Современная электроника №1/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 29 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 воздействии у людей появляется раз - дражение , головная боль и усталость . Физиологические свойства типично - го homo sapiens таковы : если человек спокойно лежит , « рабочая » частота тела примерно 4 Гц , в стоячем поло - жении составляет 5…12 Гц . Поч - ти каждый жизненно важный орган имеет свою частоту колебаний , следо - вательно , воздействие на него посред - ством резонанса частот возможно , что в некоторых случаях приводит к тяжё - лым последствиям для здоровья . Резо - нанс человеческого тела , отдельных его органов наступает под действием внеш - них сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил . Для брюш - ной полости частота колебаний состав - ляет 3…4 Гц , для грудной клетки – в пределах 6…8 Гц . При возникновении резонанса человеку субъективно кажет - ся , что внутренние органы начинают вибрировать . Причину явления видят в резонансном эффекте . При повыше - нии частот колебаний более 0,7 Гц воз - можны чётко осознаваемые резонанс - ные колебания . Область резонанса для головы в положении сидя при верти - кальных вибрациях наблюдается в диа - пазоне 20…30 Гц , при горизонтальных – 1,5…2 Гц . Особое значение резонанс приобретает по отношению к орга - нам зрения . Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне 60…90 Гц , что соответству - ет резонансу глазных яблок . Для орга - нов , расположенных в грудной клетке и брюшной полости , резонансными явля - ются частоты 3…3,5 Гц . Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4…6 Гц . Инфразвук определённой частоты способен вызвать расстройства мозга , привести к потере зрения и вызвать летальный исход . Поэтому в промыш - ленности , транспорте и жилых домах принимаются разные меры , чтобы снизить воздействие на людей инфра - звуковых колебаний – для их безопас - ности . По аналогичному принципу инфразвуковые волны воздействуют на неживые объекты . Известен реальный пример из истории , когда по камен - ному мосту , чеканя шаг , передвигал - ся отряд солдат , и при этом возникли резонансные колебания , что привело к разрушению моста . Тем не менее между ответными реакциями организма и уровнем воз - действующей вибрации нет линей - ной зависимости . Мощность колеба - тельного процесса в зоне контакта и время контакта являются главными параметрами , определяющими разви - тие вибрационных патологий , струк - тура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний , продолжитель - ности воздействия , места приложения и направления вибрационного воздей - ствия , демпфирующих свойств тканей , явлений резонанса и других условий . Среди людей , часто путешествующих в автомобильном транспорте и по желез - ной дороге ( особенно в последнем вари - анте ), значительный процент страда - ющих в условной старости болезнями коленных суставов , артритами разно - го свойства , что связано с ритмичным воздействием на организм человека , в частности коленные суставы и связки , импульсов ИНЧ , создаваемых при дви - жении транспорта . Причём эти недо - могания возникают без всяких иных травм и « спортивной » активности . Вибрационная патология стоит на вто - ром месте ( после пылевых ) среди про - фессиональных заболеваний . Часто - та заболеваний определяется дозой , а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций . Выделяют три вида вибра - ционной патологии : от воздействия общей , локальной и толчкообразной вибраций . Кроме того , принято разли - чать три формы вибрационной болез - ни : периферическую – возникающую от воздействия вибрации на руки ( спазмы периферических сосудов , изменение цветовой окраски ( малокровие ) паль - цев рук на холоде , ослабление подвиж - ности и боль в руках в покое и ночное время , потеря чувствительности паль - цев , гипертрофия мышц ); церебраль - ную – от преимущественного воздей - ствия вибрации на организм человека ( общемозговые сосудистые нарушения и поражение головного мозга ); смешан - ную – при совместном воздействии общей и локальной вибрации . В табл . 1 представлены сведения о влиянии импульсов НЧ и ИНЧ и вибрации на организм человека . Современные средства измерения инфразвука На практике для обнаружения инфраз - вуковых волн используют в основном компактные датчики , преобразующие акустические колебания в электриче - ские сигналы с их дальнейшим усилени - еми обработкой средствами электрони - ки . Инфразвуковые колебания уместно измерить с помощью микрофона , чув - ствительного к звуковому давлению на НЧ и подключённого через полосовые фильтры к метрологической системе или АЦП с дальнейшим выводом ана - литических данных на ПК . Естествен - ные инфразвуковые колебания исследу - ют для уточнения природной « жизни » океанов , атмосферы , в том числе нахож - дения мест , где происходят или происхо - дили взрывы , или извержения вулканов . Предсказывают цунами и контролиру - ют проведение даже подземных ядер - ных и иных испытаний . Для регистра - ции инфразвуковых волн используют геофоны , гидрофоны или микрофоны . В электронике бытового назначения инфразвуковыми называются пассив - ные и активные датчики проникнове - ния , регистрирующие изменение дав - ления ( возникновение низкочастотной звуковой волны ) в помещении . Нерав - номерность АЧХ микрофона в области НЧ и ИНЧ влияет на возможность кор - ректного измерения уровня инфразву - ка с использованием широкополосно - го фильтра . В переносных электронных системах контроля изменения инфраз - вукового фона используют конденса - торные микрофоны , у которых кали - бровочные поправки находятся в пределах : ±0,2 дБ ( для частоты 16 Гц ), ±0,3 дБ ( для частоты 8 Гц ), ±0,5 дБ ( для частоты 4 Гц ), ±1,0 дБ для частоты 2 Гц . С чувствительностью звукового давления Таблица 1. Сведения о влиянии импульсов НЧ и ИНЧ , вибрации на организм человека Амплитуда колебаний , мм Частота , Гц Результат воздействия < 0,015 Различная Влияние не обнаружено 0,016–0,05 30–40 Нервное возбуждение , приводящее с накопительным эффектом к депрессии 0,051–0,1 15–20 Опасные , необратимые изменения в ЦНС , органах слуха , работе основных органов 0,101–0,3 50–150 Возможно заболевание 0,101–0,3 150–250 При накопительном эффекте возможно заболевание 0,101–0,3 Менее 1 Опасно потерей контроля над ситуацией