音波の中には、人間の耳が知覚しないものがあります。 これらは超低周波音と超音波です。 自然界では、それらは可聴音と同じくらい広く普及しています。
私たちが聞く音は16-20,000Hzの範囲です。 16Hz未満のすべての音波はと呼ばれます 超低周波音 。 また、周波数が20,000Hzを超える音が考慮されます 超音波 .
超低周波音
超低周波音範囲の上限は16Hzの周波数と見なされます。 また、0.001Hzの周波数を条件付きで低い方の周波数とします。
超低周波音の自然発生源は、火山の噴火、落雷、地震、ハリケーンや嵐の間の強風などです。 象とクジラは超低周波音を発します。
技術的情報源-大型銃、水中、地下および地上の爆発、ジェット機の作動エンジン、重工作機械、タービン、船のエンジンなどのショット。
可聴音に特徴的なすべてのパターンは、超低周波音にも有効です。 しかし、その振動の周波数が小さいので、それはそれ自身の特徴を持っています。
等しいパワーでは、超低周波音は可聴音よりもはるかに大きな振幅を持っています。
超低周波音は媒体による吸収が不十分であるため、大気、水、地殻内を非常に長い距離にわたって伝播する可能性があります。 特殊な機器で超低周波音を捉えることで、強い爆発や地震の震源地を非常に正確に特定し、津波の出現を予測することができます。 水中では、超低周波音は数百キロメートル離れた場所で検出できます。 したがって、漁師はそれを使って魚の群れを見つけます。
波長が長いため、超低周波音は通常の音を遅らせる障害物を簡単に回避します。 彼と戦うのはとても難しい。 各種吸音材、遮音材の影響を受けません。 敷地内に簡単に侵入します。
共振により、大きな物体の振動を引き起こします。 物理学の授業では、橋がどのように崩壊したかについての話がよく聞かれ、それに沿って兵士の会社が歩みを進めました。 それらのステップの周波数は約1Hzでした。 そして、それらは橋自体の発振周波数と共振しました。
超低周波音は提供することができます マイナスの影響人体に。 私たちの臓器は低周波数で動作します。 心拍数は約1Hz、肺は-0.3-0.5Hzです。 超低周波音は、心臓、脳、胃、肝臓、内分泌系、前庭器の共鳴を引き起こす可能性があります。 ロックミュージックが私たちの体に与える刺激的な効果は、ドラムやベースギターなどの低周波数の共鳴効果によっても説明されます。
人は超低周波音を知覚しません。 しかし、動物はそれをよく感じます。 猫は地震の前に家を出て、鳥は雷雨の前に歌うのをやめ、クラゲは嵐の前に海に出ます。 ネズミが沈没船から逃げるのは、嵐の海の周波数と船がどのように共鳴するのかを感じているからですか？ バミューダトライアングルの地域で発見された船は、海で形成された超低周波音の影響を受けて乗組員によって放棄された可能性があります。
超音波
超低周波音と同様に、超音波も人間の可聴範囲を超えています。 物理的には音と何ら変わりはありません。 しかし、高周波とその結果としての短波長のために、それは特別な特性を持っています。
光のように、超音波は厳密に方向付けられたビームを形成することができます。 光のビームのように、それらは2つの媒体間の界面で反射および屈折します。 このプロセスは、幾何光学の法則に従います。 球面鏡の助けを借りて、超音波を特定の方向に向けることができます。
超音波はガス中で急速に減衰します。 それどころか、液体と固体は超音波の優れた伝導体です。
超音波の周波数が高いほど、その強度は大きくなります。 したがって、それが作用する固体は急速に加熱されます。 液体の中で最小の気泡が形成され、圧力が数百、さらには数千気圧まで短期的に上昇します。 この現象は キャビテーション.
超音波放射は、物質の溶解度と化学反応の過程に影響を与えます。
自然界では、超音波は風、雨、滝、雷の音などの自然の音に見られます。 超音波は、イルカ、クジラ、齧歯動物、コウモリを放出することができます。 イルカは濁った水中でも自信を持ってナビゲートし、超音波信号を送信したり、障害物から反射した信号を受信したりします。 コウモリはよく見えません。 彼らが送る超音波の助けを借りて、彼らは飛行中にナビゲートし、獲物を捕まえます。 カブトムシやガのいくつかの種は、コウモリが発する超音波を知覚することができます。 それを聞いて、彼らはすぐに倒れて凍りつきます。
超音波エミッターは、機械的および電気機械的の2つのグループに分けることができます。
機械式エミッター-音叉、サイレン、空気および液体ホイッスル。 それらは主に警報装置で使用されます。
電気機械式エミッターは、電気的振動を固体の機械的振動に変換し、音波を環境に放射します。
超音波源を備えた装置は、船や潜水艦に設置されています。 彼らの助けを借りて、潜望鏡なしで深さを決定し、潜水艦を探し、魚雷攻撃を実行することができます。
超音波は、鋳造後の金属部品に亀裂がないかどうかを調べ、アルミニウム製品をはんだ付けするために使用されます。 アルミニウムの表面は常に酸化膜の緻密な層で覆われており、通常のはんだごてでは破壊できません。 そして超音波はんだごてがそれをしました。 熱くなるだけでなく、周波数20kHzの発振源にもなります。
1つの容器に入れられた2つの液体を超音波で処理すると、通常の状態では混合できず、エマルジョンを形成します。 このようにして、ワニス、塗料、医薬品、化粧品が現代の産業で得られます。
医学で最も広く使用されている超音波。 組織の修復と傷の治癒に役立ちます。 治療が難しい栄養性潰瘍でさえ、超音波治療後に治癒します。 その助けを借りて、浮腫はより速く解決し、骨折は一緒に成長します。 それは鎮痛および鎮痙効果を持つことができます。 内臓の最新の手術は、特別な超音波ナイフで行われます。
微生物は超音波の作用で死にます。 したがって、それらは洗浄液中で医療機器で処理されます。 これにより、消毒の時間を短縮できるだけでなく、非常に小さくて深い穴からでも感染性病原体を除去することができます。
超音波なしで現代の診断を想像することは不可能です。 超音波検査では、体の臓器や組織の状態に関する情報を取得したり、血管内の流れを検査したりすることができます。
超音波は、人間の可聴範囲を超える範囲の音です。 音波周波数が20kHzを超える場合。
超低周波音は、人間の可聴範囲を下回る範囲の音です。 音波周波数が20Hz未満の場合。
超音波、超低周波音、そして人間
最近、超音波エネルギーの使用に基づく技術的プロセスが生産においてますます普及している。 超音波は医学にも応用されています。 さまざまなユニットやマシンのユニット出力と速度の増加に関連して、超音波周波数範囲を含むノイズレベルが増加しています。
機械的振動は超音波と呼ばれます。 弾性媒体周波数が聴力の上限-20kHzを超えている。 音圧レベルの単位はdBです。 超音波強度の測定単位は、1平方センチメートルあたりのワット数（W / cm2）です。
超音波は、超音波振動が励起される超音波機器、ワークピース、または媒体との直接接触によって伝達されるため、主に身体に局所的な影響を及ぼします。 超音波低周波産業機器から発生する超音波振動は、人体に悪影響を及ぼします。 空中超音波への長期の体系的な曝露は、神経系、心臓血管系、内分泌系、聴覚および前庭分析器に変化を引き起こします。 最も特徴的なのは、植物血管性ジストニアと無力症候群の存在です。
変化の重症度は、超音波への曝露の強度と持続時間に依存し、スペクトルに高周波ノイズが存在すると増加しますが、顕著な難聴が追加されます。 超音波との継続的な接触の場合、これらの障害はより持続的になります。
局所超音波の作用下で、手と前腕の不全麻痺、栄養血管機能障害の発症まで、さまざまな重症度の手（あまり頻繁ではないが脚）の栄養性多発神経炎の現象があります。
超音波の影響下で体内で発生する変化の性質は、被ばく線量によって異なります。
少量-音のレベル80-90dB-刺激効果を与えます-マイクロマッサージ、代謝プロセスの加速。 大量の線量（120 dB以上のサウンドレベル）は、印象的な効果をもたらします。
超音波設備を使用する人に対する超音波の悪影響を防止するための基本は、衛生的な規制です。
GOST 12.1.01-89「超音波。一般的な安全要件」、「産業用超音波設備での作業に関する衛生基準および規則」（No. 1733-77）、可聴音の高周波領域での音圧レベル、および職場での超音波は制限されています（12.5〜100 kHzの3分の1オクターブバンドの幾何学的平均周波数で80〜110 dB）。
接触によって伝達される超音波は、「労働者の手に接触によって伝達される超音波を生成する機器を操作するための衛生基準および規則」No.2282-80によって規制されています。
技術設備のオペレーターの身体への超音波の悪影響を防ぐための措置、医療および診断室の職員は、主に技術的措置を実施することにあります。 これらには、リモートコントロールを備えた自動超音波装置の作成が含まれます。 可能な限り低電力機器を使用します。これにより、職場でのノイズと超音波の強度を20〜40dB削減できます。 防音室またはリモコン付きの部屋への機器の配置。 防音装置、ケーシング、鋼板またはジュラルミン製のスクリーン、ゴム、ノイズ防止マスチックおよびその他の材料で覆われた機器。
超音波設備を設計するときは、可聴範囲から最も遠い、22kHz以上の動作周波数を使用することをお勧めします。
液体および固体媒体との接触中に超音波にさらされるのを避けるために、接触が可能な操作（たとえば、材料のロードおよびアンロード）中に超音波トランスデューサーを自動的にシャットダウンするシステムをインストールする必要があります。 超音波の接触作用から手を保護するために、防振ハンドル付きの特別な作業工具を使用することをお勧めします。
製造上の理由でノイズと超音波強度のレベルを許容値まで下げることができない場合は、個人用保護具（ノイズサプレッサー、綿の裏地付きのゴム手袋など）を使用する必要があります。
技術と車両の開発、技術プロセスと設備の改善は、機械の出力と寸法の増加を伴い、それはスペクトルの低周波成分と超低周波音の出現を増加させる傾向につながります。実稼働環境では比較的新しく、完全には理解されていない要素。
超低周波音は頻繁に音響振動と呼ばれています！ 20Hz未満。 この周波数範囲は可聴性のしきい値を下回っており、人間の耳はこれらの周波数の振動を知覚できません。
生産超低周波音は、可聴周波数のノイズと同じプロセスが原因で発生します。 超低周波音の振動の最大の強さは、低周波の機械的振動（機械的起源の超低周波音）または気体と液体の乱流（空気力学的または流体力学的起源の超低周波音）を実行する大きな表面を持つ機械とメカニズムによって作成されます。
産業用および輸送用の音源からの低周波音響振動の最大レベルは、100〜110dBに達します。
超低周波音の身体への生物学的影響の研究は、110〜150 dB以上のレベルで、中枢神経系、心臓血管系、呼吸器系の変化を含む、不快な主観的感覚や多くの反応性変化を引き起こす可能性があることを示しています。前庭分析器。 超低周波音が主に低周波数と中周波数で難聴を引き起こすという証拠があります。 これらの変化の重大度は、超低周波音の強度のレベルと因子の持続時間によって異なります。
職場での超低周波音の衛生基準（No. 2274-80）に従って、スペクトルの性質に応じて、超低周波音は広帯域と高調波に分けられます。 スペクトルの高調波特性は、オクターブ周波数帯域で、隣接する帯域の1つの帯域のレベルを少なくとも10dB超えることによって確立されます。
時間的特性に応じて、超低周波音は永続的と非永続的に分けられます。
職場での超低周波音の正規化された特性は、幾何平均周波数が2、4、8、16Hzのオクターブ周波数帯域のデシベル単位の音圧レベルです。
許容音圧レベルは、オクターブバンド2、4、8、16Hzで105dB、オクターブバンド31.5Hzで102dBです。 この場合、総音圧レベルは110dBLinを超えてはなりません。
断続的な超低周波音の場合、正規化された特性は全体的な音圧レベルです。
超低周波音と戦う最も効果的で実際的に唯一の手段は、発生源でそれを減らすことです。 構造物を選択する際には、高剛性の小型機械を優先する必要があります。これは、大面積で剛性の低い平面の構造では、超低周波音を生成するための条件が作成されるためです。 発生源での超低周波音との戦いは、技術機器の動作モードを変更する方向で実行する必要があります-その速度を上げる（たとえば、鍛造およびプレス機の作業ストローク数を増やして、パワーパルスは超低周波音の範囲外にあります）。
空力プロセスの強度を低減するための対策を講じる必要があります-交通の速度を制限し、液体（航空機およびロケットエンジン、内燃機関、火力発電所の蒸気排出システムなど）の流出速度を低減します。
伝搬経路上の超低周波音との戦いでは、干渉型サイレンサーは、通常、超低周波音スペクトルに個別の成分が存在する場合に、特定の効果をもたらします。
最近行われた共振型吸収体の非線形プロセスの流れの理論的実証は、低周波領域で効果的な吸音パネルとケーシングを設計するための実際の方法を開きます。
個人用保護具として、付随するノイズの悪影響から耳を保護するヘッドホン、耳栓の使用をお勧めします。
組織計画の予防策には、労働と休息の体制の順守、残業の禁止を含める必要があります。 超音波との接触が作業時間の50％を超える場合は、1.5時間の作業ごとに15分の休憩をお勧めします。 理学療法の複雑な手順は、マッサージ、UT照射、水手順、ビタミン化などの重要な効果をもたらします。
イルカのソナー。
イルカの聴覚が異常に発達しているという事実は、何十年も前から知られています。 聴覚機能を担当する脳の部分の体積は、人の体積の10倍（！）です（脳の総体積はほぼ同じですが）。 イルカは、人（最大15〜18 kHz）の10倍（最大150 kHz）の音の振動の周波数を感知でき、アクセス可能な音の10〜30分の1のパワーの音を聞くことができます。イルカの視力がどんなに良くても、水の透明度が低いため、その能力は限られています。 そのため、イルカは聴覚を通じて環境に関する基本的な情報を受け取ります。 同時に、彼はアクティブな場所を使用します。彼は、自分が発する音が周囲の物体から反射されるときに発生するエコーを聞きます。 エコーは彼に与える 正確な情報オブジェクトの位置だけでなく、オブジェクトのサイズ、形状、素材についても。 言い換えれば、聴覚はイルカが彼の周りの世界を同様に、あるいは視覚よりもよく知覚することを可能にします。
人間の聴覚では、時間間隔を約100分の1秒（10ミリ秒）から区別できます。 一方、イルカは1万分の1秒（0.1〜0.3ミリ秒）の間隔を区別します。 他のテストサウンドの動作でも同じことが観察されます。 2つの短い音のパルスは、それらの間の間隔がわずか0.2〜0.3ミリ秒（人間では数ミリ秒）の場合、1つとは異なります。 音量の脈動は、周波数が2 kHzに近づくと応答を引き起こします（人間の場合-50〜70 Hz）。
コウモリのソナー。
自然はコウモリに20,000ヘルツを超える振動周波数の音、つまり人間の耳には届かない超音波を発する能力を与えてきました。 コウモリ探知機は、非常に正確で信頼性が高く、超小型です。 それは常に作動状態にあり、すべての人工ロケーションシステムよりも何倍も効率的です。 このような超音波「ビジョン」の助けを借りて、コウモリは暗闇の中で直径0.12〜0.05 mmの伸ばされたワイヤーを検出し、多くの音の背景に対して、送信された信号の2000分の1の弱いエコーを拾います干渉があると、有用な音を出すことができます。つまり、必要な範囲だけを発することができます。
コウモリは50,000〜60,000 Hzの高さの音を出し、それらを知覚します。 これは、視界がオフになっている場合でもオブジェクトとの衝突を回避する能力を説明しています（レーダーの原理）。 その範囲内で、通常の人間の耳は、ギャップなしですべてのトーンを継続的に知覚します。
コウモリでは、超音波は通常喉頭で発生します。喉頭は通常の笛に似ています。 肺から吐き出された空気は、まるで爆発によって吐き出されたかのように、それを通って渦を巻いて、そのような力で爆発します。 喉頭を通過する空気の圧力は、蒸気ボイラーの2倍です。 さらに、放出される音は非常に大きいです。それらを捕まえると、近距離での戦闘機の轟音として知覚されます。 コウモリは、偵察超音波が放射されたときに耳を覆う筋肉を持っているため、耳が聞こえなくなりません。 耳の安全性は、その設計の完璧さによって保証されています。プロービングパルスの最大繰り返し率（毎秒250回）では、コウモリの耳のシャッターは毎秒500回開閉する時間があります。
音速は羽の速い鳥よりもはるかに速いので、飛行中にエコーロケーションを使用することもできます。 最も完璧なロケーターはコウモリが所有しています。コウモリは狩りの最中に素晴らしいスピードを発揮し、空中で常に曲技飛行を行います。 「ロケーター」聴覚の質は、狩猟の結果によって証明されています。蚊、小虫、蚊の狩猟ですでに15分間に発生した最小の捕食者は、体重が10％増加します。 「ナビゲーション装置」は、直径わずか0.1mmの微細な物体を見つけることができるほど正確です。 コウモリの音響測深機の研究者であるドナルド・グリフィン（ちなみに、この名前を付けた）は、音響測深機がなかったら、一晩中、口を開けて飛んでいたとしたら、コウモリが捕まえたと信じています。偶然の法則、単一の蚊。
その他の天然ソナー。
ソナーは他の多くの動物種にも存在します。 マッコウクジラにはそれらがあり、深海のツツイカの集合体を探すためにそれらを使用します。 マッコウクジラのソナーは一種の長距離大砲で、「長さ5 mまでで、動物の体のほぼ3分の1を占めています。エコーロケーションはアメリカに住むグアジャロ鳥で見つかりました。彼らのソナーはコウモリやイルカよりも完璧ではありません。 。比較的低い周波数、つまり1500〜2500 Hzの範囲で動作します。したがって、グアジャロは暗闇の中で小さな物体に気づきません。グアジャロ洞窟は非常に騒がしいです。鳥は不吉な甲高い叫び声を発し、泣き声やうめき声を連想させます。慣れない耳のために。
エコーロケーションは、インドネシアと太平洋諸島に住むアマツバメによっても使用されます。 さまざまな種類のサランガンでは、ソナーはさまざまな周波数（2000〜7000 Hz）で動作します。 鳥が座っているとき、そのエコーロケーション装置が機能しないのは不思議です。 ロケーションパルスは飛行中にのみ送信されます（翼を羽ばたかせている場合）。 サランガンソナーも光の中で機能しません。
面白い
私たちの耳には、16ヘルツ（聴力の下限）から2万（上限）まで、さまざまな周波数の音が聞こえます。 人間は超低周波音や超音波を聞くことができません。 ただし、人は超音波に非常に敏感です。 6ヘルツの周波数は、私たちに倦怠感、憂鬱、船酔いを感じさせる可能性があります。 7ヘルツの超低周波音は特に敏感です。突然の心停止により死亡します。 あらゆる器官の自然な共鳴に入ると、超低周波音はそれを破壊する可能性があります。 5ヘルツの周波数が肝臓に損傷を与えたとしましょう。 他の低周波数は狂気の発作を誘発することができます。 脳の聴覚分析装置に作用する特定の低周波音は、喫煙をやめ、安らかに眠り、食事を続け、素早く読み、同化するように人を「説得」することさえできます。 外国語、ストレスを克服し、優しい気持ちを体験してください。
しかし、超音波の範囲では、人は方向付けられていません。 犬は最大60千ヘルツの周波数を利用できますが、猫はさらに多くの周波数を利用できます。 しかし、私たちの声には、最大130〜140千ヘルツの周波数の音があります。 何のために？ ほとんどの場合、超低周波音のような超音波は、声に感情的な色を与えます。 言い換えれば、動物が交換する音の多くが聞こえない場合、それらが私たちに影響を与えず、それらを通して私たちが自然とつながっていないということにはなりません。 それらは私たちの意識に浸透し、これまでのところ不可解な感情を引き起こします。
耳鍼灸の誕生は、ソン・シミャオの名前に関連付けられており、7世紀にさかのぼります。 中国の論文で 伝統医学耳介には「幹線のクラスター」があり、それによって外耳が他の器官と接続され、いわば生物全体の肖像画を表し、絶えずその瞬間的な状態を示していると言われています拡張された形で。 耳のアクティブポイントの密度は体の100倍であり、ミリメートルの誤差は医師の成功を奪う可能性があります。
1956年、医師P. Nogierは、耳介の点とゾーンの地形図を公開しました。これは、体の特定の部分と内臓の投影です。 この絵は、彼の言葉では、頭に置かれた人間の胚に似ています。 耳鍼の助けを借りて、経験のある喫煙者は今日うまく治療されています。 確かに、初心者の喫煙者を治療することは不可能です。
たとえば、初等肥満の場合、2本のスチールクリップ針が耳介（耳）のポイント「口-胃」に挿入されます。 その結果、体からの水分の除去が加速するため、食欲が低下します。 人はほとんど食べず、すぐに飽きてしまい、月平均4〜6キログラム、時にはそれ以上体重が減ります。 治療後、彼は小麦粉製品、お菓子に惹かれません。
耳介は刺すだけでなく、鈍く磨かれた端のあるロッドまたは指を使ってマッサージすることもできます。 E. S. Velkhover教授によると、マッサージは、定期的で穏やかな圧力で、ゆっくりとしたペースで、各耳に3分間、痛みのある箇所で行われます。 マッサージの方向は明確でなければなりません：下から、2つのいわゆるエネルギー回転の大きなチャネルに沿って。 内部エネルギーチャネル（陰）は、耳珠から耳介の深部へと横方向（側面から）、そしてカールの茎まで行きます。 外部エネルギーチャネル（陽）は、耳たぶの上部外側部分で始まり、溝が深くなり、それに沿って上昇し、カールの根元で終わります。 マッサージ中、人は最初に耳に局所的な痛みを感じ、次にその衰弱と一般的なリラックス感を感じ、入浴後の状態を彷彿とさせます。 このマッサージは、恐怖、慢性便秘、湿疹、不整脈の治療に効果的です。
体の性的システムの投影ゾーンは、カールの根元から上行枝の端までに位置しています。 このエリアの毎日の軽いマッサージは受胎を防ぐと言われています。
病気は耳介によって診断することができます。 彼らはその表面のさまざまな変化によって「自分自身を表現」します。 たとえば、心筋梗塞のほとんどの患者では、冠状動脈の大惨事（心筋に栄養を与える血管のけいれん）の数時間または数日前に、くすぐり、かゆみの痛み、および感受性の増加が左殻の深化の中央部分に現れます。 対応する皮膚投射ゾーンの急性炎症では、発赤、浸出、まれに潰瘍の領域があります。 慢性疾患の間、淡黄色と灰色の鈍い点、あざの領域、小さな隆起と窪みが見られます。
消化性潰瘍の患者さんでは、耳の胃の突起部が結節状になります。 胃の切除後しばらくすると、白と赤の縞模様の鎌形の傷跡に変わります。
子宮生活の24週目から、赤ちゃんは常に騒音に反応します。 しかし、母親の心臓のリズミカルな鼓動がすべての音を支配します。 作曲家がそれによって導かれるのは偶然ではありません。 キャンプの行進曲は通常、心拍のリズムで書かれています。 そのような音楽は長い旅を容易にし、疲労を軽減します。 しかし、パレードの行進のペースは1分あたり72ステップになります。これは、通常の心拍数よりも頻繁です。 したがって、彼らは元気づけ、活力を与え、活力を与えます。
音楽療法の効果は、落ち着いた、静かな、単調な曲、葉のざわめき、海の轟音、汽船の刃の測定されたビートに基づいています。 音の助けを借りて、歯科診療での麻酔手術さえも行われました。 その後、この方法は産科でうまく適用され始めました。
チャイコフスキーの音楽は、不眠症に良いことがわかりました。 「シチリアーナ」J.-Sの癒し効果 バッハ、ドビュッシーらによる「月光」。 睡眠と鳥のさえずりを改善します。
子供の頃から聴覚を保護します
子供の完全な発達のために通常の聴力がどれほど重要であるかを証明する必要はありません。 少なくともこれ：スピーチの発達には聴覚が必要です。 とトレーニング 現代の学校主に聴覚情報に基づいて構築されており、私たちの生活にしっかりと浸透しているタイプの芸術（映画、ラジオ、テレビ、音楽）は、耳を通して人に「到達」します。
一般に、人は生命を「聞く」必要があります。たとえば、特別な隔離室で作成された、両側の硫黄プラグによる急性難聴または意図的な音の排除は、人に非常に痛みを伴う影響を及ぼします。 通常の聴覚は私たちの生活を豊かで多様で充実したものにします。 難聴はまた、多くの職業の選択を排除します。
音を知覚して区別する聴覚の能力は、音響機器の専門家や設計者を驚かせます。 物理的な観点から、音は気体、液体、および固体を伝播する弾性振動です。 想起; 音は、音圧によって決定され、振動の周波数に応じてデシベル（dBと略記）と高さで測定され、ヘルツ（Hz、1Hzと略される-1秒あたり1振動）で測定されるラウドネス（強度）によって特徴付けられます）。 人間の耳は、周波数が16〜2万Hz（これは、10オクターブを超えています。おなじみのピアノを覚えておいてください。7.5オクターブです）で、最大140dBの強度の音を知覚します。 私たちが聞くことができる最も弱い音は、聴力のしきい値と呼ばれ、大気圧の50億分の1の音圧を持っています。 これは非常に高い聴覚感度です。 一方、最も大きな音は、聴覚のしきい値の100兆倍の強さです。
自然界では、周波数が16 Hz（超低周波音）未満で20 Hz（超音波）を超える音があります。 人間の声（耳が主に焦点を当てているもの）の周波数は500〜3000 Hzの範囲であるため、私たちの聴覚は大きなマージンで音声認識を提供します。 内耳の音を知覚する部分（側頭骨の奥深く、いわゆる蝸牛にある）は、1851年にイタリアの科学者A.コルチによって発見されたため、コルチ器と呼ばれています。 コルチ器に向かう途中で、音は外耳で数dB増幅され、鼓膜と中耳の骨を20倍の力で伝わります。
1863年、有名な科学者G.ヘルムホルツは、「音楽の生理学的理論としての調性感覚の教育」というタイトルの作品を発表しました。これは、今日でもその科学的重要性を保持しています。 ヘルムホルツによって開発された聴覚の共鳴理論によれば、コルチ器の特定の部分が特定の高さの音に反応します。 大きなスピーチさえまったく知覚しない人々は、聴覚障害者と見なされます。 大声で話すことは困難ですが、知覚する人は聴覚障害者と呼ばれます。 子供の研究によると、その中には聴覚障害者と難聴者の両方がいます。 聴覚障害児と難聴児の詳細な健康診断では、90％以上が生涯にこの重度の欠陥を獲得し、わずか3％の子供が両親から難聴を受け継いでいることが明らかになりました。 これらの調査は、子供の審理を保護する必要性を説得力を持って示しています。
聴覚保護は、赤ちゃんが生まれる前に開始する必要があります。 妊娠中の女性に影響を及ぼし、先天性難聴で子供を脅かす病気があります。 これらの病気の中で、「無実の」風疹が主導的な地位を占めています。 さらに、一部の薬（ストレプトマイシンやネオマイシンなど）は、高用量で長期間服用すると、胎児の聴覚神経に悪影響を及ぼし、難聴の発症に寄与します。 また、薬物の不当な使用は、子供の「自立した」生活の中で、後で難聴につながる可能性があることにも注意してください。
幼児の難聴の原因の中には、感染症や中耳の炎症がそもそもあります。 以前は、梅毒、結核、マラリア、腸チフスがしばしば難聴を引き起こしていました。 現在、これらの病気は急激に減少しているか、わが国ではほとんど見られませんが、猩紅熱、流行性肝炎（黄疸）、流行性耳下腺炎（「おたふく風邪」）、インフルエンザが発症し始めています。 最後の2つの病気に特に注意を払う必要があります：「おたふく風邪」とインフルエンザは非常に頻繁に子供に影響を及ぼします。 医師の処方を注意深く守ることで、合併症の可能性を減らすことができます。 子供の聴覚の保護と急性呼吸器疾患の予防にとってもそれほど重要ではありません。 子供の耳の特徴は、鼻の炎症とアデノイドが非常に簡単に耳に広がり、難聴につながる可能性があることです。 最近、中耳の慢性炎症に伴い、医師との出会いが増えているため、両親はこれらの病気の治療に粘り強く持続する必要があります。
難聴は、頭と耳への外傷によって引き起こされる可能性があります。 小さな子供はしばしば耳に入ります 異物（ボタン、 チェリーピット、エンドウ豆など）。 年長の子供は、不適切な物体（マッチ、ヘアピン、クローブ）で耳をつまむと、鼓膜を傷つけたり、感染症を引き起こしたりする可能性があります。 人間（子供を含む）の難聴の重要な原因は、騒音の影響です。 300年以上前、有名な医師のパラケルススとラマッツィーニは、騒音が難聴を引き起こす可能性があることを証明しました。 それ以来、これらの研究は何度も繰り返され、拡大されてきました。
一般的に言って、ノイズと音の間に明確な境界はありません。 騒音とは、人を苛立たせ、仕事や休息を妨げる音であると言えます。 時々、音楽の音と人間のスピーチの両方がこの役割を果たす。 鼓膜の破裂やその他の障害を引き起こす可能性のある非常に激しいノイズ（銃声、爆発）のまれなケースを除いて、通常のノイズは徐々に機能します。 90 dBを超える強度のノイズに長時間さらされると、コルチ器の敏感な細胞が死んで、聴力が徐々に低下します。 （もちろん、ノイズは聴覚だけでなく、他の人間の臓器やシステムにも影響を及ぼします。中枢神経系に悪影響を及ぼし、正常な休息と睡眠を妨げ、神経症の発症に寄与します。心臓血管系に悪影響を及ぼし、血液を引き起こします。圧力障害やその他の障害。）前世紀の終わりにさえ、有名なドイツ人医師のロバート・コッホは、「彼はかつてコレラや疫病と戦ったので、人は騒音と戦わなければならないだろう」と警告した。
近年、大都市の騒音は着実に増加しており、環境の騒音公害を懸念する専門家の注目を集めています。 街路の騒音は、住居に侵入し、そこに家電製品からの家庭の騒音とつながり、配管はすべての人、特に子供に悪影響を及ぼします。 都市の騒音との戦いは、専門家（建築家、建築家、設計者、医師）だけでなく、全人口の参加を必要とする一般的な原因です。
最近、私たちの国では騒音と戦うために多くのことが行われています。 さまざまな機器の許容騒音レベルについて多くの州の基準が策定されており、遮音性を考慮した建物の設計には特別な規則が導入されています。 しかし、繰り返しますが、騒音との戦いには全人口の参加が必要です。 サイレンサーのない1台のオートバイの騒音は、夜に人けのない通りを駆け抜け、数千人の人々を目覚めさせる可能性があります。 入り口、入り口で拍手、または甘やかされて育った 水栓アパートの騒音レベルを数倍に上げることができます...誰もが健全な文化にもっと気を配る必要があります、考えてみてください 考えられる結果彼らの行動。 学校に出勤するときは、ラジオをつけたままにすることはできません。 後で騒がしい仕事のために家に持ち帰ってはいけません。 子供たちは、子供たちの詩のヒロインと一緒に、それぞれが言うことができるように、大人に注意を払うように教えられなければなりません：
お母さんは寝てる、疲れてる…
まあ、私は遊んでいませんでした。
そして、大人は子供たちの平和に気を配る必要があります。騒がしい環境（テレビ、ラジオ、大音量の会話をオンにする）で子供たちを無理に眠らせたり、乳母車にトランジスタをオンにしないでください。 N.ノソフの物語「Fed'ka'sProblem」は、男子生徒がテレコンサート中に単純な問題を解決しようとして失敗した方法を鮮やかに説明しています。 彼の注意が散らばっているだけでなく、彼は問題の解決に集中することができません。 同時に騒音は彼の聴力を疲れさせます...
一緒に、私たちはアパート、路上、学校の騒音を大幅に減らすことができ、それによって子供たちの聴覚を保護することができます。
超低周波音（緯度以下から-下、下）-音波に似た弾性波ですが、周波数は人間の可聴周波数の領域より下です。 通常、16〜25Hzの周波数が超低周波音領域の上限と見なされます。 超低周波音範囲の下限は不確かです。 実際に興味深いのは、10分の1Hzから100分の1Hzまでの振動、つまり10秒の周期です。 超低周波音は、大気、森林、海の騒音に含まれています。 超低周波音の振動の原因は、雷の放電（雷）、爆発、銃撃です。
地殻では、地すべりや輸送病原体による爆発など、さまざまな発生源から超低周波音の揺れや振動が観測されています。
超低周波音は、さまざまな媒体での吸収が低いという特徴があり、その結果、空気、水、および地殻内の超低周波音が非常に長い距離を伝播する可能性があります。 この現象は、強い爆発の場所や発砲の位置を決定する際に実用的なアプリケーションを見つけます。 海中の長距離にわたる超低周波音の伝播は、自然災害、つまり津波を予測することを可能にします。 多数の超低周波音を含む爆発の音は、大気の上層、水生環境の特性を研究するために使用されます。
「海の声」-これらは、波頭の後ろの渦の形成の結果として、強風の間に海面上に発生する超低周波音です。 超低周波音は吸収が少ないという特徴があるため、長距離を伝播する可能性があり、その伝播速度は暴風雨地域の移動速度を大幅に上回っているため、「海の声」は早期の予測として役立ちます。嵐。
嵐の独特の指標はクラゲです。 クラゲの「鐘」の端には、原始的な目とバランスのとれた器官があります。聴覚円錐はピンヘッドのサイズです。 これらはクラゲの「耳」です。 彼らは8-13ヘルツの周波数で超低周波音を聞きます。 嵐は海岸から数百キロ離れた場所で発生し、約20時間でこれらの場所に到達し、クラゲはすでにそれを聞いて深部に移動します。
人体への超低周波音の影響。
60年代後半、フランスの研究者Gavroは、特定の周波数の超低周波音が人に不安や不安を引き起こす可能性があることを発見しました。 7Hzの周波数の超低周波音は人間にとって致命的です。
超低周波音の作用は、頭痛、注意力とパフォーマンスの低下、さらには前庭器の機能の侵害を引き起こす可能性があります。
超低周波音の主な発生源。
工業生産と輸送の発展は、環境中の超低周波音の発生源の大幅な増加と超低周波音のレベルの強度の増加をもたらしました。
都市における超低周波音振動の主な技術的原因を表に示します。
参考文献
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5. Trofimova T.I. 物理学コース。 -M.、1990年。
6. Khorbenko I.G. 音、超音波、超低周波音。 -M.、1986年。
現在、音響学は、物理学の一分野として、1012〜1013Hzまでのより広い範囲の弾性振動を考慮しています。 人間には聞こえない16Hz未満の周波数の音波はインフラサウンドと呼ばれ、20,000Hzから109Hzの周波数の音波は超音波と呼ばれ、109Hzを超える周波数の振動はハイパーサウンドと呼ばれます。
これらの聞こえない音は多くの用途があります。
超音波と超低周波音は、生きている世界でも非常に重要な役割を果たします。 したがって、たとえば、魚や他の海洋動物は、高潮によって生成された超低周波音を敏感に拾います。 したがって、彼らは嵐やサイクロンの接近を事前に感じ、より安全な場所に泳ぎ去ります。 超低周波音は、森、海、大気の音の構成要素です。
超音波は、犬、猫、イルカ、アリ、コウモリなどの動物が発し、知覚することができます。飛行中、コウモリは短い甲高い音を発します。 彼らの飛行中、彼らは途中で遭遇した物体からのこれらの音の反射によって導かれます。 彼らは小さな獲物からの反響によってのみ導かれ、昆虫を捕まえることさえできます。 猫と犬は非常に甲高い口笛の音（超音波）を聞くことができます。
INFRASOUND（lat。infra-下、下から）、人間の耳には聞こえない低周波数（16 Hz未満）の弾性波。 大きな振幅では、超低周波音は耳の痛みとして感じられます。 地震、水中および地下の爆発、嵐やハリケーン、津波などから発生します。超低周波音は吸収が不十分なため、長距離を伝播し、嵐、ハリケーン、津波の前兆として機能します。
地殻では、地すべりや輸送病原体による爆発など、さまざまな発生源から超低周波音の揺れや振動が観測されています。
超低周波音は、さまざまな媒体での吸収が低いという特徴があり、その結果、空気、水、および地殻内の超低周波音が非常に長い距離を伝播する可能性があります。 この現象は、強い爆発の場所や発砲の位置を決定する際に実用的なアプリケーションを見つけます。 海中の長距離にわたる超低周波音の伝播は、自然災害、つまり津波を予測することを可能にします。 多数の超低周波音を含む爆発の音は、大気の上層、水生環境の特性を研究するために使用されます。
人は超低周波音を聞きませんが、それを感じます。 それは人体に破壊的な影響を及ぼします。 高レベルの超低周波音は、前庭器の機能障害を引き起こし、めまい、頭痛を事前に決定します。 注意力とパフォーマンスの低下。 恐怖感、全身倦怠感があります。 超低周波音は人々の精神に強く影響するという意見があります。 20 rpm未満の回転速度で動作するすべてのメカニズムは、超低周波音を放出します。 車が時速100kmを超える速度で走行している場合、それは超低周波音の発生源であり、その表面からの空気の流れの分離によって発生します。 エンジニアリング業界では、ファン、内燃機関のコンプレッサー、ディーゼルエンジンの動作中に超低周波音が発生します。 現在の規制文書によると、幾何平均周波数が2、4、8、16、Hzのオクターブバンドの音圧レベルは105 dB以下である必要があります。また、周波数が32 Hzのバンドの場合、音圧レベルは105dB以下である必要があります。 102dB。 長さが長いため、超低周波音は大気中を長距離にわたって伝播します。 その伝播の方法で構造を構築する助けを借りて超低周波音を止めることは事実上不可能です。 個人用保護具も効果がありません。 保護の効果的な手段は、その形成源での超低周波音のレベルを下げることです。 そのような対策の中で、以下を区別することができます：-毎秒20回転以上までのシャフトの回転速度の増加;-大きな振動構造の剛性の増加; -低周波振動の除去：-低周波振動の領域から音の領域への移動を可能にする、音源の構造の構造変化の導入。 この場合、それらの低減は、遮音と吸音を使用することによって達成できます。
超低周波音の主な発生源
工業生産と輸送の発展は、環境中の超低周波音の発生源の大幅な増加と超低周波音のレベルの強度の増加をもたらしました。
都市における超低周波音振動の主な技術的原因を表に示します。
超低周波音源特性周波数
超低周波音の範囲超低周波音レベル
道路輸送70〜90 dBの外側、最大120dBの内側の超低周波音範囲の全スペクトル
鉄道および路面電車10〜16 Hz屋内および屋外85〜120 dB
空力および衝撃作用の産業用設備8〜12 Hz最大90〜105 dB
産業施設および施設の換気、地下鉄でも同じ3〜20 Hz最大75〜95 dB
ジェット機約20Hz外で最大130dB
超音波-科学技術の特別なセクションに捧げられた高周波の弾性波。 通常、超音波範囲は20,000〜数十億ヘルツの周波数帯域と見なされます。 科学者は超音波の存在を長い間知っていましたが、科学、技術、産業での超音波の実用化は比較的最近になりました。
人間の耳は超音波を知覚しませんが、コウモリなどの一部の動物は超音波を知覚して放出することができます。 齧歯動物、猫、犬、クジラ、イルカは部分的に超音波を知覚します。 超音波振動は、自動車のエンジン、工作機械、ロケットエンジンの動作中に発生します。 実際には、超音波を取得するために、通常、電気機械式超音波発生器が使用されます。その動作は、放出中に磁気（磁気制限発生器）または電場（圧電発生器）の影響下で寸法を変更するいくつかの材料の能力に基づいています高周波音。 高周波（短波長）のため、超音波には特別な特性があります。
気体に強く吸収され、液体に弱く吸収されます。 超音波の影響下で、ボイドは液体中に小さな泡の形で形成され、その内部の圧力が短期的に上昇します。 さらに、超音波は拡散プロセス（2つの媒体の相互浸透）を加速します。 物質の溶解度、および一般的には化学反応の過程に大きく影響します。 超音波のこれらの特性と環境との相互作用の特徴は、その幅広い技術的および医学的用途を決定します。
知られているように、前世紀の前半に、海の深さでさまざまな物体を検出するための方法と機器の開発に関連して、初めて超音波の実用化のアイデアが生まれました：潜水艦、サンゴ礁、氷山の水中部分など。 これは主に、1912年にタイタニック号が沈没し、第一次世界大戦中に潜水艦が軍事作戦に参加し始めたことによって引き起こされました。
低周波の超音波振動は空気中でよく伝播します。 身体への影響の生物学的影響は、超音波に曝露される強度、曝露時間、および体表面のサイズに依存します。 空気中を伝播する超音波の長期的な系統的影響は、神経系、心臓血管系、内分泌系、聴覚および前庭分析器の機能障害を引き起こします。 超音波ユニットに取り組んでいる人々は、無力症、血管低血圧、および心臓と脳の電気的活動の低下を顕著にしています。 初期の中枢神経系の変化は、脳の反射機能の侵害によって現れます（暗闇の中での恐怖感、限られたスペースでの、心拍数の増加を伴う突然の発作、過度の発汗、胃のけいれん、腸、胆嚢）。 最も典型的なのは、重度の倦怠感、頭痛、頭の圧迫感、集中力の低下、思考過程の抑制、不眠症を訴える植物血管性ジストニアです。
手への高周波超音波の接触効果は、手の毛細血管循環の違反につながり、痛みの感受性の低下、すなわち、末梢神経障害が発症します。 超音波振動は、骨密度の希薄化を伴う骨構造の変化を引き起こす可能性があることが確立されています。
生産振動。
基本的な概念と定義。 人体への振動の影響。 生産における振動の規制の原則
2.1範囲と一般的な振動
振動の測定と衛生的評価、および予防措置は、ガイドライン2.2.4 / 2.1.8-96「生産と環境の物理的要因の衛生的評価」（承認中）に従って実施する必要があります。
これらの衛生基準の承認を得て、「労働者の手に伝わる局所振動を発生させる機械および装置を扱うための衛生基準および規則」No.3041-84、「職場の振動に関する衛生基準」No.3044-84、 「許容振動の衛生基準」は住宅用建物では無効になります」No.1304-75。
2.2用語と定義
振動の最大許容レベル（MPL）は、毎日（週末を除く）の作業中、ただし、作業経験全体で週40時間以内に、病気や健康状態の逸脱を引き起こしてはならない要因のレベルです。仕事の過程で、または現在および次の世代の遠隔生活の期間に、現代の研究方法によって検出されます。 振動のリモートコントロールへの準拠は、過敏症の人の健康上の問題を排除するものではありません。
住宅および公共の建物の許容振動レベルは、人に重大な懸念を引き起こさない要因のレベルであり、振動曝露に敏感なシステムおよびアナライザーの機能状態の指標に重大な変化をもたらします。
補正された振動レベルは、オクターブ補正を考慮して、オクターブ周波数帯域の振動レベルのエネルギー合計の結果として決定される1つの数値の振動特性です。
時変振動の等価（エネルギー）補正レベルは、指定された時間間隔での非一定振動と同じRMS補正値の振動加速度および/または振動速度を持つ時変振動の補正レベルです。
2.3人に影響を与える振動の分類
人への伝達方法によると、彼らは区別します：
支持面を介して着席または立っている人の体に伝達される一般的な振動。
人の手を通して伝わる局所的な振動。
ノート。 座っている人の脚やデスクトップの振動面に接触している前腕に伝わる振動は、局所的な振動を指します。
振動源によると、次のようなものがあります。
ハンドヘルド電動工具（モーター付き）、機械および装置の手動制御から人に伝わる局所振動。
機械化されていない手工具（モーターなし）から人に伝わる局所振動。たとえば、さまざまなモデルやワークピースのハンマーをまっすぐにします。
第1カテゴリーの一般的な振動-自走式および牽引式の機械、地形、農業の背景、および道路（建設中を含む）を移動する際の車両の職場で人に影響を与える輸送振動。 輸送振動の発生源には、農業用および産業用トラクター、自走式農業機械（コンバインを含む）が含まれます。 トラック（トラクター、スクレーパー、グレーダー、ローラーなどを含む）; 除雪機、自走式マイニングレール輸送;
2番目のカテゴリーの一般的な振動-産業施設、産業現場、鉱山作業の特別に準備された表面に沿って移動する機械の職場で人に影響を与える輸送および技術的振動。 輸送および技術的振動の発生源には、掘削機（回転式のものを含む）、産業用および建設用クレーン、冶金生産におけるオープンハース炉の積み込み（充電）用の機械が含まれます。 マイニングコンバイン、マイニングローディングマシン、自走式掘削キャリッジ。 トラックマシン、コンクリート敷石、床生産車両;
カテゴリ3の一般的な振動-固定機械の作業場にいる人に影響を与える、または振動源のない作業場に伝わる技術的振動。 技術的振動の発生源には、金属および木工機械、鍛造およびプレス装置、鋳造機、電気機械、固定電気設備、ポンプユニットおよびファン、坑井掘削装置、掘削リグ、動物飼育用機械、穀物の洗浄および選別（乾燥機）、建築材料産業用機器（コンクリート舗装機を除く）、化学および石油化学産業用設備など。
a）企業の産業施設の常設の職場で。
b）倉庫、食堂、アメニティ、義務、および振動を発生させる機械がないその他の産業施設の職場。
c）プラント管理、設計局、研究所、トレーニングセンターの敷地内の職場で、 コンピュータセンター、ヘルスセンター、オフィス施設、作業室、その他のメンタルワーカー向け施設。
外部ソースからの住宅および公共の建物の一般的な振動：都市の鉄道輸送（浅いおよび開いた地下鉄路線、路面電車、鉄道輸送）および車両。 工業企業および移動式産業設備（油圧および機械プレス、プレーニング、パンチングおよびその他の金属加工メカニズム、往復圧縮機、コンクリートミキサー、クラッシャー、建設機械などの操作中）。
内部ソースからの住宅および公共の建物の一般的な振動：建物および家電製品のエンジニアリングおよび技術機器（エレベーター、換気システム、ポンプステーション、掃除機、冷蔵庫、 洗濯機など）、および組み込みの貿易企業（冷凍装置）、公益事業、ボイラーハウスなど。
振動スペクトルの性質によると、次のようなものがあります。
1つの1/3オクターブ周波数帯域の制御されたパラメーターが隣接する1/3オクターブ帯域の値よりも15dB以上高い狭帯域振動;
広帯域振動-1オクターブを超える幅の連続スペクトル。
振動の周波数構成に従って、それらは区別します：
低周波振動（一般的な振動の場合は1〜4 Hz、局所的な振動の場合は8〜16 Hzのオクターブ周波数帯域で最大レベルが優勢）。
中周波数振動（8-16 Hz-一般振動の場合、31.5-63 Hz-局所振動の場合）;
高周波振動（31.5-63 Hz-一般的な振動の場合、125-1000 Hz-局所的な振動の場合）。
振動の時間的特性によると、次のようなものがあります。
観測期間中に正規化されたパラメータの値が2倍（6 dB）以下しか変化しない永久振動。
正規化されたパラメータの値が、1秒の時定数で測定されたときに少なくとも10分の観測時間中に少なくとも2倍（6 dB）変化する非一定の振動。
a）時間とともに変動する振動。正規化されたパラメータの値は時間とともに連続的に変化します。
b）断続的な振動、振動との人の接触が中断され、接触が行われる間隔の持続時間が1秒を超える場合。
c）1つまたは複数の振動効果（衝撃など）で構成され、それぞれの持続時間が1秒未満のインパルス振動。
2.4正規化されたパラメータの最大許容値
480分（8時間）の振動曝露期間中の産業用局所振動の正規化されたパラメータの最大許容値を表に示します。 1。
表1
*軸に沿った最大許容値
オクターブバンドの幾何平均周波数、Hz振動加速度振動速度
m / s dB m / s 10 dB
8 1,4 123 2,8 115
16 1,4 123 1,4 109
31,5 2,8 129 1,4 109
63 5,6 135 1,4 109
125 11,0 141 1,4 109
250 22,0 147 1,4 109
500 45,0 153 1,4 109
1000 89,0 159 1,4 109
調整済みおよび同等の調整済み値とそのレベル2.01262.0 112
*積分評価によると、これらの衛生基準を12 dB（4倍）以上超えるレベルの振動にさらされる条件での作業、またはオクターブバンドでの作業は許可されていません。
電気安全。
人体への電流の影響。 電気傷害とその分類.
感電の種類。
生物を通過する currentはアクションを生成します：
1.熱-特定の領域の火傷、血管、血液、神経の加熱。
2.電気分解-血液やその他の有機液体の分解。
3.生物学的-心臓や肺の筋肉を含む筋肉の不随意のけいれん性収縮を伴う、身体の生体組織の刺激と興奮。
これらすべての結果として、心臓と肺が完全に停止するまで、身体にさまざまな障害が発生する可能性があります。
これはすべて、感電と感電の2つの敗北につながります。
感電とは、電力への曝露によって引き起こされる身体組織への明確に定義された局所的な損傷です。 電流またはアーク。 通常、これは皮膚、靭帯、骨の病変です。 ほとんどの場合、e。 怪我は完全にまたは部分的に治癒します。 場合によっては、死亡する可能性があります。
次のメールを区別します。 怪我：エル。 燃やす、e。 マーク、皮膚の金属化および機械的損傷。
Eメール やけどは最も一般的なエルです。 けが。
火傷には、電流とアークの2種類があります。
電流による火傷-電流が体を通過するときに発生し、火傷が観察されます。
アーク火傷-体のエルへの暴露の結果です。 アーク、高温があります-3500まで。
Eメール 標識-灰色の本文のマーク-電子メールを渡すとき。 現在。
皮膚の金属化-金属の小さな粒子、溶融したエルの皮膚への浸透。 アーク。
Eメール 影響とは、電子メールの通過中の生体組織の興奮です。 現在。 重大度の順に4つあります。
臨床的（想像上の）死は、心臓と肺が機能しなくなった瞬間から始まる、生から死への移行期間です。 臨床死の状態にある人は、生命のすべての兆候を欠いています。 しかし、体はまだ死んでおらず、代謝過程は続いています。
からの死因 現在-心臓、肺、エルの仕事の停止。 ショック。
細動は混沌とした急速な心拍です。
結果として生じる結果に応じて、感電は4度に分けられます。
I-意識を失うことなくけいれん性筋収縮;
II-意識を失ったが、呼吸と心臓機能は維持されたけいれん性筋収縮。
III-意識の喪失および心臓活動または呼吸の障害（またはその両方）;
IV-臨床死の状態。
感電の結果に影響を与える主な要因。
人を流れる電流の大きさは、病変の結果を決定する主な要因です。 人は、0.6〜1.5 mAの値の工業用周波数（50 Hz）の交流電流の通過を感じ始め、5〜7mAの直流電流は電流を検出するためのいわゆるしきい値です。 大電流は人にけいれんを引き起こします。
10〜15 mAでは、痛みはほとんど耐えられなくなり、けいれんは人がそれらを克服できないようなものになります。
病変の結果は、人体の抵抗に強く影響されます。 最も高い抵抗（3 ... 20 kOhm）は、死んだ角質化細胞からなる皮膚の上層（0.2 mm）であり、脳脊髄液の抵抗は0.5 ...0.6Ohmです。 皮膚の上層の抵抗による体の総抵抗はかなり大きいですが、この層が損傷するとすぐにその値は急激に減少します。
電気の安全性に関する計算では、人体の抵抗は1オームに等しくなります。
人体を流れる電流の持続時間は、病変の結果に影響を与えます。電流の作用が長ければ長いほど、重傷を負う可能性が高くなります。
犠牲者の体内の現在の経路は、病変の結果に重要な役割を果たします。 したがって、重要な臓器が現在の経路上にある場合（心臓、肺、脳）、損傷の危険性は非常に高くなります。
電流の種類と周波数の直流は、交流よりも約4倍危険性が低くなりますが、これは250〜300Vまで当てはまります。 頻度の増加は危険の増加につながります。
最も危険なのは、心臓、肺、脳を流れる電流です。
損傷の程度は、電流の種類と頻度にも依存します。 最も危険なのは、周波数が20〜1000Hzの交流です。 交流は、最大300Vの電圧では直流よりも危険です。高電圧では-直流。
電気安全。
1.超音波のエミッターとレシーバー。
2.物質中の超音波の吸収。 音響の流れとキャビテーション。
3.超音波の反射。 サウンドビジョン。
4.超音波の生物物理学的効果。
5.医学における超音波の使用：治療、外科手術、診断。
6.超低周波音とその発生源。
7.超低周波音が人間に与える影響。 医学における超低周波音の使用。
8.基本的な概念と公式。 テーブル。
9.タスク。
超音波-約20x103Hz（20 kHz）から10 9 Hz（1 GHz）の周波数の弾性振動と波。 1〜1000GHzの超音波の周波数範囲はと呼ばれます 極超音速。超音波周波数は3つの範囲に分けられます：
ULF-低周波超音波（20〜100 kHz）;
USCH-中周波数超音波（0.1-10 MHz）;
UZVCH-超音波 高周波（10〜1000 MHz）。
各範囲には、独自の特定の医療用途があります。
5.1。 超音波のエミッターとレシーバー
電気機械 エミッターと 米国の受信機圧電効果の現象を使用します。その本質は図1に説明されています。 5.1。
石英、ロッシェル塩などの結晶性誘電体は、顕著な圧電特性を持っています。
超音波エミッター
電気機械 超音波エミッター逆圧電効果の現象を使用し、 以下の項目（図5.2）：
米。 5.1。 a- 直接圧電効果：圧電プレートの圧縮と伸長により、対応する符号の電位差が現れます。
b- 逆圧電効果：圧電プレートに印加される電位差の符号に応じて、圧縮または伸長されます
米。 5.2。超音波エミッター
1-圧電特性を持つ物質のプレート。
2-導電層の形でその表面に堆積された電極;
3-必要な周波数の交流電圧を電極に供給する発電機。
発電機（３）から電極（２）に交流電圧が印加されると、プレート（１）は周期的な伸長および圧縮を受ける。 強制振動が発生し、その周波数は電圧変化の周波数と同じです。 これらの振動は環境の粒子に伝達され、適切な周波数の力学的波を生成します。 ラジエーターの近くの媒体の粒子の振動の振幅は、プレートの振動の振幅に等しい。
超音波の特性には、特定の振幅で密度が発生するため、比較的小さな振動振幅でも高強度の波を取得できる可能性があります。
米。 5.3。平凹プレキシガラスレンズ（超音波周波数8 MHz）を使用した水中での超音波ビームの集束
エネルギーの流れはに比例します 周波数の二乗（式2.6を参照）。 超音波放射の限界強度は、エミッターの材料の特性、およびそれらを使用するための条件の特性によって決定されます。 UHF領域での超音波発生時の強度範囲は非常に広く、10 -14 W /cm2から0.1W/cm2です。
多くの目的のために、エミッターの表面から得られるものよりもはるかに高い強度が必要とされます。 このような場合、フォーカスを使用できます。 図5.3は、プレキシガラスレンズを使用した超音波の集束を示しています。 取得するため 非常に大きい超音波の強度は、より複雑な焦点合わせ方法を使用します。 したがって、内壁が石英板またはチタン石バリウム圧電セラミックのモザイクでできている放物面の焦点で、周波数0.5 MHzで、最大10 5 W /cm2の超音波強度を得ることができます。水中で。
超音波受信機
電気機械 米国の受信機（図5.4）直接圧電効果の現象を使用します。 この場合、超音波の作用により、水晶板（1）の振動が発生し、
米。 5.4。超音波受信機
その結果、電極（2）に交流電圧が現れ、記録システム（3）によって固定されます。
ほとんどの医療機器では、超音波の発生器が同時に受信機として使用されます。
5.2。 物質中の超音波の吸収。 音響電流とキャビテーション
物理的な本質によれば、超音波は音と変わらず、力学的波です。 それが伝播するにつれて、媒体の粒子の凝縮と希薄化の交互の領域が形成されます。 メディアでの超音波と音の伝播速度は同じです（空気中〜340 m / s、水および軟組織内〜1500 m / s）。 しかし、超音波の強度が高く、長さが短いため、いくつかの特定の特徴が生じます。
超音波が物質内を伝播すると、音波のエネルギーが他の種類のエネルギー、主に熱に不可逆的に遷移します。 この現象は 吸音。吸収による粒子振動の振幅とUSの強度の減少は、指数関数的です。
ここで、A、A 0は、物質の表面近くで深さhでの媒体の粒子の振動の振幅です。 I、I0-超音波の対応する強度。 α- 吸収係数、超音波の周波数、温度、媒体の特性によって異なります。
吸収係数-音波の振幅が「e」の係数で減衰する距離の逆数。
吸収係数が大きいほど、媒体は超音波をより強く吸収します。
吸収係数（α）は、超音波周波数の増加とともに増加します。 したがって、媒体内の超音波の減衰は、可聴音の減衰よりも何倍も高くなります。
一緒に 吸収係数、超音波吸収の特性として使用されます。 半吸収深さ（H）、これは逆の関係（H = 0.347 /α）によってそれに関連しています。
半吸収の深さ（H）は超音波の強度が半分になる深さです。
さまざまな組織の吸収係数と半吸収の深さの値を表に示します。 5.1。
気体、特に空気中では、超音波は大きな減衰で伝播します。 液体と固体（特に単結晶）は、原則として、超音波の優れた導体であり、それらの減衰ははるかに少ないです。 したがって、たとえば、水中では、超音波の減衰は、他の条件が同じであれば、空気中の約1000分の1になります。 したがって、UHFとUHFの使用領域はほとんど液体と固体専用であり、空気と気体ではULFのみが使用されます。
熱放出と化学反応
物質による超音波の吸収は、物質の内部エネルギーへの機械的エネルギーの伝達を伴い、それがその加熱につながります。 最も激しい加熱は、反射係数が1に近い（100％）ときに、メディア間の界面に隣接する領域で発生します。 これは、反射の結果、境界付近の波の強度が増加し、それに応じて吸収されるエネルギー量が増加するためです。 これは実験的に検証できます。 濡れた手には超音波エミッターを取り付ける必要があります。 すぐに、皮膚と空気の界面から反射された超音波によって、手のひらの反対側に感覚（火傷による痛みに似た）が発生します。
複雑な構造の組織（肺）は、均質な組織（肝臓）よりも超音波加熱に敏感です。 比較的多くの熱が軟組織と骨の境界で放出されます。
数分の1度の組織の局所加熱は、生物学的物体の生命活動に寄与し、代謝プロセスの強度を高めます。 ただし、長時間の曝露は過熱を引き起こす可能性があります。
場合によっては、集束超音波が個々の体の構造への局所的な影響に使用されます。 この効果により、制御された高熱を達成することができます。 隣接する組織を過熱することなく、41〜44°Cまで加熱します。
超音波の通過に伴う温度の上昇と大きな圧力降下は、分子と相互作用する可能性のあるイオンとラジカルの形成につながる可能性があります。 この場合、通常の条件下では実行できないような化学反応が発生する可能性があります。 超音波の化学的効果は、特に、水分子がH +ラジカルとOH-ラジカルに分裂し、続いて過酸化水素H 2O2が形成されることで明らかになります。
音響電流とキャビテーション
高強度の超音波には、いくつかの特定の効果が伴います。 そのため、気体や液体中の超音波の伝播には、音響流と呼ばれる媒体の動きが伴います（図5.5、 a）。数W/cm 2の強度の超音波場のUHF範囲の周波数では、液体の噴出が発生する可能性があります（図5.5、 b）スプレーして非常に細かいミストを形成します。 超音波伝播のこの機能は、超音波吸入器で使用されます。
液体中の強力な超音波の伝播中に発生する重要な現象の中には、音響があります キャビテーション-利用可能なからの泡の超音波場での成長
米。 5.5。 a）ベンゼン中の周波数5MHzの超音波の伝播から生じる音響流。 b）超音波ビームが液体の内部からその表面に落ちるときに形成される液体の噴水（超音波周波数1.5 MHz、強度15 W / cm 2）
サイズが数分の1mmまでの液体中の気体または蒸気の超顕微鏡的核。超音波周波数で脈動し始め、陽圧相で崩壊します。 気泡が崩壊すると、オーダーの大きな局所圧力 千の雰囲気、球状 衝撃波。液体に含まれる粒子に対するこのような激しい機械的作用は、超音波の熱作用の影響がなくても、破壊的なものを含むさまざまな影響をもたらす可能性があります。 機械的効果は、集束超音波の作用下で特に重要です。
キャビテーション気泡の崩壊のもう1つの結果は、分子のイオン化と解離を伴う、内容物の強力な加熱（約10,000°Cまで）です。
キャビテーションの現象は、エミッターの作業面の侵食、セルの損傷などを伴います。 ただし、この現象は多くの有益な効果にもつながります。 したがって、たとえば、キャビテーションの領域では、エマルジョンを調製するために使用される物質の混合が強化されます。
5.3。 超音波の反射。 サウンドビジョン
すべてのタイプの波と同様に、反射と屈折の現象は超音波に固有のものです。 ただし、これらの現象は、不均一性の寸法が波長に匹敵する場合にのみ顕著になります。 超音波の長さは音波の長さよりも大幅に短い（λ= v / v）。したがって、それぞれ1kHzと1MHzの周波数での軟組織の音波と超音波の長さは等しくなります。λ=1500/1000 = 1.5 m;
1500 / 1,000,000 = 1.5x10 -3 m = 1.5 mm 以上のように、10cmの大きさの物体は、波長λ= 1.5mの音を実際には反射しませんが、λ=1.5mmの超音波の反射体です。
反射効率は、幾何学的関係だけでなく、比率に依存する反射係数rによっても決定されます。 波動インピーダンスx（式3.8、3.9を参照）：
xの値が0に近い場合、反射はほぼ完了しています。 これは、空気から軟組織への超音波の移行の障害です（x = 3x10 -4、 r= 99.88％）。 超音波エミッターが人間の皮膚に直接適用される場合、超音波は内部に浸透しませんが、エミッターと皮膚の間の空気の薄い層から反射されます。 この場合、小さい値 バツ否定的な役割を果たします。 空気層を除去するために、皮膚の表面は適切な潤滑剤（水ゼリー）の層で覆われています。これは、反射を減らす遷移媒体として機能します。 逆に、中程度の不均一性を検出するには、小さな値 バツプラスの要因です。
さまざまな組織の境界での反射係数の値を表に示します。 5.2。
受信した反射信号の強度は、反射係数の値だけでなく、それが伝播する媒体による超音波の吸収の程度にも依存します。 超音波の吸収は、深部に位置する構造から反射されるエコー信号が、表面近くに位置する同様の構造からの反射で形成されるエコー信号よりもはるかに弱いという事実につながります。
不均一性からの超音波の反射に基づく サウンドビジョン、医療用超音波検査（超音波）で使用されます。 この場合、不均一性（個々の臓器、腫瘍）から反射された超音波は電気振動に変換され、後者は光振動に変換されます。これにより、光に対して不透明な媒体で画面上の特定のオブジェクトを見ることができます。 図5.6に画像を示します
米。 5.6。 17週齢の人間の胎児の5MHz超音波画像
超音波で得られた17週齢のヒト胎児。
超音波顕微鏡は、超音波範囲の周波数で作成されています。これは、従来の顕微鏡と同様のデバイスであり、光学顕微鏡よりも優れている点は、生物学的研究で対象物を事前に染色する必要がないことです。 図5.7は、光学顕微鏡と超音波顕微鏡で撮影した赤血球の写真を示しています。
米。 5.7。光学（a）および超音波（b）顕微鏡によって得られた赤血球の写真
超音波の周波数が高くなると、分解能は高くなりますが（より小さな不均一性を検出できます）、それらの透過力は低下します。 関心のある構造を探索できる深さが減少します。 したがって、超音波周波数は、十分な解像度と必要な調査深度を組み合わせるように選択されます。 そのため、皮膚の真下にある甲状腺の超音波検査には7.5 MHzの波が使用され、腹部の臓器の研究には3.5〜5.5MHzの周波数が使用されます。 さらに、脂肪層の厚さも考慮されます。痩せた子供には5.5 MHzの周波数が使用され、太りすぎの子供と大人には3.5MHzの周波数が使用されます。
5.4。 超音波の生物物理学的効果
波長の半分に等しい距離で照射された臓器や組織の生体物体に超音波が作用すると、単位から数十気圧までの圧力差が発生する可能性があります。 このような激しい衝撃はさまざまな生物学的影響をもたらし、その物理的性質は、媒体内での超音波の伝播に伴う機械的、熱的、および物理化学的現象の複合作用によって決定されます。
組織および体全体に対する超音波の一般的な影響
超音波の生物学的効果、すなわち 超音波にさらされたときに生体の生命活動と構造に生じる変化は、主にその強度と照射時間によって決定され、生物の生命活動にプラスとマイナスの両方の影響を与える可能性があります。 したがって、超音波の比較的低い強度（最大1.5 W / cm 2）で発生する粒子の機械的振動は、一種の組織マイクロマッサージを生成し、これはより良い代謝と血液およびリンパ液による組織のより良い供給に貢献します。 組織を分数および度単位で局所的に加熱することは、原則として、生物学的物体の生命活動に寄与し、代謝プロセスの強度を高めます。 超音波 小さなと 真ん中強度は、生体組織にプラスの生物学的効果を引き起こし、正常な生理学的プロセスの流れを刺激します。
示された強度の超音波の使用の成功は、慢性坐骨神経痛、多発性関節炎、神経炎、および神経痛などの疾患のリハビリテーションにおける神経学への応用を見出しています。 超音波は、脊椎、関節の病気（関節や虫歯の塩沈着物の破壊）の治療に使用されます。 関節、靭帯、腱などの損傷後のさまざまな合併症の治療に。
高強度（3-10 W / cm 2）の超音波は、個々の臓器や人体全体に悪影響を及ぼします。 高強度の超音波は原因となる可能性があります
細胞や組織の機械的破壊を伴う生物学的媒体の音響キャビテーション。 超音波への長時間の激しい曝露は、生物学的構造の過熱とそれらの破壊（タンパク質の変性など）につながる可能性があります。 強烈な超音波への曝露は、長期的な結果をもたらす可能性があります。 たとえば、周波数20〜30 kHzの超音波に長時間さらされると、一部の製造条件で発生し、神経系の障害を発症し、倦怠感が増し、体温が大幅に上昇し、聴覚障害が発生します。
非常に強い超音波は人にとって致命的です。 そのため、スペインでは、80人のボランティアが超音波乱流エンジンにさらされました。 この野蛮な実験の結果は嘆かわしいものでした。28人が死亡し、残りは完全にまたは部分的に麻痺していました。
高強度の超音波によって生成される熱効果は非常に重要です。4W/cm2の電力で20秒間超音波を照射すると、深さ2〜5 cmの体組織の温度が5〜6°C上昇します。 。
防止するために 職業病超音波設備で作業する人の場合、超音波振動源との接触が可能な場合は、手を保護するために2組の手袋を使用する必要があります。外側のゴムと内側の綿です。
細胞レベルでの超音波の作用
二次的な物理的および化学的効果も、米国の生物学的効果の根底にある可能性があります。 したがって、音響電流の形成中に、細胞内構造の混合が発生する可能性があります。 キャビテーションは、生体高分子やその他の重要な化合物の分子結合の切断と、酸化還元反応の発生につながります。 超音波は生体膜の透過性を高め、拡散による代謝プロセスの加速をもたらします。 細胞膜を通るさまざまな物質の流れの変化は、細胞内環境の組成と細胞の微小環境の変化につながります。 これは、培地中の特定の物質の含有量に敏感な酵素が関与する生化学反応の速度に影響を与えます。
他のイオン。 場合によっては、細胞内の培地の組成の変化が酵素反応の加速につながる可能性があります。これは、細胞が低強度の超音波にさらされたときに観察されます。
多くの細胞内酵素はカリウムイオンによって活性化されます。 したがって、超音波の強度が増すと、細胞膜の脱分極の結果として細胞内培地中のカリウムイオンの濃度が低下するため、細胞内の酵素反応を抑制する効果がより起こりやすくなります。
細胞に対する超音波の影響は、以下の現象を伴う可能性があります。
膜の近くの様々な物質の濃度勾配の変化、細胞の内外の培地の粘度の変化の形での細胞膜の微小環境の違反;
通常の促進拡散の加速、能動輸送の効率の変化、膜の構造の違反という形での細胞膜の透過性の変化;
細胞内のさまざまな物質の濃度の変化、粘度の変化の形での細胞内環境の組成の違反;
酵素の機能に必要な物質の最適濃度の変化による細胞内の酵素反応の速度の変化。
細胞膜の透過性の変化は、特定の場合に細胞に作用する超音波因子のどれが支配的であるかに関係なく、超音波曝露に対する普遍的な応答です。
十分に高い強度の超音波では、膜が破壊されます。 ただし、セルが異なれば抵抗も異なります。0.1W/ cm 2の強度で破壊されるセルもあれば、25 W /cm2の強度で破壊されるセルもあります。
特定の範囲の強度では、超音波の観察された生物学的効果は可逆的です。 この間隔の上限は、0.8〜2MHzの周波数で0.1W /cm2をしきい値とします。 この制限を超えると、細胞に顕著な破壊的な変化が生じます。
微生物の破壊
キャビテーションのしきい値を超える強度の超音波照射は、液体中に存在する細菌やウイルスを破壊するために使用されます。
5.5。 医学における超音波の使用：治療、外科手術、診断
超音波の影響下での変形は、媒体の粉砕または分散に使用されます。
キャビテーションの現象は、非混和性の液体のエマルジョンを得るために、スケールや脂肪膜から金属をきれいにするために使用されます。
超音波療法
超音波の治療効果は、機械的、熱的、化学的要因によるものです。 それらの関節作用は、膜の透過性を改善し、血管を拡張し、代謝を改善し、それが体の平衡状態を回復するのを助けます。 投与された超音波ビームを使用して、心臓、肺、その他の臓器や組織を優しくマッサージすることができます。
耳鼻咽喉科では、超音波は鼓膜、鼻粘膜に影響を与えます。 このようにして、慢性鼻炎、上顎腔の病気のリハビリテーションが行われます。
フォノフォレシス-超音波を使用して皮膚の毛穴から組織に薬物を導入する。 この方法は電気泳動に似ていますが、電場とは異なり、超音波電場はイオンだけでなく、イオンも移動します 充電なし粒子。 超音波の作用下で、細胞膜の透過性が増加し、細胞への薬物の浸透に寄与しますが、電気泳動中、薬物は主に細胞間に集中します。
オートヘモセラピー-ヒトへの筋肉内投与 自分の血静脈から取った。 この手順は、採取した血液に注入前に超音波を照射すると、より効果的です。
超音波照射は、化学物質の影響に対する細胞の感度を高めます。 これにより、害の少ないものを作成できます
低濃度の化学物質を製造に使用できるため、ワクチン。
超音波への予備的な曝露は、腫瘍に対するγ線およびマイクロ波放射の効果を高めます。
製薬業界では、超音波を使用して特定の医薬品のエマルジョンやエアロゾルを生成します。
理学療法では、超音波が局所曝露に使用され、適切なエミッターの助けを借りて実行され、軟膏ベースを介して体の特定の領域に接触が適用されます。
超音波手術
超音波手術は2つの種類に分けられます。1つは組織への音の振動の影響に関連し、もう1つは手術器具に超音波振動を課すことに関連しています。
腫瘍の破壊。患者の体に取り付けられたいくつかのエミッターは、腫瘍に焦点を合わせる超音波ビームを放出します。 各ビームの強度は健康な組織に損傷を与えるには不十分ですが、ビームが収束する場所では強度が増加し、腫瘍はキャビテーションと熱によって破壊されます。
泌尿器科では、超音波の機械的作用を利用して、尿路で石を砕き、患者を手術から救います。
軟組織の溶接。 2つの切断された血管を組み合わせて互いに押し付けると、照射後に溶接が形成されます。
骨の溶接（超音波骨接合）。 骨折部は、超音波の作用で急速に重合する液体ポリマー（シアクリン）と混合された破砕された骨組織で満たされています。 照射後、強い溶接部が形成され、徐々に溶解して骨組織に置き換わります。
手術器具への超音波振動の重ね合わせ（メス、ヤスリ、針）切断力を大幅に減らし、痛みを軽減し、止血および滅菌効果があります。 20〜50 kHzの周波数での切削工具の振動振幅は10〜50ミクロンです。 超音波メスは、胸を開かずに呼吸器の手術を可能にします。
食道および血管での手術。 長くて細い超音波メスを静脈に挿入することにより、血管内のコレステロールの肥厚を破壊することが可能です。
殺菌。微生物に対する超音波の破壊的効果は、手術器具を滅菌するために使用されます。
場合によっては、超音波は他の物理的影響と組み合わせて使用されます。 極低温、で 外科的治療血管腫および瘢痕。
超音波診断
超音波診断は、超音波の使用に基づいて健康で病気の人体を研究するための一連の方法です。 超音波診断の物理的基礎は、生体組織の音の伝播パラメータ（音速、減衰係数、波の抵抗）が組織の種類とその状態に依存することです。 超音波法は、体内の内部構造を視覚化することを可能にするだけでなく、体内の生物学的物体の動きを研究することを可能にします。 超音波診断の主な特徴は、密度や弾力性がわずかに異なる軟組織に関する情報を取得できることです。 超音波検査法は高感度で、X線で検出されない地層を検出するために使用でき、造影剤の使用を必要とせず、痛みがなく、禁忌がありません。
診断の目的で、0.8〜15MHzの超音波周波数が使用されます。 低周波は、深部の物体の研究や骨組織を介して行われる研究で使用され、高周波は、体の表面に近い物体の視覚化、眼科での診断、および表面に位置する血管の研究で使用されます。
超音波診断で最も広く使用されているのは、パルス超音波信号の反射または散乱に基づくエコーロケーション法です。 情報の取得方法と表示の性質に応じて、超音波診断用のデバイスは3つのグループに分けられます。 タイプM表示の1次元機器。 タイプB表示の2次元計器。
タイプAのデバイスを使用した超音波診断では、短い（10 -6秒のオーダーの持続時間）超音波パルスを放出するエミッターが、接触物質を介して身体の検査領域に適用されます。 パルス間の一時停止中に、デバイスは組織内のさまざまな不均一性から反射されたパルスを受信します。 増幅後、これらのパルスは、水平線からのビーム偏差の形でブラウン管のスクリーン上で観察されます。 反射パルスの完全なパターンはと呼ばれます 一次元心エコー図タイプA。図5.8は、眼の心エコー検査から得られた心エコー図を示しています。
米。 5.8。 A法による眼のエコースコープ：
1 - 角膜の前面からのエコー信号。 2, 3 - レンズの前面と後面からのエコー信号。 4 - 網膜からのエコー信号と眼球後極の構造
さまざまな種類の組織のエコーグラムは、パルス数とその振幅が互いに異なります。 多くの場合、タイプAの心エコー図の分析は、病的領域の状態、深さ、および範囲に関する追加情報を提供します。
タイプAの適応症を持つ一次元デバイスは、神経学、脳神経外科、腫瘍学、産科、眼科、およびその他の医学分野で使用されています。
タイプM表示のデバイスでは、増幅後の反射パルスはブラウン管の変調電極に供給され、ダッシュで表されます。ダッシュの明るさはパルス振幅に関連し、幅はその持続時間に関連します。 時間内にこれらのダッシュの開発は、個々の反射構造の絵を与えます。 このタイプの適応症は、心臓病学で広く使用されています。 超音波心電図は、メモリ付きのブラウン管または紙テープレコーダーを使用して記録できます。 この方法は、心臓の要素の動きを記録し、僧帽弁狭窄症、先天性心疾患などを特定することを可能にします。
登録方法タイプAおよびMを使用する場合、トランスデューサーは患者の体の固定位置にあります。
タイプB表示の場合、トランスデューサーは体の表面に沿って移動（スキャン）し、2次元エコーグラムがブラウン管の画面に記録され、調査中の体の領域の断面を再現します。
方法Bの変形は マルチスキャン、センサーの機械的な動きは、同じライン上にある多数の要素の連続的な電気的スイッチングに置き換えられます。 マルチスキャンにより、調査したセクションをほぼリアルタイムで観察できます。 方法Bの別のバージョンは、音響測深機の動きがないセクタースキャンですが、超音波ビームの導入角度が変化します。
タイプB表示の超音波装置は、腫瘍学、産科および婦人科、泌尿器科、耳鼻咽喉科、眼科などで使用されます。マルチスキャンおよびセクタースキャンを使用したタイプBデバイスの変更は、心臓病学で使用されます。
超音波診断のすべてのエコーロケーション方法は、何らかの方法で、体内の異なる波動インピーダンスを持つ領域の境界を登録することを可能にします。
超音波診断の新しい方法-再構成（または計算）トモグラフィー-は、音の伝播パラメータの空間分布を提供します：減衰係数（方法の減衰修正）または音速（屈折修正）。 この方法では、オブジェクトの調査されたセクションがさまざまな方向に繰り返し鳴らされます。 サウンディング座標と応答信号に関する情報はコンピューター上で処理され、その結果、再構成された断層像がディスプレイに表示されます。
最近、メソッドが導入されました エラストメトリー通常の状態とミクロシスのさまざまな段階の両方での肝臓組織の研究用。 この方法の本質は次のとおりです。 センサーは体の表面に対して垂直に取り付けられています。 センサーに組み込まれたバイブレーターの助けを借りて、低周波の音波の力学的波（ν= 50 Hz、A = 1 mm）が生成され、その伝播速度は、周波数がν=3.5MHz（実際にはエコーロケーションが実行されます）。 使用する
組織の弾性率E（弾性）。 患者の場合、肝臓の位置を投影する肋間腔で一連の測定（少なくとも10回）が実行されます。 すべてのデータの分析は自動的に行われ、デバイスは弾性（密度）の定量的評価を提供します。これは数値と色の両方の形式で表示されます。
身体の可動構造に関する情報を取得するために、方法とデバイスが使用されます。その作業はドップラー効果に基づいています。 このようなデバイスには通常、2つの圧電素子が含まれています。連続モードで動作する超音波エミッターと反射信号のレシーバーです。 移動物体（たとえば、血管壁）から反射された超音波の周波数のドップラーシフトを測定することにより、反射物体の移動速度が決定されます（式2.9を参照）。 このタイプの最先端のデバイスは、パルスドップラー（コヒーレント）方式のロケーションを使用します。これにより、空間内の特定のポイントから信号を分離することができます。
ドップラー効果を利用した機器は、病気の診断に使用されます 心臓血管系の（意味
心臓の一部や血管壁の動き）、産科（胎児の心拍の研究）、血流の研究など。
臓器は、それらが隣接する食道を通して検査されます。
超音波とX線の「透過率」の比較
場合によっては、超音波透視はX線よりも有利です。 これは、X線が「柔らかい」組織の背景に対して「硬い」組織の鮮明な画像を提供するという事実によるものです。 したがって、たとえば、骨は軟組織の背景に対してはっきりと見えます。 他の軟組織を背景にした軟組織のX線画像（たとえば、筋肉を背景にした血管）を取得するには、X線をよく吸収する物質（造影剤）を血管に充填する必要があります。 すでに示した機能により、超音波透過照明は、この場合、造影剤を使用せずに画像を提供します。
X線検査では、密度の差は最大10％、超音波では最大1％の差があります。
5.6。 超低周波音とその発生源
超低周波音-人間に聞こえる周波数の範囲より下にある周波数の弾性振動と波。 通常、超低周波音範囲の上限は16〜20Hzです。 このような定義は条件付きです。十分な強度があると、聴覚は数Hzの周波数でも発生しますが、この場合、感覚の音色特性が消え、振動の個々のサイクルのみが識別可能になります。 超低周波音の周波数の下限は不確かです。 現在、その研究分野は約0.001Hzまで広がっています。
超低周波音は、地球の地殻（地震波）だけでなく、空気や水環境でも伝播します。 低周波音の主な特徴は、低吸収です。 深海や地上の大気中を伝播する場合、周波数10〜20 Hzの超低周波音は、1000kmの距離で数デシベル以内で減衰します。 音がすることが知られています
火山の噴火と 原子爆発地球を何度も一周することができます。 波長が長いため、超低周波音の散乱はほとんどありません。 自然環境では、顕著な散乱は、丘、山、高層ビルなどの非常に大きなオブジェクトによってのみ作成されます。
超低周波音の自然発生源は、気象、地震、火山の現象です。 超低周波音は、大気および海洋の乱流圧力変動、風、海の波（津波を含む）、滝、地震、および地滑りによって生成されます。
人間の活動に関連する超低周波音の発生源は、爆発、銃撃、超音速航空機からの衝撃波、パイルドライバー、ジェットエンジンなどの衝撃です。超低周波音は、エンジンやプロセス機器の騒音に含まれています。 産業用および家庭用の励振器によって生成される建物の振動には、原則として、超低周波音成分が含まれています。 輸送騒音は、超低周波音の環境汚染に大きく影響します。 たとえば、速度が100 km / hの車は、最大100dBの強度レベルの超低周波音を生成します。 大型船のエンジンコンパートメントでは、周波数が7〜13 Hz、強度レベルが115 dBで、エンジンを実行することによって発生する超低周波音の振動が記録されました。 高層ビルの上層階、特に強風時には、超低周波音の強度が
超低周波音を分離することはほとんど不可能です-低周波数では、すべての吸音材料はほとんど完全にその効果を失います。
5.7。 人間に対する超低周波音の影響。 医学における超低周波音の使用
原則として、超低周波音は人に悪影響を及ぼします。それは気分の落ち込み、倦怠感、頭痛、刺激を引き起こします。 低周波音にさらされた人は、「乗り物酔い」、吐き気、めまいの症状を発症します。 頭痛があり、倦怠感が増し、聴力が弱まります。 2〜5Hzの周波数で
強度レベルが100〜125 dBの場合、主観的な反応は、耳の圧迫感、嚥下困難、音声の強制変調、および発話困難に減少します。 超低周波音の影響は視力に悪影響を及ぼします。視力が低下し、視力が低下し、視野が狭くなり、調節能力が弱まり、観察対象物を目で固定する安定性が損なわれます。
100 dBの強度レベルで2〜15 Hzの周波数のノイズは、矢印インジケータのトラッキングエラーの増加につながります。 眼球のけいれん性けいれん、バランス器官の機能の違反があります。
訓練中に超低周波音にさらされたパイロットや宇宙飛行士は、単純な算術問題でさえ解決に時間がかかりました。
悪天候の人々の状態のさまざまな異常は、気候条件によって説明され、実際には超低周波音への曝露の結果であるという仮定があります。
中程度の強度（140〜155 dB）では、失神や一時的な視力低下が発生する可能性があります。 高強度（約180 dB）では、麻痺が発生し、致命的な結果を招く可能性があります。
超低周波音の悪影響は、一部の臓器や人体の一部の自然振動の周波数が超低周波音領域にあるという事実によるものと考えられています。 これにより、不要な共振現象が発生します。 人の自然振動のいくつかの周波数を示します。
腹臥位の人体-（3-4）Hz;
チェスト-（5-8）Hz;
腹腔-（3-4）Hz;
目-（12-27）Hz。
心臓への超低周波音の影響は特に有害です。 十分な力があれば、心筋の強制振動が発生します。 共振（6〜7 Hz）では、振幅が増加し、出血を引き起こす可能性があります。
医学における超低周波音の使用
近年、超低周波音は医療現場で広く使用されるようになりました。 だから、眼科では、超低周波音
近視の治療には、最大12Hzの周波数が使用されます。 まぶたの病気の治療では、超低周波音は、フォノフォレシス（図5.9）、および創傷表面の洗浄、まぶたの血行動態と再生の改善、マッサージ（図5.10）などに使用されます。
図5.9は、新生児の涙管の発達における異常を治療するための超低周波音の使用を示しています。
治療の段階の1つで、涙嚢がマッサージされます。 この場合、超低周波音発生器は涙嚢に過剰な圧力を発生させ、涙小管の胚組織の破裂に寄与します。
米。 5.9。超低周波音フォノフォレシスのスキーム
米。 5.10。涙嚢マッサージ
5.8。 基本的な概念と公式。 テーブル
表5.1。 1MHzの周波数での吸収係数と半吸収深さ
表5.2。さまざまな組織の境界での反射係数
5.9。 タスク
1. 小さな不均一性からの波の反射は、それらの寸法が波長を超えると顕著になります。 ν=5MHzの周波数で超音波診断によって検出できる腎臓結石の最小サイズdを推定します。 超音波の速度 v= 1500 m/s。
解決
波長を見つけましょう：λ\ u003dv/ν\u003d1500 /（5 * 10 6）\ u003d 0.0003 m \ u003d0.3mm。 d>λ。
答え： d>0.3mm。
2. 一部の理学療法手順では、超音波周波数ν=800kHzおよび強度I=1 W /cm2が使用されます。 軟組織分子の振動振幅を見つけます。
解決
強度 力学的波式（2.6）で定義されます
軟組織の密度ρ«1000kg/m3。
角周波数ω\u003d2πν≈2x3.14x800x103≈5x106s-1;
軟組織における超音波の速度 ν ≈1500m/s。
強度をSIに変換する必要があります：I \ u003d 1 W / cm 2 \ u003d 10 4 W /m2。
最後の式に数値を代入すると、次のようになります。
超音波の通過中の分子のそのような小さな変位は、その作用が細胞レベルで現れることを示しています。 答え： A = 0.023 µm。
3. 超音波探傷器で鋼部品の品質をチェックします。 0.1msと0.2msの超音波信号の放射後に2つの反射信号を受信した場合、部品のどの深さhで亀裂が検出され、部品の厚さdはどのくらいですか？ 鋼中の超音波の伝播速度は v= 5200 m/s。
解決
2h=tv→h=tv/2。 答え： h = 26 cm; d=52cm。
超音波は、通常の人間の耳の可聴性の上限を超える周波数の音です。 超音波デバイスは、$ 20$kHzから数ギガヘルツの範囲の周波数で動作します。
図1.周波数帯
自然界の超音波
コウモリは、狩りの能力を高めるために高周波（短波長）の超音波を使用します。 典型的なコウモリの獲物は蛾であり、コウモリ自体よりもそれほど大きくない物体です。 コウモリは、超音波エコーロケーション技術を使用して、空中の親戚を見つけます。
図2.コウモリは超音波を使用して暗闇の中でナビゲートします
しかし、なぜ超音波？ この質問に対する答えは、回折の物理学にあります。 波長が遭遇する障害物よりも短くなるため、波はその周りで放散できなくなり、結果として反射されます。 コウモリは、獲物のサイズよりも短い波長の超音波を使用します。 これらの音波は獲物と衝突し、獲物の周りで回折される代わりに、獲物に跳ね返り、マウスがエコーロケーションで狩りをすることを可能にします。
聴力が正常な犬は超音波を聞くことができます。
イルカを含むハクジラは、超音波を聞き、そのような音をナビゲーションシステム（バイオソナー）で使用できます。
超音波を取得する方法
- 機械的な方法-振動システム（ストリング、弾性プレート、パイプ）。
- 熱法-温度またはパルス電流の一定の上昇による、液体および気体の放電から。
- 光学的方法-レーザーは、広範囲の超音波周波数で弾性波を生成できます。
超低周波音
定義1
超低周波音-周波数が低すぎるために人間の耳には聞こえない音波。
図3.風力発電所は超低周波音を生成します
超低周波音は、長距離を克服する能力と障害物を迂回する能力を特徴とし、また非常に長い波長（$ 17 $ m以上）を持っています。
超低周波音の自然発生源は、嵐、波、雪崩、地震、火山、滝、雷です。
超低周波音による影響
亜音速周波数は$0.1$から$20$Hzまで測定されます。 超低周波音、または$ 20 $ Hz未満の可聴周波数では、耳は知覚しません。
備考1
超低周波音の影響に関する研究は主に動物に対して行われているため、人体への超低周波音の影響を完全に理解することはできません。 多くの研究は、高レベルの超低周波音にさらされると、耳の圧迫感、不快感、過度の倦怠感、眠気、さらには無関心や鬱病が発生する可能性があることを示しています。 動物実験では、非常に高強度の超低周波音が耳の構造に深刻な損傷を与える可能性があることが示されています。 ただし、超低周波音源の害を指摘する信頼できる研究はありません。 日常生活。 このタイプの音の非常に高い周波数への暴露のみがあなたの健康に危険を及ぼす可能性があります。 この分野でのこれまでの研究の結果はまちまちであり、感度は個人ごとに異なります。
動物は、自然災害の結果として地球を通過する超低周波音を感知し、警告として使用できることが知られています。 この現象の最近の例は、2004ドルのインド洋地震と津波です。 動物はアジア沖の実際の津波の前を走り始めました。 これが正確な原因であるかどうかは定かではありませんが、これらの動物が逃げるきっかけとなったのは、超低周波音ではなく電磁波の影響である可能性があると考える人もいます。
例1
コウモリは壁に対して垂直に$6.0\（m）/（s）$の速度で飛行し、$ v = 45 \kHz$の周波数で超音波を放射します。 コウモリが聞く2つの可聴周波数$v_1$と$v_2$は何ですか？ 空気中の音速は$c= 340 \（m）/（s）$です。
ドップラー原理によれば、観測者が知覚する音の周波数は次の式で決定されます。
条件別
（2）-バットスピード。
コウモリは音を聞いて壁に跳ね返ります。 式（1）からの直接音については、
\ \ [（（\ mathbf v））_（（\ mathbf 2））（\ mathbf =）\ frac（（\ mathbf c）（\ mathbf +）（\ mathbf u））（（\ mathbf c）（\ mathbf +）（\ mathbf u））（\ mathbf v）（\ mathbf =）（\ mathbf 46）、（\ mathbf 6）（\ mathbf \ kHz）\]
回答：$ \ v_1 = 45 \ kHz $、$（（\ mathbf v））_（（\ mathbf 2））（\ mathbf =）（\ mathbf 46）、（\ mathbf 6）（\ mathbf \ kHz）$ 。
