автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Устройство и методика формирования тестовых акустических сигналов эквивалентных камертону для оценки качества слуха

005050577

На правах рукописи ^-

ПОНИЗОВ Алексей Григорьевич

УСТРОЙСТВО И МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ

ТЕСТОВЫХ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ КАМЕРТОНУ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СЛУХА

Специальность 05.13.05. - Элементы и устройства вычислительной техники

и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2012

005050577

Работа выполнена в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук доцент Мещеряков Р. В.

доктор технических наук, профессор Осипов Юрий Мирзоевич, заведующий кафедрой ОКЮ ТУ СУР

Ведущая организация -

кандидат технических наук Жарый Сергей Викторович, ведущий инженер ООО «Лаборатория медицинской электроники «Биоток»

ФГОУ ВПО «Алтайский государственный университет»

Защита состоится Ж декабря в /'^час.^мин. на заседании диссертационного совета Д 212.268.03 при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ТУСУРа по адресу: 634034, г. Томск, ул. Вершинина, 74.

Автореферат разослан Л // _ 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ~ Р.В.Мещеряков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием средств электроники и вычислительной техники, методик формирования тестовых акустических сигналов, в том числе эквивалентных камертону, позволяющих провести исследование слухового анализатора человека в бытовых условиях. Она обусловлена серьёзной проблемой ухудшения слуха у населения. По данным ВОЗ на сегодняшний день нарушением слуха страдают 6% населения Земли, по оценкам специалистов через 10 лет это число возрастёт на 30% и составит 8% общего населения Земли. Отчасти эта проблема связана с тем что, с развитием аудио-акустических систем нагрузка на слух человека существенно увеличилась. Стоит отметить тот факт, что на данный момент оценить состояние слуха возможно лишь в специализированных медицинских центрах. Понижение слуха происходит постепенно, в силу своего психофизиологического строения человек способен заметить снижение слуха только тогда, когда это начинает доставлять ему дискомфорт и функции слухового анализатора существенно понижены. Предложения по решению подобных проблем отображены в работах многих отечественных и зарубежных коллективов таких как: ФГУ Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования Росздрава, г. Москва; Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи; Сибирский Государственный Медицинский институт; Европейская академия оториноларингологии; Американская академия оториноларингологии.

Обеспечить всех нуждающихся аудиометрической аппаратурой не представляется возможным в виду больших экономических затрат, и необходимости организации высокотехнологичного производства. На основе работ авторов Т.В. Золотова, В.В. Березнюка, A.B. Старохи, Р.В. Кофанова, H.H. Петрова, И.А. Завалишина, О.В. Мареева, Г.И. Буренкова, Т.А. Исламова, Е.В. Герова, можно сделать вывод, что выходом из сложившейся ситуации может служить разработка методик, устройств и элементов вычислительной техники (включая программное обеспечение) для уже существующих устройств воспроизведения звука.

Для достоверного исследования слуха электронное устройство должно воспроизводить сигналы заданной формы и интенсивности. Это обстоятельство делает практически невозможным создание универсального программного обеспечения для всех элементов и устройств электронной техники. Таким образом, можно сделать вывод, что разработка системы управления тестовыми акустическими сигналами должна вестись под конкретную модель вычислительного устройства, внутренняя структура вычислительного устройства должна оставаться неизменной.

Вместе с тем известны научные работы в области проектирования электронных устройств и элементов вычислительной техники: Кобзева A.B., Осипова Ю.М., Малышенко A.M., Шурыгина Ю.А., Замятина Н.В. которые направлены на совершенствование элементов электронной техники и систем управления.

Целью диссертационной работы является создание и исследование устройства формирования акустических сигналов, эквивалентных сложным колебаниям камертона и позволяющего сократить время проведения оценки слуха и снизить квалификационные требования к специалистам.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи:

а) проанализировать методы исследования слухового анализатора человека, включая существующие методики, устройства и модели оценки качества слуха;

б) разработать методику эквивалентирования колебаний камертона и электронного устройства, основанного на использовании визуального сопоставления, коэффициента среднеквадратичного отклонения Кг' при

ограниченности полосы пропускания в частотной области слуховым анализатором человека;

в) создать электронное устройство для формирования тестовых акустических сип илов, позволяющего реализовать продтоженный способ оценки слуха;

г) провести экспериментальные исследования созданного электронного устройства и разработанной методики на соответствие диагностических характеристик предложенного способас существующими ^диалогическими тестами;

д) апробировать разработанную методику использования устройства формирования тестовых акустических сигналов в медицинских учреждениях.

Объектом исследования является устройство формирования тестовых сигналов заданной формы для оценки слуха.

Предмет исследования. Аппаратное, программное и методическое обеспечение оценки качества слуха в составе устройств формирования тестовых акустических сигналов.

Методы исследования. В работе использованы различные методы исследований: системный анализ, математическое моделирование, спектральный анализ, математическая статистика, эксперимент.

Научная новизна заключается в новом подходе к созданию устройства формирования тестовых акустических сигналов для оценки качества слуха:

1. разработана новая методика эквивалентирования колебаний электронного устройства и камертона, включающая этапы: оценки соответствия мгновенных значений сигналов по их визуальному совпадению, минимизации коэффициента среднеквадратичного отклонения сигнала, установления соответствия спектров сигналов, экспериментальная проверка по типовым методикам.

2. предложены новые алгоритмы оценки качества слуха, реализующие новый способ диагностики слуха, основанный на пошаговом изменении уровня сигнала и его формы, изменяющихся по случайному закону в пределах акустического диапазона восприятия человеком, который позволяет расширить диапазон исследований качества слуха и определения порога чувствительности.

Практическая значимость заключается в:

1. усовершенствованной методике проведения основных камертональных опытов на основе разработанного устройства, которая, в отличие от классической методики, позволяет определять порог слышимости один раз на все требуемые измерения, и повышающей производительность измерений сигналом с фиксированными параметрами.

2. разработанных алгоритмах и программном обеспечении, позволяющих дать инженерам рекомендации по созданию электронных устройств для формирования тестовых акустических сигналов сложной формы;

3. существенном снижении временных и квалификационных показателей для проведения камертональных опытов Ринне, Вебера, Желле и Федеричи без снижения диагностических свойств методик;

4. возможности проведения тональных аудиометрических тестов и камертональных опытов самооценки слуха с использованием устройства формирования тестовых акустических сигналов в бытовых и нормальных условиях.

Положения, выносимые на защиту:

1. разработанная методика эквивалентирования колебаний электронного устройства и камертона позволяет дать основу для проектирования электронных устройств генерации тестовых акустических сигналов;

2. предложенные новые алгоритмы оценки качества слуха, реализующие новый способ диагностики позволяют автоматизировать процесс исследования с точным определением порога чувствительности человеческого уха;

3. использование созданного электронного устройства для проведения аудиометрических опытов сокращает время проведения опытов до 50 %, значительно упрощает методику проведения опытов и снижает требования к квалификации испытателя.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы прошли апробацию на международных конференциях, всероссийских конференциях, научных семинарах и научно-практических конференциях:

- VI Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 2010 г.;

- Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных;

- Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки», г. Тамбов, 2011 г.;

- Выставка научных достижений молодых учёных ТУСУРа, г. Томск, 2011 г.;

- VII международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 2011 г.

По материалам работы был получен грант по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.») г. Томск 2010 г. и грант Томской области (Государственный контракт на выполнение работ № 441 от 4.10.2010г. «Разработка методики и прототипа портативного устройства для измерения качества слуха, оаювангого на костной проводимости»).

Внедрение. Разработанная методика и устройство были внедрены и планируются к использованию в диагностической практике в медицинских учреждениях: Томский филиал Федерального Государственного учреждения «Научно-клинический центр оториноларингологии Федерального медико-биологического агентства» ФМБА России и МБЛПУ «Поликлиника №10»

г.Томска, так же результаты работы планируются к использованию при производстве аппаратно-программных комплексов для оценки качества слуха научно-производственной фирмой «Электротехник», Казахстан. Результаты работы были внедрены в учебный процесс Томского университета систем управления и радиоэлектроники.

Личный вклад автора. Все выносимые на защиту научные результаты получены соискателем лично. В совместных работах диссертант принимал участие в непосредственной разработке моделей, алгоритмов, теоретических расчётах и вычислительных экспериментах, в интерпретации результатов. Постановка задачи исследований осуществлялась научным руководителем,

д.т.н. Р.В. Мещеряковым. Исследования эквивалентности диагностических возможностей проводились совместно с к.м.н., доцентом Литваком М.М.

Структура и объём диссертации. Общий объём работы - 152 страниц, в том числе 132 страницы основного текста, 15 таблиц, 75 рисунков; список использованной литературы, включающий 107 наименований. Структура диссертации: введение, три главы, заключение, спиюкиспользуемой литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика проблемы, обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи работы. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

Первая глава «Методы и устройства оценки качества слуха» посвящена рассмотрению существующих методов исследования слуха и существующих устройств для оценки качества слуха.

Существующие исследования слуха, начиная от речевых исследований человеком и до сложных специализированных методов с привлечением высокотехнологичной аппаратуры, оценивают качество слуха на разном уровне. Выявлено отсутствие классификации методов исследования слуха, что существенно осложняет понимание методов исследования человеческого слухового анализатора. В существующих источниках приведены подробные описания методов исследования слуха, проработаны вопросы преимуществ и недостатков отдельных методов, обусловлены границы применения данных методов, однако систематизации, позволяющей использовать возможности электронных устройств, не приведено. В результате предложена многоуровневая классификация методов исследования слуха.

Рассмотрено 15 аудиометров российских и зарубежных компаний, сопоставлены технико-экономические показатели, выявлено, что средняя цена одного аудиометра на российском рынке составляет около 500 тыс.руб.

Проведён патентный поиск по классификационному индексу МПК А61В5/12 "Измерение для диагностических целей, аудиометрия". Ретроспектива поиска составила 15 лет и в процессе поиска было найдено 72 патента. Аналогов - патентов предлагаемой разработки не было найдено.

Все современные решения в области аудиометрии используют для своей работы генерацию звуков определенной частоты и интенсивности. Для этого подбирается отдельный генератор звука (либо несколько генераторов) под каждый конкретный вид исследования. Например, для реализации аудиометра 3-го класса (по ГОСТ 27072-86) требуется четыре генератора: один для исследования воздушной проводимости, два для исследования костной проводимости и ещё один для обеспечения маскировки. Недостатки такого подхода следующие: трудно создать автономное устройство из-за большого количества генераторов и большого потребления энергии; отсутствуют подходы к созданию портативных устройств, удовлетворяющих широкому спектру медицинских запросов. Отсутствие портативности не позволяет проводить исследование слуха вне стен медицинского учреждения; функциональность прибора сильно привязана к конкретной реализации аппаратной части; невозможно провести модернизацию имеющихся устройств для поддержки новых для этих устройств видов исследования; привязка к реализации повышает стоимость устройства как мелкосерийного, (в зависимости от места использования устройства, производятся разные, непохожие друг на друга устройства), что объясняет мелкосерийность производства, сильная зависимость между функциональностью и реализацией аппаратной части не позволяет проводить модернизацию прибора, проводить опыты отличные по своим входным параметрам от заводских предустановок.

Использование современных методов исследования слуха требует высокого уровня квалификации испытателя, что затрудняет проведение корректного, частого и воспроизводимого эксперимента. Ярким примером этого является камертональный опыт исследования слуха. Испытатель должен уметь возбудить камертон несколько раз с одинаковой интенсивностью и правильно его фиксировать на пациенте, прежде чем колебания камертона затухнут. Оценить разницу между сигналами правильно и неправильно возбуждённого камертона можно на рис. 1.

правильно неправильно

Рис. 1. Примеры выходного сигнала правильно и неправильно возбуждённого камертона.

В диссертационной работе предлагается отказаться от генерации звуков в пользу воспроизведения заранее подготовленных сигналов заданной формы. Такое решение позволит использовать одну и ту же аппаратную платформу с отличающимся, в зависимости от назначения устройства, программным обеспечением.

Предлагается создание электронного устройства. Его функциональная схема представлена на рис. 2, структурная схема - на рис. 3.

Однако вместе с тем существует проблема эквивалентирования синтезируемых сигналов разработанного устройства с уже существующими эталонными сигналами (сигнал камертона).

Рис. 2. Функциональная схема устройства

СтябцЛ1Г14Гир

1ЄМЄИТОІ уцичкя

Микроконтролпер

ПчрщА,В~|—| ЯдроАУН |—»| ЦДЛ

| Перст

Калибровочные усилители

• Дену ІЕЬТК илек сор -

Рис. 3. Структурная схема устройства

Вторая глава «Эквивалентирование электронного устройства и камертона» посвящена описанию этапов предложенной методики.

Предлагается исследование преобразования механических колебаний в электрические. Используется стенд с использованием шумомера марки «8УАЫ-959». Рассмотрены механические колебания камертона, их преобразование в электрические с записью в ПЭВМ. Вместе с тем исследовался вибропреобразователь для электронного устройства, рис.4. В качестве рабочего диапазона вибропреобразователя выбирался линеаризованный участок от 5 до 26 Дб.

При формировании сигнала проводилось визуальное сравнение получаемых сигналов с камертона и разработанного устройства (рис.5). Сопоставленные сигналы камертона и устройства представлены на рис. 6.

Рис. 4. График зависимости вибрации от напряжения для частоты 500 Гц

Рис. 5. Фотография устройства

500 Гц 1000 Гц

Рис. 6. Графическое сопоставление выходных сигналов камертона и разработанного устройства.

В связи с нелинейными характеристиками сигнала камертона использование классических методов анализа сигнала оказалось недостаточно. Было предложено использование коэффициента среднеквадратичного отклонения Кг', предложенного Кобзевым A.B., Михальченко Г.Я., Семеновым В.Д.:

Кг =

(і),

где У„(/) — сигнал неискажающей системы, У{() — сигнал анализируемой системы, Т- период сигнала.

Учитывая, что обработка сигналов идет в дискретных значениях получаем формулу (2):

уїїIjYn-Ypt)'*

Я-7-

где Ук, - амплитуда г'-го отсчета камертона (принятого как неискаженный сигнал), В;

Ур, - амплитуда ;-го отсчета устройства, В; Д<- интервалы времени между отсчетами, с; Т- период сигнала, с.

Оценка допустимых значений Кг' проводилась экспериментально с привлечением опытных оториноларингологов, которые устанавливали по

вибрации допустимые сигналы. Граничным значением, удовлетворяющим условию использования сигнала в практике, генерируемого устройством

определено К,.' = 0,2. Таким образом, получаем оценки сигналов с использованием среднеквадратичного отклонения, для сигналов 500 Гц и 1000 Гц: Кпоо'= 0,11,*Лооо'= 0,15.

Следующим этапом методики являлось проведение частотного анализа. Возбуждённый камертон устанавливался на расстоянии восьми сантиметров к приёмнику звукового сигнала шумомера и фиксировался частотный спектр сигнала. Затем разработанное устройство настраивался на необходимую частоту (частота идентична рабочей частоте камертона) и излучателем устройство устанавливается к приёмнику звукового сигнала шумомера на расстояние, равное восьми сантиметрам, после чего фиксируется частотный спектр выходного сигнала. Эксперимент проводился на частотах 500 и 1000 Гц. Данное ограничение связанно с конструктивными особенностями камертонов. Камертоны с рабочей частотой выше 1000 Гц имеют низкую интенсивность выходного сигнала на вибрацию.

Усреднённые результаты эксперимента представлены на рис. 7.

I

*

Члчои.Щ *' шк,%гт ''' 2

Рис. 7. Результаты спектрального анализа Полученные результаты расхождения сигналов имеют допустимые погрешности. Необходимо отметить, что использование устройства формирования тестовых акустических сигналов позволяет расширить диапазон исследуемых частот камертональных опытов, т. к. устройство классического камертона делает возможным проводить камертональные опыты только на низких частотах (до 500 Гц). При применении устройства формирования тестовых акустических сигналов этот диапазон расширяется до 8000 Гц, что является новым предметом для дальнейших исследований и приводит к переосмыслению старых методик камертональных опытов.

Разработанное устройство формирования тестовых акустических сигналов позволяющее проводить исследование костного звукопроведения на частотах 500, 1000, 2000, 4000, и 8000 Гц и интенсивностью в диапазоне от 5 до 25 дБ.

Третья глава «Алгоритмы оценки качества слуха» посвящена рассмотрению нового способа диагностики слуха, основанного на пошаговом изменении уровня сигнала и его формы, изменяющихся по случайному закону в пределах акустического диапазона восприятия человеком, который

I .....I.....:.....I

позволяет расширить диапазон исследований качества слуха и определения порога чувствительности

Формирование данных для проведения исследований происходит путём подбора, заранее сгенерированных файлов, под внутреннюю структуру воспроизводящего устройства, таким образом, что на выходе был бы сигнал необходимой частоты и интенсивности.

Исследование воздушной и костной проводимости следует проводить с использованием отдельных блоков данных. Такое решение было принято исходя из того, что излучатели (костный вибратор и наушники) имеют разное аппаратное исполнение и существенно отличающиеся технические характеристики. Блок-схема алгоритма программы управления сформированными звуковыми сигналами приведена на рис. 8.

Работа устройства происходит в линеаризованных рабочих участках нелинейных электрических элементов и ограниченности полосы пропускания в частотной области слухового анализатора человека.

Подана заявка № 2010150240/14 на патент «Способ диагностики слуха и устройство для его осуществления». Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011613730 Программа управления портативного аудиометра «АУДИНИ».

Устройство прошло клинические исследования эквивалентности диагностических возможностей в сравнении с клиническим аудиометром ORBITER 902.2 (GN OtometricsMadsen, производство Дания).

Общий срок наблюдения составляет одну неделю для каждого пациента. Возможность дифференциального индивидуального старта исследования (пациент включается в исследование при обращении в клинику независимо от других групп пациентов). Повторные визиты не требуются. Кроме того, определяются факторы снижения качества слуха.

Методика: на первом этапе проводится исследование слуха (тональная пороговая аудиометрия) по традиционной методике [Оториноларингология : национальное руководство / под. ред. В.Т. Пальчуна. — М.: ГЭОТАР — Медиа, 2008. - 960 с. - (Серия «Национальные руководства»).] с использованием клинического аудиометра ORBITER 902.2 в стандартных условиях.

На втором этапе проводится исследование слуха с использованием разработанного устройства. При этом пациенту последовательно предъявляются частоты 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц с уровнями звукового давления изменяемыми последовательно от 5 дБ нПС (дБ по отношению к нормальным порогам слышимости) до 25 дБ нПС. Исследования проводят в нормальных условиях в тихой обстановке (уровень шума окружающей среды не превышает 30 дБА). Порог слуха определяется по ответам испытуемого об обнаружении звукового сигнала.

— частота тона; 1т — интенсивность тона; /пК — критическое значение частоты; 1тК - критическое значение интенсивности. Рис. 8. Блок-схема алгоритма программы управления

Эффективность диагностики оценивается по корреляции данных полученных с помощью разработанного устройства с данными полученными по традиционной методике исследования слуха. Лечебная тактика в данном исследовании не учитывается.

Сбор данных проводился в аудиологической программе NOAH 3.0 для персонального компьютера, а анализ данных — с помощью программы Statistika 6.0 (StatSoft США) при помощи U-критерия Манна - Уитни, критерий Уилкоксона, корреляционного анализа Спирмена. Результаты измерений представлены в Приложении к диссертации.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что разработанное устройство удовлетворяет требованиям, предъявляемым к работе в лечебно-профилактическом учреждении. Диагнозы, полученные при помощи разработанного устройства, идентичны диагнозам, полученным с использованием клинического аудиометра Orbiter 902.2.

Работа по исследованию эквивалентности диагностических возможностей проводилась совместно с к.м.н., доцентом Литваком М.М.

Разработанное устройство может найти свое применение в амбулаторных исследованиях, в том числе с помощью разработанного устройства можно проводить камертональные исследования слуха.

Опыт Ринне заключается в сравнение длительности воздушного и костного звукопроведения. Методика проведения опыта Ринне с использованием устройства отличается тем что, в начале опыта необходимо определить порог слышимости по костному звукопроведению.

Для определения порога слышимости исследование начинают с интенсивности тона, легко идентифицируемым испытуемым. Постепенно уровень интенсивности снижают шагом 10 дБ до исчезновения восприятия, затем повышают шагом 5 дБ до возникновения слухового ощущения.

После определения порога слышимости следует уменьшить интенсивность на 5 - 10 дБ и поднести звучащий костный вибратор к наружному слуховому проходу пациента. Если при этом испытуемый слышит звук от костного вибратора, то опыт Ринне считается положительным, если нет - отрицательным.

Опыт Вебера позволяет оценить латерализацию звука. Проведение опыта Вебера при помощи устройства происходит путём выбора частоты и легко идентифицируемой испытуемым интенсивностью исследования. Звучащий костный вибратор прикладывают ко лбу, темени или на корень носа, после чего необходимо опросить испытуемого о наличии или отсутствии латерализации звука.

Главным отличием методики является то, что при неправильном возбуждении камертона или ошибочной фиксации, камертон может перестать излучать звук до момента идентификации звука испытуемым. Это приводит к повторному проведению опыта. В случае с использованием устройства затухание сигнала отсутствует, а фиксация может быть осуществлена без применения определенной методики.

Опыт Желле позволяет выявить кондуктивную тугоухость, обусловленную неподвижностью стремени, в частности при отосклерозе. При проведении опыта Желле с использованием устройства в начале исследования следует выбирать интенсивность сигнала, которая легко идентифицируемая испытуемым. Затем приложить устройство звучащим костным вибратором к темени пациента и одновременно пневматической воронкой сгущать воздух в наружном слуховом проходе. Основным отличием, как и в опыте Вебера является то, что костный вибратор не прекращает вибрировать из-за неправильного возбуждения или неправильной фиксации его на голове испытуемого.

Опыт Федеричи заключается в сравнении длительности восприятия звучащего камертона с сосцевидного отростка и с козелка при обтюрации им наружного слухового прохода. После прекращения звучания на сосцевидном отростке камертон ставят ножкой на козелок.

Основным отличием методики проведения опыта Федеричи при использовании устройства от применения классического камертона является необходимость в начале опыта выявить порог слышимости пациента.

После определения порога слышимости, следует понизить интенсивность на 5-10 дБ относительно порога слышимости и приложить устройство костным вибратором к козелку пациента. Если пациент продолжает слышать звук считать опыт Федеричи положительным, если нет — отрицательным.

На рис. 9 представлена диаграмма Ганта для проведения камертональных опытов с использованием классической и предлагаемой методики.

Верхняя временная диаграмма соответствует классической методике проведения камертональных опытов. Видно, что все опыты, проводимые с использованием классической методики имеют повторяющиеся действия -возбуждение,

фиксация устройства, а также повторяющимся действием является определение порога слуха. С использованием предлагаемой методики есть возможность уйти от некоторых повторяющихся элементов, а именно от повторного возбуждения, фиксации и определения порога слуха, получая

камертональных опытов с использованием классической и предлагаемой методики.

Проведена статистическая обработка полученных данных на рис. 9-10 представлены гистограммы полученных результатов для классической и предлагаемой методики.

Доверительный интервал рассчитываем по формуле: +Дл;_(_£_ где а -

■Ум'

среднеквадратическое отклонение; ТУ- количество экспериментов; г-табличное значение коэффициента Стьюдента.

Таким образом, доверительный интервал с доверительной вероятностью 0,9; 0,95 и 0,99 для классической методики равняется: ±Дх09 = 1,63 сек., +Ах„ 95 = 1,95 сек., ±Дх0>99 = 2,56 сек. Доверительный интервал для предлагаемой методики равняется: ±Ахп9 = 0,98сек, ±Дх(195 =1,17сек, ±Дх099 = 1,53сек.

Шаг - I сек.

Шаг - 2 сек.

i i

lililí I

lllllllll

lill

II

ll

Шаг 3 сек.

Шаг ■■■• 4 сек.

I

»«и? ж Ш Шаг - 5 сек.

iiillillj.lililí ,1

h

Рис. 10. Гистограммы полученных результатов с применением классической

методики.

Шаг - 1 сек.

Шаг - 2 сек.

1 I I

lllllll.l

> Л. ¿J л.' М <

Рис. 11. Гистограммы полученных результатов с применением предлагаемой

методики.

3. создано электронное устройство для формирования тестовых акустических сигналов, позволяющее реализовать новый способ диагностики слуха по заявке № 2010150240/14 на патент «Способ диагностики слуха и устройство для его осуществления», получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011613730 Программа управления портативного аудиометра «АУДИНИ».

4. проведены экспериментальные исследования созданного электронного устройства и разработанной методики на соответствие диагностических характеристик предложенного метода с существующими аудиологическими тестами;

5. проведена апробация разработанной методики проведения аудиологических исследований в медицинских учреждениях: Томский филиал Федерального Государственного учреждения «Научно-клинический центр оториноларингологии Федерального медико-биологического агентства» ФМБА России и МБЛПУ «Поликлиника №10» г.Томска.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации из перечня ВАК:

1. Понизов А.Г., Мещеряков Р.В. Оценка качества слуха на основе мобильных вычислительных устройств // Труды СПИИРАН. - 2011. - Вып. 18. С. 93-107.

2. Понизов А.Г., Малышенко A.M., Мещеряков Р.В. Элементы и устройство вычислительной техники оценки качества слуха // Доклады ТУ СУР. - N 2(42).ч.З. - С. 80-84.2011 г.

3. Понизов А.Г., Мещеряков Р.В. Камертональные исследования слуха электронными средствами // Медицинская техника. -2012. Вып. 1. — С. 36-40.

Другие публикации:

4. Понизов А.Г., Мещеряков Р.В. Математическая модель проверки слуха позволяющая внедрить классическую методику оценки слуха в системы управления мобильных вычислительных систем // Конференция «ИАМП-2011» Вып. 1.-С. 83-85

5. Понизов А.Г. К вопросу исследования слуха при помощи камертональных опытов // Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки» (Россия, Тамбов 2011),ч.З. - С. 128-130.

6. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Аудиометр портативный, основанный на воздушной проводимости // Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных B-Спектр. - Ч.З. 2011. - С. 57-59

7. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Аудиометр портативный, основанный на костной проводимости // Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных. B-Спектр. - Ч. 1. 2010. - С. 221-222

8. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Разработка аудиометра, работающего на принципе костной проводимости // VI Международная научно-практическая конференция« Электронный средства и системы управления» Томск, ТУСУР 2010. - С. 210-214.

9. Понизов А.Г.Методы исследования слуха// Научная сессия ТУСУР-2011 Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. B-Спектр. - Ч. 3. -2011. - С. 79-81

10. Понизов А.Г. Классификация методов исследования слухового анализатора человека// VII Международная научно-практическая конференция« Электронные средства и системы управления» Томск, ТУСУР 2011.-С. 209-213.

11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011613730 Программа управления портативного аудиометра «АУДИНИ».

12. Заявка № 2010150240/14 на патент «Способ диагностики слуха и устройство для его осуществления».

13. Понизов А.Г., Мещеряков Р.В. «Устройство для оценки качества слуха» монография LAP LAMBER Academic Publishing GmbH & Co. KG. 2012.131c.

Тираж 100 экз. Заказ 1263. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. (3822) 533018.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СЛУХА.

1.1 Слуховой анализатор человека.

1.2 Методы проверки слуха.

1.3 Устройства для формирования звуковых сигналов.

1.4 Существующие образцы вычислительной техники в области аудиометрии.

1.5 Способ реализации исследований слуха, позволяющий реализовать классическую методику проверки слуха с использованием электронного устройства.

1.6 Вывод по первой главе.

ГЛАВА 2 ЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА И КАМЕРТОНА.

2.1 Оценка соответствия мгновенных значений сигналов по их визуальному совпадению.

2.2 Исследование костного излучателя.

2.3 Структура и параметры устройства.

2.4 Расчет элементов устройства оценки качества слуха.

2.5 Программная часть устройства.

2.6 Исследование эквивалентности выходного сигнала камертона и разработанного устройства.

2.7 Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СЛУХА.

3.1 Программно - алгоритмическое обеспечение.

3.2 Исследование эквивалентности диагностических возможностей разработанного устройства оценки качества слуха.

3.3 Методика использования устройства для оценки качества слуха.

3.4 Исследование предлагаемой методики на сравнение временных, диагностических и квалификационных характеристик.

3.5 Обсуждение исследований.

3.6 Выводы по третьей главе.

Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием средств электроники и вычислительной техники, методик формирования тестовых акустических сигналов, в том числе эквивалентных камертону, позволяющих провести исследование слухового анализатора человека в бытовых условиях. Она обусловлена серьёзной проблемой ухудшения слуха у населения. По данным ВОЗ на сегодняшний день нарушением слуха страдают 6% населения Земли, [1] по оценкам специалистов через 10 лет это число возрастёт на 30% и составит 8% общего населения Земли [2]. Отчасти эта проблема связана с тем что, с развитием аудио-акустических систем нагрузка на слух человека существенно увеличилась. Стоит отметить тот факт, что на данный момент оценить состояние слуха возможно лишь в специализированных медицинских центрах. Понижение слуха происходит постепенно, в силу своего психофизиологического строения человек способен заметить снижение слуха только тогда, когда это начинает доставлять ему дискомфорт и функции слухового анализатора существенно понижены.

Очевидно, что чем раньше нарушение слуха диагностировано и начато адекватное лечение, тем более вероятен успех терапии и выздоровление пациента. Существующие в арсенале врача-отоларинголога методы (исследование восприятия речи) и приборы (камертон) зачастую позволяют оценить слух только приблизительно. Вместе с тем, детальная диагностика слуха зачастую необходима для верного диагноза и позволяет предотвратить серьезные осложнения, угрожающие жизни больного и приводящие его к инвалидности. В реальной практике врач-отоларинголог, подозревающий нарушение слуха у пациента вынужден направлять его на обследование в сурдологический центр, что влечет кроме материальных затрат еще и потерю времени и может способствовать осложнению состояния больного. Оснастить дорогостоящей аудиометрической аппаратурой все кабинеты врачей-отоларингологов не представляется возможным. Таким образом, для практического здравоохранения крайне актуальным является вопрос создания недорогого портативного диагностического устройства, позволяющего провести полное исследование слуха у пациента, своевременно назначить лечение и предотвратить стойкую тугоухость и инвалидность больных.

Предложения по решению подобных проблем отображены в работах многих отечественных и зарубежных коллективов таких как: ФГУ Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования Росздрава, г. Москва; Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи; Сибирский Государственный Медицинский институт; Европейская академия оториноларингологии; Американская академия оториноларингологии.

Обеспечить всех нуждающихся аудиометрической аппаратурой не представляется возможным в виду больших экономических затрат, и необходимости организации высокотехнологичного производства. На основе работ авторов Т.В. Золотова, В.В. Березнюка, A.B. Старохи, Р.В. Кофанова, H.H. Петрова, И.А. Завалишина, О.В. Мареева, Г.И. Буренкова, Т.А. Исламова, Е.В. Герова, можно сделать вывод, что выходом из сложившейся ситуации может служить разработка методик, устройств и элементов вычислительной техники (включая программное обеспечение) для уже существующих устройств воспроизведения звука. Вместе с тем известны научные работы в области проектирования электронных устройств и элементов вычислительной техники: Кобзева A.B., Осипова Ю.М., Малышенко A.M., Шурыгина Ю.А., Замятина Н.В. которые направлены на совершенствование элементов электронной техники и систем управления.

Для достоверного исследования слуха электронное устройство должно воспроизводить сигналы заданной формы и интенсивности. Это обстоятельство делает практически невозможным создание универсального программного обеспечения для всех элементов и устройств электронной техники. Таким образом, можно сделать вывод, что разработка системы управления тестовыми акустическими сигналами должна вестись под конкретную модель вычислительного устройства, внутренняя структура вычислительного устройства должна оставаться неизменной.

Однако стоит отметить тот факт, что для верного исследования слуха устройство должно воспроизводить сигналы определённой частоты и интенсивности, этот факт делает практически невозможным создание универсального программного обеспечения для всех вычислительных средств. Таким образом, можно сделать вывод, что разработка программного обеспечения будет происходить под конкретную модель вычислительной системы, комплектация модели должны оставаться неизменной для всех устройств данной модели.

Все современные решения в области аудиометрии используют для своей работы генерацию звуков определенной частоты и интенсивности. Для этого подбирается отдельный генератор звука (либо несколько генераторов) под каждый конкретный вид исследования. Например, для реализации аудиометра 3-го класса (по ГОСТ 27072-86) требуется четыре генератора: один для исследования воздушной проводимости, два для исследования костной проводимости и ещё один для обеспечения маскировки. Недостатки такого подхода следующие:

1. затруднительно создать автономное устройство из-за большого количества генераторов и большого потребления энергии;

2. затруднительно создать портативное устройство, удовлетворяющее широкому спектру медицинских запросов. Отсутствие портативности не позволяет проводить исследование слуха вне стен медицинского учреждения;

3. функциональность прибора привязана к конкретной реализации аппаратной части;

4. невозможно провести модернизацию имеющихся устройств для применения новых для методов исследования оценки качества слуха;

5. привязка к реализации повышает стоимость устройства как мелкосерийного. В зависимости от места использования устройства, производятся разные, непохожие друг на друга устройства, что объясняет мелкосерийность производства;

6. зависимость между функциональностью и реализацией аппаратной части не позволяет проводить модернизацию прибора, проводить опыты, отличные по своим входным параметрам от заводских предустановок.

Использование современных методов исследования слуха требует высокого уровня квалификации испытателя, что затрудняет проведение корректного, частого и воспроизводимого эксперимента. Ярким примером этого является камертональный опыт исследования слуха. Испытатель должен уметь возбудить камертон несколько раз с одинаковой интенсивностью и правильно его зафиксировать на пациенте прежде, чем колебания камертона затухнут.

В диссертации предлагается отказаться от генерации звуков в пользу воспроизведения заранее подготовленных и сохраненных звуковых файлов. Такое решение позволит использовать одну и ту же аппаратную платформу с отличающимся, в зависимости от назначения прибора, программным обеспечением. Такой подход позволит сократить стоимость прибора, из - за перехода на массовое (по сравнению с современными решениями) производство, основанное на выпуске одной и той же аппаратной части. Такой прибор не имеет сильной связи между его функциональностью и реализацией аппаратной части, т.к. все изменения в функциональности обусловлены изменениями программного обеспечения. Это делает процесс аудиометрических исследований более гибким. У медицинских работников появляется возможность модифицировать приборы, меняя только программное обеспечение, что технически проще и дешевле чем менять весь прибор [3].

В рамках диссертации сконструирован портативный прибор для оценки качества слуха, путём проведения аудиологических тестов, основанных на костной проводимости. Принята патентная заявка на изобретение и метод использования разработанного прибора. Прибор прошёл предклинические испытания. При использовании сконструированного прибора при проведении аудиологических исследований, в частности проведение основных камертональных опытов, квалификационные требования и временные показатели существенно сокращаются. Отпадает необходимость специфического возбуждения инструмента для проведения камертональных опытов, упрощается процесс фиксации инструмента, а также существенно сокращается время проведения камертональных опытов (до 50%).

Целью диссертационной работы является создание и исследование устройства формирования акустических сигналов, эквивалентных сложным колебаниям камертона и позволяющего сократить время проведения оценки слуха и снизить квалификационные требования к специалистам.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи: а) проанализировать методы исследования слухового анализатора человека, включая существующие методики, устройства и модели оценки качества слуха; б) разработать методику эквивалентирования колебаний камертона и электронного устройства, основанного на использовании визуального сопоставления, коэффициента среднеквадратичного отклонения к< при ограниченности полосы пропускания в частотной области слуховым анализатором человека; в) создать электронное устройство для формирования тестовых акустических сигналов, позволяющего реализовать предложенный способ оценки слуха; г) провести экспериментальные исследования созданного электронного устройства и разработанной методики на соответствие диагностических характеристик предложенного способа с существующими аудиологическими тестами; д) апробировать разработанную методику использования устройства формирования тестовых акустических сигналов в медицинских учреждениях.

Теоретическая и методологическая основа исследования.

Диссертация разработана на основе системного анализа существующих на настоящий момент теоретических и практических разработок по методике оценки качества слуха человека. Диссертация включает учебно-методические источники в виде данных и сведений из учебных пособий и методических разработок и материалы по вопросам, связанным с оценкой качества слуха и разработки элементов систем управления вычислительной техники.

Научная новизна заключается в новом подходе к созданию устройства формирования тестовых акустических сигналов для оценки качества слуха:

1. разработана новая методика эквивалентирования колебаний электронного устройства и камертона, включающая этапы: оценки соответствия мгновенных значений сигналов по их визуальному совпадению, минимизации коэффициента среднеквадратичного отклонения сигнала, установления соответствия спектров сигналов, экспериментальная проверка по типовым методикам.

2. предложены новые алгоритмы оценки качества слуха, реализующие новый способ диагностики слуха, основанный на пошаговом изменении уровня сигнала и его формы, изменяющихся по случайному закону в пределах акустического диапазона восприятия человеком, который позволяет расширить диапазон исследований качества слуха и определения порога чувствительности.

Практическая значимость заключается в:

1. усовершенствованной методике проведения основных камертональных опытов на основе разработанного устройства, которая, в отличие от классической методики, позволяет определять порог слышимости один раз на все требуемые измерения, и повышающей производительность измерений сигналом с фиксированными параметрами.

2. разработанных алгоритмах и программном обеспечении, позволяющих дать инженерам рекомендации по созданию электронных устройств для формирования тестовых акустических сигналов сложной формы;

3. существенном снижении временных и квалификационных показателей для проведения камертональных опытов Ринне, Вебера, Желле и Федеричи без снижения диагностических свойств методик;

4. возможности проведения тональных аудиометрических тестов и камертональных опытов самооценки слуха с использованием устройства формирования тестовых акустических сигналов в бытовых и нормальных условиях.

Положения, выносимые на защиту:

1. разработанная методика эквивалентирования колебаний электронного устройства и камертона позволяет дать основу для проектирования электронных устройств генерации тестовых акустических сигналов;

2. предложенные новые алгоритмы оценки качества слуха, реализующие новый способ диагностики позволяют автоматизировать процесс исследования с точным определением порога чувствительности человеческого уха;

3. использование созданного электронного устройства для проведения аудиометрических опытов сокращает время проведения опытов до 50 %, значительно упрощает методику проведения опытов и снижает требования к квалификации испытателя.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы прошли апробацию на международных конференциях, всероссийских конференциях, научных семинарах и научно-практических конференциях, таких как:

VI Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», Томск, 2010 г.;

Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных;

Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки», Тамбов, 2011 г.;

Выставка научных достижений молодых учёных ТУ СУ Ра, г. Томск, 2011 г.;

VII международная научно—практическая конференция «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 2011 г.

По материалам работы был получен грант по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.») г. Томск 2010 г. и грант Томской области (Государственный контракт на выполнение работ № 441 от 04.10.2010г. «Разработка методики и прототипа портативного устройства для измерения качества слуха, основанного на костной проводимости»).

Личный вклад автора. Все выносимые на защиту научные результаты получены соискателем лично. В совместных работах диссертант принимал участие в непосредственной разработке моделей, алгоритмов, теоретических расчётах и вычислительных экспериментах, в интерпретации результатов. Постановка задачи исследований осуществлялась научным руководителем, к-том тех. наук, Р.В. Мещеряковым.

Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в 13 печатных работах, которые включают в себя три статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, семь тезисов и докладов на международных и Всероссийских конференциях, одно авторское свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ, одна заявка № 2010150240/14 на патент, название «Способ диагностики слуха и устройство для его осуществления», одна монография.

Структура и объём диссертации Общий объём работы - 147 страницы, в том числе 124 страницы основного текста, 15 таблиц, 71 рисунков; список использованной литературы, включающий 107 наименований. Структура диссертации: введение, три главы, заключение, список используемой литературы.

Первая глава «Методы и устройства оценки качества слуха» посвящена рассмотрению существующих методов исследования слуха и существующих устройств для оценки качества слуха.

Вторая глава «Эквивалентирование электронного устройства и камертона» посвящена описанию этапов предложенной методики.

Третья глава «Алгоритмы оценки качества слуха» посвящена рассмотрению нового способа диагностики слуха, основанного на пошаговом изменении уровня сигнала и его формы, изменяющихся по случайному закону в пределах акустического диапазона восприятия человеком, который позволяет расширить диапазон исследований качества слуха и определения порога чувствительности.

Результаты работы:

1) предложена новая классификация исследований слуха, позволяющая выделить возможности разработки элементов систем управления в составе вычислительных устройств;

2) предложен новый метод по реализации аудиометрических испытаний, позволяющий внедрить классическую методику проверки слуха в существующие системы управления в составе вычислительной техники;

3) разработан алгоритм управления блоком аудио данных для проведения тональных аудиометрических тестов;

4) предложена модифицированная методика проведения основных камертональных опытов (опыт Ринне, Вебера, Желле и Федеричи) позволяющая вывести исследования камертона на бытовой уровень путём снижения времени исследования и квалификации испытателя не теряя при этом диагностических характеристик;

5) подана заявка № 2010150240/14 на патент, название «Способ диагностики слуха и устройство для его осуществления»;

6) Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011613730 «Программа управления портативного аудиометра «АУДИНИ»».

Так же была предложена новая классификация методов оценки слуха, помогающая выделить направление разработки аудиометрического оборудования.

Качество выполненных работ было высоко оценено на конкурсах инновационных проектов У.М.Н.И.К. (лауреат премии), конкурс студенческих бизнес идей 2010 г. (третье место), исследования велись на средства гранта Томской области, при поддержке администрации городской больницы №3 и поликлиники № 10 города Томск.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, цель, сформулированная как создание и исследование устройства формирования акустических сигналов, эквивалентным сложным колебаниям камертона и позволяющего сократить время проведения оценки слуха и снизить квалификационные требования к специалистам достигнута в виде разработанного устройства, усовершенствованной методики проведения камертональных опытов снижающей временные и квалификационные показатели и ряда экспериментов направленных на выявление соответствия выходных сигналов камертона и разработанного устройства, соответствие диагностических характеристик в сравнении с клиническим аудиометром, соответствие диагностических характеристик усовершенствованной методики проведения основных камертональных опытов.

1. World Health Organization. (2009). Deafness and hearing impairment. Retrieved April 2, 2010, fromhttp ://w w w. who. int/medi acentre/factsheets/fs300/en/index. html.

2. Wilson, R. H., & Oyler, A. L. (1997). Psychometric functions for the CID W-22 and NU Auditory Test No. 6 Materials spoken by the same speaker. Ear and Hearing, 18, 430-433.

3. Понизов А.Г. Мещеряков P.B. Оценка качества слуха на основе мобильных вычислительных устройств // Труды СПИИРАН. 2011. Вып. 18. С. 93107.

4. Bruno Griessm-ann. Neue Methode zur Horprufimg. Passows und Schaefers Beitrage. Bd. 16. 1921. S. 47.

5. K.L. Schaefer und G. Gruschke. Ober einen neuen elektroakustischen Apparat zur H6rscharfemessung mittels einer kontinuierlichen Tonfeihe. Passows und Schaefers Beitrage. Bd. 16. 1921. S. 56.

6. W. Schwarz und H. Tiegler. Das Otoaudion. Bin physikalisches Gerat zur exakten Gehorscharfemessung. Passows und Schaefers Beitrage. Bd. 28. 1930. S. 77.

7. Понизов А.Г, Мещеряков P.B «Устройство для оценки качества слуха» монография LAP LAMBER Academic Publishing GmbH & Co. KG. 2012. Стр 131

8. W. Anton und К. Pick. Ein neues elektrisches Gerat fur die exakte klinische Horprufimg. Zeitschr. f. HNO. Bd. 15. 1926. S. 336.

9. B. Griessmann. Die exakte Horprufimg mit dem Otoaudion. Zeitschr. f. HNO. Bd. 15. 1926. S. 333.

10. R. Sonntag. Der klinische Wert des Otoaudion. Archiv f. ONK. Bd. 125. 1930. S. 79.

11. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. —384 е., ил

12. Ф.Е.Евдокимов. Теоретические основы электротехники М.: Академия 2004.-262 с.

13. Горохов П. К. Толковый словарь по радиоэлектронике. Основные термины М: Рус. яз., 1993

14. П.Шпритек. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. Москва Мир 1991

15. Таварткиладзе Г.А., Шматко Н.Д. Диагностика и коррекция нарушенной слуховой функции у детей первого года жизни. Методическое пособие. М., 2001. Стр. 102-105.

16. М. В. Lesser, D. А. Berkely «Fluid mechanics of the cochlea, part I» J. Fluid Mech, vol. 51, pt. 3, pp. 497-512,1972.

17. Лопотко А.И., Приходько E.A., Мельник A.M. Шум в ушах. Санкт-Петербург, 2006. Стр. 95.

18. Пальчун В.Т., Левина Ю.В., Мельников O.A. Вестн оторинолар 1999; 1: 5-9. Стр. 46-56.

19. Ashoor, А. А., & Prochazka, Т. (1985). Saudi Arabic speech audiometry for children. British Journal of Audiology, 19, 229-238.

20. Тейлор P. Шум. Пер. с англ. Д. И. Арнольда. Под ред. М. А. Исаковича. М., «Мир», 1978. Стр. 35-65.

21. С. R. Steele «Behavior of the basilar membrane with pure tone excitation» J. Acoust, Soc. Amer., vol. 55, pp. 148-162, 1974.

22. G. vom Bekesy, Experiments in Hearing. New York: McGraw. H., 1960

23. В. M. Johnatone, К. T. Tayior, A. J. Boyle. «Mechanics of the guine pig cochiles» J. Aconst. Soc. Amer., vol 47, pp. 504-509 1970.

24. Алдошина И.В., Потери слуха у музыкантов и звукорежиссеров — проблема XXI века, интернет-журнал «отоскоп» http://www.otoskop.ru 2011.

25. М. R. Schreeder «An integrable mobil for the basilar membrane» J. Acoust. Soc. Amer., vol. 53, pp. 429-439, 1973.

26. Smith, A. W. (2001). WHO activities for prevention of deafness and hearing impairment in children. Scandinavian Audiology, 30(Suppl. 53), 93-100.

27. Wilson, R. H., & McArdle, R. (2005). Speech signals used to evaluate functional status of the auditory system. Journal of Rehabilitation Research and Development, 42, 79-94.

28. American Speech-Language Hearing Association. (1978). Guidelines for manual puretone threshold audiometry. ASHA, 20, 297-301.

29. Емельянов C.B. Бинарные системы автоматического управления. -М.,МНИИПУ, 1984.

30. Tillman, Т. W., & Jerger, J. F. (1959). Some factors affecting the spondee threshold in normal-hearing subjects. Journal of Speech and Hearing Research, 2,141146.

31. Конигсмарк Б.В., Горлин Р.Д. Генетические и метаболические нарушения слуха. М: Медицина 1980. Стр. 54-56.

32. Понизов А.Г. Классификация методов исследования слухового анализатора человека // VII Международная научно-практическая конференция « Электронный средства и системы управления» Томск, ТУ СУР 2011.

33. Пальчун В. Т., Крюков А. И. Оториноларингология. Руководство для врачей. : М.: Медицина 2001. Стр. 356.

34. Martin, F. N., Champlin, С. А., & Perez, D. D. (2000). The question of phonetic balance in word recognition testing. Journal of the American Academy of Audiology, 11,489-493.

35. Эделыитейн Э.А., Бондаренко E.C., Быкова Л.И. Перинатальные гипоксические неврологические синдромы. Метод, реком. М 1988. Стр. 101-103.

36. Оториноларингология : национальное руководство / под. ред. В.Т. Пальчуна. М.: ГЭОТАР - Медиа, 2008. Стр. 356

37. G. Zweig, R. Lipes, J. R. Pirce «The cochlear compromise» submitted to J. Acoust. Soc. Amer.

38. Egan, J. J. (1979). Basic aspects of speech audiometry. Ear, Nose, and Throat Journal, 58, 190-193.

39. Ramkissoon, I., Proctor, A., Lansing, C. R., & Bilger, R. C. (2002). Digit speech recognition thresholds (SRT) for non-native speakers of English. American Journal of Audiology, 11, 23-28.

40. Белоусов B.B. Математические основы теории систем. Модели и методы исследования систем. Уч. пособие. Пермь, Пермский гос. техн. ун-т, 2001-227 с.

41. F. Ranke «Hydromechanik der Schneckenflussigkeit» Zeitschrift f. Biologie, vol. 103, pp. 409-434, 1950.

42. W. M. Siedert «Ranke revisited a simple short - ware cochlasr model» J. Acoust. Soc. Amer., vol. 56, pp. 594-600, 1974

43. Овчинников Ю.М., Гамов А.П. Болезни носа, глотки гортани и уха М.:Медецина 2003. Стр 321

44. Таварткиладзе Г.А., Гвелесиани Т.Г. Клиническая аудиология М.:Святигор Пресс. 2003. Стр 298

45. Солдатов И.Б. Лекции по оториноларингологии М.: Медецина 1990. Стр. 101-109.

46. Альтман Я.А., Таваркиладзе Г.А. Руководство по аудиологии "ДМК Пресс" 2003. стр. 117

47. Альтман Я.А. Слуховая система М.: Найка 1990. стр. 87

48. Базаров В.Г., Заболотний Д.И. Оториноларингология. Киев: Здоровья 1999. стр. 156

49. Циммерман Г.С. Ухо и мозг. М.: Медицина 1967. Стр 78.

50. Пальчун В.Т., Крюков А.И. Оториноларингология (2001) М.: Медицина2001.стр. 98-101

51. Вартанян И.А. Звук - Слух - Мозг. М.: "Наука" 1981 стр. 145.

52. Официальный сайт компании «Entomed» http://www.entomed.se

53. Официальный сайт компании «Interacoustics» http://www.interacoustics-us.com

54. Официальный российский сайт компании «Maico» http://maicomed.ru

55. Официальный сайт компании «Биомедилен» http://www.biomedilen.ru/

56. Медпром «Медицинская промышленность России и СНГ» Электронный ресурс. : оборудование для кабинетов и палат ; оториноларингология Режим доступа к ресурсу : http://medprom.ru/medprom/297873

57. Русмедикал групп Электронный ресурс. : медицинская техника ; аудиометрия Режим доступа к ресурсу : http://www.rusmg.ru/php/content.php?id=9831

58. Перечень патентов с классификационным индексом МПК: А61В5/12 Электронный ресурс. : электронный ресурс содержащий базу патентов РФ -Электрон, дан. Режим доступа http://195.208.85.248/cdfi/Fips2009.dll/Quei-y- Заголовок с экрана.

59. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Аудиометр портативный, основанный на костной проводимости // Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных.

60. Яценков В. С. Микроконтроллеры Microchip®. Практическое руководство — Москва: Горячая линия-Телеком, 2002. Стр. 186

61. Кузьминов А. Ю. Интерфейс RS232: Связь между компьютером и микроконтроллером: От DOS к WINDOWS98/XP . — М.: Издательский дом «ДМК пресс», 2006. Стр. 256-258.

62. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Аудиометр портативный, основанный на воздушной проводимости // Научная сессия ТУСУР-2010 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных.

63. Белов А. В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AYR. — СПб.: Наука и Техника, 2008. Стр 178-186

64. Кравченко А. В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 1 М.: Издательский дом "Додэка-XXI, К. "МК-Пресс", 2008. Стр. 362

65. Катцен, Сид PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать / С. Катцен; пер. с англ. Евстифеева А. В. — М.: Додэка-XXI, 2008. — 656 с.

66. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллеров.: Пер. с нем. — К.: "МК-Пресс", 2006. Стр. 210-212

67. Белов А.В Создаём устройства на микроконтроллерах СПб. : Наука и техника, 2007.- 304с.

68. Магда Ю. С. Микроконтроллеры PIC: архитектура и программирование. М.: ДМК Пресс, 2009. стр. 125

69. Фрунзе А. В. Микроконтроллеры? Это же просто!. — М.: Додэка-XXI,2008.1. Стр 79.

70. Data shit. AT90PWM3 microcontroller. Atmel. 2007

71. Кузьминов А. Ю. Интерфейс RS232. Связь между компьютером и микроконтроллером. — М.: Радио и связь, 2004. стр. 149

72. Data shit LM4040 Precision Micropower Shunt Voltage Reference. National Semiconductor Corporatio 2001 24p.

73. Мамий A.P., Тлячев В.Б. Операционные усилители. Учебное пособие М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. — Стр. 139-140

74. Авербух В.Д. и др. Операционные усилители и компараторы М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2001. — Стр. 211

75. ГОСТ 8.331-99 ГСИ. Измерители коэффициента гармоник. Методы и средства поверки и калибровки. ГОСТ 8.110-97 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения коэффициента гармоник

76. А. Дж. Пейтон, В. Волш Аналоговая электроника на операционных усилителях М.: СОЛОН-Пресс, 2004. Стр. 247-248.

77. Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС М.: Мир. 1985. Стр 267

78. Понизов А.Г., Нигматуллин Р.Ф. Разработка аудиометра, работающего на принципе костной проводимости // VI Международная научно-практическая конференция « Электронный средства и системы управления» Томск, ТУСУР 2010.

79. Data shit LM324/LM324A, LM2902/LM2902A Quad Operational Amplifier. Fairchild Semiconductor Corporation. 2005 12p.

80. Data shit LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator. Fairchild Semiconductor Corporation. 2005 29p.

81. Прангишвили И.В., Бурков В.H., Горгидзе И.A. и др. Системные закономерности и системная оптимизация. М., СИНТЕГ, 2004.

82. Советов Б.Я. Моделирование систем. М., Высшая школа, 2001.

83. Применение микроконтроллеров PIC 18. Архитектура, программирование и построение интерфейсов с применением С и ассемблера: Пер. с англ. — К.: «МК-Пресс», СПб:. «КОРОНА-ВЕК», 2008. Стр. 267-268

84. Марков Б.Г. Элементы вычислительной техники: Учебное пособие по курсу "Электронно-вычислительная техника". Волгоград: Перемена, 2002. - 63 с.

85. Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. Стр. 127.

86. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. /Под ред. П.Н.Учаева. — 3-е изд. испр. — М. : Машиностроение

87. Иванов Б.В., Программирование микроконтроллеров для начинающих. Визуальное проектирование, язык С, ассемблер — К.: "МК-Пресс", 2006. 367 с.

88. Петров А.Б. Прикладная кибернетика: основы теории. М., Физматлит, 2003. 458 с.

89. Белов А. В. Конструирование устройств на микроконтроллерах. — СПб.: Наука и Техника, 2005. Стр. 98-102

90. Программирование на языке С для AVR и PIC микроконтроллеров. Изд. 2-е, переработанное и дополненное./ Сост. Ю.А. Шпак — К.: "МК-Пресс", СПб.: "КОРОНА-ВЕК", 2007. —544 с, ил.

91. Понизов А.Г. Портативный аудиометр // Научная сессия ТУСУР-2011 Материалы докладов Всероссийской научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных.

92. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. Пер. с англ. М: Мир, 1979. 535с.

93. Зайченко К.В., Кулыгина Л.А., Виноградова Е.П Диагностические измерения в медицинских электронных системах: Учеб. пособие/ Под. ред. К. В. Зайченко; ГУАП. СПб., 2002. 24 с.

94. Олейников А.Я., Петров А.Б. Применение технологии открытых систем для создания систем с предсказуемым поведением. Журнал радиоэлектроники, №12,2002

95. Рейнгольд Э., Нивергельт Ю., Део Н. Комбинаторные алгоритмы. Теория п практика.М: Мир, 1980. 478с.

96. Понизов А.Г. Мещеряков Р.В. Математическая модель проверки слуха позволяющая внедрить классическую методику оценки слуха в системы управления мобильных вычислительных систем // Конференция «ИАМП-2011»

97. Авдеев В. А. Периферийные устройства : интерфейсы, схемотехника, программирование: Учеб. пособие; ДМК Пресс. М., 2004. 114 с.

98. Понизов А.Г. Мещеряков Р.В. Камертональные исследования слуха электронными средствами // Медицинская техника 2012г.

99. Кузнецов H.A., Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А. Методы анализа и синтеза модульных информационно-управляющих систем. М., Физматлит, 2002. 798 с.

100. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. С.-П., Моринтех, 2001 430 с.

101. Понизов А.Г. Мещеряков Р.В. К вопросу исследования слуха при помощи камертональных опытов // Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки» (Россия, Тамбов 2011)

102. Н.М. Асписова, A.A. Бекрицкогоа, В.П. Беловидова, Г. С. Билинкиса, Ф.С. Бокштейна, С. Г. Боржима и др. Болезни уха, носа и горла Руководство для врачей в трех томах, под ред. С.М. Компанейца ГМИ УССР, Киев 1936 Стр. 123-145.

103. Дубина И. Н. Математические основы эмпирических социально-экономических исследований: учебное пособие. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2006, -263 с

104. W. S. Rhobs, «Observations of the vibration of the basilar membrane in squirrel monkey using the Mossbauer technique» J. Aconst. Soc. Amer., vol 49, pp. 1218-1231, 1971.

105. Официальный сайт компании Bruel & Kjae Электронный ресурс. // Веб-узел компании Bruel & Kjae 2011. - Режим доступа: http://www.bksv.com

106. Data shit В70А/В71/В72 audio transducers for diagnostic audiometry, hearing rehabilitation, man-machine interfacing, military, underwater and personal communication and industrial monitoring applications. Radioear. 2001 37p.

107. Нелинейная динамика полупроводниковых преобразователей : моногр./ А.В. Кобзев, Г.Я. Михальченко, А.И. Андриянов, С.Г. Михальченко. Томск : Томск, гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. - 224 с.

108. Осипов Ю.М. Частотный и временной анализ стационарных и переходных характеристик линейных электрических цепей. Учебное пособие по курсам электротехники и ТОЭ. Ч. 2. СПб: СПбГИТМО (ТУ), 2002 - 99 с.

109. ГОСТ 26553-85 Обслуживание средств вычислительной техники централизованное комплексное. Термины и определения.