i biofizika slušanja

IV Gimnazija Marko MarulićUlaganje u budućnost

Europska unija

Zvuk i biofizika slušanja

MKMGmoderne kompetencije za modernu gimnaziju

skripta


Fond: Europski socijalni fondOperativni program: Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013.Tip natječaja: Otvoreni poziv na dostavu projektnih prijedloga (bespovratna sredstva)Nadležno tijelo: Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sportaPodručje: obrazovanje, vještine i cjeloživotno učenje

INFO O PROJEKTU

Naziv projekta: Moderne kompetencije za modernu gimnazijuNaziv poziva za Promocija kvalitete i unaprjeđenje sustava odgoja i obrazovanja na dostavu projektnih srednjoškolskoj razini prijedloga: Broj ugovora HR.3.1.20 – 0027

OPĆI PODACI O NOSITELJU PROJEKTA

Naziv prijavitelja IV. gimnazija "Marko Marulić"OIB 79378469023Adresa Zagrebačka 2, Split, www.gimnazija-cetvrta-mmarulic-st.skole.hr

ODGOVORNA OSOBA NOSITELJA PROJEKTA

Ime i prezime Ninočka Knežević, prof.Kontakt telefon +385 21 348 380Kontakt mail [email protected]

PROJEKTNI PARTNERI Naziv pravne osobe OIB Mjesto Sveučilište u Splitu, Prirodoslovno-matematički fakultet 20858497843 Split Sveučilište u Splitu, Medicinski fakultet 02879747067 SplitSveučilište u Splitu, Sveučilišni odjel za stručne studije 29845096215 Split

Autori: Maja Antolić, prof. Višnja Banić, prof., Mirjana Boban, prof., Ninočka Knežević prof., Gorjana Karaman, prof., Mercedes Knežević, Maša Raljević. prof., Ojdana Barčot prof., Ivana Vuletić prof., Marina Podrug prof.,

Izrada skripte “Zvuk i biofizika slušanja” fakultativniog predmeta: Zvuk i biofizika slušanja financirana je sredstvima projekta „Moderne kompetencije za modernu gimnaziju“ dodijeljenih iz Operativnog programa Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013., iz Europskog socijalnog fonda i odražava stavove autora


1

Predgovor

Poštovani, kroz projekt „Moderne kompetencije za modernu gimnaziju'' napravljen je važan iskorak u srednjoškolskom obrazovanju Republike Hrvatske. Nastavnom predmetu Fizika i Biologija pridodana je razvojna i inovativna dimenzija implementacijom koncepata suvremene biofizike slušanja i govora. To je interdisciplinarna grana koja progresivno napreduje i nudi objašnjenja različitih fenomena u prirodi i u nama samima po pitanju slušanja i govora, omogućava osjet sluha gluhim osobama, te rješava značajne preventivne metode zaštite od buke kao i integraciju moderne tehnologije u naše ograničene sposobnosti percepcije. Razvojem znanstvenih spoznaja i postignuća, uslijed složenih i interdisciplinarnih metodologija, te propulzivnog razvoja tehnoloških dostignuća, proporcionalno je rasla potreba i nužnost za osuvremenjivanjem metoda i oblika poučavanja biofizike u srednjoškolskom obrazovnom ciklusu, stvarajući tako plodno tlo za integriranje moćnog tehnološkog zamašnjaka suvremene znanosti u nastavni proces.

Uvođenje fakultativnog predmeta Zvuk i biofizika slušanja u gimnazijsku nastavu pretpostavka je razvoja posve inovativne razine promišljanja i analiziranja zvučnih sadržaja, veza, procesa i odnosa. S druge strane, generira se dinamično i kreativno radno okružje u kojem učenik dobiva priliku za veću motivaciju i autonomiju, sagledavajući i istražujući problematiku zvuka - njegove detekcije, percepcije i reprodukcije te samih bolesti slušnog sustava u novom interdisciplinarnom okružju kroz potpuno novu dimenziju razumijevanja.Temeljna svrha i namjena ovog priručnika stremi k tome da Vam olakša provedbu nastave i pomogne pri realizaciji nastavnih ciljeva kroz definiranje i obrazloženje jasnih i mjerljivih istraživačkih vježbi.

Želimo Vam uspješan rad i kreativnu svakodnevnicu u učenju i stjecanju kompetencija!


2

O NASTAVNOM PREDMETU ZVUK I BIOFIZIKA SLUŠANJA Znanstvena i tehnološka istraživanja u području zvuka, te biofizike slušanja su značajno napredova-la u zadnjim desetljećima zahvaljujući novim spoznajama i dostupnošću odgovarajuće tehnologije. . Razvoj računalne znanosti i elektronike omogućio je stvaranje bioničkih proizvoda koji učinkovito povezuju mikroelektroničke sustave poput računalnog čipa sa živčanim sustavima u svrhu liječenja oštećenja u središnjem i perifernom živčanom sustavu poput gluhoće. Najuspješniji današnji prim-jeri takvih sučelja - brain-machine interfaces - su umjetne pužnice (cochlear implants - CI) i implantati auditornog moždanog debla (auditory brainstem implants - ABI) koji izravnom elek-tričnom stimulacijom auditornog živca i kohlearnih jezgara omogućuju djelomičnu čujnost u potpuno gluhih osoba.

Ovim fakultativnim predmetom zainteresirani učenici 2. ili 3. razreda gimnazijskog programa će se osposobiti za uporabu tehnologije u svrhu istraživanja fenomena vezanih za zvuk i biofiziku slušanja. Obuhvaćeni sadržaji će učenike potaknuti na promišljanje o čovjekovoj povezanosti s tehnologijom, utjecaju koji tehnologija ima na čovjeka, rizicima, prednostima i mogućnostima. Naš svijet postaje sve brži, zahtjevniji – uz to i bučniji. Životne navike se mijenjaju, no cijena su česta oštećenja sluha koja za sobom nose i ozbiljne probleme od integracije u društvo, nemogućnosti obavljanja mnogih poslova, pa do pojave fantomskog šuma u uhu - tinitusa. .

Prirodoznanstveni pristup provodi se kroz tri stupnja: opažanje, istraživanje te interpretacija znanstvenih činjenica. Pokus je nezamjenjiv dio procesa spoznaje prirode i razumijevanja svijeta koji nas okružuje. Takav pristup potiče razvoj kognitivnih sposobnosti, stvaralačko i znanstveno mišljenje.Stečeno znanje i usvojene vještine omogućuju odgovorno sudjelovanje u raspravama uz slobodno iznošenje i zastupanje vlastitih stavova pri donošenju odluka koje se odnose na život i rad u zajednici, čime dobivaju poštovanje i stječu osobni integritet.Tema ovog fakultativnog programa proteže se kroz nekoliko koncepata određenih Okvirom nacionalnog kurikuluma kroz sve četiri godine gimnazijskog poučavanja fizike, biologije i informatike. To su: struktura tvari, gibanje, međudjelovanja, energija, procesi i međuovisnosti u živom svijetu, prirodoznanstvena pismenost, digitalna i komunikacijska pismenost te računalno razmišljanje i programiranje.


3

Akustika i (neuro)fiziologija slušanja

Ovim poglavljem se utvrđuje osnovni teorijski okvir za predmet Zvuk i biofizika slušanja koji su utemeljeni na postojećim akademskim programima i literaturi.

Zvuk i zvučni val

Zvuk je longitudinalni tlačni val koji se kroz sredstvo širi titranjima njegovih čestica. Zvučni val je prikaz raspodjele molekula zraka kao funkcija udaljenosti od izvora zvuka koji titra / (gustoća zraka kada kroz njega prolaze zvučni valovi). Fizikalni parametri zvuka su amplituda i frekvencija kao je prikazano na Slici 1.

Slika 1.) Fizikalni parametri zvuka ( izvor: mefst.unist.hr)

Zvuk je opisan promjenom amplitude tlaka zraka u vremenu. Izvor zvuka je periodičkog porijekla: valovi zvuka se u vremenu odvijaju harmonijski (periodički), kao sinusoidalne funkcije. Jedan od najvažnijih teorema u obradi signala, onaj od Fouriera, kaže da se svaki složeni signal može rastaviti u niz osnovnih tonova karakteriziranih amplitudom i frekvencijom, slično staklenoj prizmi koja rastavlja bijelo svjetlo u niz duginih boja.


4

Anatomija uha

Uho čine vanjsko uho, srednje uho i unutrašnje uho.

Vanjsko uho čine uška i zvukovod. Oni dovode zvuk do srednjeg uha. U zvukovodu nalaze se sićušne dlačice koje štite uho od vanjskih utjecaja. Vanjski zvukovod dugačak je 3 cm. Uška hvata i skuplja zvukove iz okoliša i usmjerava zvučne valove prema zvukovodu.

Srednje uho počinje s bubnjićem koji služi kao opna, zatim tri koščice (čekić, nakovanj i stremen) i Eustahijeva cjevčica koja izjednačava tlak u srednjem uhu. Stremen zatvara ovalni prozorčić na početku pužnice što je i granica između srednjeg i unutarnjeg uha. Srednje uho se opisuje oblikom kao tijelo sa šest stranica, tj. dio organa koji je omeđen sa šest stijenki.

Unutarnje uho se sastoji se od koštanoga i membranskoga dijela. Koštani labirint čine tri dijela: pužnica (lat. cochlea), predvorje (lat. vestibulum) i polukružni kanalići (lat. canales semicirculares). Pužnica ima oblik puževe kućice i zarolana je najčešće dva i pol puta. Uzduž pužnice proteže se spiralna (koštana) pločica koja njezin koštani kanal dijeli na dva kanala. Donji kanal (lat. scala tympani) na donjem kraju, kroz okrugli prozorčić, u dodiru je s bubnjištem (srednje uho). Kanali su međusobno spojeni na gornjemu kraju, na vrhu pužnice (lat. apex) otvorom koji se naziva helikotrema.

Slika 2) prikaz dijelova uha: 1. temporalna kost 2. ušni kanal, 3. ušna školjka, 4. Opna ili bubnjić, 5. predvorje, 6. čekić, 7. nakovanj, 8. stremen, 9. polukružni kanalić, 10. pužnica, 11. slušni živci, 12. Eustahijeva cijev (izvor wikipedija.hr)


5

Membranski dio nalazi se unutar koštanoga. U predvorju koštanog nalaze se sacculus (lat.) i utriculus (lat.). U polukružnim kanalima nalaze se tri polukružne membranske cijevi, ductus semicirculare (lat.), a uzduž pužnice nalazi se ductus cochlearis (lat.). Svi dijelovi membranskog labirinta međusobno su spojeni, a ispunjava ih tekućina endolimfe. Unutar koštanog labirinta nalazi se perilimfa, tekućina koja izvana oplakuje membranski labirint. U utrikulusu i sakulusu nalaze se pjege, koje sadrže potporne i osjetilne stanice.

Slika 3). Unutarnje uho i prikaz kako auditorni živci koji su vezani na tijela slušnih stanica u pužnici izlaze u snopu slušnih živaca prema mozgu. ( izvor wikipedija (eng).

Zajedno sa stanicama u ampulama polukružnih kanalića bitne su za ravnotežu. Ductus cochlearis (lat.) zajedno sa spiralnom koštanom pločicom u potpunosti dijeli preostali kohlearni kanal na dvije skale. Na njegovoj bazilarnoj membrani nalazi se osjetilni epitel Cortijeva organa. Od Cortijeva organa odlazi slušni živac (lat. nervus cochlearis) koji zajedno s nitima za ravnotežu, koje čine vestibularni živac (lat. nervus vestibularis) i facijalnim živcem (lat. nervus facialis) prolaze kroz unutarnji slušni hodnik (lat. meatus acusticus internus).


6

Slika 4): Pužnica odijeljena kroz tri šupljine (skale), a šupljine su ispunjene tekućinom: Timpanična skala ( tekućina: Perilimfa), Skala medija (kohlearni kanal) ( tekućina: Endolimfa), Vestibularna skala ( tekućina: Perilimfa) ( Izvor Wikipedija)

Slušne stanice pretvaraju mehaničke titraje zvuka u promjene membranskog potencijala što u stvari predstavljaju električne signale. Putujući valovi izazivaju pokrete dlačica (stereocilije) slušnih stanica. Unutrašnje slušne stanice vode signal prema mozgu. Vanjske slušne stanice primaju signal iz mozga. Prikaz presjeka pužnice na bazilarnoj membrani prikazan na Slici 5.


7

Slika 5). Putujući valovi zvuka kroz tekućine u pužnici izazivaju pokrete dlačica (stereocilije) te aktivaciju slušnih stanica. Unutrašnje slušne stanice vode signal prema mozgu. Vanjske slušne stanice primaju signal iz mozga. Signal koji preko 3 vanjske slušne stanice dolazi iz mozga je odgovor mozga na signale ( zvukove i ostale podražaje) koji dolaze iz okoline te se s njima regulira ( kontrolom tektorijalne membrane) i intenzitet signala kojeg unutrašnja slušna stanica prenosi na slušni živac. ( izvor slike: wikipedija (ENG/HR))

Dlačice (stereocilije) nalaze se u endolimfi, uvučene su u tektorijalnu membranu. Gibanje dlačica koje je uzrokovano putujućim zvučnim valom u tekućini uzrokuje promjene membranske propusnosti slušnih stanica. U jednom smjeru hiperpolarizira stanicu, dok u drugom smjeru depolarizira slušnu stanicu. Promjene membranskog potencijala slušne stanice uzrokuje otpust neurotransmitera, a s tim i podraživanje živčanih stanica. Signal dalje putuje kroz slušne živce put mozga.

Slika 6). Tijelo slušne stanice koje se sastoji do dlačica, tijela s jezgrom i na nju su spojeni slušni živci ( aferentni i eferentni ).


8

Biofizika slušanja i govora Ovo poglavlje sadržava temeljne koncepte kod istraživanja slušanja i govora. Cilj mu je učenike potaknuti da kritički gledaju na informacije vezane za slušanje i govor, te naučiti kako tumačiti rezultate znanstvenih istraživanja.Zvuk je opisan promjenom amplitude tlaka zraka u vremenu. Izvor zvuka je periodičkog porijekla: valovi zvuka se u vremenu odvijaju harmonijski, kao sinusoidalne funkcije. Jedan od najvažnijih teorema u obradi signala, onaj od Fouriera, kaže da se svaki složeni signal može rastaviti u niz osnovnih tonova karakteriziranih amplitudom i frekvencijom, slično staklenoj prizmi koja rastavlja bijelo svjetlo u niz duginih boja.

Audiometrija

Audiometrija je postupak ispitivanja sluha (grč. audire – slušati/čuti i metria – mjerenje) koji se temelji na usporedbi sa normiranim standardima dobivenih na velikom broju osoba s normalnim sluhom. Postupak može ukazati ne samo na moguće gubitke sluha, već i na prirodu gubitka sluha. Glavni princip se sastoji u tome da ispitanika podražujemo s određenim akustičkim podražajima sa zadanim parametrima (npr. intenzitet, frekvencija), te onda mjerimo odgovor ispitanika. Ako se audiometrija provodi na temelju iskaza ispitanika, govorimo o subjektivnoj audiometriji, dok se u objektivnoj audiometriji stanje sluha utvrđuje objektivnim fiziološkim parametrima poput oto-akustičkih emisija ili evociranih potencijala supkortikalnih i kortikalnih moždanih centara. Ovisno o vrsti podražaja, audiometrija može biti tonska ili govorna. Ako se sluh ispituje na granici detekcije zvuka, govorimo o liminarnoj audiometriji, a ako se ispituje na većim intenzitetima, govorimo o supra-liminarnoj audiometriji. Rezultat audiometrije je nalaz koji se naziva audiogramom. Tonska liminarna audiometrija predstavlja osnovnu metodu ispitivanja sluha, te ćemo je koristiti u ovoj vježbi.

Prag čujnosti, glasnoća i visina tona

Postoji najmanji zvučni tlak koji se još može čuti i koji se naziva prag čujnosti . Ovaj prag jako ovisi o frekvenciji. Isto tako postoji neki najglasniji zvuk koji se još može podnositi a naziva se prag boli ili najveća podnošljiva razina zvučnog tlaka. I ovaj prag je ovisan o frekvenciji. Na najnižoj i najvišoj frekvenciji koja se još može čuti ova se dva praga spajaju. Ploha u ravnini frekvencija/zvučni tlak omeđena s ova dva praga zove slušno polje.


9

16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 163848

103

102

101

100

10-1

10-2

10-3

10-4

10-5prag čujnosti

moguće područje nultog formanta

tipični nulti formant muškarca

tipični nulti formant žene

samoglasnici zvučni suglasnici

bezvučni suglasnici

prag neugodnosti

frekvencija (Hz)

tlak

(Pa)

Slika 7: Slušno polje u ovisnosti frekvencije zvuka i tlaka/intenziteta (izvor: Skripta Digitalna obrada signala dr.Ribića)

Na ovoj slici je shematski prikazano slušno polje i približna područja u kojima su smješteni elementi govora. Zvučni tlak pokazan je u logaritamskoj skali u paskalima (Pa), pri čemu zvučni tlak od 2*10-5 Pa (20 µPa) odgovara 0 dB SPL (eng. sound pressure level), a tlak od 2 Pa odgovara 100 dB SPL, dok 20 Pa odgovara 120 dB (logaritamska skala!). Frekvencijsko područje u kojem uho registrira signale je otprilike 20Hz do 20kHz. To je ekstremno široko područje. Razlika između praga sluha (najveća osjetljivost oko 3kHz) i najglasnijeg podnošljivog zvuka (na oko 500 Hz) je još veća. Zvučne razine iznad ~0.1 Pa mogu oštetiti sluh.

Slika 8: Slušno polje s ucrtanom granicom oštećenja sluha (izvor: fer.unizg.hr)


10

Vrlo je važno razlučiti intenzitet akustičkog podražaja od subjektivnog osjeta (glasnoće). Naime, ako se egzaktno mjeri prag čujnosti i linije iste glasnoće (izofoni), onda se dobiva slušno polje prikazano na sljedećoj slici:

31.25 62.5 125 250 500 1000 2000 4000 8000-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

frekvencija (Hz)

dB S

PL

izofone

Slika 9: Izofoni koji povezuju subjektivnu glasnoću sa stvarnim fizikalnim intenzitetom (izvor Skripta Digitalna obrada signala dr.Ribića)

Na X-osi je pokazana frekvencija u logaritamskoj skali, na Y-osi je zvučni tlak u dB SPL. Referentna vrijednost za 0 dB SPL je . Ovaj zvučni tlak predstavlja vrijednost praga čujnosti na frekvencijama velike osjetljivosti sluha koji je na slici prikazan crtkano. Jedinica za mjerenje glasnoće je fon (engl. Phon). Za frekvenciju 1kHz je jedinica glasnoće fon definirana tako da je jednaka dB SPL. Npr. ako se kao referentna vrijednost uzme ton na 1kHz intenziteta 10dB SPL-a, subjektivna glasnoća iznosi 10 fona. Na taj način se uspoređuju potrebni intenziteti na drugim frekvencijama koji stvaraju istu glasnoću, tzv. izofone. Ako se promatraju izofoni na slici, onda je za male glasnoće osjetljivost za visoke frekvencije bitno bolja nego za niske (razlika može biti čak 70dB ili više). Ako glasnoća raste, onda je "frekvencijski odziv" izofona sve linearniji, pa je npr. za izofon od 100 fona manja od 30 dB. To znači da prirast zvučnog tlaka ne doprinosi podjednako na niskim i visokim frekvencijama. Ovaj fenomen objašnjava zašto rock koncerti dobro zvuče ako su glasni, dok tihe snimke zvuče "prazno" jer su bitno smanjene niske frekvencije, a donekle i visoke.


11

Analiza zvuka Slika 10. prikazuje kako se složeni signal, u ovom slučaju, signal pravokutnog oblika označenog crnom punom linijom (ys) može dosta dobro opisati sa zbrojem samo tri tona (zelena, plava i crvena linija) koje, kada ih zajedno zbrojimo, daju novi signal označenog crtkanom linijom (y'). Naravno, ako želimo još veću sličnost između originalnog i konstruiranog signala, moramo dodavati još tonove, odnosno sinusoidalne funkcije odgovarajućih amplituda i frekvencija.

Slika 10. Svaki zvučni val može biti razložen na zbroj elementarnih valova (tonova) različitih frekvencija i amplituda i to se zove Fourierova analiza.( izvor fer.unizg.hr)

Spektralna analiza je postupak razlaganja zvučnih valova u osnovne komponente, tj. tonove. Drugim riječima, taj postupak nam omogućava da vidimo koje su sve komponente prisutne u zvuku, jer je to nemoguće iščitati iz zvučnog vala. Npr., gledajući crnu krivulju na Slici 10. nije lako odrediti koji su osnovni tonovi zastupljeni u tom zvuku. Ali, spektralna analiza koja se temelji na Fourieorovom teoremu primijenjena na naš primjer složenog zvuka će dati sliku poput Slike 3

Slika 11. Složeni zvučni val; val kojeg čine crne točkice čini zbroj više jednostavnih komponenti ( plava, zelena, crvena). (izvor: primjer iz programa MultiTone generator)


12

Slika 12. Spektar zvuka (izvor: primjer iz programa MultiTone generator)

Spektar daje tri harmonijske (sinusoidalne) komponente: ton na 100 Hz s amplitudom od 30 dB, ton na 200 Hz s amplitudom od 10 dB, i ton na 300 Hz s amplitudom od 20 dB. Ti osnovni tonovi su ucrtani kao zasebne komponente na Slici 11. i ako ih se zbroji daju konačni složeni signal (crna linija).

Kod spektralne analize govora koji predstavlja posebnu kategoriju zvuka zbog toga što ga u prirodi može proizvesti isključivo čovjek putem svojih artikulacijskih organa. Osim toga, govor sadrži složenu akustičku informaciju s puno frekvencijskih komponenti koji se mijenjaju (moduliraju) u vremenu. Dakle, radi se o vrlo kompleksnom akustičkom objektu. Govor se akustički može opisati putem osnovnog tona (fundamentalne frekvencije F0), te bojom glasa. Fundamentalna frekvencija je određena brzinom titraja glasnica, koja je uobičajeno niža kod muških govornika, a boja glasa volumenom rezonantne šupljine vokalnog trakta koja je tipično manja kod ženskih govornika, a s time i boja glasa „viša“. Kada se gleda spektar govora, uočavaju se posebni frekvencijski pojasevi s najviše zastupljenih energija, tzv. formanata (Slika 12).


13

Slika 13. Primjeri spektrograma za 4 različita vokala (/o/, /a/, /i/ , /e/). (izvor: primjer iz programa MultiTone generator)

Razmaci između harmonijskih komponenti (obojanih u crven-žute pojaseve) određuju fundamentalnu frekvenciju govornika. Različiti samoglasnici (vokali) imaju različito zastupljene frekvencijske pojaseve, npr. glas o ima više energije pri nižim frekvencijama, dok npr. glas „i“ ima više energije na višim frekvencijama.

BILJEŠKE


14

Protokoli za 4 eksperimentalne vježbe

1. Mjerenje razine intenziteta zvuka2. Testiranje sluha, izrada audiograma

3. Analiza signala zvuka4. Analiza signala govora


15

1. Mjerenje razine intenziteta zvuka

TIP SATA: istraživačka vježba

OPIS NASTAVNE JEDINICE:

Ovom jednostavnom vježbom učenici će, pomoću mobilne aplikacije Sound Meter,napraviti niz mjerenja kod kuće, u školi, zatim ispred škole, za vrijeme velikog odmorai, na kraju, u obližnjem „kafiću“ kojeg često posjećuju.

Razina intenziteta zvukaDecibel (dB) se definira kao veličina koja predstavlja logaritam odnosa dvaju intenziteta. Zapravo, tako definirana veličina je bel (prema Grahamu Bellu izmumitelju telefona), a prikladnija, deset puta manja jedinica zove se decibel. Razina intenziteta zvuka u decibelima je izražen odnos nekog intenziteta zvuka prema referentnom zvučnom intenzitetu I0= 10-12 W/m2.

log10

0IIL =

ZADACI ZA VJEŽBU:

1) Prije samog mjerenja potrebno je napraviti kalibraciju, odnosno izmjeriti razinu intenziteta zvuka u zatvorenoj tihoj učionici. Očekivani rezultati bi trebali biti od 0 dB do 10 dB.2) Izmjeriti razine intenziteta zvuka u prostorima i situacijama navedenim u tablici.3) Upisati rezultate u Tablicu 2. Rezultati mjerenja te izračunati srednje vrijednosti mjerenja.4) Dobivene vrijednosti usporediti s vrijednostima u Tablici 1- Primjeri razina intenziteta zvuka te diskutirati o njima.


16

Zvuk (primjeri)

Razina intenziteta zvuka

Prag čujnosti 0 dB - 10 dB

Kucanje sata 20 dB

Šaptanje 30 dB

Govor 40 dB

TV 55 dB

Prometna ulica 70 dB

Glasna glazba 90 dB

Električna pila 100 dB

Koncert 110 dB

Prag boli 120 dB

Tablica 1. Primjeri razina intenziteta zvuka

OBLICI RADA:> frontalni rad> rad u parovima

NASTAVNA SREDSTVA I POMAGALA: > osobno računalo> mobilni uređaj s instaliranom aplikacijom Sound Meter

OPIS AKTIVNOSTI UČENIKA:Učenici su podijeljeni u grupe (parove), uz obavezno korištenje mobilnog uređaja i osobnog računala. Mjerenja vrše četiri uzastopna dana. Zatim obrađuju dobivene rezultate te spremaju novi predložak mjerenja intenziteta zvuka u radni dokument (Recent Project) u radni direktorij računala pod nazivom ''Prvi projekt''. Naposljetku, učenici diskutiraju dobivene rezultate mjerenja.


17

Mjesto mjerenja

Mj1

Mj2

Mj3

Mj4

Srednja vrijednost

(dB)

1

mjerenje zbog kalibracije (očekivani rezultati od 0dB do 10dB)

tiha učionica / zatvorena vrata i prozori

2

na hodnicima tijekom 1. nastavnog sata

3

na hodnicima tijekom velikog odmora

4 u dvorištu ispred škole

tijekom velikog odmora

5

U parku (Đardinu) kraj škole tijekom velikog odmora

6

U „kafiću“ kraj škole tijekom velikog odmora

7 tijekom nastavnog sata

tiha učionica /učitelj i učenici šute

8

samo učitelj priča

9

grupa učenika na kraju učionice priča

10

svi učenici u učionici pričaju

11 kod kuće ujutro, nakon ustajanja (1. učenik)

12 ujutro, nakon ustajanja (2. učenik)

13 za vrijeme učenja uz

zatvoreni prozor (1.učenik)


zatvoreni prozor (2.učenik)


otvoreni prozor (1. učenik)


otvoreni prozor (2. učenik)

Tablica 2. Rezultati mjerenja


18

BILJEŠKE


19

2. Audiometrija – ispitivanje sluha


OPIS NASTAVNE JEDINICE:Audiometrija je postupak ispitivanja sluha (grč. audire – slušati/čuti i metria – mjerenje) koji se temelji na usporedbi sa normiranim standardima dobivenih na velikom broju osoba s normalnim sluhom. Postupak može ukazati ne samo na moguće gubitke sluha, već i na prirodu gubitka sluha. Glavni princip se sastoji u tome da ispitanika podražujemo s određenim akustičkim podražajima sa zadanim parametrima (npr. intenzitet, frekvencija), te onda mjerimo odgovor ispitanika. Ako se audiometrija provodi na temelju iskaza ispitanika, govorimo o subjektivnoj audiometriji, dok se u objektivnoj audiometriji stanje sluha utvrđuje objektivnim fiziološkim parametrima poput oto-akustičkih emisija ili evociranih potencijala supkortikalnih i kortikalnih moždanih centara. Ovisno o vrsti podražaja, audiometrija može biti tonska ili govorna. Ako se sluh ispituje na granici detekcije zvuka, govorimo o liminarnoj audiometriji, a ako se ispituje na većim intenzitetima, govorimo o supra-liminarnoj audiometriji. Rezultat audiometrije je nalaz koji se naziva audiogramom. Tonska liminarna audiometrija predstavlja osnovnu metodu ispitivanja sluha, te ćemo je koristiti u ovoj vježbi.

Prag čujnosti, glasnoća i visina tonaPostoji najmanji zvučni tlak koji se još može čuti i koji se naziva prag čujnosti . Ovaj prag jako ovisi o frekvenciji. Isto tako postoji neki najglasniji zvuk koji se još može podnositi a naziva se prag boli ili najveća podnošljiva razina zvučnog tlaka. I ovaj prag je ovisan o frekvenciji. Na najnižoj i najvišoj frekvenciji koja se još može čuti ova se dva praga spajaju. Ploha u ravnini frekvencija/zvučni tlak omeđena s ova dva praga zove slušno polje.

16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 163848

103

102

101

100

10-1

10-2

10-3

10-4

10-5prag čujnosti

moguće područje nultog formanta

tipični nulti formant muškarca

tipični nulti formant žene

samoglasnici zvučni suglasnici

bezvučni suglasnici

prag neugodnosti

frekvencija (Hz)

tlak

(Pa)

Slika 1: Slušno polje


20

Na ovoj slici je shematski prikazano slušno polje i približna područja u kojima su smješteni elementi govora. Zvučni tlak pokazan je u logaritamskoj skali u paskalima (Pa), pri čemu zvučni tlak od 2*10-5 Pa (20 µPa) odgovara 0 dB SPL (sound pressure level), a tlak od 2 Pa odgovara 100 dB SPL, dok 20 Pa odgovara 120 dB (logaritamska skala!). Frekvencijsko područje u kojem uho registrira signale je otprilike 20Hz do 20kHz. To je ekstremno široko područje. Razlika između praga sluha (najveća osjetljivost oko 3kHz) i najglasnijeg podnošljivog zvuka (na oko 500 Hz) je još veća. Zvučne razine iznad ~0.1 Pa mogu oštetiti sluh.

Slika 2: Slušno polje s ucrtanom granicom oštećenja sluha

Vrlo je važno razlučiti intenzitet akustičkog podražaja od subjektivnog osjeta (glasnoće). Naime, ako se egzaktno mjeri prag čujnosti i linije iste glasnoće (izofoni), onda se dobiva slušno polje prikazano na sljedećoj slici:


21

31.25 62.5 125 250 500 1000 2000 4000 8000-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

frekvencija (Hz)

dB S

PL

izofone

Slika 3: Izofoni

Na X-osi je pokazana frekvencija u logaritamskoj skali, na Y-osi je zvučni tlak u dB SPL. Referencija za dB SPL je 20 µPa. Ovaj zvučni tlak reprezentira vrijednost praga čujnosti na frekvencijama velike osjetljivosti sluha. Prag čujnosti je na slici prikazan crtkano. Prag čujnosti je priroda optimizirala do krajnosti. Ako bi u bilo kojem području prag čujnosti bio bolji, onda bi stalno slušali kucanje srca, proticanje krvi u kapilarama ili sudaranje molekula zraka. Jedinica za mjerenje glasnoće je Fon (engl. Phon). Za frekvenciju 1kHz je jedinica glasnoće fon definirana tako da je jednaka dB SPL. Ako se kao referencija uzme ton 1kHz 10dB SPL = 10 fon-a, i onda se uspoređuju razine drugih frekvencija a iste glasnoće, onda se mogu definirati funkcije iste glasnoće ovisno o frekvenciji, tzv. izofone. Ovaj postupak se provodi tako da se neko kratko vrijeme koje mora biti dulje od 200 ms (npr 0.5s ) prezentira ton 1 kHz i 10 dB SPL, a nakon toga ton neke druge frekvencije kojem ispitanik može regulirati razinu (tj. glasnoću). Traži se da oba tona imaju iste glasnoće. Nakon što se to postigne, izmjeri se vrijednost razine signala u dB SPL, i tako se (mukotrpno) generiraju izofone. Ako se promatraju izofone na slici, onda je za male glasnoće osjetljivost za visoke frekvencije bitno bolja nego za niske (razlika je 70dB ili više). Ako glasnoća raste, onda je "frekvencijski odziv" izofone sve linearniji, pa je npr. za izofonu 100 fona manja od 30 dB. To znači da prirast zvučnog tlaka ne doprinaša podjednako na niskim i visokim frekvencijama. Ovime se može objasniti zašto rock koncerti dobro zvuče ako su glasni, dok tihe snimke zvuče "prazno" jer su bitno smanjene niske frekvencije, a donekle i visoke. Dakle, uho je jako nelinearan pretvarač.


22

Da bi proveli postupak audiometrije, potrebno je osigurati tihi prostor (npr. zvučno-izolacijska kabina) kako vanjski zvukovi ne bi ometali postupak. Također je potrebno imati audiometrijski sustav koji se sastoji od generatora akustičkih podražaja, te visoko-kvalitetne i kalibrirane slušalice, kako bi dobili pouzdana mjerenja.

ZADACI ZA VJEŽBU:

1) Kalibracija audiometrijskog sustava koji se sastoji od računala, zvučne kartice, programa za audiometriju (EsserAudio Audiometer Test) i slušalica Prije same audiometrije, potrebno je baždariti sustav na način da se za svaku frekvenciju, pomicanjem pokazivača za jačinu zvuka na računalu, utvrdi intenzitet zvuka na pragu čujnosti. U tom postupku sudjeluju osobe sa zdravim sluhom, odnosno osobe kod kojih nije utvrđen gubitak sluha. Nakon što se sustav kalibrira, potrebno je snimiti kalibracijske podatke u datoteku.2) Određivanje praga čujnosti za frekvencije od 125 Hz – 8 kHz Nakon kalibracije iz prvog zadatka, može se pristupiti izradi audiograma. Jedan student je ispitivač, a drugi ispitanik. Rezultate snimiti u datoteku. Kakva je ovisnost praga čujnosti o frekvenciji?3) Audiometrija opstruiranog uha. Nakon provedenog testa u 2), studenti zamjenjuju uloge, ali na način da novi ispitanik pažljivo stavi u ispitivano uho čepić za uši (ili neki drugi odgovarajući materijal poput nježnog, ali gustog materijala poput vate). Izraditi audiogram. Raspraviti dobivene rezultate: da li ima gubitaka sluha i na kojim frekvencijama su najveći?

OPIS NASTAVNE JEDINICE:Računalni program EsserAudio Audiometer Test nudi brojne funkcionalnosti omogućene ključnim značajkama i dodacima Računalni softver je besplatan i slobodan za korištenje u demo verziji. Za nadogradnju te integriraciju s drugim softverima potrebno je kupiti licencu. Kroz nastavnu jedinicu učenik se upoznaje sa EsserAudio Audiometer Test koji se može koristiti za analizu i vizualizaciju zvučnih podataka. Učeniku se demonstriraju osnovne sastavnice EsserAudio Audiometer Test softvera, osnovni dijelovi programskog korisničkog sučelja, objašnjavaju temeljne funkcije EsserAudio AT programa.


23


NASTAVNA SREDSTVA I POMAGALA: > osobno računalo> EsserAudio Audiometer Test softver> Slušalice

KORACI:> preuzeti softver EsserAudio AT s interneta i instalirati program na računalo> razlikovati EsserAudio Audiometer Test softvere od ostalih informacijskih softvera> istražiti korisničko sučelje EsserAudio Audiometer Test> baždariti na sve frekvencije EsserAudio Audiometer Test programa> nabrojati i objasniti načine prikaza zvučnih signala> pokazati i nabrojati osnovne dijelove EsserAudio Audiometer Test korisničkog sučelja> povezati način organizacije zvučnih i frekvencijskih zapisa podataka i njihove vizualizacije> ovladati dodavanjem funkcionalnosti ( više kanala) korisničko sučelje> kreirati vlastiti audiometrijski test kao radni dokument u radnom direktoriju računala

OPIS AKTIVNOSTI UČENIKA:Učenike su podijeljeni u grupe (parove), uz obavezno korištenje osobnog računala. Prema učiteljevoj uputi sa službene web stranice EsserAudio Audiometer Test programskog paketa učenik instalira EsserAudio Audiometer Test softver prema unaprijed definiranim koracima. Metodom razgovora učenik ponavlja osnovne obilježja i karakteristike zvučnih informacijskih sustava te razliku između EsserAudio Audiometer Test i ostalih informacijskih sustava. Učenik bilježi osnovne funkcije EsserAudio Audiometer Test programa te stavlja u odnos osnovne načine prikaza i analize podataka. Razgovorom učenik stavlja u odnos i povezuje način organizacije struktura zvučnih podataka i njihove vizualizacije u EsserAudio Audiometer Test. Učenik kalibriria korisničko sučelje te se upoznaje i istražuje funkcije alatnih traka. Ovladavanje osnovnim dijelovima korisničkog sučelja učenik će utvrditi samostalnim zadatkom za rad u paru. Zadatkom se, učenicima podijeljenima u grupe (parove), definiraju različiti alati za analizu audiograma koje odabirom adekvatne ikone alata mogu lako i brzo iščitati na alatnoj traci Toolbar. Učeniku se definiraju i različite aktivnosti korištenja osnovnih dijelova korisničkog sučelja. Nakon što svaka grupa (par) dovrši zadanu vježbu, rezultate svog istraživanja prezentira pred nastavnkom i ostalim učenicima. Naposljetku, sprema novi predložak audiometrije u radni dokument (Recent Project) u radni direktorij računala pod nazivom ''Drugi projekt''.


24

BILJEŠKE


25

3. Spektralna analiza zvuka


OPIS NASTAVNE JEDINICE:Zvuk je opisan promjenom amplitude tlaka zraka u vremenu. Izvor zvuka je periodičkog porijekla: valovi zvuka se u vremenu odvijaju harmonijski, kao sinusoidalne funkcije. Jedan od najvažnijih teorema u obradi signala, onaj od Fouriera, kaže da se svaki složeni signal može rastaviti u niz osnovnih tonova karakteriziranih amplitudom i frekvencijom, slično staklenoj prizmi koja rastavlja bijelo svjetlo u niz duginih boja. Slika 1. prikazuje kako se složeni signal, u ovom slučaju, signal pravokutnog oblika označenog crnom punom linijom (ys) može dosta dobro opisati sa zbrojem samo tri tona (zelena, plava i crvena linija) koje, kada ih zajedno zbrojimo, daju novi signal označenog crtkanom linijom (y'). Naravno, ako želimo još veću sličnost između originalnog i konstruiranog signala, moramo dodavati još tonove, odnosno sinusoidalne funkcije odgovarajućih amplituda i frekvencija.

Slika 1. Fourierova analiza

Spektralna analiza je postupak razlaganja zvučnih valova u osnovne komponente, tj. tonove. Drugim riječima, taj postupak nam omogućava da vidimo koje su sve komponente prisutne u zvuku, jer je to nemoguće iščitati iz zvučnog vala. Npr., gledajući crnu krivulju na Slici 2. nije lako odrediti koji su osnovni tonovi zastupljeni u tom zvuku. Ali, spektralna analiza koja se temelji na Fourieorovom teoremu primijenjena na naš primjer složenog zvuka će dati sliku poput Slike 3.


26

Slika 2. Složeni zvučni val

Slika 3. Spektar

Spektar daje tri harmonijske (sinusoidalne) komponente: ton na 100 Hz s amplitudom od 30 dB, ton na 200 Hz s amplitudom od 10 dB, i ton na 300 Hz s amplitudom od 20 dB. Ti osnovni tonovi su ucrtani kao zasebne komponente na Slici 2. i ako ih se zbroji daju konačni složeni signal (crna linija).


27

ZADACI ZA VJEŽBU:

1) Generirati složeniji oblik zvuka od bar 3 osnovnih komponenti pomoću računalnog programa MultiTone generator. Neka jedna komponenta ima zavijajući („sweep“) karakter, tj. da ima rastuću ili padajuću frekvenciju u vremenu. 2) Prikazati spektar složenog zvuka dobivenog u 1) pomoću računalnog programa Spectro gram 16.3) Opisati dobiveni spektar.

OPIS NASTAVNE JEDINICE:Vježba se odvija u dva dijela. U prvom dijelu se generira složen zvuk, a drugom se vrši spektralna analiza tog zvuka.

1) Generiranje zvuka. U programu MultiTone Generator (MTG), definirati barem tri komponente zvuka na način da se definiraju karakteristike prvog oscilatora, pa se doda novi oscilator sa svojim karakteristikama, te na kraju se doda treći oscilator (postupak se može ponoviti do 25 oscilatora). MTG posjeduje kartice „Add oscilator“, „Remove oscilator“. U kartici „Oscilator 1“ se izabere „Independent Frequency“, te se upisuje početna i završna frekvencija. Ako se radi o istom tonu, oba broja su ista, a ako se radi o zavijajućem tonu, onda se pod „Initial frequency“ upisuje početna frekvencija, a pod „Final frequency“ upisuje se završna frekvencija. Za duljinu signala se upisuje 3 sekunde pod oznakom „Period“. Za oblik valne funkcije „Wave Function“ odabere se „Sine“. Za drugu komponentu se odabere kartica „Oscilator 2“ u kojemu se upisuju željene karakteristike te komponente, a za treću podaci se upisuju u karticu „Oscilator 3“. Zvuk koji je generiran linearnim sumiranjem svih oscilatora se može poslušati s tipkom „ON“. Sljedeći korak je snimanje generiranog zvuka u posebnu zvučnu datoteku. Pod „File“ odabere se „Save as Wave File“ u kojemu se imenuje i snimi zvučna datoteka koja ima ekstenziju „.wav“.


28

Slika 4. Parametri prve komponente „Oscilator 1“. „Period“ označava vrijeme trajanja zvuka, a „Wave Function“ oblik signala („Sine“ označava harmonijsku/sinusoidalnu funkciju). „Amplitude“ označava zvučni intenzitet komponente. Program posjeduje i ostale parametre koji se mogu mijenjati po želji.

2) Spektralna analiza zvuka. Koristi se program Spectrogram 16. Nakon pokretanja programa, odabere se pod „Function“ opcija „Scan File F2“. Upisuje se naziv datoteke koju smo snimili pod 1). Nakon toga se pod oznaku „Display“ odabere opcija „Scope 1“, te „Log“ pod „Freq Scale“ (Slika 5). Pomoću ovog programa spektar se može vidjeti kroz dvodimenzionalni prikaz u vremenu („Scope“) pri čemu je na osi x navedena frekvencija, a na osi y amplituda pojedinih frekvencijskih komponenti ili kroz trodimenzionalni prikaz, tzv. spektrogram gdje se na osi x odvija vrijeme, na osi y frekvencija, a boja označava amplitudu frekvencije, od crne kao minimalne amplitude do bijele kao maksimalne amplitude.


29

Slika 5. Moguće opcije za funkciju „Scan File“. Za ovu vježbu najvažnije su „Display“, te „Freq Scale“.

Slika 6. Primjer akustičkog spektra


30

Slika 7. Primjer akustičkog spektrograma. Uočavaju se tri komponente od koja jedna ima zavijajući karakter, tj. frekvencija joj raste od okvirno 200 Hz i završava na 2000 Hz.


NASTAVNA SREDSTVA I POMAGALA: > osobno računalo sa zvučnom karticom (bilo integriranom, bilo zasebnom);> programi MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware)> Slušalice ili zvučnik;> Mikrofon

KORACI:> preuzeti programe MultiTone Generator (MTG), te Spectrogram 16, te ih instalirati na računalo;> upoznati se sa svojstvima i mogućnostima oba programa;> istražiti načine generiranja zvukova u programu MTG;> istražiti načine prikazivanja spektra i spektrograma u programu Spectrogram 16;


31

OPIS AKTIVNOSTI UČENIKA:Učenike su podijeljeni u grupe (parove), uz obavezno korištenje osobnog računala. Prema učiteljevoj uputi sa službene web stranice MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware) programskih paketa učenik instalira MultiTone Generator i Spectrogram 16 softver prema unaprijed definiranim koracima. Metodom razgovora učenik ponavlja osnovne obilježja i karakteristike zvučnih informacijskih sustava te razliku između MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware). Učenik bilježi osnovne funkcije MultiTone Generator i Spectrogram 16 programa te stavlja u odnos osnovne načine prikaza i analize podataka. Razgovorom učenik stavlja u odnos i povezuje način organizacije struktura zvučnih podataka i njihove vizualizacije u MultiTone Generator i Spectrogram 16. Učenik kalibriria korisničko sučelje te se upoznaje i istražuje funkcije alatnih traka. Ovladavanje osnovnim dijelovima korisničkog sučelja učenik će utvrditi samostalnim zadatkom za rad u paru. Zadatkom se, učenicima podijeljenima u grupe (parove), definiraju različiti alati za spektralnu analizu zvuka koje odabirom adekvatne ikone alata mogu lako i brzo iščitati na alatnoj traci Toolbar. Učeniku se definiraju i različite aktivnosti korištenja osnovnih dijelova korisničkog sučelja. Nakon što svaka grupa (par) dovrši zadanu vježbu, rezultate svog istraživanja prezentira pred nastavnkom i ostalim učenicima. Naposljetku, sprema novi predložak spektralne analize zvuka u radni dokument (Recent Project) u radni direktorij računala pod nazivom ''Treći projekt''

BILJEŠKE


32

4. Spektralna analiza govora


OPIS NASTAVNE JEDINICE:Govor predstavlja posebnu kategoriju zvuka zbog toga što ga u prirodi može proizvesti isključivo čovjek putem svojih artikulacijskih organa. Osim toga, govor sadrži složenu akustičku informaciju s puno frekvencijskih komponenti koji se mijenjaju (moduliraju) u vremenu. Dakle, radi se o vrlo kompleksnom akustičkom objektu. Govor se akustički može opisati putem osnovnog tona (fundamentalne frekvencije F0), te bojom glasa. Fundamentalna frekvencija je određena brzinom titraja glasnica, koja je uobičajeno niža kod muških govornika, a boja glasa volumenom rezonantne šupljine vokalnog trakta koja je tipično manja kod ženskih govornika, a s time i boja glasa „viša“. Kada se gleda spektar govora, uočavaju se posebni frekvencijski pojasevi s najviše zastupljenih energija, tzv. formanata (Slika 1).

Slika 1. Primjeri spektrograma za 4 različita vokala (/o/, /a/, /i/ , /e/). Razmaci između harmonijskih komponenti (obojanih u crven-žute pojaseve) određuju fundamentalnu frekvenciju govornika. Različiti samoglasnici (vokali) imaju različito zastupljene frekvencijske pojaseve, npr. glas o ima više energije pri nižim frekvencijama, dok npr. glas „i“ ima više energije na višim frekvencijama.

ZADACI ZA VJEŽBU:1. Izgovoriti i snimiti glasove različitih samoglasnika2. Analizirati i opisati spektar svakog samoglasnika.3. Izgovoriti i snimiti cijelu rečenicu4. Pokušati odrediti segmente rečenice u spektru


33

OPIS NASTAVNE JEDINICE:

Vježba se odvija u dva dijela. U prvom je potrebno, putem programa za snimanje govora (kao npr. Voice Recorder, standardni program kod Windowsa) snimiti različite vokale. U drugom dijelu je potrebno učitati snimljeni glas u program Spectrogram 16 kojeg smo upoznali i koristili u vježbi za spektralnu analizu zvuka. U ovoj vježbi je potrebno analizirati spektralni sastav svakog vokala. Isti zadatak se može ponoviti i za cijelu rečenicu, pri čemu se u spektralnoj analizi pokušava uočiti jedinstvene karakteristike svakog glasa. Međutim, to će biti prilično teško jer se vizualnom analizom teško uočavaju suptilne razlike među glasovima, posebno među suglasnicima kao npr. između /p/ i /t/. Osim toga, kod govora je prisutna pojava koartikulacije koja modulira akustička svojstva pojedinog glasa ovisno o karakteristikama glasova koji prethode, te koji slijede promatrani glas.


NASTAVNA SREDSTVA I POMAGALA: > osobno računalo> MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware)> Slušalice ili zvučnik;> Mikrofon

KORACI:> Demonstrirati preuzimanje programe MultiTone Generator (MTG), te Spectrogram 16, te instaliranje na računalo;> Praktično demonstrirati osnovna svojstva i mogućnosti oba programa;> Snimiti i generirati govor u programu MTG;> Prikazati spektre i spektrograme govora u programu Spectrogram 16;


34

OPIS AKTIVNOSTI UČENIKA:

Učenike su podijeljeni u grupe (parove), uz obavezno korištenje osobnog računala. Prema učiteljevoj uputi sa službene web stranice MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware) programskih paketa učenik instalira MultiTone Generator i Spectrogram 16 softver prema unaprijed definiranim koracima. Metodom razgovora učenik ponavlja osnovne obilježja i karakteristike zvučnih informacijskih sustava te razliku između MultiTone Generator (od Esser Audio) i Spectrogram 16 (od VisualizatonSoftware). Učenik bilježi osnovne funkcije MultiTone Generator i Spectrogram 16 programa te stavlja u odnos osnovne načine prikaza i analize podataka spektralne analize govora. Razgovorom učenik stavlja u odnos i povezuje način organizacije struktura zvučnih podataka i njihove vizualizacije u MultiTone Generator i Spectrogram 16. Učenik kalibriria korisničko sučelje te se upoznaje i istražuje funkcije alatnih traka. Ovladavanje osnovnim dijelovima korisničkog sučelja učenik će utvrditi samostalnim zadatkom za rad u paru. Zadatkom se, učenicima podijeljenima u grupe (parove), definiraju različiti alati za spektralnu analizu govora koje odabirom adekvatne ikone alata mogu lako i brzo iščitati na alatnoj traci Toolbar. Učeniku se definiraju i različite aktivnosti korištenja osnovnih dijelova korisničkog sučelja. Nakon što svaka grupa (par) dovrši zadanu vježbu, rezultate svog istraživanja prezentira pred nastavnkom i ostalim učenicima. Naposljetku, sprema novi predložak spektralne analize zvuka u radni dokument (Recent Project) u radni direktorij računala pod nazivom ''Četvrti projekt''.

BILJEŠKE


35

BILJEŠKE


36

Literatura

Engleski jezik

• William Yost: Fundamentals of Hearing Science• Dale Purves et al: The Auditory System. Chapter 13 in „Neuroscience“, 5th edition • Brian C. J. Moore: An introduction to the psychology of hearing• Jan Schnupp, Israel Nelken & Andrew King: Auditory Neuroscience - Making Sense of Sound• James O. Pickles: An introduction to the physiology of hearing• Daniel J. DiLorenzo and Joseph D. Bronzino: Neuroengineering

Hrvatski jezik

• Mladen Heđever: Osnove �ziološke i govorne akustike. Skripta Edukacijsko-rehabilitacijskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu• Mladen Heđever: Govorna akustika. Skripta Edukacijsko-rehabilitacijskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu• Željko Bumber, Vladimir Katić, Marija Nikšić-Ivančić, Boris Pegan, Vlado Petric, Nikola Šprem: Otorinolaringologija

Documents

i biofizika slušanja