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A Digitally Controlled Impulse-noise Generation System for the Study of the Ear Response to Impulses

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A new experimental tool is proposed to study the auditory effects of impulse noise. It allows systematic variation of the key parameters characterizing an impulse signal. These parameters are reviewed as well as the different generation methods previously used. The proposed method is based upon a computerized digital signal fed into a high power electroacoustic system. A two step numerical calculation controls the output signal to obtain the desired time and frequency characteristics. In the first step, the equipment transfer function is computed numerically. In the second step the input signal is corrected using the previously determined transfer function to obtain the de- . sired output signal. The experimental setup includes a key element a D/A converter specially designed for the accurate generation of the impulsive signals necessary for temporary threshold shift (TTS) analysis. An illustration of the use of the system for the study of temporary threshold shift is presented. The comparison of the growth curves of TTS for 4 different signals provide clear indications concerning the effects of the spectral content and of the pressure time profile of short duration impulses.

Zusammenfassung

Es wird ein neues, experimentelles Hilfsmittel zur Untersuchung der Wirkung von Implulslärm auf das Gehör vorgeschlagen. Es erlaubt eine systematische Veränderung der für ein Impulssignal charakteristischen Parameter. Zunächst werden diese Parameter zusammengestellt und ebenso die verschiedenen, bisher benutzten Erzeugungsmethoden. Die vorgeschlagene Methode beruht auf einem computererzeugten Digitalsignal, mit dem ein elektroakustisches System hoher Leistung gespeist wird. Seine gewünschte Zeit- und Frequenzcharakteristik erhält das Signal durch eine zweistufige numerische Berechnung. In einem ersten Schritt wird die Übertragungsfunktion der Meßanordnung numerisch berechnet. Im zweiten Schritt wird das Eingangssignal mit Hilfe der vorher bestimmten Übertragungsfunktion korrigiert. Die experimentelle Anordnung schließt den wesentlichen Teil eines D/A-Wandlers ein, der speziell für die genaue Erzeugung der Impulssignale entworfen wurde, wie sie für die Untersuchung der temporären Schwellenverschiebung (TTS) benötigt werden. Die Benutzung dieses Systems zur Untersuchung der TTS wird anhand eines Beispiels erläutert. Der Vergleich der Anstiegskurven der TTS für vier verschiedene Signale liefert klare Hinweise auf die Wirkung des Spektralgehalts und des zeitlichen Druckverlaufs von kurzen Impulsen.

Sommaire

On s'adresse à la problématique des bruits impulsionnels en cherchant à mettre au point un outil expérimental permettant d'examiner systématiquement l'effet des principaux paramètres caractérisant un signal impulsionnel. On passe en revue ces principaux paramètres et on présente un tour d'horizon des principales méthodes qui ont été utilisées j usque-là pour étudier la nocivité des bruits impulsionnels. La nouvelle méthode s'appuie sur un contrôle par ordinateur du contenu temporel et fréquentiel du signal désiré.

Dans un deuxiéme temps le signal d'entrée est modifié en tenant compte de la fonction de transfert afin d'obtenir un signal de sortie parfaitement contrôlé. Le montage expérimental s'appuie sur des éléments numériques (un calculateur et un analyseur T.R.F. bi-voie), des éléments analogiques (amplificateur et haut-parleur) et un élément clef, un convertisseur numérique/analogique spécifiquement conçu pour respecter les contraintes spéciales liées à la génération de signaux impulsifs nécessaires à l' évaluation du T.T.S. Un exemple d'application à la mesure du T.T.S. est présenté.
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Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 1990

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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