Вопрос 24
Хвильовий опір. Відбиття звукових хвиль. Реверберація. Кохлеарний апарат. Слухові апарати.
Звуковий
тиск
залежить від швидкості
частинок середовища, що коливаються. З
формули Лапласа
відомо, що:
,
або
. (4.14)
Добуток
називається питомим
акустичним імпедансом.
Для плоскої хвилі його називають також
хвильовим
опором.
Хвильовий опір – важлива характеристика
середовища, яка визначає умови відбиття
та заломлення хвиль на її межі.
КОХЛЕАРНИЙ АПАРАТ
Як вам відомо, у внутрішньому вусі можна виділити певне функціональне коло:
коливання мембрани овального вікна
коливання перилімфи
складні коливання основної мембрані
подразнення волосяних клітин (рецептори кортієва органа)
генерація електричного сигналу.
Деякі форми глухоти пов’язані з ураженням рецепторного апарату равлика. В такому випадку равлик не генерує електричні сигнали під час дії механічних коливань. Людям з такими порушеннями слуху можна допомогти. Для цього необхідно імплантувати електроди у равлик і подавати на них електричні сигнали, які відповідають тим, що виникають під дією механічного стимулу. Таке протезування основної функції равлика – кохлеарне протезування
Слухові апарати – електроакустичні пристрої для слухового протезування, а саме для прийому, перетворення, підсилення звукових сигналів і передавання їх особам зі зниженим слухом.
Слухове протезування є необхідним при захворюваннях зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха. За конструкцією слухові апарати поділяють на (рис. 4.6):
завушні,
у окулярній оправі,
кишенькового типу,
у вигляді вушних вставок.
Реверберація
Процес поступового згасання звуку у закритих приміщеннях після виключення джерела називається реверберацією. Реверберація, з одного боку, корисна, оскільки сприйняття звуку підсилюється за рахунок енергії відбитої хвилі, але, з іншого боку, надто тривала реверберація може суттєво погіршити сприйняття мовлення, музики, оскільки кожна нова частина тексту перекривається попередньою.
Припустимо,
що плоска хвиля падає нормально на межу
поділу, інтенсивність її в першому
середовища
,
інтенсивність заломленої (такої, що
пройшла через середовище) хвилі у другому
середовищі
.
Відношення інтенсивностей отримало
назву коефіцієнту
проникнення звукової хвилі:
.
Вопрос 25
Загальне поняття про ультразвук. Ультразвукові методи досліджень і діагностики.
Ультразвук (УЗ) – механічні коливання і хвилі з частотами більше 20 кГц. Для генерування УЗ використовують пристрої, які називаються УЗ-випромінювачами. Найбільше розповсюдження отримали електромеханічні випромінювачі, робота яких заснована на явищі оберненого п’єзоелектричного ефекту [2]. Обернений п’єзоефект полягає у механічній деформації тіл під дією електричного поля. Ультразвук (УЗ) – механічна пружна хвиля, яка може проникати та взаємодіяти з біологічними тканинами. З певним наближенням можна вважати, що ультразвукові хвилі (УЗХ) у біотканинах розповсюджуються так само, як і в рідинах (окрім кісткової тканини). Поперечні хвилі не можуть проникати у м’які тканини на більшу глибину. Тому у медицині знайшли застосування лише поздовжні хвилі. Для цілей діагностики найбільш інформативним можна вважати:
відбиття УЗХ від межі поділу біотканини з різними акустичними властивостями,
неповне поглинання енергії хвилі при проходженні через біосередовище.
До них відносять локаційні методи з використанням головним чином імпульсного випромінювання:
Ехоенцефалографія – дослідження пухлин та набряків головного мозку. Наприклад, ехоенцефалограф російського виробництва «___» (рис. 6.2).
Ультразвукова кардіографія – вимірювання розмірів серця в динаміці.
Ультразвукова локація – в офтальмології для визначення розмірів середовищ ока.
За допомогою УЗ-ефекту Допплера вивчають характер руху серцевих клапанів та вимірюють швидкість кровотоку. З метою діагностики за швидкістю УЗ знаходять густину зрощеної або ушкодженої кістки.