисневий пальник;
130 - біль - сирена, рекорд найгучнішого крику, мотоцикл (без глушника);
140 – травма внутрішнього вуха – зліт реактивного літака на відстані 25 м, максимальна гучність на рок-концерті;
150 - контузія, травми - реактивний двигун на відстані 30 м, змагання з автомобільних звукових систем, погіршується зір;
160 - шок, травми, можливий розрив барабанної перетинки - постріл з рушниці близько вуха, ударна хвиля від надзвукового літака або від вибуху тиском 0,002 МПа;
165-185 - світлошумова граната [4];
194 - повітряна ударна хвиля тиском 0,1 МПа, що дорівнює атмосферному тиску, можливий розрив легень;
200 - повітряна ударна хвиля тиском 0,2 МПа, можлива швидка смерть;
250 - максимальний тиск повітряної ударної хвилі при вибуху тринітротолуолу - 60 МПа [5];
282 - максимальний тиск повітряної ударної хвилі при ядерному вибуху - 2500 МПа [6];
300 - середній тиск детонації звичайних вибухових речовин - 20000 МПа;
374 - максимальний тиск продуктів реакції в момент ядерного вибуху - 100000000 МПа;
Поговоримо докладніше про гучність. Вище я вже розповів, що гучність це розпізнавання нашим мозком того, наскільки вибачте за тавтологію гучним є звук. При цьому гучність залежить не тільки від амплітуди, але й від частоти. Погляньте на таблицю:
Це так звана крива гучності, вона показує залежність рівня гучності, що вимірюється тут у умовних одиницях тла, від амплітуди та частоти. Якщо ви раптом не зрозуміли, як їй користуватися, наведу довідку: по вертикалі рівень гучності в децибелах, по горизонталі частота в герцах. Вибираєте певну гучність та частоту, і проводите від них уявні лінії. Точка перетину ліній буде рівнем гучності у фоновому режимі. Картинка:
Так, криві гучності показують нам, що звук в 40 дБ і частотою 200 гц сприймається нами в 40 тла, але при цьому звук у ті ж 40 дБ, але частотою 500 гц, сприймається приблизно в 45 тла. Далі більше: 1000 герц – рівень фонів повернувся до 40, 2500 герц – знову 45 фонів, а на 7500 герц впав до 35.Звичайно, всі ці значення взяли не з повітря - крива гучності складена за відчуттями великої кількості людей віком 18-25 років, яким включали звуки різної амплітуди та частоти.
3.На завершення статті хотілося б згадати про те, як влаштований мікрофон, і яким чином він перетворює звукові хвилі, тобто коливання молекул повітря на електричний сигнал. Існує велика кількість різних типів мікрофонів, що відрізняються за своєю конструкцією та способом роботи. Хотілося б розглянути конденсаторний мікрофон, адже зараз це один із найпоширеніших типів мікрофонів, крім того, звукозапис музики чи якогось іншого аудіоматеріалу в студіях завжди здійснюється саме на нього. Відразу представлю схему мікрофона:
Дві сині платівки це конденсатор. Вони не з'єднані між собою, крайня є тонкою плівкою, покритою нікелем з внутрішньої сторони, яка активно коливається під дією звукових хвиль. Вона називається діафрагмою. Друга платівка нерухома. Обидві платівки підключені до електричного ланцюга, в них є струм. При коливанні діафрагми її відстань до другої платівки змінюється, та її електричні струми діють неї. Таким чином, напруга у другій платівці змінюється в залежності від наближення або віддалення діафрагми. На wavefrom (доріжка, що показує вхідні звукові хвилі при звукозапису в різних аудіоредакторах) показується ні що інше, як сила струму, що йде від мікрофона, і змінюється при зміні напруги, викликаної коливанням діафрагми.
P.S. На рахунок wavefrom - не впевнений, що називається саме так, принаймні в російськомовному середовищі. Буду радий, якщо просунуті звукарі підкажуть:).
Про діапазон частот, які чує людське вухо
Відомо, що 90% інформації про навколишній світ людина отримує із зором. Здавалося б, що слуху залишається не так багато, але насправді, людський орган слуху — це не тільки високоспеціалізований аналізатор звукових коливань, але й дуже потужний засіб комунікації. Лікарів і фізиків давно хвилювало питання: чи можна точно визначити діапазон слуху людини в різних умовах, чи слух у чоловіків і у жінок, чи є «особливо видатні» рекордсмени, які чують недоступні звуки, чи можуть виробляти їх? Спробуємо докладніше відповісти на ці та інші суміжні питання. Але перед тим, як зрозуміти, скільки герц чує людське вухо, потрібно розібратися з таким фундаментальним поняттям як звук, і взагалі зрозуміти що саме вимірюють у герцях.
Основні звукові характеристики
- тихий звук чи гучний. Це не що інше, як амплітуда, чи сила звуку. Більш гучному звуку відповідає більша амплітуда коливань, а тихому звуку — менша. Звук, що має велику силу, можна почути на далекій відстані від місця виникнення;
- тривалість звуку. Це всім зрозуміло, і кожен здатний відрізнити гуркіт барабанного дробу від протяжного звучання хоральної органної мелодії;
- висота звуку або частота звукового коливання. Саме ця основна характеристика і допомагає нам відрізняти звуки, що «пищають», від басового регістру. Якби не було частоти звуку, музика була б можлива лише у вигляді ритму. Частота вимірюється в герцах, а 1 герц дорівнює одному коливанню за секунду;
- тембр звуку.Він залежить від домішування акустичних додаткових коливань - формант, але пояснити його простими словами дуже легко: навіть із заплющеними очима ми розуміємо, що звучить саме скрипка, а не тромбон, навіть якщо у них будуть однакові вищеперелічені характеристики.
Тембр звуку можна порівняти із численними смаковими відтінками. Загалом у нас є гіркий, солодкий, кислий та солоний смак, але цими чотирма характеристиками далеко не вичерпуються різноманітні смакові відчуття. Те саме відбувається і з тембром.
Зупинимося докладніше на висоті звуку, оскільки саме від цієї характеристики і залежить найбільшою мірою гострота слуху і діапазон акустичних коливань, що сприймаються. Що таке діапазон звукових частот?
Діапазон слуху в ідеальних умовах
Частоти, що сприймаються людським вухом у лабораторних, або ідеальних умовах, знаходяться у порівняно широкій смузі від 16 Герц до 20000 Герц (20 кГц). Все, що нижче і вище, людське вухо чути не може. Йдеться про інфразвук та ультразвук. Що таке?
Інфразвук
Його чути не можна, але тіло може відчувати його як роботу великої басової колонки – сабвуфера. Це-інфразвукові коливання. Всі чудово знають, якщо постійно послаблювати басову струну на гітарі, то, незважаючи на вібрації, що продовжуються, звук зникає. Але ці коливання можна, як і раніше, відчувати кінчиками пальців, торкнувшись струни.
В інфразвуковому діапазоні працює багато внутрішніх органів людини: відбувається скорочення кишечника, розширення і звуження судин, багато біохімічних реакцій. Дуже сильний інфразвук може викликати серйозний хворобливий стан, навіть хвилі панічного жаху, на цьому ґрунтується дія інфразвукової зброї.
Ультразвук
На протилежній ділянці спектра є дуже високі звуки. Якщо звук має частоту вище 20 кілогерц, він перестає «пищати» і стає нечутним для вуха людини у принципі. Він стає ультразвуком. Ультразвук має велике застосування у народному господарстві, на ньому заснована ультразвукова діагностика. За допомогою ультразвуку орієнтуються кораблі в море, обминаючи айсберги та уникаючи мілководдя. Завдяки ультразвуку фахівці знаходять порожнечі в суцільнометалевих конструкціях, наприклад, у рейках. Всі бачили, як по рейках робітники котять спеціальний дефектоскопічний візок, що генерує і приймає високочастотні акустичні коливання. Ультразвуком користуються кажани, щоб безпомилково знаходити в темряві дорогу, не натикаючись на стінки печер, кити і дельфіни.
Відомо, що з віком знижується здатність до розрізнення високих звуків, і найкраще чути їх можуть діти. Сучасні дослідження показують, що у віці 9-10 років в дітей віком починає поступово зменшуватися діапазон слуху, а літніх людей чутність високих частот значно гірше.
Щоб почути, як люди похилого віку сприймають музику, потрібно просто на багатосмуговому еквалайзері в плеєрі вашого стільникового телефону зменшити один або два ряди високих частот. Некомфортне «бубоніння, як з бочки», що вийшло, і буде прекрасною ілюстрацією того, як ви самі чутимете у віці після 70 років.
У зниженні слуху важливу роль відіграє неправильне харчування, вживання алкоголю та куріння, відкладення бляшок холестерину на стінках судин. Статистика ЛОР - лікарів стверджує, що люди з першою групою крові частіше і швидше приходять до приглухуватості, ніж інші. Наближає приглухуватість надмірна вага, ендокринна патологія.
Діапазон слуху у звичайних умовах
Якщо відсікти "маргінальні ділянки" звукового спектру, то для комфортного життя людини доступно не так вже й багато: це проміжок від 200 Гц до 4000 Гц, що практично повністю відповідає діапазону людського голосу, від глибокого бассо - профундо, до високого колоратурного сопрано. Проте навіть за комфортних умов слух людини погіршується постійно. Зазвичай найбільша чутливість і сприйнятливість у дорослих людей віком до 40 років становить 3 кілогерц, а віці 60 років і більше знижується до 1 кілогерця.
Діапазон слуху у чоловіків та жінок
В даний час не вітається статева сегрегація, але чоловіки і жінки дійсно по-різному сприймають звук: жінки здатні чути краще у високому діапазоні, і вікова інволюція звуку в області високих частот у них повільніша, а чоловіки сприймають високі звуки дещо гірше. Логічно, здавалося б, припустити, що чоловіки краще чують у басовому регістрі, але це не так. Сприйняття басових звуків як у чоловіків, так і у жінок практично однакове.
Але є унікальні жінки щодо «генерації» звуків. Так, діапазон голосу перуанської співачки Іми Сумак (майже п'ять октав) сягав від звуку «сі» великої октави (123,5 Гц) до «ля» четвертої октави (3520 Гц). Приклад її унікального вокалу можна знайти нижче.
При цьому у чоловіків та жінок існує досить велика різниця у роботі мовного апарату. Жінки виробляють звуки від 120 до 400 герц, а чоловіки – від 80 до 150 Гц, за середньостатистичними даними.
Різні шкали для вказівки діапазону слуху
Спочатку ми говорили, що висота не є єдиною характеристикою звуку.Тому існують різні шкали, відповідно до різних діапазонів. Звук, який чує людське вухо, може бути, наприклад, тихим і гучним. Найбільш проста і прийнятна в клінічній практиці шкала гучності звуку - та, яка вимірює звуковий тиск, що сприймається барабанною перетинкою.
В основу цієї шкали покладено найменшу енергію коливання звуку, яка здатна трансформуватися в нервовий імпульс, і викликати звукове відчуття. Це – поріг слухового сприйняття. Чим поріг сприйняття нижчий, ніж чутливість вище, і навпаки. Фахівці розрізняють інтенсивність звуку, яка є фізичним параметром, та гучність, що є суб'єктивною величиною. Відомо, що звук строго однієї і тієї ж інтенсивності здорова людина, і людина з приглухуватістю сприймуть як два різні звуки, голосніше і тихіше.
Всім відомо, як у кабінеті ЛОР – лікаря пацієнт стає у кут, відвертається, а лікар із сусіднього кута перевіряє сприйняття пацієнтом шепітного мовлення, вимовляючи окремі цифри. Це найпростіший приклад первинної діагностики приглухуватості.
Відомо, що ледве вловиме дихання іншої людини становить 10 децибел (дБ) інтенсивності звукового тиску, звичайна розмова в домашній обстановці відповідає 50 дБ, виття пожежної сирени - 100 дБ, а реактивний літак, що злітає поблизу, поблизу больового порога - 120 дебел.
Може викликати здивування, що вся величезна інтенсивність звукових коливань укладається на такій малій шкалі, але це враження оманливе. Це — логарифмічна шкала, і кожен наступний ступінь у 10 разів інтенсивніший, ніж попередній. За таким же принципом побудовано шкалу оцінки інтенсивності землетрусів, де лише 12 балів.
На закінчення слід сказати, що якщо ваш вік перевалив за 45 - 50 років, і ви почали питати у молодших, де вони почули щебетання птиці, то знайте, що у вас фізіологічна акустична втрата слуху, що характеризує здорове старіння організму. Але в тому випадку, навіть якщо ви, перебуваючи серед своїх однолітків, почали постійно перепитувати, вам потрібно обов'язково записатися на дослідження, яке називається аудіометрією.
Аудіометричне дослідження проводить фахівець – сурдолог, або ЛОР – лікар. В даний час інтернет представляє різноманітні можливості, і навіть зараз читаючи цю статтю зі свого екрану. Прямо зараз визначити приблизно свій слуховий вік в режимі онлайн. А тут можна спробувати розрізнити здатність розрізняти корисний сигнал серед шуму.
Часті запитання
Який діапазон частот чує людське вухо?
Людське вухо здатне сприймати звуки в діапазоні частот приблизно від 20 герц (Гц) до 20 000 герц (20 кГц).
Чому деякі люди можуть чути вищі або нижчі частоти?
Здатність людського вуха сприймати високі та низькі частоти може різнитися у різних людей через генетичні особливості, вік, експозицію шуму та інших факторів.
Корисні поради
РАДА №1
Вивчіть діапазон частот, які чує людське вухо. Він зазвичай становить від 20 до 20000 герц (Гц). Це означає, що ви можете чути звуки в цьому діапазоні і важливо знати, які частоти відповідають різним звукам.
РАДА №2
Уникайте тривалого перебування в середовищі з надмірно високими або низькими частотами, оскільки це може негативно вплинути на ваш слух.Постарайтеся уникати галасливих місць або тихих оточень, щоб зберегти здоров'я вашого вуха.
Як розшифрувати аудіограму - докладний посібник від лікаря
Сьогодні ми розуміємо, як розшифрувати аудіограму. У цьому нам допомагає Світлана Леонідівна Коваленко – лікар вищої кваліфікаційної категорії, головний дитячий сурдолог-оториноларинголог Краснодара, кандидат медичних наук.
Короткий виклад
Стаття вийшла великою та детальною — щоб зрозуміти, як розшифрувати аудіограму, треба спочатку познайомитися з основними термінами аудіометрії та розібрати приклади. Якщо у вас немає часу довго читати та розбиратися в деталях, у картці нижче – короткий виклад статті.
Аудіограма – графік слухових відчуттів пацієнта. Вона допомагає діагностувати порушення слуху. На аудіограмі дві осі: горизонтальна - частота (кількість звукових коливань за секунду, що виражається в герцах) і вертикальна - інтенсивність звуку (відносна величина, що виражається в децибелах). На аудіограмі відзначається кісткова провідність (звук, який у вигляді вібрацій доходить до внутрішнього вуха через кістки черепа) та повітряна провідність (звук, який досягає внутрішнього вуха звичайним шляхом – через зовнішнє та середнє вухо).
При аудіометрії пацієнту подають сигнал різної частоти та інтенсивності та відзначають крапками величину мінімального звуку, який чують пацієнт. Кожна точка показує мінімальну інтенсивність звуку, коли пацієнт чує на конкретній частоті. З'єднавши точки, отримуємо графік, а точніше, два – один для кісткового звукопроведення, інший – для повітряного.
Норма слуху – коли графіки лежать у діапазоні від 0 до 25 дБ. Різниця між графіком кісткового та повітряного звукопроведення називається кістково-повітряним інтервалом.Якщо графік кісткового звукопроведення в нормі, а графік повітряного лежить нижче норми (присутня кістково-повітряний інтервал), це показник кондуктивної приглухуватості. Якщо графік кісткового звукопроведення повторює графік повітряного, і обидва лежать нижче за нормальний діапазон, це говорить про сенсоневральну приглухуватість. Якщо чітко визначається кістково-повітряний інтервал, і при цьому обидва графіки показують порушення, отже, приглухуватість змішана.
Основні поняття аудіометрії
Щоб зрозуміти, як розшифрувати аудіограму, спочатку зупинимося на деяких термінах і методиці аудіометрії.
У звуку дві основні фізичні характеристики: інтенсивність та частота.
Інтенсивність звуку визначається силою звукового тиску, який у людини дуже варіабельний. Тому для зручності прийнято користуватись відносними величинами, такими як децибели (дБ) – це десяткова шкала логарифмів.
Частоту тону оцінюють кількістю звукових коливань за секунду і виражають у герцах (Гц). Умовно діапазон звукових частот ділять на низькі – нижче 500Гц, середні (мовні) 500-4000Гц та високі – 4000Гц і вище.
Аудіометрія - це вимір гостроти слуху. Ця методика суб'єктивна і потребує зворотного зв'язку з пацієнтом. Дослідник (той, хто проводить дослідження) за допомогою аудіометра подає сигнал, а досліджуваний (слух якого досліджують) дає знати, чи він чує цей звук чи ні. Найчастіше для цього він натискає на кнопку, рідше піднімає руку або киває, а діти складають іграшки в кошик.
Існують різні види аудіометрії: тональна порогова, надпорогова та мовна.На практиці найчастіше застосовується тональна гранична аудіометрія, яка визначає мінімальний поріг слуху (найтихіший звук, який чує людина, що вимірюється в децибелах (дБ)) на різних частотах (як правило, в діапазоні 125Гц - 8000 Гц, рідше до 12 500 і навіть до 20000 Гц). Ці дані зазначаються на спеціальному бланку.
Аудіограма – графік слухових відчуттів пацієнта. Ці відчуття можуть залежати як від самої людини, її загального стану, артеріального та внутрішньочерепного тиску, настрою, так і від зовнішніх факторів — атмосферних явищ, шуму в приміщенні, відволікаючих моментів.
Як будується графік аудіограми
Для кожного вуха окремо вимірюють повітряну провідність (через навушники) та кісткову провідність (через кістковий вібратор, який мають позаду вуха).
Повітряна провідність - це безпосередньо слух пацієнта, а кісткова провідність - слух людини, виключаючи звукопровідну систему (зовнішнє та середнє вухо), її ще називають запасом равлика (внутрішнього вуха).
Кісткова провідність обумовлена тим, що кістки черепа вловлюють звукові вібрації, які надходять до внутрішнього вуха. Таким чином, якщо є перешкода у зовнішньому та середньому вусі (будь-які патологічні стани), то звукова хвиля досягає равлика завдяки кістковій провідності.
Бланк аудіограми
На бланку аудіограми найчастіше праве і ліве вухо зображені роздільно і підписані (найчастіше праве вухо зліва, а ліве вухо праворуч), як на малюнках 2 і 3. Іноді обидва вуха відзначаються на одному бланку, їх розрізняють або кольором (праве вухо завжди червоним , а ліве - синім), або символами (праве кругом або квадратом) (0---0---0), а ліве - хрестом (х---х---х)). Повітряну провідність завжди відзначають суцільною лінією, а кісткову – переривчастою.
По вертикалі відзначають рівень слуху (інтенсивність стимулу) в децибелах (дБ) з кроком 5 або 10 дБ, зверху вниз, починаючи від -5 або -10, а закінчуючи 100 дБ, рідше 110 дБ, 120 дБ. По горизонталі відзначаються частоти, зліва направо, починаючи від 125 Гц, далі 250 Гц, 500Гц, 1000Гц (1кГц), 2000Гц (2кГц), 4000Гц (4кГц), 6000Гц (6кГц) деякі варіації. На кожній частоті відзначається рівень слуху в децибелах, потім крапки з'єднують, виходить графік. Чим вищий графік, тим краще слух.
Як розшифрувати аудіограму
При обстеженні хворого насамперед необхідно визначити топіку (рівень) ураження та ступінь слухових порушень. Правильно виконана аудіометрія дає відповідь на обидва ці питання.
Патологія слуху може бути на рівні проведення звукової хвилі (за цей механізм відповідає зовнішнє та середнє вухо), таку приглухуватість називають провідникової або кондуктивною; на рівні внутрішнього вуха (рецепторний апарат равлика), дана приглухуватість є сенсоневральною (нейросенсорною), іноді буває поєднане ураження, таку приглухуватість називають змішаною. Вкрай рідко зустрічаються порушення на рівні слухових провідних шляхів і кори головного мозку, тоді говорять про ретрокохлеарну приглухуватість.
Аудіограми (графіки) можуть бути висхідними (найчастіше при кондуктивної приглухуватості), низхідними (найчастіше при сенсоневральної приглухуватості), горизонтальними (плоськими), а також іншої конфігурації. Простір між графіком кісткової провідності та графіком повітряної – це кістково-повітряний інтервал. По ньому визначають, з яким видом приглухуватості ми маємо справу: нейросенсорну, кондуктивну або змішану.
Якщо графік аудіограми лежить у діапазоні від 0 до 25 дБ за всіма досліджуваними частотами, то вважається, що у людини нормальний слух.Якщо графік аудіограми спускається нижче, це патологія. Тяжкість патології визначається ступенем приглухуватості. Існують різні розрахунки ступеня приглухуватості. Однак найбільшого поширення набула міжнародна класифікація приглухуватості, за якою розраховується середньоарифметична втрата слуху на 4 основних частотах (найважливіших для сприйняття мови): 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц і 4000 Гц.
1 ступінь приглухуватості - порушення в межах 26-40 дБ,
2 ступінь - порушення в діапазоні 41-55 дБ,
3 ступінь - порушення 56-70 дБ,
4 ступінь - 71-90 дБ та понад 91 дБ - зона глухоти.
1 ступінь визначається як легкий, 2 - середньоважка, 3 і 4 - важка, а глухота - вкрай важка.
Якщо кісткове звукопроведення в нормі (0-25дБ), а повітряне проведення порушено, це показник кондуктивної приглухуватості. У випадках, коли порушено і кісткове, і повітряне звукопроведення, але є кістково-повітряний інтервал, пацієнт має змішаний тип приглухуватості (порушення і в середньому і у внутрішньому вусі). Якщо кісткове звукопроведення повторює повітряне, це сенсоневральная приглухуватість . Однак для визначення кісткової звукопровідності необхідно пам'ятати, що низькі частоти (125Гц, 250Гц) дають ефект вібрації і досліджуваний може приймати це відчуття за слухове. Тому потрібно критично ставитися до кістково-повітряного інтервалу на даних частотах, особливо при важких ступенях приглухуватості (3-4 ступені та глухоті).
Кондуктивна приглухуватість рідко буває важкого ступеня, частіше 1-2 ступінь приглухуватості. Винятки становлять хронічні запальні захворювання середнього вуха, після хірургічних втручань на середньому вусі, вроджені аномалії розвитку зовнішнього та середнього вуха (мікроотії, атрезії зовнішніх слухових проходів), а також при отосклерозі.
Рисунок 1 — приклад нормальної аудіограми: повітряна та кісткова провідність у межах 25 дБ у всьому діапазоні досліджуваних частот з обох сторін.
На рисунках 2 і 3 представлені типові приклади кондуктивної приглухуватості: кісткове звукопроведення в межах норми (0-25дБ), а повітря порушено, є кістково-повітряний інтервал.
Мал. 2. Аудіограма пацієнта з двосторонньою кондуктивною приглухуватістю.
Щоб розрахувати ступінь приглухуватості, складаємо 4 величини – інтенсивність звуку на 500, 1000, 2000 та 4000 Гц і ділимо на 4, щоб отримати середнє арифметичне. Отримуємо праворуч: на 500Гц – 40дБ, 1000Гц – 40 дБ, 2000Гц – 40 дБ, 4000Гц – 45дБ, у сумі – 165 дБ. Ділимо на 4, дорівнює 41,25 дБ. Згідно з міжнародною класифікацією, це 2 ступінь приглухуватості. Визначаємо приглухуватість зліва: 500Гц - 40дБ, 1000Гц - 40 дБ, 2000Гц - 40 дБ, 4000Гц - 30дБ = 150, розділивши на 4, отримуємо 37,5 дБ, що відповідає 1 ступеня ту. По даній аудіограмі можна зробити наступне висновок: двостороння кондуктивна приглухуватість справа 2 ступеня, ліворуч 1 ступеня.
Мал. 3. Аудіограма пацієнта з двосторонньою кондуктивною приглухуватістю.
Аналогічну операцію виконуємо для малюнка 3. Ступінь приглухуватості праворуч: 40+40+30+20=130; 130: 4 = 32,5, 1 ступінь приглухуватості. Зліва відповідно: 45+45+40+20=150; 150:4 = 37,5, що також є 1 ступенем. Таким чином, можна зробити наступний висновок: двостороння кондуктивна приглухуватість 1 ступеня.
Прикладами сенсоневральної приглухуватості є малюнки 4 і 5. На них видно, що кісткова провідність повторює повітряну. При цьому на малюнку 4 слух на правому вусі в нормі (в межах 25 дБ), а зліва є сенсоневральна приглухуватість, з переважним ураженням високих частот.
Мал. 4.Аудіограма пацієнта із сенсоневральною приглухуватістю зліва, праве вухо в нормі.
Ступінь приглухуватості розраховуємо для лівого вуха: 20+30+40+55=145; 145:4 = 36,25, що відповідає 1 ступеня приглухуватості. Висновок: лівостороння сенсоневральна приглухуватість 1 ступеня.
Мал. 5. Аудіограма пацієнта з двосторонньою сенсоневральною приглухуватістю.
Для даної аудіограми показовою є відсутність кісткового проведення зліва. Це обмеженістю приладів (максимальна інтенсивність кісткового вібратора 45-70 дБ). Розраховуємо ступінь приглухуватості: праворуч: 20+25+40+50=135; 135:4 = 33,75, що відповідає 1 ступеня приглухуватості; зліва - 90 +90 +95 +100 = 375; 375: 4 = 93,75, що відповідає глухоті. Висновок: двостороння сенсоневральна приглухуватість справа 1 ступеня, зліва глухота.
Аудіограма при змішаній приглухуватості відображена малюнку 6.
Малюнок 6. Є порушення як повітряного, і кісткового звукопроведения. Чітко визначається кістково-повітряний інтервал.
Ступінь приглухуватості розраховуємо згідно з міжнародною класифікацією, яка становить для правого вуха середньоарифметичне значення 31,25 дБ, а для лівого — 36,25 дБ, що відповідає 1 ступеню приглухуватості. Висновок: двостороння приглухуватість 1 ступеня за змішаним типом.
Зробили аудіограму. Що потім?
Наприкінці слід зазначити, що аудіометрія перестав бути єдиним методом дослідження слуху. Як правило, для встановлення остаточного діагнозу необхідне комплексне аудіологічне дослідження, яке, крім аудіометрії, включає акустичну імпедансометрію, отоакустичну емісію, слухові викликані потенціали, дослідження слуху за допомогою шепотіння та розмовної мови.Також у ряді випадків аудіологічне обстеження необхідно доповнювати іншими методами дослідження, а також залученням фахівців суміжних спеціальностей.
Після діагностики слухових порушень необхідно вирішувати питання лікування, профілактики та реабілітації хворих із приглухуватістю.
Найбільш перспективне лікування при кондуктивній приглухуватості. Вибір напряму лікування: медикаментозного, фізіотерапевтичного або хірургічного визначається лікарем. У разі сенсоневральної приглухуватості поліпшення або відновлення слуху можливе лише при гострій її формі (при тривалості приглухуватості не більше 1 місяця).
У випадках стійкої незворотної втрати слуху лікар визначає методи реабілітації: слухопротезування або кохлеарну імплантацію. Такі пацієнти повинні не рідше 2 разів на рік спостерігатися у сурдолога, а з метою профілактики подальшого прогресування приглухуватості отримувати курси медикаментозного лікування.