Связь дыхательного коэффициента с производительностью труда.

Рабочий день: 3ч 40мин – перерыв – 3ч 40мин. На графике показано, что ввод перерыва 15 минут повышает производительность на 5-7%. При высокой интенсивности работы вводили еще перерывы.

Исследования Сеченова (примерно 1895-1898гг.) Можно было с помощью наушников прослушивать биотоки (как напрягается мышца). Как-то он хитро прослушивал сердце и решил, что сердцечная мышца работает только треть интервала: активность ее длится около 0,4 с, а пауза – около 1,2 с. А если сердце так мало работает, то почему бы тоже не перейти на 8 ч рабочий день?)

Минимальная частота сокращений у головки сердечной мышцы, чем ближе к основной части сердца – тем больше.

Слуховой анализатор

Шум – это то, что не несет информации. Может быть помехой, а может и поддерживать бодрствование.

343-344 м/с – скорость распространения звука.

Слышимые колебания – частота от 20 до 20000Гц.

4-6 тысяч - хорошо отражаются; 20-300 тысяч – хорошо огибают поверхность. Определенный объем воздуха может резонировать на определенной частоте. В древних театрах сцена строилась так, чтобы звук прямой и отраженный соединялись. Звук может отражаться, соединяться с другой звуковой волной и входить с ней в одну фазу. Издалека хорошо слышно басы, но плохо – высокие частоты.

· 95-150 дБ – болевой уровень

· Приблизительно 65 дБ – нормальный звук

· 64 дБ – на расстоянии 1 метра в коридоре

Дирижеры могут различать до 70000 Гц. Неподготовленные слушатели различают до 10000-12000 Гц. Дальше была аудиограмма для юношеского возраста. Самое главное там, видимо, прогиб чувствительности где-то на средних частотах (от 500 до 3500 Гц). Там порог чувствительности ниже. При поражениях понижается чувствительность в самой чувствительной зоне.

Лучше всего локализуют звуки в диапазоне 20-800 Гц. Звуки с более низкими частотами локализуются за счет того, что их обертоны попадают в те же 20-800 Гц.

Наружный слуховой проход имеет частоту 3000 Гц. Барабанная перепонка – 1500 Гц. Каждый объем в наружном ухе имеет свою резонансную частоту, а их сумма равна 3000 Гц. Резонансная частота среднего уха – 1300Гц. На самом деле резонанс имеет распределение типа гауссианы, так как усиливается на разном диапазоне.

Барабанная перепонка. Овальное окно – 3,3 мм2 – концентрирует звук на маленькой площади. Может усилить звук до 22 раз.

Маскировка внятности речи.

Если человек стоит напротив на расстоянии 1м, то ему хорошо слышна речь в 67дб, сбоку 2 метра – 70 дб. По-разному действуют на анализатор звуки разной интенсивности. Если воздействие высокой интенсивности, то слух понижается. Звук диапазоном в 1 октаву не воздействует. Белый шум до 90 дБ не воздействует на звуковой анализатор.

Белый шум – частоты 20-20000 Гц в одной амплитуде.

Слуховая маскировка примерно на 800 Гц. Если интенсивность невысокая, то практически не сказывается на частотах выше и ниже. Чем выше интенсивность маскировки, тем больший диапазон она охватывает.

Хроническое утомление от шума 1-1,5 года не воздействует не производительность, зато позже она резко падает.

· Аудиометрическая фаза потери слуха – до 20 Гц. Если приближается к 20 дБ, то можно уловить прибором. Если нет, то незаметна.

· Фаза явного клинического развития – от 20 до 40 дБ.

· Фаза инвалидности – более 40 дБ

Методы оценки слуховой функции:

1. Тональная пороговая аудиометрия. Измеряют с 62 дБ на октавных частотах (125-1000-2000…16000Гц). С возрастом слух на высоких частотах ухудшается.

2. Пороговая речевая аудиометрия

Лекция 8, 23.10.12

Пришла на обсуждении распространения звуковых колебаний в жидкости. Это мы, видимо, к слуховой функции. На прошлой лекции обсуждали тональную пороговую аудиометрию. Есть еще речевая пороговая аудиометрия. Это про то, как пропадает слух на отдельные фонемы, морфемы и т.п.

3. Надпороговая тональная аудиометрия. На фоне белого шума подаются тональные частоты, по ним определяется кривая чего-то. Нужно несколько сеансов. При разных уровнях белого шума можно получить разные пороги. Строим порог, увеличиваем шум, строим другой, третий – и в какой-то момент происходит аудиометрическое восполнение: аудиограмма становится нормальной. Так и получается, что, например, рабочие из шумного цеха в самом цехе слышат нормально, а у себя на кухне просят родственников повторить едва ли не каждое слово. А когда они выходят на пенсию, у них остается потребность в шуме.

4. Речевая надпороговая аудиометрия. То же самое распознавание, но уже с фонемами, морфемами и т.п.

Белый шум, кстати, - это частоты с одинаковой амплитудой в слышимом диапазоне.

5. Тест «СС» - малые приращения интенсивности. В наушники экспонируют надпороговый тон (18-20дБ), порог. Потом этот порог удваивают, а потом начинают понемногу приращивать интенсивность звука. Чем меньше приращение испытуемый чувствует, тем лучше. А еще играет роль время экспозиции – и особенно оно важно в более позднем возрасте.

6. Тест на слуховой дискомфорт. Тоже выявляет определенный класс заболеваний, связанный с интенсивностью звуковой информации. Берут определенный порог в слышимом диапазоне и увеличивают интенсивность звука. Если меньше 40дБ для испытуемого – уже дискомфорт, то это нарушение слуха. Видимо, чем круче повреждения в слуховой системе, тем меньшие интенсивности звука оказывают болевое воздействие. 

7. Тест распада тона. Увеличивают интенсивность, и тон перестает распадаться. Какой диапазон от порога до стабильного распознавания частоты – такова чувствительность.

8. Тест Люшера. Позволяет выявить особенные нарушения слуха. Этот тест определяет порог увеличения интенсивности до 40 дБ и изменения частоты (с 1000 до 1010 Гц) и определяет, распознается ли этот прирост.

Интенсивность звука 64 дБ – это когда говорят в нормальной шумовой среде на расстоянии 1 м. Если собеседник стоит на расстоянии 1м слева или справа, ему нужно еще 6дБ (т.е. 70 дБ), а если сзади – то еще 12. Шепот в ухо – это 55 дБ. Нормальный голос –64 дБ. Очень громкий голос – 76дБ. Крик – 82 дБ. Вот такие мы тихие. С 95дБ – уровень дискомфорта. 127-130дБ уже опасно даже при кратковременном воздействии (может лопнуть барабанная перепонка).

Маскировка. Вышележащие частоты сильнее маскируют. Совершенно непонятный график.

Адаптация к уровню шума. На один наушник дают тон определенной интенсивности на некоторое время. Потом просят подобрать такую же интенсивность на втором наушнике, куда сначала ничего не предъявляли. Чем интенсивнее и дольше предъявляют звук, тем сильнее происходит адаптация: на втором ухе подрегулируют до более низкого уровня, чем исходный стимул (т.е. тенденция занижать интенсивность).

Слова и слоги. Длительность слога 50-100 мс, интервал между ними – 100 мс. Звуковое давление очень сильно меняется в процессе воспроизведения слога. К чему была эта бесценная информация, я уже не помню.

Чистый тон в 90дБ может вызвать нарушение слухового анализатора, если экспонируется 1 час в день. Особенно, если он идет на средних или высоких частотах. Поражение слухового анализатора зависит во многом от частоты, от интенсивности и от полосы пропускания. Что-то было про октаву, которая практически безвредна.

Снова маскировка. Комментарий к графику: если на фоне шума 47% слышно, тогда мы распознаем информацию, если меньше 47%, то мы ее различаем, но не распознаем. А еще на распознавание влияет реверберация – отражение звука от стен. Наиболее оптимальный период реверберации – 1-1,5 сек. В лесу примерно так и есть, это наиболее приближенно к естественным условиям.

В концертных залах пытаются оптимальную реверберацию создать искусственно. Например. В 1961 году построили Дворец Съездов. Строили криво, поэтому когда зал был пустой – все там нормально было с реверберацией. А как только туда набивалась публика – она сразу глушила звук. Поэтому пришлось строить специальный коридор, колдовать с динамиками и микрофонами, которые в итоге выпускали звук в зал с задержкой. Так создавался «митинговый» эффект. Сейчас есть специальные электрические примочки, которые задерживают звук на какое угодно время, и которыми, собственно, большую часть концертных залов подзвучивают. А когда разбирали зал Чайковского (этого в лекции не рассказывали), там под полом нашли глиняные трубы. И строители их покололи в труху да вынесли. Как бы это помягче выразиться… Негодяи. Вот.

Для военных нужд разработали команды, которые можно различить в контексте даже в условиях плохой слышимости. В условиях шума число и длина команд, кто бы мог подумать, ограничены. Если они будут слишком длинными, то никто ничего не поймет. На самом деле и в условиях нормальной слышимости многословные команды – это плохо.

Методы измерения шума.

Французские акустики пытались избавиться от шума в цеху: поставили у источников шума микрофоны, которые этот шум ловили и отправляли на динамики сигнал, инвертированный по фазе. Таким образом, вроде должны были заглушить шум. Получилось не очень: в некоторых местах помещения действительно стало тихо, зато в других сигнал наложился на шум в правильную фазу и там совсем звездец случился. В смысле, громко очень вышло)

Еще один метод спасения обсуждали. Если у вас за стеной какая-то хренотень выдает жуткий шум, который попадает на ваш пол и на ножки вашего стула уже преимущественно в виде вибрации, не унывайте. На источник шума можно надеть специальный колпак из звукопоглощающих материалов. Но они все равно не съедят все частоты. Поэтому источник, который все еще потряхивает вас в соседней комнате, ставят на платформу. Вуаля: он больше не мешает вам жить, так как и воздушный, и наземный пути распространения шума перекрыты.

Так вот, про измерение шума. Существуют – что бы вы думали? – шумомеры, которые обладают различными коэффициентами подавления. Следовательно, можно увидеть состав шума в помещении (мерить надо в 5-10 точках на уровне головы). В зависимости от положения в пространстве, в основном меняются высокочастотные составляющие. И снова непонятный график, причем, кажется, важный. График шумовых стандартов. На нем есть зоны:

· Зона тихого чтения

· Тихая зона

· Шумная зона

· А все, что выше, видимо, зона высокой опасности: даже при случайном воздействии можно получить нарушение слухового анализатора.

· Больше последней зоны – опасность глухоты.

Исследования в СССР. Предприятия были разбиты на различные помещения. Таблица стандартов у нас была ниже, чем где еще. Причем особенно ниже – в высоких частотах. Но последняя корректировка норм была сделана в 1995м году.

Лекция 9, 30.10.12

Хорошо локализуется звук низких частот в полумраке.

Скотомы – понижения чувствительности на сетчатке глаза. В том месте, где человек не видит, пустота заполняется тем же цветом, который превалирует в целом на сетчатке.

В основном хорошо локализуется от 200 до 800 Гц, другие частоты тоже локализуются, но за счет обертонов и гармоник. Более естественно воспринимается произведение в более широком диапазоне гармоник.

Случай в 80-е годы. Женщина приходила к семье Девишвили в 9 часов вечера слушать новости. Она носила слуховой аппарат и через минут 15-20 уходила из-за боли в голове. ВМ посмотрел ее слуховой аппарат, оказалось, что частотные усилители работают в той частотной области, в которой и так повреждение волосковых клеток. Поэтому ВМ оставил средние полосы, но усилил высокие и низкие частоты, т.е. усилил гармоники средних частот, что позволило немного улучшить слышимость.

Есть много работ, оценивающих взаимодействие слухового и зрительного анализаторов. Речь с визуальным изображением быстрее воспринимается. Спорно: какое место занимает визуальная информация при слуховом воспроизведении. Есть данные. Что студенты показывают более высокие результаты, когда слушают лектора, а не готовятся по записям. При визуализации информация запоминается лучше. При восприятии лектора много зависит от интонации, движений, жестов (например, ученик Конфуция воспроизвел все его труды после того, как император их сжег).

Какая-то статья: человек способен управлять слуховым восприятием, акцентируя внимание на одном звуке. Сущ. Латеральное торможение (исключение монотонно повторяющегося). Новый, резкие звук привлекает внимание человека. В слуховой модальности есть верхний и нижний порог. Мозг лучше воспринимает упорядоченную информацию. Речь различима, если она больше шумов на 8 дб (более 40% относительно шума). Восприятие речи существенно зависит от ее скорости. Слух способен утомляться при длительном воздействии шумов или высокой интенсивности звука, но через полминуту-минуту тишины восстанавливается. При длительном воздействии интенсивного звука мозг перестает на него реагировать.

Есть технические способы адаптации слуховой системы к звукам: примерно 1300 гц до 12-16 дб, за счет мышц наковальни и стремечка. 100-300 мс – порог срабатывания этих мышц. Стремечко поворачивается из-за усилий мышцы и касается овального окна только одной ножкой.