ГОСТ Р ИСО 389-7-2023 Государственная система обеспечения единства измерений. Акустика. Опорный нуль для калибровки аудиометрической аппаратуры. Часть 7. Опорный порог слышимости при прослушивании в условиях свободного и диффузного звуковых полей

        ГОСТ Р ИСО 389-7-2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений. Акустика

ОПОРНЫЙ НУЛЬ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ АУДИОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

Часть 7

Опорный порог слышимости при прослушивании в условиях свободного и диффузного звуковых полей

State system for ensuring the uniformity of measurements. Acoustics. Reference zero for the calibration of audiometric equipment. Part 7. Reference threshold of hearing under free-field and diffuse-field listening conditions

ОКС 13.140

Дата введения 2024-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2023 г. N 994-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 389-7:2019* "Акустика. Опорный нуль для калибровки аудиометрического оборудования. Часть 7. Опорный порог слышимости при прослушивании в условиях свободного и диффузного звуковых полей" (ISO 389-7:2019 "Acoustics - Reference zero for the calibration of audiometric equipment - Part 7: Reference threshold of hearing under free-field and diffuse-field listening conditions", IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/ТС 43 "Акустика". Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 389-7-2011

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

В некоторых аудиологических приложениях тестовые сигналы от громкоговорителей формируются в условиях свободного или диффузного звуковых полей. Настоящий стандарт устанавливает опорный нуль для калибровки аудиометрической аппаратуры, применяемой в аудиометрии в звуковом поле. Соответствующие методы аудиометрических испытаний установлены в [8] и [30].

В общем случае в силу различных субъективных обстоятельств пороги слышимости для разных людей слегка отличаются друг от друга. Однако для группы близких по возрасту людей с нормальным слухом может быть определена основная закономерность, характеризующая группу. Настоящий стандарт устанавливает пороговые уровни слышимости, применимые для людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет.

Уровни, устанавливаемые настоящим стандартом, относятся к условиям:

a) бинаурального прослушивания чистых тонов в условиях бегущих плоских звуковых волн, излучаемых источником, расположенным прямо перед испытуемым (фронтальное падение звука), при измерении уровня звукового давления бегущей звуковой волны в центральной точке предполагаемого расположения головы испытуемого при его фактическом отсутствии;

b) бинаурального прослушивания 1/3-октавных полос (белого или розового) шума в условиях диффузного звукового поля при измерении уровня звукового давления в центральной точке предполагаемого расположения головы испытуемого при его фактическом отсутствии.

Для частот вплоть до 8 кГц каждый набор устанавливаемых порогов слышимости может быть в равной степени применен для других полос (белого или розового) шума, ширина полосы которых меньше ширины критической полосы.

Устанавливаемые уровни основаны на данных, предоставленных лабораториями разных стран и являющихся наиболее достоверными и доступными в настоящее время. В приложении А приведены некоторые пояснения к исходным данным и исследованиям, выполненным при определении опорных порогов слышимости.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает уровни звукового давления опорных порогов слышимости для калибровки аудиометрического оборудования при выполнении следующих условий:

a) звуковое поле в отсутствии испытуемого образовано либо плоской бегущей волной (свободное звуковое поле), либо является диффузным звуковым полем, как определено в [30]. В случае свободного звукового поля источник звука расположен прямо перед слушателем (фронтальное падение звуковой волны);

b) в случае свободного звукового поля тестовые звуковые сигналы являются чистыми (синусоидальными) тонами, в случае диффузного звукового поля - 1/3-октавными полосами (белого или розового) шума;

c) уровень звукового давления измеряют при отсутствии испытуемого в точке, где должен быть расположен центр его головы;

d) прослушивание является бинауральным.

Примечание 1 - В [30] приведены коррекции пороговых уровней слышимости при прослушивании в условиях свободного звукового поля и заданных углах падения звука (45° и 90°), отличных от фронтального падения звука.

Примечание 2 - Другие условия испытаний приведены в [1].

Пороговые уровни приведены в числовой форме для предпочтительного ряда третьоктавных частот от 20 до 16000 Гц включительно в соответствии с [3] и дополнительно для некоторых аудиометрических частот вплоть до 18000 Гц.

Пороговые уровни, устанавливаемые настоящим стандартом, отличаются от аудиометрического нуля по [4]-[7], поскольку эти документы предполагают монауральное прослушивание через телефоны с уровнями звукового давления, создаваемого в стандартных акустических камерах связи и в имитаторах уха. В связи с этим величины, устанавливаемые в [4]-[7] и в настоящем стандарте, непосредственному сопоставлению не подлежат.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте нормативные ссылки отсутствуют.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;

- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.

3.1 порог слышимости (threshold of hearing): Уровень звукового давления, при котором испытуемый правильно распознает тестовый сигнал в 50% специально организованных повторяющихся опытах.

Примечание - Значение определяемого порога слышимости в значительной мере зависит от метода испытаний. Величины, устанавливаемые в стандартах серии ИСО 389, определены на основе метода испытаний по [8]. При использовании других методов можно ожидать расхождение в среднем на несколько децибел.

3.2 человек с нормальным слухом (ontologically normal person): Человек с нормальным состоянием здоровья, у которого отсутствуют признаки и симптомы ушных заболеваний, причем наружные слуховые проходы свободны от выделений, и который в течение жизни не подвергался избыточному воздействию шумов, действию вредных для слуха медикаментов и не имеет наследственной потери слуха.

3.3 опорный порог слышимости (reference threshold of hearing): Уровень звукового давления чистого тона заданной частоты или 1/3-октавного полосового шума, равный медиане бинауральных порогов слышимости людей с нормальным слухом (3.2) в возрасте от 18 до 25 лет включительно.

3.4 свободное звуковое поле (free sound field): Звуковое поле, в котором влияние ограждающих поверхностей помещения на звуковые волны пренебрежимо мало.

3.5 диффузное звуковое поле (diffuse sound field): Звуковое поле, образованное звуковыми волнами одинаковой интенсивности и приходящими в заданную точку приблизительно одновременно с равной вероятностью со всех направлений.

4 Требования

Опорные пороги слышимости для условий прослушивания, указанных в разделе 1, приведены в таблице 1. В данной таблице представлены также разности уровней звукового давления 1/3-октавного шума в диффузном звуковом поле и уровней звукового давления чистых тонов фронтально падающих бегущих волн для одинаковых порогов слышимости. Опорные пороги слышимости представлены на рисунке 1.

Таблица 1 - Опорные пороги слышимости при условиях прослушивания, указанных в разделе 1, и разности уровней звукового давления в свободном и диффузном звуковых полях

X - частота, Гц; Y - уровень звукового давления, дБ;

Рисунок 1 - Опорный порог слышимости чистых тонов при бинауральном прослушивании (фронтальное падение звуковых волн) и для 1/3-октавного шума при бинауральном прослушивании в диффузном звуковом поле

Примечание - В отличие от других стандартов серии ИСО 389 опорные пороги слышимости в таблице 1 приведены с точностью до 0,1 дБ. Это сделано для того, чтобы опорные пороги слышимости при прослушивании в условиях свободного звукового поля, приведенные в настоящем стандарте и в [2], имели одинаковую точность.

Приложение А

(справочное)

Пояснения к выводу опорных порогов слышимости

А.1 При прослушивании в условиях свободного звукового поля

В диапазоне частот от 20 до 12500 Гц уровни звукового давления опорных порогов слышимости при прослушивании в условиях свободного звукового поля, устанавливаемые в настоящем стандарте, взяты из [2]. Уровни звукового давления порогов слышимости для девяти дополнительных аудиометрических частот между 750 Гц и 18000 Гц были определены с помощью метода подгонки по [2] на основе данных 15 исследований, описанных в библиографических источниках к настоящему стандарту (см. рисунок А.1).

Был использован следующий метод подгонки.

За исключением результатов двух исследований [21] и [22], где представлены и использованы в процедуре подгонки средние значения, уровни порогов слышимости в диапазоне от 20 до 18000 Гц выражались как среднее медиан каждого исследования на каждой частоте, после чего они подлежали сглаживанию и интерполированию кубическими В-сплайнами. Полученные значения показаны на рисунке А.1. При расчете сплайн-функции число испытуемых не учитывалось. Для большей части этих исследований, содержащих данные для порогов слышимости и равных громкостей, условия испытаний соответствовали ИСО 226. Для остальных пяти исследований, в которых приведены данные только по порогам слышимости, общие сведения об условиях испытаний указаны в таблице А.1.

Примечание - В результате указанной замены опорные пороги слышимости при 20 Гц, приведенные в настоящем стандарте, отличаются от представленных в [2].

Рисунок А.1 - Экспериментальные данные, использованные для установления опорных порогов слышимости при прослушивании в условиях свободного звукового поля и для построения расчетной кривой, обеспечивающей наилучшую подгонку под экспериментальные данные

Таблица А.1 - Сведения об исследованиях порога слышимости при прослушивании в условиях свободного звукового поля, дополнительные по отношению к приведенным в [2, таблица С.1]

Таблица А.2 - Сведения о дополнительных исследованиях порога слышимости на частотах 20 Гц и 18000 Гц

А.2 При прослушивании в условиях диффузного звукового поля

Разности между опорными порогами слышимости при прослушивании в условиях свободного и диффузного поля были определены в девяти независимых экспериментальных исследованиях (см. [12]-[19]).

Указанные экспериментальные исследования включали в себя:

a) сравнение пятью испытуемыми громкости звука в условиях искусственного диффузного и свободного звукового поля ([12]);

b) измерения при помощи микрофонного зонда для обоих типов звукового поля (шесть испытуемых, диффузное поле в реверберационном помещении [13]);

c) объективные и субъективные измерения:

1) объективные измерения: реакция уха на свободное и диффузное звуковое поле (20 испытуемых, микрофонные зонды, сравнение результатов в искусственном диффузном звуковом поле со свободным полем [14]);

2) субъективные измерения: сравнение громкости 26 испытуемыми (сравнение результатов в искусственном диффузном звуковом поле со свободным полем [14]);

d) определение разностей между кривыми уровней равной громкости 20 и 40 фон в свободном и диффузном звуковых полях (12 испытуемых [15]);

e) измерения в свободном и диффузном звуковых полях для геометрической модели уха и 7 моделей ушной раковины ([16]);

g) измерения импульсной реакции уха с помощью случайных последовательностей максимальной длины в свободном звуковом поле (37 направлений прихода звуковых волн, микрофонные зонды, 13 испытуемых, качество диффузного поля оценивалось по характеристикам направленности [18]);

h) измерения импульсной переходной характеристики уха с помощью случайных последовательностей максимальной длины в свободном звуковом поле (97 направлений прихода звуковых волн, микрофонные зонды, 40 испытуемых, качество диффузного поля оценивалось по характеристикам направленности [19]).

На рисунке А.2 приведены результаты исследований [12]-[19] и сглаженная кривая.

Библиография