Кайбс. 193Г.. Сскеши, 1936; Мстц, 1946. 1951; Мортоп и Иппес. 1936: Звислоц-кн, 1957; Моллер, 1959. 1960; Онхн, 1961; Звислоцки. 1962; Фишлер л др, 1966).

Живой интерес к сопротивлению барабапнон перепонки вызван тем, что, зиаи его, можно сулить о функциях виутренн(!го уха непосредственно примыкающего к барабанной перепонке, а это имеет существенное значенне для медицинской диагностики слуха. Имеющкеся в литературе результаты илме-рений ограничены областью ниж1Н1х частот (приблизительно до 3 кГц). Исключение составляют лишь результаты, приведенные Онхи и Ф1И1.лером н др Онн охватывают область частот до 10 кГц и получены нрн И1мереинях иа анатомически препарированном ухе. Поэтому в 1972 г. wIobc и Блауэрт для по.лучения дополнительных данных провели специальные измерения.

Прежде чем приступить к анализу рсзу.льтатов, рассмотрим кратко некоторые методы н1мереинй полного сопротивления барабанной перспошш. Часть нз них может быть использована также дли измерения сопротивления нагрузки головных телефонов. Обзор литературы по этому вопросу, не яв-лякядемуся предметом данной монографии, можею найти у Деланн (1964). Подробный обзор методов измерений акустических сопротнв.тений приведен в книге Беранека (1949).

Метод непосредственного измерения полного соиротивлешгя барабанной перепонки состоит в том, что на переиоикс измеряются звуковое лав.лепие н котебательная скорость. Звуковое давление легко может быть измерено с гомощью акустического зиняа (впервые j tot способ предложил Куль в 1939 г.) 11{мереиие ко.лебательиой скорости связано с онреде.1еннымн трудностями, но-вместо нее можно определять смещепие, продифференцирпвав которое по времени получаем к .лебательную скорость. Измерять смещетю перепонки можнг> с помощью емкостпых акустических зондов (Бекеши, 1941: Фншлср н др, 1966)-миниатюрного зеркальца, нак.1енваемого па барабанную перепонку (Бекеши. 1936). а также новыми методами с помощью лазерного интерферометра (Тондорф II Кхана, 1970). основанными на эффекте Л1есбауэра (Гнлад и др., 1967). Иа людях подобные измерении до настияшсг времени ие проводились.

Другой группой методов, основанной на измерении сопротивления барабанной лерепоньи как сопротивлении нагрузки длинной линии, можно определить, например, распределение вдо.ль линп1[ макснму.мов и минимумов звукового давления (Трегер, 1930). Однако для таких измерений потребовались бы линии длиной в неско.лько ,члин волн, которые трудно поддаются согласованию. Кроме того. coiipoTHB,ieiiHe барабанной перепонки как функция частоты чолжно измеряться по точкам. Другая возможность состоит в измерении модуля и фазы функции передачи звукового давления между двумя опреде-.1СННЫМН точками линии. Затем с помощью уравнения (15) по полученным результатам можно рассчитать сопротняленне нагрузки линии.

Акустическое но.лиое сопротпвленне можно опре.челить, подключая измеряемый обект к источнику звука с исходной объемной скоростью Qo=Vf,So и известным вн\тренн1М сепротив.1еннем Zt и измеряя звуковое дав.тсннёРп на на1рузке (Зяпслоски. 1957; Моллер, 1959. 1960). Искомое полное со-мротитенне рассчитывают по формуле

- . (17)

- gZi-Px

.тот метот поясняется рнс. 33, на котором изображены акустическая система и схема мектрпческого аналога. Если выбрать Zi очень больишм, то получим источник постоянной обллмной скорости. Тогда ZPxlqp Определить ЯиП Zi неизвестного источника звука можно, измерив рх на двух заведомо известных сопротивлениях*. При этом по.лучим два уравнении рх=

Здесь имеются в виду комплексные сопротивления.- /7рн. . ред.

=9olill . Ux=lo\Zt\\Zx\, нз которых можно определить £о uZj. Па рнс. 34 схематически показан метод, который применял автор. Аиаюгичиый метод был применен в 1961 г. Оихи. Он подключал к источнику постоянного звукового давления цепочку нэ двух иослсдовательно соединенных резисторов. Сопротивление одного резистора известпо, а другого -нет. По звуковому дав-.ченню па резистор неизвестного сопротивления можно было найти это сопротивление.

Еще один метод, который был использован Бекеши (1936) и Метцом <1946, 1951). основан на ирименсиин акустического моста, прсд.ю-

Рнс. 33. Измерение полного акустического соиротпвлеиия с помощью источника звука с известными параметрами.

жсниого в 1936 г. Шустером- Принщи! работы такого моста прои.июстрироваи на рис 35. В одно плечо моста включают измеряемое (2), в другое - регувн-руе.мое эталонное сопротивление (3). Мсмбран<1 (/) возбуждает плечи моста в иротивофазс. Когда измеряемое соироткв-пеине становится равным эталонному, сигналы в прослушиваемой днагона.пи моста (-i) пнанмно компенснру-

Рис 34. Метод измерения по шого входного

£ = -:- слухового канала.

а - искусственное ухо; о - эксперт.

ются. Практическая эффективность метода определяется в осповпом качеством переменного эталонного соиротив.1ения.

Трудности акустической балансировки можно обойти с помощью микрофонов, предварительно измерив звуковое давление перед искомым и эта.лонныч сонротивлениями и затем электрическим способом сбалаиснровав выходные напряжения микрофонов (э.лсктроакустический мост). Балансные (мостовые) методы usMqieuuH полного сопротивления барабанной перепонки вес более широко применяют в отолярлнголшии.

применяя некоторые нэ упомянутых методов, можно измерять не само сопротив.леипс барабанной перепонки, а входное полное сопротивление CvTyxo-вого канала. Затем, 11Спо.льэуя уравнение (16). можно найтм искомое сопро-

тпвлеиые барабанной перепонки. Часто для расчетов используют не уравнение длинной линии, а считают объеы воздуха между головкой измерительного прибора и барабанной перепонкой - элементом акустической упругости (Граи, 1968). Если в качестве допустимой считать ошибку 10%, то принятое приближение оказывается справедливым в диапазоне частот приблизительно до 1500 Гц. Точное значение граничной частоты зависит от положения го.човки измерительного прибора в слухопом канале

Рис. 35. Принцип работы акустического измерительного моста.

На рнс. 36, а приведены результаты измерений полного сопротивления) барабанной перепонки, полученные разными авторани. Данные, приводимые Звислоцки (1962), обобщают результаты, иряведениые большой, группой исследователей ио измерениям, проведенным на 120 экспертах (Трегер, 1930; Геффекеи. 1934; Ветцман и Кайбс, 1936; Бекеши, 1936; Метц, 1946; Моллер, i960; Мортои и Ионес, 1956). Измерения проводились, у самого входа слуховых каналов или ка небольшой их глубине. Кривые, приведенные Онхи (1961), получены на анатомических препаратах. Измери тельпые эончы помещались иепосредствеино у барабанной перепонки с обеих сторон. Различия результатов, полученных Звислоцки и Онхи. самими авторами объясняются по-разному. Минимумы н максимумы в области высоких частот иа кривых Онхи подтверждены работами Фишлера и др. (1966). Правда, эти авторы измеряли только модуль полного сопротивления барабанной иеренонкн также на анатомических препаратах.

На рнс 36,6 показаны резу.льтвты контрольных измерений (Лаве. 1972; Блаузрт, 1972), проводимых методом, показанный на рис 34. На графики ивиесены значения, усредненные по показаниям И экспертов, отмечены также некоторые среднеквадратнческие отклонения. Результаты наших измерений па порядок меньше, чем полученные Оихн. Порядок величин достигнутых нами результатов дополннтммьно проверялся и был подтвержден измерениями импульсным методом, проведенными иа пяти экспертах. Можно, по-видимому, утверждать, что полное акустическое сопротивление барабанной перепонки людей и анатомических препаратов сравнивать нельзя. Для нахождения частотной характеристики полного акустического сопротивления барабанной перепонки человека на частотах выше I кГц были проведены дополнительные измерения. Результаты измерений, показанные иа рис. 36.6, близки к данным, полученным Звислоцки в 1962 г. при измерениях на электрической аналоговой модели среднего уха.

Наконец, на рис. 37 приведены результаты измерений функиин передачи звукового давления на участие от входа слухового канала до барабанной перепонки. По ординатам отложены разности уровней звукового давления 20 log [£(f) и ipynnOBOe время задержки Trp=d/j/d2n/ [см. уравнение (42)]. На рисунках приведены результаты прямых яэмерепнП с помошью акустических зоидов. а также расчетные значении сопротнвлснпя барабаниоА перепонки (расстояние между точкой зондирования п барабанной перепонкой принято равным 21 мм). В принципе общий ход измеренных кривых совпадает с теоретическими предсказаниями Бекеши в 1932 г.