1108720261

1. WSTĘP

1.1. Wprowadzenie

Wibroakustyka jest stosunkowo nową dziedziną nauki zajmującą się wszelkimi problemami drganiowymi i akustycznymi zachodzącymi w otaczającym człowieka środowisku. Pierwsze zdefiniowanie i użycie słowa „wibroakustyka” miało miejsce w Polsce przed blisko czterdziestu laty. Dokonujący się szybki rozwój technologiczny przemysłu, środków komunikacji i transportu, maszyn i urządzeń, a także ekspansja urbanistyczna spowodowały powstanie szeregu nieplanowanych skutków ubocznych. Ich powszechność i nasilenie występowania zaczęły zagrażać środowisku życia i pracy ludzi. Wibroakustyka stała się, zatem dziedziną wiążącą zagadnienia wielu branż naukowych m.in. mechaniki i dynamiki maszyn, teorii drgań, akustyki technicznej aż po informatykę. Z jednej strony wibroakustyka obejmuje zagadnienia związane z teorią drgań - liniowych i nieliniowych (m.in. metody jakościowe i ilościowe badania przebiegów nieustalonych), z drugiej strony obejmuję akustykę, rozumiana jako ogół zjawisk fizycznych wytwarzania i rozchodzenia się dźwięków oraz ich odbiór przez człowieka. Celem utylitarnym wibroakustyki jest obniżenie zakłóceń wibroakustycznych maszyn, urządzeń, instalacji oraz otoczenia do minimum możliwego na danym etapie wiedzy i technologii, a także wykorzystanie informacji zawartych w sygnale wibroakustycznym do oceny jakości maszyn i urządzeń, budowli itp. oraz realizowanych procesów technologicznych.

Podane przed laty zadania i zagadnienia, jakimi zajmuje się wibroakustyka ulegają ciągłej ewolucji. Wiele lat temu podczas opracowywania obecnych i przyszłych zadań wibroakustyki, mówiono, że trzeba szukać dalszych zastosowań metod wibroakustycznych w różnych dziedzinach nauki i techniki, a przede wszystkim o zastosowaniach metod wibroakustycznych w medycynie i technologii. Mówiono wówczas o systemach „antropologicznych”. Dzisiaj możemy pokazać, że zakres zastosowań metod wibroakustycznych został rozszerzony o zagadnienia medyczne. Metody wibroakustyczne znalazły nowe zastosowania w medycynie. Obok bardzo dawnego zastosowania analizy sygnałów wibroakustycznych dla celów diagnostycznych spotykamy się obecnie z nowymi określeniami: terapia wibroakustyczna oraz choroba wibroakustyczna. Współczesne zadania wibroakustyki można schematycznie przedstawić zgodnie z rysunkiem 1.1.

Diagnostyka wibroakustyczna stosowana w badaniach medycznych znana jest od wielu lat. Można pokusić się na stwierdzenie, że zastosowanie analizy sygnałów wibroakustycznych emitowanych przez organizm człowieka dla celów diagnostyki medycznej, wyprzedziło o wiele lat zastosowania analizy tego sygnału dla celów diagnostyki technicznej (sygnały te nie były wówczas nazywane sygnałami wibroakustycznymi). W ciągu ostatnich kilkunastu lat, dzięki znaczącemu rozwojowi techniki cyfrowej rejestracji i przetwarzania, daje się zaobserwować coraz powszechniejsze dążenie do wykorzystywania pomiaru i analizy sygnału akustycznego w różnorodnych badaniach biomedycznych. Do zjawisk objętych próbą technicznego ich wykorzystania bez wątpienia należy mowa. Posiadając tak doskonały system artykulacji, jakim dysponuje niemal każdy człowiek, odnosimy mylne aczkolwiek powszechne wrażenie, że proces artykulacji jest łatwy, prosty i naturalny. Tymczasem w rzeczywistości język, wargi i struny głosowe wykonują tysiące niezwykle skomplikowanych i szybkich, a przy tym niezwykle precyzyjnych ruchów.