![]() |
![]() |
![]()
Сообщение
#1
|
|
Member![]() ![]() ![]() Группа: Members Регистрация: 20-01-2006 Listen to: Trance Репутация: ![]() ![]() ![]() |
Ультразвуховая диагностика, или Есть ли жизнь выше 20 кГц?
«Все есть яд, и все есть лекарство. Важна лишь мера». Мудрость, не подвластная времени Среднестатистический, «в самом расцвете сил» человек слышит звук в частотном диапазоне от 16 до 20000 Гц. Полоса частот от 16 до 20 кГц считается верхней границей непрерывной тон-шкалы слуха: некоторые люди воспринимают звук не выше 16 кГц, тем не менее, это признается нормальным. С возрастом, как правило, высокочастотная граница опускается все ниже и ниже (так называемый пресбикузис). От этого особенно страдают жители больших городов, подвергающиеся воздействию вредных факторов цивилизации «по самое не хочу». А вот «натуральным аборигенам» — глубоко по барабану, их слуху ничего не грозит, разве что «дубинкой из бамбука» кто из соплеменников съездит. Акустические колебания (подразумевается — в воздухе, если не оговорено иное) выше 20 кГц называются ультразвуком (далее — УЗ). Кстати, летучие мыши, ночные бабочки, киты, дельфины воспринимают его вплоть до 200 кГц, «генетически» используя божий дар для эхолокации. Медицинские аспекты По некоторым разрозненным сведениям, при подведении ультразвука к плотным (костным) тканям организма человек может воспринимать частоты до 100–200 кГц. Это свойство используется в медицинской практике для определения различных патологий слуха (в частности, нейросенсорной тугоухости) по методу Б. М. Сагаловича. Диагностическая ценность этого метода, разработанного в лаборатории патофизиологии и акустики МНИИ уха, горла и носа МЗ РФ, подтверждена многочисленными исследованиями. Так, из 56 обследованных пациентов с симметричной тугоухостью, возникшей из-за вредного воздействия звука в слышимом диапазоне частот, у 47 человек (84%) было выявлено повышение порога восприятия ультразвука приблизительно вдвое (см. expo.medi.ru/spo_materials_4.htm). То есть оглохший продолжает воспринимать ультразвук, хотя и более высокой мощности. Опуская сведения сугубо медицинского характера, отметим четкую закономерность: слух человека притупляется не на тех частотах, на которых происходит постоянное/мощное воздействие, а на тех, где чувствительность слуха максимальна (в районе 4 кГц). В дальнейшем тугоухость распространяется на соседние области частот. Тут впору спросить: если подвергаться чрезмерному «озвучиванию» на УЗ-частотах, чем это аукнется? Длительное воздействие УЗ на человека является вредным фактором и регламентируется федеральными санитарно-эпидемиологическими правилами. В России предельно допустимым уровнем (при воздействии не более сорока часов в неделю) воздушного УЗ для полосы частот выше 20 кГц считается 100 дБ. Для контактного УЗ (измеряемого по виброскорости) принятый порог несколько выше — 110 дБ. Контактный ультразвук (от сотен килогерц до нескольких мегагерц) широко используется в терапии различных заболеваний. Помимо точечного массажа, он улучшает обмен веществ и вызывает позитивные физико-химические превращения. Причем в случае умеренной интенсивности УЗ необратимых повреждений клеток не наблюдается. Однако если переборщить с интенсивностью, то неминуем локальный перегрев и даже разрушение биологических тканей. Например, микроорганизмы простейших мощный ультразвук буквально разрывает на части. До недавнего времени использование УЗ в медицинской диагностике для визуализации состояния внутренних органов считалось практически безвредным. Но теперь установлено, что он является мутагеном, хотя и гораздо более слабым, чем рентген. Исследования, проведенные в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой мощности может повредить молекулу ДНК. Милости прошу к обсуждению. Посмотрим на феномен УЗ с другой стороны. Имеются факты (см.www.cco.caltech.edu/~boyk/spectra/spectra.htm[/url][/u]), подтверждающие, что многие музыкальные инструменты генерируют колебания частотой до 100 кГц. Правда, доля энергии, приходящаяся на полосу частот выше 20 кГц, составляет от 0,01 до 2% для звуков гармонической природы и от 0,02 до 68% для звуков, генерируемых кимвалом, треугольником, ударом о металлический обод барабана, звоном ключей и т. п. Даже речь и та на свистящих-шипящих звуках распространяется до 40 кГц. Обертоны трубы заходят в ультразвуковую область. Более того, исследования1 свидетельствуют: при воспроизведении звука с полосой частот выше 26 кГц на энцефалограмме наблюдается активизация альфа-ритмов мозга человека. Это уже что-то осязаемое! (А то слышно, не слышно…) Любопытно, что активность мозга спадает не сразу после окончания звукового воздействия. По заявлению исследователей, согласно физиологическим ощущениям, звук в широкой полосе с высокочастотными компонентами (HFC, выше 20 кГц) приятнее, нежели такой же звук, но с низкочастотными компонентами (LFC, до 20 кГц). Авторы назвали свое открытие hypersonic effect2. Весьма показательно мнение производителей продвинутой HiFi-аудиоаппаратуры, безапелляционно утверждающих, что «мы не слышим ультразвук, но можем распознать его по звучанию музыкальных инструментов» (см. dom.hi-fi.ru/doc). Насколько чистосердечно сие утверждение, сказать трудно. С приходом форматов DVD-Audio и SACD, знаменующих начало новой эры звука, мода на супертвитеры принимает серьезный коммерческий оборот. А для рекламы, как известно, все средства хороши. Почитаемый в аудиофильских кругах Джон Аткинсон (John Atkinson) в статье «What’s Going On Up There?» (см. www.stereophile.com/thinkpieces) так увлекся раскопками в поисках ультразвука, что обнаружил якобы полезные частотные компоненты до 40 кГц на старой виниловой грампластинке. При всем уважении к регалиям Аткинсона, вынужден кинуть увесистый камень в его огород. В спектральном анализе Джон явно не дока. При такой «шитой белыми нитками» методике УЗ можно обнаружить даже на Луне. Помимо всего прочего, Аткинсон, лихо расписывая свою крутую аппаратуру, почему-то забывает указать рабочую полосу частот и динамический диапазон, например, для 16-дорожечного аналогового магнитофона с системой шумопонижения Dolby-A (!) на скорости ленты 15 дюймов в секунду. Cпектрограмма отрывка «Sign of the Times» с LP Obie Clayton 1975 года (DJM DJLPS 458). Среди аудиофилов бытует мнение: чем шире полоса воспроизводимых частот, тем лучше, что называется, по определению. Мол, тогда пищалка, озвучивая слышимые частоты, будет работать в более благоприятном режиме. Очевидно, «ноги растут» из аналогии с запасаемой впрок мощностью акустики-усиления. Но там физика объясняет все просто. При динамическом диапазоне оркестра в 80 дБ (за вычетом фонового шума аудитории ~30 дБ) идеальный линейный усилитель должен выдавать, к примеру, от одного милливатта для самых тихих звуков до нескольких киловатт для самых громких. То есть большая пиковая мощность нужна, чтобы с минимальными искажениями воспроизводить всплески звука. Тогда как нужен или не нужен запас в диапазоне ультразвука — физика пока ничего внятного сказать не может, поскольку механизм восприятия слуховой системой человека разных (особенно высоких) частот изучен довольно поверхностно. |
|
|
![]() ![]() |
Экспорт RSS![]() Текстовая версия Сейчас: 23-08-2025 - 23:02 |
|
© 2005—2021 Extradj.com Электронная почта [email protected] |