Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №6» ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Лицей №6»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
на тему
«Наушники: как они влияют на
здоровье человека и
что нужно знать при покупке?»
по физике
ученицы 10а класса
Вобликовой Светланы Юрьевны.
Руководитель:
Афанасьева Елена Сергеевна.
г. Воскресенск - 2015
Содержание.
№ п/п
Наименование
Страницы
1.
Введение.
3-5
2.
Глава I.
6 - 11
Звук и его воздействие на организм
человека.
3.
Глава II.
12 - 14
Как устроены наушники?
4.
Глава III.
15 - 22
Виды наушников и их принципы
работы.
5.
Глава IV.
23 - 28
Как наушники влияют на здоровье
человека?
6.
Заключение.
29-30
7.
Список литературы.
31
8.
Приложение
32 - 33
2
Введение.
Каждый из нас хочет иметь модные вещи: одежду, обувь, аксессуары,
другие вещи. Модный интерьер, модный автомобиль, модные сумки, модные
наушники. Сегодня можно часто увидеть молодых людей и людей среднего
возраста в наушниках. Что это – дань моде, желание быть стильным?
Наверное. Наушники сегодня очень популярны,
ими
пользуется
большое
количество
людей,
модных молодых людей, кто следит за всеми
тенденциями в мире моды. До недавнего времени
традиционные
наушники
были
довольно
большими и громоздкими. Их просто невозможно было использовать во
время передвижения по улице, в транспорте, при занятиях спортом и в
других местах. В таких огромных «топорных» наушниках на голове человек
выглядел как инопланетянин. Сегодня наушники прошли очень долгий путь
от громоздких устройств прошлых лет до легких, стильных, удобных
наушников современности. Но, оказывается, стильные наушники — скорее
аксессуар, чем хорошее оборудование для наслаждения звуком.
Актуальность темы исследовательской работы,
выбранной мною, состоит в том, что выходя на
перемене в школьный коридор, я наблюдаю, как много
детей ходит с наушниками. А другая часть учеников,
уже сняв наушники громко, чуть ли не крича, беседуют друг с другом. Все
больше школьников и студентов страдают от проблем со слухом. И если
отбросить разного рода травмы, то шумовая нагрузка,
получаемая в свободное время, - основная причина
повреждения звукочувствительных клеток внутреннего
уха. Отчего, собственно говоря, и начинаются проблемы со
слухом. Профессор Меллер из шведской аудиологической
клиники при университетской больнице в Эребру выразил
3
свои опасения насчет того, что человечество может получить целое растущее
поколение, у которого
будут наблюдаться проблемы со слухом. И это
произойдет довольно рано и будет связано с наушниками. Учёные бьют
тревогу - постоянное использование наушников может оказать вредное
воздействие на их здоровье. По словам профессора Меллера, сильный звук,
который направлен на внутреннее ухо, очень опасен, а еще опаснее
наушники, которые вставляются в ушную раковину.
Ученики
нашего
лицея
любят
пользоваться
наушниками.
В
проводимом мной анкетировании приняли участие 70 обучающихся: 32
обучающихся
9-х классов и 38 лицеистов 10-11-х классов. Результаты
получены следующие.
Вопросы
Результат
Не пользуются наушниками
13%
Пользуются наушниками менее 1 часа в день
13%
Пользуются наушниками 1-2 часа в день
34%
Пользуются наушниками 2-3 часа в день
51%
Пользуются наушниками более 6 часов в день
2%
Знают о вреде наушников
29%
Понимают, что при использовании наушников громкость
16%
музыки должна быть такой, что окружающие люди не
должны слышать эту музыку
Как видим по результатам анкетирования лицеисты не в полной мере
владеют информацией о вреде наушников. Считаю, что именно по этой
причине моя работа будет им интересна и познавательна. Кроме того, мной
будут разработаны рекомендации учащимся и взрослым по использованию
наушников.
Я считаю, что это в дальнейшем может помочь в правильном выборе
наушников и в безопасном их использовании. Ведь, если изучить строение и
4
принцип работы наушников, и доказать, как они влияют на организм
человека при постоянном использовании, то можно избежать проблемы со
слухом в старости.
Основная цель этой работы - доказать, что изобретение наушников не
только приносит удовольствие, но и ущерб здоровью.
Задачи: 1) выяснить, как влияет на здоровье человека прослушивание
музыки в наушниках; 2) изучить принцип работы наушников и выяснить, на
что
необходимо
обращать
внимание
при
выборе
наушников;
3)
проанализировать и систематизировать материал о видах наушников; 4)
сделать вывод о существовании (или о несуществовании) безопасных
наушников для организма человека.
Данная работа состоит из четырёх глав, введения и заключения. В первой
главе идёт речь о воздействии звука на организм человека. Вторая глава даёт
ответ на вопрос, как устроены наушники. В ней приводятся результаты
экспериментов по изучению наушников. О видах наушников и их принципах
работы повествуется в третьей главе. В четвёртой главе на основе анализа
статей в СМИ делается вывод о вреде наушников для здоровья человека. В
этой же главе приводятся результаты микроисследований в рамках данной
работы.
5
Глава I.
Звук и его воздействие на организм человека.
Звук – это распространяющиеся в упругих средах – газах, жидкостях и
твёрдых телах – механические колебания, воспринимаемые органами слуха.
При достижении звуковой волной какой-либо точки пространства,
частицы вещества, до того не совершавшие упорядоченных движений,
начинают колебаться. Любое движущееся тело, в том числе и колеблющееся,
способно совершать работу, то есть оно обладает энергией. Следовательно,
распространение
звуковой
волны
сопровождается
распространением
энергии. Источником этой энергии является колеблющееся тело, которое и
излучает в окружающее пространство (вещество) энергию.
Органы слуха человека способны воспринимать колебания с частотой от
20 Гц до 20000 Гц. Механические колебания с указанными частотами
называются звуковыми или акустическими (акустика – учение о звуке).
Итак, звук – это волновой колебательный процесс, происходящий в
упругой среде и вызывающий слуховое ощущение. Основные физические
характеристики звука – частота и интенсивность колебаний. Они и влияют на
слуховое восприятие людей.
Частота колебаний – это число полных колебаний за одну секунду. Чем
больше частота колебаний, тем более высокий звук мы слышим.
Микроисследование №1.
Звук и частота.
Оборудование: шарики воздушные, монеты разного достоинства,
шестигранная гайка.
Выполнение:
Берем монеты разного размера (мы взяли 10 коп., 50 коп., 1 руб.).
Просовываем монеты в шарики, а потом их надуваем. Завязываем шарики и
начинаем быстро вращать.
6
Выводы и результаты:
1) чем больше и тяжелее монета, тем
ниже звук ее вращения;
2) чем медленнее вращается монета,
тем ниже звук.
Теперь берем шестигранную гайку.
Вставляем в другой шарик, надуваем его и завязываем. Раскручиваем и
наслаждаемся звуком вибрации из-за соударения стенок гайки с внутренней
стенкой шарика. Можно даже потрогать шарик во время вращения гайки, и
почувствовать частоту вибрации.
Выводы и результаты:
1) чем выше звук, тем больше частота, чем ниже звук, тем меньше
частота.
Ухо человека наиболее чувствительно к звукам с частотой от 2000 до
5000 кГц. Наибольшая острота слуха наблюдается в возраст 15-20 лет. С
возрастом слух ухудшается.
Вторая
основная
характеристика
–
амплитуда
колебаний.
Это
наибольшее отклонение от положения равновесия при гармонических
колебаниях. На примере с маятником – максимальное отклонение его в
крайнее левое положение, либо в крайнее правое положение. Амплитуда
колебаний определяет интенсивность (силу) звука.
Микроисследование №2.
Сила звука и интенсивность колебаний.
Оборудование: консервная банка, затянутая с одной стороны резиной,
зеркальце (или кусочек фольги).
Выполнение:
7
Пользуясь консервным ножом, вырежем у банки оба дна. С одной
стороны на банку натянем резину от воздушного шарика и прочно укрепим
ее ниткой.
Второй
конец банки оставим открытым. К резине каплей
любого клея прикрепим зеркальце (фольгу).
Зеркальцем поймаем солнечный зайчик и направим его на стену
(источником света для наших опытов является солнце). Источником звука
послужит собственный голос. Вибрации воздуха передаются резиновой
мембране, а через нее — зеркальцу, которое рисует световым зайчиком узор
на стене. Качественные различия между звуками легко здесь увидеть.
Выводы и результаты:
1)
гласные
звуки
дают
большую
частоту колебаний; шипящие – меньшую;
2) если пропеть гамму: до-ре-ми-фасоль, так как звуки изменяются по высоте;
соответственно, частота колебаний зайчика на стене увеличивается;
3) свист – это звук с большой амплитудой колебаний, т.е. громкий звук.
Чем громче звук, тем больше звуковое давление, оказываемое на резиновую
оболочку. Соответственно, больше и амплитуда колебаний.
Сила
звука,
или
его
интенсивность,
определяется количеством
акустической энергии, протекающей за одну секунду через площадь в один
квадратный сантиметр. Следовательно, интенсивность акустических волн
зависит от величины акустического давления, создаваемого источником в
среде.
Интенсивность волны может быть вычислена по формуле:
Ј=ωυ=½ρυω2А2,
где ρ – плотность среды, А – амплитуда колебаний.
С интенсивностью звука в свою очередь связана громкость.
8
Уровень интенсивности (громкости) вычисляется по формуле:
L= 10lg J/J0,
где J0 – стандартный порог слышимости, равный 10-12 Вт/м2 при частоте
ν = 1 кГц.
Чем больше интенсивность звука, тем он громче. Однако эти понятия не
равнозначны. Громкость – это мера силы слухового ощущения, вызываемого
звуком. Звук одинаковой интенсивности может создавать у различных людей
неодинаковое по своей громкости слуховое восприятие..
Орган слуха у человека – ухо (auris). В ухе различают три части:
наружное, среднее и внутреннее.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода,
соединяющих её с барабанной перепонкой. Основная функция наружного уха
–
определение
направления
на
источник
звука.
Слуховой
проход
представляющий сужающуюся внутрь трубку длиной в два сантиметра,
предохраняет внутренние части уха и играет роль резонатора. Слуховой
проход заканчивается барабанной перепонкой – мембраной, которая
колеблется под действием звуковых волн. За барабанной перепонкой
расположены три маленьких соединённых между собой косточки: молоточек,
наковальня
и
стремя,
с
помощью
которых
колебания
передаются
внутреннему уху.
На барабанную перепонку действует звуковое давление р1, что
обусловливает силу F1=p1*S1 (1)
9
На овальное окно внутреннего уха при этом
действует сила F2, создающая звуковое давление
р2 в жидкой среде. Связь между ними: F2=p2*S2 (2)
Система
косточек
работает
как
рычаг
относительно оси О с выигрышем в силе со
стороны внутреннего уха в 1,3 раза у человека,
поэтому можно записать F1/F2=ℓ2/ℓ1 (3)
Разделив (1) на (2) и сопоставляя это
отношение с (3), получаем
F1/F2 = (p1S1) / (p2S2) = ℓ2/ℓ1
Откуда р2/р1 = S1/S2 . ℓ1/ℓ2 = 20*1,3 = 26
На таком уровне
увеличивает среднее ухо передачу наружного
звукового давления внутреннему уху.
Ещё одна из функций среднего уха – ослабление передачи колебаний в
случае звука большей интенсивности. Это осуществляется рефлекторным
расслаблением мышц косточек среднего уха.
Среднее ухо соединяется с атмосферой через слуховую ( евстахиеву)
трубу.
Наружное и среднее ухо относятся
к звукопроводящей системе, а
звуковоспринимающей является внутреннее ухо.
Главной частью внутреннего уха
является улитка, преобразующая
механические колебания в электрический сигнал. Кроме улитки к
внутреннему уху относится вестибулярный аппарат.
Улитка человека является костным образованием. Между улитковым
каналом и барабанной лестницей вдоль улитки проходит основная
(базилярная) мембрана. На ней находится кортиев орган, содержащий
рецепторные( волосковые) клетки, от улитки идёт слуховой нерв. Кортиев
10
орган и является преобразователем механических колебаний в электрический
сигнал.
Во внутреннем ухе прослеживается определенная функциональная цепь:
колебание мембраны – раздражение волосковых клеток - генерация
электрического сигнала. А электрический сигнал поступает в мозг через
нервные волокна.
Некоторые формы глухоты связаны с поражением рецепторного
аппарата улитки.
При действии звука в слуховом анализаторе происходят сравнительно
медленные процессы, изменяющие его возбудимость. После прекращения
действия звука эти изменения постепенно исчезают, и возбудимость
слухового анализатора восстанавливается. При
длительном действии
сильного звука возбудимость понижается — адаптация к звуку, а при
длительном пребывании в тишине она возрастает — адаптация к тишине.
Наибольшая адаптация — в зоне более высоких звуков. Адаптация обратно
пропорциональна силе звука. Поэтому вследствие адаптации субъективная
громкость увеличивается только до определенного предела, несмотря на
возрастание интенсивности звука. Адаптация характерна для нормально
функционирующего слухового анализатора и не тождественна утомлению.
Она повышает работоспособность органа слуха, а утомление — это
понижение его работоспособности. Утомление наступает при действии звука
в течение нескольких часов и в отличие от адаптации сохраняется длительное
время. Продолжительный отдых прекращает утомление.
11
Глава II.
Как устроены наушники?
Что же у наушников внутри? Какие физические явления лежат в основе
их устройства?
По сути это дужка на которые крепятся две чашечки. В каждой из них
имеется динамик. Они снабжены мягкими валиками (амбушюр). Большая
часть наушников
- электромагнитные. В наушнике имеется постоянный
магнит, на его сердечнике находится электромагнит, который жестко
соединен с мембраной. При прохождении переменного тока через
электромагнит, его катушка перемещается вдоль сердечника, а вместе с ней и
колеблется мембрана.
А теперь выполним эксперимент. Попробуем разобрать наушник с
целью узнать его содержимое и лучше понять принципы его работы.
В качестве подопытных были взяты отслужившие верой
и правдой в течение нескольких месяцев наушники
Philips.
1. Снимем приклеенный силиконовый колпачок.
2. Затем острым предметом отделяем приклеенный
к корпусу излучатель. Видим отчётливо узелок на
проводе – такими узелками обычно препятствуют
вырыванию провода из корпуса – узелок выступает
в роли стопора.
3. С задней стороны отделяем декоративную заглушку.
Под ней расположены два фильтра (на фото черный и
белый). Корпус наушников не делают замкнутым,
мембрана работает как поршень. Если корпус замкнуть,
то мембрана при колебании будет испытывать сопротивление воздуха, что
скажется на качестве воспроизведения (если во время воспроизведения
12
закрыть пальцем отверстие – пропадут низкие частоты). А чтобы внутрь
наушника не попадала грязь – отверстие защищено фильтром.
4. А вот и сам излучатель – сердце любой
акустической системы.
5. С излучателя снимаем декоративную защитную
сеточку.
6.Далее
снимаем
с
излучателя
защитный
экран.
Пленочка с красной окружностью – мембрана. К
мембране приклеена медная катушка (тот самый
красный ободок), которая всё время находится в
магнитном поле. Пленочка снабжена ребрами жесткости, чтобы совершать
колебания
в
плоскости,
перпендикулярной
излучателю,
сильно
не
деформируясь.
7. А вот и катушка крупным планом. Катушка, как
правило, представляет собой каркас, закрепленный на
мембране и имеющий обмотку из тончайшей медной
проволоки с сопротивлением в диапазоне от 20–120 Ом
(буквально в последние годы за рубежом появился стандарт 50-600 Ом).
Именно на выводы обмотки подается напряжение, которое находится в
прямой зависимости от источника звукового сигнала.
8. Теперь разберёмся с магнитной системой излучателя.
Неодимовый магнит, в виде шайбочки, закреплен клепкой
в чашке, которая работает как магнитная линза. В
результате, в зазоре, в котором находится катушка,
образуется интенсивное магнитное поле, которое будет меняться в
зависимости от звукового сигнала и, в свою очередь, будет перемещать
13
магнит, а вместе с ним и мембрану, колебания которой
становятся источником звука.
9. Магнитная система в разобранном состоянии
выглядит следующим образом (см.фото). Магнит –
шайбочка справа.
14
Глава III.
Виды наушников и их принципы работы.
Наушники – это устройство для персонального прослушивания музыки
и иных звуковых сигналов. Наушники нужны, чтобы слушать музыку одному
и поменьше мешать этим процессом окружающим, или чтобы сами
окружающие
поменьше
мешали
вам.
Их
используют
в
домашних
аудиосистемах, музыкальных центрах, компьютерах, плеерах, мобильных
телефонах, смартфонах и прочих портативных устройствах.
С 1910 до 1958 года наушники использовались лишь для
радиосвязи. Это был прототип — детали телефона,
скрепленные вместе. С 1958 года начали использоваться
стереофонические наушники.
С
1979
года
музыку
стало
возможным слушать с помощью
плеера
и
появились
маленькие
компактные наушники.
В 1989 году были представлены первые наушники с шумоподавлением,
предназначенные для авиационной промышленности.
В общем, за прошедший век наушники прошли путь
от «только для военных» до одного из самых
массовых средств потребления информации.
А ведь сейчас продается все больше и
больше смартфонов и планшетов, значит, наушников
станет еще больше.
iPhone 5 повлек за собой появление новых
наушников — теперь они похожи на перископ. Говорят,
что они направляют звук прямо в ухо и хорошо держатся.
15
Наушники – это незаменимый атрибут для многих меломанов,
компьютерщиков и простых людей, любящих время от времени использовать
данный вид воспроизведения музыки вместо привычных звуковых колонок.
Правильно
выбранные
наушники
позволят
получить
куда
больше
удовольствия, чем наушники купленные “наугад”. При выборе наушников
следует в первую очередь обращать внимание на их тип, а не на цену, как это
делают многие. Именно от типа наушников будет всецело зависеть качество
звучания и комфорт их использования.
При покупке наушников необходимо ориентироваться на следующее:
1) вид наушников; 2) тип наушников; 3) тип подключения наушников; 4)
микрофон; 5) импеданс; 6) фирма-производитель наушников; 7) вид
наушников.
Итак, обо всё по порядку.
Что касается конструкции наушников, то они делятся на 4 основных
вида: вкладыши; вставные (или как их ещё называют – затычки); накладные;
мониторные. Остальные же типы не имеют особой популярности среди
потребителей.
ВИД
ХАРАКТЕРИСТИКА
Вкладыши
Эти
наушники
также
называют
“таблетками”.
Во
многих плеерах и телефонах они
идут в комплекте. Однако имеют
несколько весомых недостатков. 1)
легко
пропускают
шум;
2)
практически не воспроизводят
низкие частоты (причина - малый
диаметр мембраны); 3) их формы
все одинаковые, не у каждого
человека этот тип наушников
“сидит” хорошо в ушах – они
легко выпадают, стоит только
немного
задеть
провод.
Единственным
достоинством
данного вида наушников является
их низкая цена.
ВНЕШНИЙ ВИД
16
ВСТАВНЫЕ
НАКЛАДНЫЕ
Эти наушники более узкие и на
конце имеют силиконовые (или
резиновые) насадки, позволяющие
вставлять наушники немного в
глубь уха. Насадки обеспечивают
отличную
шумоизоляцию,
поэтому их можно использовать
даже в поездке в метро. Как
правило,
к
качественным
вставным наушникам прилагается
набор насадок разного размера,
что
позволяет
подобрать
идеальный для себя вариант.
Если
говорить
о
качестве
вставных наушников, то оно
гораздо выше, однако и здесь
диаметр мембраны мал, поэтому
ограничение в воспроизведении
низких
частот
будет
присутствовать.
Этот вид наушников может
предоставить меломанам гораздо
высшее качество звука, нежели
предыдущие. Они имеют гораздо
большую мембрану и хорошо
прижимаются к ушам. Для
подавления шума используются
специальные
накладки
из
поролона или похожего материала.
Имеют
вполне
легкую
конструкцию, которая достаточно
органично
смотрится
с
портативным
плеером
или
мобильником. Крепления бывают
тоже разнообразными: крепятся на
оголовье, затылке или вообще на
каждом ухе отдельно.
МОНИТОРНЫЕ Этот класс наушников содержит в
себе,
как
профессиональные
варианты
техники
(для
звукозаписывающих студий, к
примеру), так и модели для
домашнего
использования.
17
Мониторные наушники имеют
амбрашюры,
так
называемые
чашечки, охватывающие всё ухо и
не
дающие
возможности
проникновению шумов извне. У
них огромный диаметр мембраны,
которая
дает
возможность
воспроизвести звук в диапазоне
всех возможных частот. Поэтому
такие модели особенно ценятся
почитателями хорошего звука и
профессионалами.
Единственным недостатком будут
размеры, они огромны.
ВЫВОД: по данной классификации для получения высокого качества
звука лучше выбирать наушники накладного типа или мониторные.
Следующий момент – тип наушников. Он напрямую зависит от
конструкции, которая используется излучателем. Сегодня принято все
наушники делить на три основные типа: динамические; арматурные;
электростатические.
ТИП
ХАРАКТЕРИСТИКА
Динамические
В
основу
положен
электродинамический
принцип
преобразования.
Технически
динамические
наушники
представляют собой мембрану или,
как её ещё называют излучатель,
катушку
и
провод.
За
счёт
переменного тока, пускаемого по
проводу, создается магнитное поле
вокруг катушки, которое и передает
колебания на излучатель (мембрану).
Динамические наушники не были бы
такими популярными, если бы не
низкая цена данной техники. Кроме
того, каждый год конструкция
совершенствуется, и добавляются всё
новые материалы, которые помогают
ВНЕШНИЙ ВИД
18
улучшать качество воспроизводимого
звука.
Арматурные
Арматурный тип наушников был
назван так из-за своего арматурного
излучателя.
Принцип
работы
существенно
отличается
от
динамического
типа.
Разница
заключается в наличии пластины из
ферромагнитного сплава, которая
выглядит в виде буквы “П”. За счёт
постоянного воздействия на магнит и
переменного поля, которое излучает
катушка, данная пластина производит
колебания.
Непосредственно
к
арматуре
крепится
диафрагма,
которая и позволяет воспроизводить
звук, который слышит человек.
Следует отметить одну очень важную
вещь – искажение во время
воспроизведения ничтожно мало, в
результате чего звук становится
максимально
чистым.
Частыми
покупателями арматурных наушников
становятся
музыканты,
которые
приобретают это устройство для
своей
профессиональной
деятельности.
Электростатичес Принцип работы электростатических
типов наушников заключается в
кие
колебании очень тонкого излучателя
между двумя электродами. Под
действием постоянного тока и
высоковольтного сигнала мембрана
совершает движения то к одному
электроду, то к другому. Излучатель с
легкостью принимает любую форму,
что позволяет воспроизводить звуки
очень высокого качества. В этом и
заключается основное преимущество
электростатических
наушников.
Однако такие наушники дороги.
Кроме того, сложная конструкция
наушников требует высоковольтного
19
усилителя, который обеспечит подачу
нужных частот. Кроме усилителя
должна быть также и аудиотехника
высокого класса (Hi-End или Hi-Fi).
ВЫВОД: по данной классификации для получения минимума
звукового искажения и высокого уровня чувствительности подойдёт
арматурный тип наушников. Только за такое высокое качество придётся
платить дороже, чем за динамические наушники.
Следующим важным моментом при выборе наушников будет тип
подключения к источнику звука. Существует 2 типа подключения:
проводные; беспроводные.
Беспроводные наушники станут отличным вариантом
для тех людей, которым нужна свобода действий и
перемещений по офису или квартире. Они не будут лишний
раз сковывать Вас в передвижениях и обеспечат настоящий
комфорт. Однако недостатком беспроводных наушников
всегда будет потеря качества звукового сигнала.
К недостаткам проводных наушников также можно
отнести большой вес из-за наличия в них батареек, а также
постоянную смену этих элементов питания. А менять их
придется действительно часто, т.к. две батарейки обычно
держат заряд в течение нескольких часов, после чего
нужно менять их на новые, а это не всегда удобно и практично. Что касается
непосредственного подключения наушников (штекера), то большинство из
них используют разъём 3.5 мм Minijack (MP3-плееры, компьютеры и
смартфоны). Тем не менее, некоторые модели смартфонов и мобильных
телефонов могут использовать свой нестандартный тип подключения. Этот
момент нужно учитывать при выборе и покупке.
20
ВЫВОД: Если ставить на первое месте получение максимально
качественного
звучания,
то
лучше
воспользоваться
проводными
наушниками.
Следующий важный момент – это микрофон. Наличие встроенного
микрофона превращает любые наушники в настоящую гарнитуру. Поэтому,
если приобретать наушники для телефона или для компьютера, то данная
функция обязательно должна быть. Наушники для телефона с микрофоном
позволят отвечать на звонки, не снимая их, кроме того, большинство таких
моделей оснащены небольшим пультом, встроенным в провод, который
позволит ответить на звонок, переключить песню, а также изменить уровень
громкости. Выбирая “уши” для компьютера, микрофон тоже не будет
лишним, ведь он станет незаменимой вещью при общении по Скайпу и
подобным программам, позволяющим общаться по Интернету, но наушники
с микрофоном для компьютера отличаются от телефонных, так как у них есть
2 штекера.
Кто бы задумался при покупке наушников об импедансе. Оказывается,
это
очень
важная
характеристика.
Импеданс
–
это
номинальное
сопротивление наушников по переменному току. Измеряется он в Омах. Этот
параметр зависит от того, для каких целей куплены наушники.
16-40 Ом Для мобильных телефонов, MP3-плееров и прочей портативной
техники. Этот диапазон позволит обеспечить должную
громкость, даже несмотря на малую мощь входящего сигнала в
наушники.
100-150
Ом
от 150
Ом
более 300
Ом
Если подключать наушники к звуковым картам в компьютере
или к медиацентру, но без специального усилителя.
Если подключать усилитель качества сигнала.
Высокого класса наушники имеют сопротивление более 300 Ом,
однако они должны подключаться к таким же мощным
источникам звука.
21
ВЫВОД: импеданс (сопротивление) делает звук более чистым, однако
и более тихим, поэтому нужны усилители сигнала.
Выбирая
наушники,
необходимо
обратить
внимание
и
на
чувствительность – максимальную громкость наушников. Она может
исчисляться от 32 дБ до 130 дБ. Чем больше чувствительность, тем громче
звук. Если выбирать модель для улицы, то чувствительность должна быть
более 100 дБ, в противном случае звук будет казаться тихим. Оптимальным
выбором станут накладные наушники или вкладыши. Кстати, не стоит
забывать, что 140 децибел – это болевой порог человеческого слуха, поэтому
не стоит долго прослушивать музыку в таких наушниках.
Фирма-производитель
наушников
занимает
у
покупателей
не
последнее место при покупке наушников. Самыми лучшими и популярными
фирмами наушников стали следующие марки: AKG; HAMA; Panasonic;
Sennheiser; Philips; Ritmix; Sony; Stax.
Основные характеристики мы разобрали. Но есть ещё некоторые
моменты, на которые следует обращать внимание при покупке наушников.
Важным критерием является частотный диапазон. Именно от него
зависит качество передачи звука, его глубина, насыщенность, достоверность
звукопередачи, а также отсутствие искажений на низких и высоких частотах.
Частотные характеристики выражаются в герцах и килогерцах, типичное
описание диапазона может выглядеть следующим образом: 10Гц – 23кГц или
15Гц – 19000Гц. Общее правило здесь таково: чем меньше первое значение,
показывающие низкий, басовый предел диапазона, и чем выше второе (ему
соответствуют высокие частоты), тем выше общее качество наушников.
Тип разъема косвенно свидетельствует о классе
наушников: солидные студийные модели оснащены 5миллиметровым "джеком", стандартные наушники разъемом 3,5 мм, а специальные наушники для КПК и
мобильных телефонов - 2-миллиметровым штекером.
22
Глава IV.
Как наушники влияют на здоровье человека?
Материал этой главы составлен на основе анализа статей в СМИ.
1. Наушники и тугоухость.
За основу вредности звука прослушиваемой через наушники музыки
можно взять такие критерии, как невозможность услышать свой собственный
голос из-за громкости в наушниках и возможность для окружающих
разбирать слова прослушиваемых песен. Любой из этих двух критериев
точно
указывает на
избыточность
громкости
и, следовательно,
на
разрушительное действие музыки на слуховой аппарат. В этом случае
необходимо предпринимать меры по снижению громкости.
В человеческом ухе природой предусмотрена защита только от
кратковременных
громких
звуков,
длительное
же
воздействие неизбежно приводит к снижению слуха. По
мнению
медиков,
возрастные
изменения
слуха
начинаются примерно с тридцати лет, но длительное
воздействие громкого звука способно привести к гораздо
более трагическим последствиям еще в совсем юном возрасте.
Одной из распространенных реакций на длительное и сильное шумовое
воздействие является субъективный тиннитус — звон или назойливый шум в
ушах, который слышит только сам пациент. Медики отмечают, что большая
часть пациентов с этим заболеванием — люди 30-40 лет, множество которых
были одними из первых пользователей плееров. Тиннитус — это очень
опасный симптом, который может перерасти в прогрессирующее снижение
слуха.
В Европейском сообществе был принят закон, ограничивающий
максимальное звуковое давление, производимое наушниками портативных
плееров 100 децибелами, а компания Sony, опомнившись, стала применять в
своих плеерах систему принудительного ограничения громкости. Тем не
23
менее, далеко не все подростки, владеющими такими плеерами пользуются
этой системой.
В ряде случаев снижение слуха оказывается
необратимым и приводит к полной глухоте. Врачи
напрямую связывает эту тенденцию с постоянным
использованием
наушников,
воспроизводящих
музыку с опасной для здоровья громкостью.
«Катализаторами» процесса является ослабленный
организм, стрессы, курение и алкоголь.
В Гарвардской медицинской школе провели исследование влияния
различных типов наушников на здоровье потребителей. Результаты этого
исследования: чем меньше головные телефоны, тем выше уровень звукового
давления вне зависимости от заданных значений громкости.
В ходе другого исследования, в котором принимали участие
австралийские владельцы плееров iPod в возрасте от 18 до 54 лет,
выяснилось, что около четверти из них выставляют такой уровень громкости,
который способен вызвать долговременные повреждения слуха.
Александр Евтушенко, российский учёный, приводит интересные
результаты исследований, в ходе которых установлено, что уровень
звукового давления, создаваемый портативной аппаратурой, в области,
непосредственно примыкающей к барабанной перепонке, составляет от 70 до
128 дБ. При этом, как показали исследования, любителям рок-музыки
свойственно увеличивать необходимый для комфортного прослушивания
уровень сигнала на 35-45 дБ (в сто раз!). После плееров с таким уровнем
громкости у большинства наблюдалось временное снижение слуха на 5-10 дБ
(в 2-3 раза) на одной или нескольких частотах, причем после 24 часов отдыха
показатели слуха пришли в норму. В другой группе после часового
прослушивания музыки с уровнем звука от 90 до 106 дБ снижение слуха
достигало 30 дБ!
24
Статистика свидетельствует, тугоухость в
России молодеет. Если раньше контингент больных
составляли те, кому за 70, то сейчас средний возраст
страдающих заболеваниями ушей колеблется от 30
до 40 лет.
2. Наушники и человеческие трагедии.
Использование
наушников
на
дороге
–
смертельно
опасно.
Прослушивание музыки в наушниках становится частой причиной ДТП.
Эксперты отмечают, что в момент, когда человек передвигается пешком по
улице, при этом, слушая музыку в наушниках, он сильно отвлекается от
ситуации в окружающем мире, поскольку мозг больше сосредотачивается на
музыке, а не на внешних стимулах.
Обратимся
к
статистике.
Будем
учитывать только происшествия, где его
участники и пешеходы носили наушники,
всего
таких
случаев
в
2013
году
в
Московской области было 115, из которых
70% были с летальным исходом, а среди
погибших 68% были молодые люди до 30 лет. Как было замечено, более 55%
ДТП было связано с поездами, а именно причинами стали не услышанные во
время звуковые сигналы, к тому же более 90 % происшествий случилось в
городской черте. За исследуемый период выявилась тенденция к увеличению
происшествий с участием пешеходов в наушниках более чем 3 раза. Каждое
ЧП – это трагедия. За сухими цифрами статистики – поломанные судьбы,
невыразимая боль тех, чьи близкие люди покалечились или лишились
жизни… Считаю, что эта проблема особенно актуальна сейчас, когда плееры
есть практически у каждого. Это подтверждают и данные самого
исследования: количество пострадавших неуклонно растет.
Отоларинголог Мэтт Мерфи из Америки решил эту проблему
созданием EarHero – специальных наушников, позволяющих слышать не
25
только музыку, но и звуки происходящего вокруг. Объявленные самыми
безопасными наушниками в мире, EarHero оснащены двумя динамиками,
которые вставляются в ушные каналы, и удерживающего устройства, которое
крепится за ушной раковиной и удерживает динамики в слуховых проходах в
правильном положении. Небольшой размер динамиков, при их правильном
положении, позволяет слышать внешние шумы.
3. Наушники и профилактика.
Очень
опасно
носить
наушники
во
время
физических упражнений (скажем, в тренажерном зале
или
во
время
утренней
пробежки).
Упражнения
усиливают кровообращение и лимфообращение, и
заткнутое
ухо
может
привести
к
повреждению
ближайших сосудов, а громкий звук усиливает этот риск. Пользоваться
наушниками можно не больше получаса в день и на половине привычной
громкости.
Ниже я привожу ещё результаты своих микроисследований.
Микроисследование №3.
Выполняя данную работу, мной проведено исследование остроты слуха
обучающихся
9-11 классов по тесту. Всего было протестировано 24
человека.
Острота слуха – это минимальная громкость звука, которая может быть
воспринята ухом испытуемого. Нормальным слухом считается такой, при
котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 1015 см.
Тест «Определение остроты слуха»
Оборудование: механические часы, линейка.
Порядок работы:
26
1. Приближайте часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте
расстояние от уха до часов в сантиметрах.
2. Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не
исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов.
3. Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
4. Если данные не совпадут, то для оценки расстояния слышимости нужно
взять среднее арифметическое двух расстояний.
Таблица результатов теста.
Нормальным слухом будет такой, при котором тиканье ручных часов
среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см.
№ Испытуемого
L1, см
L2,см
(L1+L2)/2
Результаты
№1
7
9
8
ниже нормы
№2
12
10
11
норма
№3
9
12
10,5
норма
№4
13
12
12,5
норма
№5
9
12
10,5
норма
№6
10
14
12
норма
№7
8
9
8,5
ниже нормы
№8
14
17
15,5
№9
9
9
9
ниже нормы
№10
13
15
14
норма
№11
10
11
10,5
норма
№12
15
13
14
норма
№13
8
9
8,5
ниже нормы
№14
12
11
11,5
норма
№15
12
13
12,5
норма
№16
13
12
12,5
норма
№17
16
12
14
норма
№18
10
12
11
норма
выше нормы
27
№19
11
12
11,5
норма
№20
9
7
8
ниже нормы
№21
12
12
12
норма
№22
13
14
13,5
норма
№23
15
12
13,5
норма
№24
16
13
14,5
норма
Вывод:
Процентное соотношение лицеистов с нормальным
(пониженным) слухом
из
24
обучающихся
нормальный слух имеют
слух понижен
21%
79,2%,
у 20,8%
- слух
понижен. Т.е. у каждого
имеют
нормальный слух
пятого испытуемого
80,00%
-
слух ниже нормы. В ходе
опроса я убедилась, что у
всех тестируемых мной лицеистов есть плеер с наушниками.
28
Заключение
В заключении необходимо отметить, что данная работа имеет большое
значение для сохранения слуха у человека. В жизни человека слух является
самым главным из пяти чувств человека. Мы не задумываемся, какое это
богатство – хороший слух. Слух играет важную роль в общении, получении
знаний, эмоций. Слух предупреждает об опасности. Из этого следует, что
нарушение слуха доставляет человеку массу неудобств и неприятностей.
В современном мире с развитием электронных технологий появилась
масса разнообразных гаджетов. Стало модным
постоянно
использовать
наушники для прослушивания музыки. На улицах города, в транспорте, в
общественных местах встречаешь молодых людей в наушниках. Но,
оказывается, что они, отнюдь, не безобидные новинки технического
прогресса.
Задачи, поставленные в начале работы, выполнены. Я выяснила об
отрицательном влиянии прослушивания музыки в наушниках. Я изучила
принцип работы наушников и выяснила, на что необходимо обращать
внимание
при
выборе
наушников.
Материал
о
видах
наушников
проанализирован, систематизирован и представлен в виде таблицы. Мной
разработана памятка «Профилактика нарушения слуха при использовании
наушников» (см.Приложение) и написана статья в газету «Наше слово» с
целью привлечения внимания читателей к затрагиваемой в моей работе
проблеме.
29
Таким образом, я считаю, что отрицательное воздействие на слух
человека оказывает частое использование наушников типа «вкладыши» и
превышение допустимого уровня громкости прослушивания музыки в них.
Надеюсь, что данное исследование заинтересует учащихся и их родителей,
т.к. затрагивает важные аспекты.
1) Первый - этический. Человек, едущий в метро или автобусе и слушающий
шипящий плеер - это не просто человек, твердо решивший лишиться слуха.
Он
еще
и
не
уважает
окружающих,
вынужденных
выслушивать
раздражающее шипение и шум из его наушников.
2) Второй - это вопрос выживания человека в
наушниках на улицах большого города. Такой
человек
существует
одновременно
в
двух
измерениях: тело его находится в реальном мире,
а один из важнейших органов чувств, слух, - в
виртуальном
зале,
созданном
усилиями
звукорежиссеров. Возникает серьезная угроза безопасности жизни человека в
наушниках.
30
Список используемой литературы.
1. Баулин И. За барьером слышимости. - М.: «Знание», 1971.
2. Большая Советская Энциклопедия. Издание 3-е. М.: «Советская
Энциклопедия», 1978.
3. Бондорчук М.М., Ковылина Н.В. «Занимательные материалы и факты по
анатомии и физиологии человека»; издательство «Учитель»; Волгоград;
2005г.
4. Володин В. Энциклопедия для детей. Т.19. Экология. – М.: Аванта+,
2004.
5. Влияние шума на здоровье человека (www.veritas.kiev.ua/view/shum).
6. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. - Механика: Учебное
пособие для студентов высших педагогических учебных заведений. — М.:
Академия, 2001.
7. Гулиа Н.В. Удивительная физика: О чем умолчали учебники. – М.: Изд-во
НЦ ЭНАС, 2005.
8. Енохович А. С. – Справочник по физике и технике. Пособие для
учащихся. М: Просвещение, 1976.
9. Леонович А.А. Я познаю мир: Физика: Дет. энцикл. – М.: ООО
«Издательство АСТ», 2002.
10. О вредном влиянии шума (www.webasto-msk.ru).
11. Учебник оториноларингологии. – М: Элби, 1996.
12. Журнал Stereo&Video, №6, 1997г.
13. Ротенберг Р. Расти здоровым. Детская энциклопедия здоровья – М.:
Физкультура и спорт, 1992.
14. http:// ru.wikipedia.org/wiki
31
15. http://www.stereohead.ru
Приложение.
Памятка
«Профилактика нарушения слуха при использовании наушников».
1. Помните о том, что после длительного прослушивания громкой музыки
через наушники вы можете на время потерять способность воспринимать
тихие звуки. Акустические травмы никогда не проходят бесследно.
Вредоносный эффект от них
может накапливаться и проявиться через
длительное время совершенно неожиданно.
2. При использовании обычных наушников можно без вреда для здоровья
слушать музыку с громкостью чуть выше половины от максимальной в
течение часа в день. Для большей части наушников-вкладышей время
безопасного прослушивания снижается ровно вдвое.
3. Старайтесь не делать громко музыку в наушниках, пытаясь заглушить
внешний шум (громкость нормальная, если вы можете слышать, что говорят
окружающие).
4. Если вы не хотите к сорока годам сменить наушники на слуховой аппарат,
то старайтесь придерживаться следующих советов:
- уровень громкости не должен быть больше 60% от максимально
возможного;
- громкость нормальная, если вы можете слышать, что говорят окружающие;
-
люди
вокруг
не
должны
слышать
вашу
музыку;
- если, общаясь с людьми, вы переходите на крик, значит, громкость
слишком большая.
32
5. Через каждые 30 мин давайте ушам отдохнуть в течение 5-10мин.
6. Включайте в свой рацион как можно больше фруктовых и овощных блюд,
хлеб, злаки. Пища с обильным содержанием жира вредна для ушей в такой
же мере, как и для сердца. Высокое кровяное давление и жировые отложения
на стенках сосудов ухудшают кровоток в области уха, способствуя
снижению слуха.
7. Зимой, весной и осенью обязательно носите шапку, защищая уши от
холода. Берегите уши и горло от простуды и травм.
8. При появлении
приглушенность
таких
звуков,
симптомов, как звон
сложности
в понимании
в ушах, заметная
человеческой
речи,
сложности в понимании речи в шумных местах или комнатах с плохой
акустикой, не медлите с обращением к врачу.
33