Пропускная способность слухового анализатора

18 Июня в 9:30 728 0


В данном разделе излагаются методика и результаты оценки возрастных изменений пропускной способности (С) по данным тональных аудиометрических исследований. Преимущества такой оценки связаны с возможностью интегрального выражения изменений функциональных способностей анализатора в целом. Использованный ниже вариант определения С основывается на учете разрешающей способности анализатора — его абсолютной и дифференциальной чувствительности. 

В качестве меры пропускной способности принимали величину С, которая рассчитывалась следующим образом: 
С = 1og2m, +log2m, 
где С — пропускная способность; m — экспериментально найденные дифференциальные пороги к изменению звука по частоте (v) и по интенсивности (φ) в диапазоне от абсолютного слухового порога до уровня верхней динамической границы слуха (уровня звукового дискомфорта). 

Для наглядности, наряду с величинами С, устанавливали также значения потерь информационной емкости, которые рассчитывали как разность экспериментально определяемой для какой-либо возрастной группы пропускной способности и величиной С базовой (контрольной) группы (18—25 лет). Учет показателей абсолютной и дифференциальной слуховой чувствительности проводили вблизи аудиометрических частот: 16, 32, 64, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 и 10 000 Гц. Эти частоты ограничивали зоны (полосы), в каждой из которых измеряли число ячеек, то есть различимых по частоте и интенсивности градаций сигналов. Для всех зон можно найти две величины С: C1 = log2Σm и C2 = log2Σm, где С1 — пропускная способность для простых, а С2 — для многокомпонентных сигналов. Расчет С1 и С2 проводили для восьми возрастных групп: 16—19, 20—29, 30—39, 40—49, 50—59, 60—69, 70—79, 80 лет и старше. 

Таким способом устанавливали С1 и С2 для каждой возрастной группы с учетом возрастных изменений порогов абсолютной и дифференциальной слуховой чувствительности. Значения дифференциальных порогов по частоте (ДПЧ или v) для всех возрастных групп брали по литературным данным (J. Hirsh, 1962; Е. Konig, 1957) . Учет дифференциальных порогов по силе звука (ДПС или φ) проводили как по литературным (J. Hirsh, 1952), так и собственным данным. Последние принимали во внимание и в отношении возрастных сдвигов слуховой чувствительности верхней границы воспринимаемых частот; верхней динамической границы слуха, основывающейся на критерии осязательного ощущения. 

Величины С рассчитывали без учета семантической значимости принимаемых сообщений и распределения фонологических речевых формант в диапазоне воспринимаемых человеческим ухом частот. При расчете С опускали зависимость изменения разрешающей способности анализатора в функции энтропии стимулов. 

Ряд допущений был связан с упрощением расчета С или неполнотой имеющихся сведений в отношении исходных величин. Так, поскольку дифференциальные пороги при интенсивности выше 40 дБ менялись мало над уровнем слуховой чувствительности, то их значения учитывали только в зависимости от частоты. Значения дифференциальных порогов при околопороговых уровнях слуховой чувствительности мы не принимали в расчет. Допускали, что пороги тактильного ощущения на звуки большой интенсивности у людей различного возраста одинаковы. Значения дифференциальных порогов по частоте и интенсивности ниже 125 и выше 8000 Гц приравнивали к значениям соответствующих граничных частот. Возрастную поправку для дифференциальных порогов по интенсивности вводили лишь для людей старше 70 лет. Величины этих поправок устанавливали экспериментально только для двух частот — 250 и 2000 Гц по чувствительности к амплитудной модуляции для этих звуковых стимулов. 


При всех сделанных допущениях остается основное преимущество информационной оценки анализаторной деятельности, связанное с возможностью интегрального выражения емкости слухового анализатора — выражения, учитывающего возрастные функции, с учетом разных факторов: изменения слухового поля и значений порогов дифференциальной слуховой чувствительности по силе и частоте. 

Приведенный выше разнохарактерный и емкий материал компактно выражается при помощи величин С пропускной способности анализатора, 

По указанной схеме рассчитывались значения С для всех рассматриваемых возрастных групп (рис. 1). Можно видеть, что для (см. рис. 1а) возрастные изменения развивались в форме монотонного падения от 17,5 бит на символ (б/с) для молодого возраста до 13,5 б/с — для самой старшей возрастной группы. Для С2 (см. рис. 1б) эти значения соответственно составили 145,2 и 91,6 б/с. Падение С1 и С2 с возрастом статически весьма существенно апроксимировалось линейной зависимостью. Линейный градиент падения составлял 0,05, а С2 — 0,5 б/с в год. Более точные значения зависимости, установленные при помощи линейного регрессионного анализа для значения градиентов, соответственно составили 0,06 и 0,82 (уравнение регрессии C1 = 0,0612Т+18,88 и С2 = 0,821 + 165,43 с надежными коэффициентами регрессии r (0,97 и 1,0). 

Возрастная динамика пропускной способности для чистых тонов (а) и многокомпонентных сигналов (б): 1 — информационная емкость системы; 2 — потеря информационной емкости системы относительно данных первой (контрольной) возрастной группы. По оси ординат — информационная емкость (С) в битах на символ (б/с); по оси абсцисс — возраст исследуемых.
Рис. 1. Возрастная динамика пропускной способности для чистых тонов (а) и многокомпонентных сигналов (б): 
1 — информационная емкость системы; 
2 — потеря информационной емкости системы относительно данных первой (контрольной) возрастной группы. 
По оси ординат — информационная емкость (С) в битах на символ (б/с); по оси абсцисс — возраст исследуемых. 

На основании изложенного можно считать, что описываемая сложными нелинейными зависимостями деятельность слухового анализатора выражается при вычислении возрастных сдвигов пропускной способности в виде простой линейной функции. Эта статистически надежная линейность позволила верифицировать исходное предположение о фундаментальности информационной характеристики анализаторной деятельности. Следует подчеркнуть, что эта линейность была получена в условиях приема как простых (С1), так и многокомпонентных (С2) сигналов. 

Оценка С пропускной способности может быть использована в клинико-аудиологической практике, где требуется интегральная оценка слуховой функции, при разработке технических средств реабилитации слуха, при экспертизе тугоухости, в инженерной психологии и связи.

Лопотко А.И., Плужников М.С., Атамурадов М.А.
Старческая тугоухость (пресбиакузис)
Похожие статьи
  • 24.02.2013 37044 15
    Тональная пороговая аудиометрия

    Тональная пороговая аудиометрия осуществляется при помощи аудиометров, которые производятся многими фирмами и отличаются друг от друга по функциональным возможностям и по возможностям управления. В них предусмотрен набор частот 125, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, и 8000 Гц (в...

    Аудиология
  • 24.02.2013 24490 7
    Тимпанометрия

    Первые работы, посвященные тимпанометрии, содержали описание отдельных тимпанограмм, характерных для той или иной патологии (Terkildsen, Thomsen, 1959; Brooks, 1968; 1969). Позднее были разработаны классификации тимпанограмм, из которых наибольшее распространение получили взаимно дополняющие...

    Аудиология
  • 20.02.2013 7102 10
    Слуховые вызванные потенциалы. Часть 1

    Исследование этого класса реакций определяется возможностью неинвазивной (т.е. с поверхности черепа) регистрации суммарной электрической активности слуховых центров у человека и животных. В виду малой амллитуды реакций при таком способе регистрации и значительного уровня помех за счет других...

    Аудиология
показать еще
 
Оториноларингология