КАМЕРА-ТРЕНАЖЕР

Полезная модель относится к медицннской технике, а также к тренажеростроению, а именно, к устройствам для исследования влияния рабочего шума на выполнение функциональных обязанностей и предварительной подготовки к работе в условиях различных рабочих шумов.
Известен тренажер для обучения летчиков навыкам пилотирования в виде кабины летчика, содержашей устройство индикации, акустическую систему, кресло летчика, приборную доску с пилотажно-навигационными приборами и индикаторами контроля режима работы авиадвигателей и органы управления управляющими поверхностями и авиадвигателями имитируемого летательного аппарата, вычислительную систему и систему информационного обмена ( заявка № 94025128/11 от 05.07.94., G 09 В 9/08, бюл. № 25,10.09.96.).
Однако этот тренажер представляет собой сложную и дорогостоящую конструкцию, потребляющую значительную мощность, требующую больщих площадей и предназначенную для имитации летательного аппарата.
Известен аудиограф, содержащий источник звуковых сигналов, источник шума, смеситель, ряд рабочих мест обследуемых, включающих в себя головные телефоны, схемы памяти, выключатели, регистрирующий прибор, снабженный дополнительно переключателем, преобразователями амплит да-код и частота-код, группой логических схем ИЛИ по числу разрядов кода, причем вход переключателя соединен с выходом источника звуковых сигналов, а выходы переключателя со входами преобразователей, выходы которых соединены со входами логических схем ИЛИСАС С&СР &755б55, Аб( В 5/12, бюя.  | б, 15.05W).
Известное устройство предназначено для исследования функциональных характеристик слухового анализатора обследуемых и не может быть использовано для выявления психических реакций обследуемых на различные шумы.
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка устройства, позволяющего исследовать психофункциональные реакции испытуемых в условиях реальных шумов на рабочем месте, а также осуществлять предварительную подготовку к работе в условиях шумовых помех в процессе проведения исследований.
МПК 6 А 61 В 5/12 G 09 В 9/08
1САМЕРА-ТРЕНАЖЕР
Поставленная задача решается разработкой и использованием камерытренажера, включающей источник шума, ряд рабочих мест испытуемых, регистрирующий блок. Причем рабочие места испытуемых выполнены в виде отдельных кабин, каждая из которых оборудована регулируемым креслом, откидным столиком, переговорным устройством, пультом для решения тестовых задач, освещением и вентиляцией, камера дополнительно содержит пульт управления руководителя испытаний, связанный через переговорное устройство с каждым рабочим местом и включающий источник шума, содержащий звуковой генератор и магнитограф, выходы которых параллельно соединены со входом усилителя, сигнал которого поступает на громкоговоритель, установленный в центре камеры-тренажера и равноудаленный от каждой кабины, программноконтрольное устройство для оценки результатов тестирования испытуемых, поступающих с пультов рещения тестовых задач, персональную ЭВМ, блок питания, обеспечивающий работу системы освещения, вентиляции и переговорного устройства в каждой кабине, а регистрирующий блок содержит конденсаторный микрофон и интегрирующий прецизионный шумомер.
Общий вид камеры-тренажера представлен на фиг.1, на фиг.2 показан вид кабины для испытуемого, на фиг.З - функциональная схема пульта управления руководителя исследований и регистрирующего блока, на фиг.4 - спектры шума: а) с громкоговорителя; б) на рабочем месте (в кабине №6).
Камера-тренажф (фигЛ) включает девять кабин для испьпуемых 1, каждая из которых соответствует по объему, внутреннему оформлению, освоценносги, посадочному месту и шстемам связи реальному рабочему месту иотьггуемого, в шсшост рабочему месту командира самоходной аргаллфийской установки САУ 2С19, и оборудована регулируемым креслом 2, откидным столиком 3, переговорньтм устройством 4, ттультом для решения тесговьк задач 5, освещением 6 и вапиляциет 7, громкоговоритель 8, установленный в цштре и ; вноудаленш ш от каждой кабиньт 1, пульт управления руководителя испьпшпш 9, связанный через пфеговорное устройство 4 с каждой кабиной 1, включающий (фиг.З) звуковой генфатор 10 и магнитограф 11, выходы которых ттараллельно соединены со входом усипигепя 12, шгнал которого поступает на громкоговоритель 8, программно-контрольное устройство 13 для ОЦОЕЖИ результатов тестирования ишьпуемых, поступающих с пультов решения тестовых задач 5, пфсональную ЭВМ с АЦП 14 для получения амплитудно-частотньтх спектре а также сбора и обработки информащш, тюступающш с ттрограммно-кошрольного усгрсйсгва 13 и от тестовых методик, блок питания 15 посго)пшого тока нагфяжетием 24 В,
обешешвающий работу системы осжещешм 6, веепшящи 7 и переговорного усфойства 4 в каждой кабине 1, а также блок роисграции, содфжащий конденсаторный микрофон 16 и интегрирующий нрецюиошый шумомер 17.
Исследование психических характеристик испытуемых с использованием заявляемой камфы-тренажера проводят следующим образом.
Перед проведением исследований руководитель на пульте управления 9 при помощи блока питания 15 включает в каждой кабине освещение 6, вентиляцию 7 и переговорное устройство 4.
Испытуемых размещают в рабочих кабинах 1, где они по команде руководителя исследований начинают выполнять тесты в условиях фонового шума (с уровнем звукового давления 30 дБА, при температуре 20 ПС и относительной влажности 80%). После вьтолнения тестовых заданий в камеру через громкоговоритель 8, находяыщйся на равном удалении от каждого испытуемого, подают рабочий щум (шум реальных источников.) и испытуемые выполняют по команде руководителя аналопетные тестовые задания. Продолжительность и уровень шума можно варьировать, используя звуковой гетератор 10, магнитограф 11 и усилитель 12. Опенка результатов тестирования осущесгвляегст руководителем испытаний с помощью программно-контрольного устройства 13. Сбор и обработка тшформации результатов тестирования как по каждому испытуемому, так и за всю группу, проюводится с помощью персональной ЭВМ 14.
В случае смены характера шума перед ттроведением исследований проводят аттестацию камеры-тренажера, заключающуюся в определении акустических характеристик в каждой кабине 1 на рабочем месте гфи генерации источником (с использованием звукового генератора 10) «белого шума определенной интенсивности, например 90 дБА, для полутения на рабочем месте каждой кабины 1 уровня шума, соответствующего 76 дБА, измеренного с помощью конденсаторного микрофона 16 и интегрирующего прецизионного шумомера 17 (см фиг.З). Результаты измерений ттредставлены в табл.1. Уровень звукового давления «белого шума на рабочих местах в кабинах
Таблица 1
По данным аттестации производится моделирование реального шума. Например, при исследовании акустического воздействия, создаваемого ракетноартиллерийским вооружением, а именно самоходной артиллерийской установкой (САУ), подавая в камеру-тренажер шум агрегата питания (АП), записанный на магнитограф 11 внутри САУ и равный уровню звукового давления 82 дБА, на рабочих местах кабин 1 это значение оказьгоалось меньше и составляло 68 дБА. Для усиления этого значения до 82 дБА с помош ю усилителя 12 в камерутренажер подают шум большей интенсивности, соответствуюший уровню звукового давления 96 дБА. Отклонения от суммарного уровня шума при трехкратных измерениях в каждой кабине 1 составляют не более 0,6 дБА.
После этого проводится качественное сравнеш1е частотных составляющих спектров, полученных в результате обработки с помощью ПЭВМ и АЦП 14 реальных шумов и шумов, записанных на магнитограф 11 на рабочих местах каждой кабины 1 камеры-тренажера. На фиг. 4 показаны спектры воспроизведенного с магнитографа 11 через громкоговоритель 8 реального шума и шума, полученного на рабочем месте кабины Jv|b6. Видно, что картины спектров в обоих случаях по частотным составляющим не меняются.
Аттестащм камеры-тренажера позволяет качественно проводить исследования, одинаково воздействуя на каждого испытуемого реальными шумами.
Для исследований использовали наиболее популярные из известных тестов, позволяющие диагностировать самые основные психические свойства и состояния личности:
1 .Тест М.Люшера.
2.Тест Ч.Д.Сшшбергера и Ю.Л.Ханина «Шкала самооценки.
З.Карта методтси САН.
4.Тестовые задачи по специальности.
Тест швейцарского психолога М.Люшера дает глубокую, свободн} от сознательного контроля испытуемого, характеристику его внутренних диспозиций. Тест успешно применяется для самодиагностики и коррекции своего психологического состояния. Данный тест основан на экспериментально установленной зависимости между предпочтением человеком определекщых цветов и его текущим психологическим состоянием. Из восьми цветных карточек необходимо испытуемым выбрать в порядке убьшания более благоприятный для восприятия цвет. Выборка проводится дважды.
Имеющиеся сокращения в данном тесте означают:
ФНВ-фактор нестабильности выбора;
ФОА-фактор отклонения от аутогенной нормы;
ФТ-фактор тревожности;
ФА-фактор активности;
ФР-фактор работоспособности.
Тест Ч.А.Спилбергера и Ю.Л.Ханина «Шкала самооценки определяет уровень тревожности в данный момент времени (реактивная тревожность-РТ) и уровень тревожности как устойчивой характеристики (личностная тревожностьЛТ). Тест состоит из двух шкал, по двадцать утверждений в каждой, раздельно оценивающих реактивную и личностную тревожность. Испытуемые, отвечая на утверждения, выбирают один из четырех вариантов ответов и напротив номера утверждения записьюают число, соответствующее выбранному ответу.
Карта методики САН дает оперативную оценку самочувствия-С, активности-А, настроения-Н. Карта состоит из 30 пар противоположных характеристик, по которым испытуемого просят оценить свое состояние. Каждая пара представляет собой семибальную пжалу. Необходимо испытуемому зачеркнуть ту цифру, которая соответствует его состоянию на данный момент времени.
Тестовые задачи составлены на знание материальной части вооружения, правил стрельбы и боевой работы на САУ 2С19.
В качестве примера приводятся результаты исследований по вышеописанной методике и с использованием камеры-тренажера группы из 25 человек. В первой серии исследований в камеру-тренажер подавался шум агрегата питания (АП) САУ 2С19 в течение 15 минут с уровнем на рабочих местах 72±1 дБА., во второй серии исследований - с уровнем 82±1 дБА и в третьей - с уровнем 92±1 дБА. Результаты за группу следующие.
По тесту Люшера
а)ФНВ повышается на 5,5% при  дБА т.е. фактор нестабильности выбора растет с увеличением уровня шума;
на 8,75% при  дБА на 12,41% при  дБА,
Чем выше уровень шума, тем большее значение имеет фактор отклонения от аутогенной нормы;
в)ФТ увеличивается на 2,83% при  дБА
т.е. с увеличением уровня шума фактор тревожности повышается, причем эта зависимость имеет практически линейную характеристику;
г)ФА понижается на 1,92% при  дБА Фактор активности с ростом уровня шума уменьшается;
д)ФР ухудшается на 0,24% при  дБА
причем заметное падение фактора работоспособности наблюдается при  дБА.
По  Спилберга и Ханина
а)РТ повышается на 2,32% при  дБА С ростом шума реактивная тревожность возрастает;
б)ЛТ с изменением шумовой нагрузки практически не меняется. По тесту методики САН
а)самочувствие ухудшается на 0,4% (0,02) при  дБА
Заметное ухудшение самочувствия наблюдается при уровне звука, равным 92дБА;
б)активность с ростом шума падает на 2,2%(0,11)при  дБА
в)настроение с увеличением акустической нагрузки падает на 2,1% (0,11) при  дБА и на 4,9% (0,26) при  дБА, а при  дБА даже несколько увеличивается.
на 5,67% при  дБА на 7,83% при  дБА,
на 4,92% при  дБа на 5,59% при  дБА.
на 2,36% при  дБА
на 7,42% при  дБА,
на 4,72% при  дБА на 5,16% при  дБА.
на 0,4% (0,02) при  дБА на 4,1% (0,21) при  дБА.
на 2,6% (0,13) при  дБА на 6,2% (0,31) при  дБА
контрольные задачи решены хуже на 2,2% (0,08) прн  дБА, на 39,3% (1,4) при  дБА, на 41,6% (1,48) при  дБА.
Проанализировав результаты тестирования можно сделать следующие выводы:
Все оценивающие показатели психического состояния испытуемых с ростом акустической нагрузки изменяются в худшую сторону.
Существенные отличия психического состояния наблюдаются при уровнях звуковых давлений, соответствующих 82 дБА.и особенно 92 дБ А.
Незначительно изменяются многие оценивающие факторы состояний при уровне шума, равным 72 дБА.
С целью качественного вьшолнения поставленных перед командиром задач, рещение которых во многом зависит от его психического состояния, необходимо снижение уровня щума до 72 дБА и ниже.
Таким образом, разработанная камера-тренажер позволяет:
создавать рабочий шум, например шум ракетно-артиллерийского вооружения в широком диапазоне частот и интенсивности;
варьировать интенсивность шума, спектр шума и длительность его воздействия;
контролировать уровень шума на рабош1Х местах;
проводить тестирование с испытуемыми и осуществлять контроль тестовых задач;
обрабатывать акустические сигналы и совокупную информацию с помощью персональной ЭВМ с АЦП;
осуществлять связь между руководителем исследований и испытуемыми.
Представленная камера-тренажер обеспечивает проведение качественных исследований влияния действия шума на профессиональную деятельность (пригодность).