Кузнецов М.Ю., Вологдин В.Н. «Гидроакустические шумы промысловых и научно-исследовательских судов и их влияние на поведение и оценки запасов рыб (обзор и перспективы исследований)» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 157, с. 334-355 (2009)

Рассматриваются различные аспекты проблемы судовых шумов, связанные с промыслом и исследованиями рыбных запасов акустическими методами. На основе обзора научной литературы, а также собственных исследований уточнены источники шумов, формирующих акустическое поле судна, его характеристики и биофизические предпосылки влияния этого поля на поведение рыб различных видов. Основной шум на судовых скоростях поиска и гидроакустической съемки (часто около 10 уз), влияющий на поведение рыб, происходит вследствие процессов кавитации на гребном винте, работы судовых двигателей и турбулентных потоков. Описываются реакции избегания различных видов рыб (горизонтальные и вертикальные движения) как отклик на шум от судна и их биофизические механизмы. Указаны оценки двигательных реакций и дистанций реагирования в зависимости от вида рыб, их физиологического состояния и режима работы судна. Влияние шума на эхоинтеграционную оценку запасов рыб классифицировано на несколько факторов, среди которых особенно важны отпугивающее действие шума на рыб и непосредственное его наложение на полезный сигнал, вследствие чего вносятся дополнительные погрешности при эхоинтегрировании. Кроме того, изменение угла наклона рыб приводит к занижению их силы цели и, следовательно, акустической оценки запасов. Необходимо также учитывать селектирующее влияние шумового поля судна на акустические и траловые оценки размерного ряда рыб. Отмечается важное значение скоростных особенностей рыб разных видов при изучении их поведения и оценки численности. Приводятся результаты исследования судовых шумов и зон влияния гидроакустического шума на поведение рыб. Кратко изложены основные направления перспективных исследований, которые могут быть продолжены для уточнения оценок биоресурсов и повышения эффективности промысла.

Васильев А.В. «Шумовая безопасность урбанизированных территорий» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 16, № 1-1, с. 299-305 (2014)

Рассматриваются вопросы воздействия шума в условиях урбанизированных территорий. Проведен анализ источников акустического излучения, оказывающих наиболее негативное воздействие в условиях урбанизированных территорий. Рассмотрено негативное воздействие шума. Результаты исследований позволяют прийти к выводу о необходимости обеспечения шумовой безопасности как составной части экологической безопасности урбанизированных территорий.

Кузнецов М.Ю. «Способ снижения подводного шума судна при проведении траловых и тралово-акустических учетных съемок» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 167, с. 223-233 (2011)

Звуковые волны, излучаемые в воду научно-исследовательскими судами, могут служить источником погрешности оценки запасов рыб, выполняемой траловым или тралово-акустическим методом. Рассматриваются различные способы уменьшения шумности судна и сокращения за счет этого зоны влияния подводного шума на поведение рыб. Один из способов снижения подводного шума судна – использование воздушно-пузырьковой завесы (ВПЗ). Предлагается устройство ВПЗ, позволяющее улучшить звукопоглощающие и звукорассеивающие свойства завесы и обеспечить ее пространственную неразрывность в диапазоне частот, соответствующем наибольшей слуховой чувствительности рыб – предполагаемых объектов исследования или промысла. Указаны отличия предлагаемой ВПЗ от традиционно используемых в рыболовстве пузырьковых завес. В зависимости от воспринимаемых рыбами частотных составляющих спектра шумов судна задаются параметры завесы, а именно: диаметры калиброванных отверстий в воздуходувной трубе для истечения воздуха, расстояния между отверстиями (плотность завесы) и избыточное давление воздуха в воздуходувной трубе, которую затем прокладывают вокруг подводной части корпуса судна. В результате обеспечивается снижение отрицательного воздействия гидроакустического поля судна на поведенческие характеристики рыб и уменьшение погрешности оценки их запасов. Приводятся конкретные примеры расчета параметров ВПЗ и ее устройства на судне для различных видов рыб – объектов ресурсных исследований или промысла.

Ильин С.А., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Особенности применения ультразвуковых фазированных решеток с различным количеством элементов при облучении тканей в присутствии ребер» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 19-24 (2014)

Во многих современных медицинских приложениях мощного фокусированного ультразвука необходимо принимать во внимание потери энергии на естественных преградах в виде ребер. В связи с этим в данной работе было проведено исследование целесообразности применения фазированных решеток с увеличенным количеством элементов для уменьшения перегрева костей при фокусировке через грудную клетку. Проанализировано влияние количества элементов решетки на величину потерь мощности фокусированного пучка на ребрах и уровень интенсивности в области фокуса за ребрами при использовании геометрического подхода к отключению элементов решетки, находящихся в тени ребер.

Хохлова В.А., Wang Y.-N., Буравков С.В., Maxwell A.D., Khokhlova T.D., Lin D.W., Сапожников О.А., Bailey M.R., Schade G.R. «Гистологичесий анализ механических разрушений в ex-vivo почках человека и свиньи под действием высокоинтенсивного фокусированного ультразвука» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 38-45 (2014)

Большинство современных клинических приложений высокоинтенсивного фокусированного ультразвука в неинвазивной хирургии (HIFU) основано на быстром нагревании среды за счет поглощения энергии ультразвуковой волны, ведущем к тепловой денатурации ткани в области фокуса. Недавно, учеными университета штата Вашингтон и МГУ был разработан новый метод, позволяющий механически разрушать ткани при импульсно-периодическом воздействии сфокусированными волнами с высокоамплитудными ударными фронтами. Используются импульсы миллисекундной длительности, вызывающие сверхбыстрый нагрев ткани в фокусе и ее взрывное вскипание в течение каждого из импульсов. Взаимодействие ударных фронтов с образующейся паро-газовой полостью миллиметрового размера приводит к механической дезинтеграции ткани на субклеточные фрагменты. Работоспособность метода уже была показана на еx-vivo тканях говяжьей печени и сердца, а также свиной почке in-vivo. В работе механические разрушения были получены в еx-vivo тканях человеческой и свиной почки. Приводится описание проведенных экспериментов, обсуждаются результаты сравнительного анализа и гистологических исследований полученных разрушений.

Соловьев А.В., Талипов Д.В., Бородин А.С., Тужилкин Д.А., Баклыкова Е.С. «Оценка изменения вариабельности сердечного ритма человека при воздействии слабыми акустическими полями» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 71-73 (2014)

Исследования влияния инфразвуковых полей на живые системы актуальны в первую очередь в контексте экологических проблем, связанных с модификацией естественных уровней инфразвукового фона за счет техногенных источников. В настоящее время существует множество исследований, посвященных влиянию инфразвуковых шумов на организм человека в целом. Сам факт воздействия инфразвука высокой интенсивности на человека является общепризнанным. Однако на сегодняшний день фактически отсутствует системное описание закономерностей и механизмов подобного воздействия фоновыми или сопоставимыми с ними уровнями. В частности мало изучена степень отклика сердечнососудистой системы на фоновые инфразвуковые поля. По результатам проведенных экспериментальных исследований получено, что при воздействии слабыми инфразвуковыми полями на частоте 10 Гц у волонтеров наблюдается уменьшение частоты сердечных сокращений. Для контрольной выборки данного уменьшения не наблюдается. Аналогичные результаты наблюдаются и при воздействии слабыми акустическими полями с частотой 100 Гц.

Шишкин В.А., Васильев А.В., Суходолов Е.В. «Исследование воздействия шума и вибрации на рабочих местах ОАО "ЗПБО"» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, № S, с. 227-235 (2007)

Описаны результаты исследований уровней шума и вибрации на рабочих местах ОАО Завод по переработке твердых бытовых отходов (ЗПБО). Полученные данные инструментальных измерений шума и вибрации позволяют сделать заключение, что для ряда рабочих мест наблюдается превышение установленных гигиенических норм.

Васильев А.В. «Проблемы оценки сочетанного влияния шума и других физических факторов на здоровье человека» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 14, № 6-1, с. 158-165 (2012)

Шум является одним из значительных факторов негативного воздействия на человека и окружающую среду. При этом совместное воздействие шума и других физических факторов на человека может привести к усилению негативного воздействия. Представлены результаты анализа особенностей сочетанного воздействия шума и других физических факторов на здоровье человека. Предложены подходы к определению и оценке интегрального показателя функционального состояния человека во взаимосвязи с интегральным показателем физических факторов среды.

Клейн С.В., Кошурников Д.Н. «Оценка шумовой экспозиции и связанного с ней риска здоровью населения, проживающего в зоне влияния аэропорта» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 15, № 3-6, с. 106-1812 (2013)

Рассматриваются вопросы гигиенической оценки шумовой экспозиции населения, проживающего в зоне влияния аэропорта. Для оценки риска здоровью населения выполнен расчет средневзвешенного уровня шума, формируемого комплексным воздействием самолетов и наземных источников шума. Определено, что в зонах, наиболее приближенных к аэропорту, формируются более высокие уровни экспозиции и риска возникновения негативных эффектов в состоянии здоровья населения, в том числе в отношении нервной и сердечно-сосудистой систем, органов слуха. Удаление от аэропорта в исследованных пределах снижает риски развития нарушений здоровья, связанных с акустическим внешнесредовым фактором. По данным обращаемости населения за медицинской помощью зоны, наиболее приближенные к аэропорту, характеризуются более высокими (в 1,1–1,9 раза) уровнями распространенности заболеваний системы кровообращения, центральной и вегетативной нервной систем, болезней уха и сосцевидного отростка, ряда нозологических форм указанных классов, в отношении которых был прогнозирован высокий риск здоровью населения, обусловленный шумовым загрязнением среды обитания.

Древаль Н.В., Колесников В.Г. «Применение комбинированного воздействия электромагнитных и акустических волн на микроводоросли для выявления резонансных частот» Физика живого, 18, № 3, с. 24-28 (2010)

Проведено исследование комбинированного воздействия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (ЭМИ мм-диапазона) (f=37,5 ГГц, Р=10 мВт/см²) и акустических волн (f=1000–4000 Гц, Р_{среднее}<7 мВт²), на суспензию микроводорослей, взятых из открытых водоёмов Харьковской области, для определения резонансных частот.

Кузнецов М.Ю., Вологдин В.Н., Баринов В.В. «Исследование влияния акустических стимулов на плотность скопления гидробионтов вблизи кальмароловного судна и уловы кальмаров на джиггеры» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 162, с. 371-378 (2010)

Выполнены сравнительные оценки плотности скоплений кальмаров и других объектов приповерхностного слоя вблизи судна с использованием гидроакустического эхоинтегрирующего комплекса и джиггерной снасти. В месте обитания тихоокеанских кальмаров в зал. Петра Великого с помощью пневмоакустической системы (ПАС) периодически излучались звуковые колебания, имитирующие сигналы мелких открытопузырных рыб – объектов питания кальмара (японского анчоуса, корюшки и сардины). В процессе съемки выполнялась непрерывная регистрация распределения и плотности гидробионтов под судном и вблизи судна в режиме вертикального (70 кГц) и горизонтального (120 кГц) сканирования. Одновременно оценивалась производительность удебного лова кальмара на джиггеры. Плотность скопления оценивали по величине средней силы обратного поверхностного рассеяния на интервале интегрирования Sa от обеих антенн эхолотов при включении ПАС и без нее. Установлен статистически значимый эффект увеличения плотности скоплений вблизи судна и уловов тихоокеанского кальмара при использовании звуковых полей. Производительность удобного лова кальмара при его акустическом стимулировании увеличилась на 47%. Показано, что уловы кальмара на джиггеры не связаны с изменениями акустической плотности скоплений под судном и вблизи судна, а зависят от трофической активности кальмара в течение ночи. Влияние суточной ритмики активности кальмаров на уловы является лимитирующим фактором использования джиггерной снасти для оценки плотности скоплений кальмаров и увеличения их концентраций в приповерхностном слое. Рассматриваются возможности идентификации эхосигналов кальмара в выделенных слоях глубины по силам цели и характерной форме эхотреков.

Кузнецов М.Ю. «Дистанции реагирования различных видов рыб на гидроакустические шумы промысловых и научно-исследовательских судов и допустимые уровни шума» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 164, с. 157-176 (2011)

Рассматривается один из аспектов проблемы судовых шумов, связанный с реакцией рыб на гидроакустическое поле судна. Обобщены характеристики слуховой функции промысловых видов рыб и характеристики шумового поля, создаваемого промысловыми и научно-исследовательскими судами. Показано, что частотные диапазоны с максимальной энергией спектра шумов судна и максимальной слуховой чувствительности большинства промысловых рыб совпадают. Приводятся результаты оценки дистанции реагирования различных видов рыб на гидроакустические шумы различных типов судов в зависимости от частоты излучаемого звука и слуховых способностей рыб. Стимулом, вызывающим двигательную реакцию рыб, является уровень звукового давления, создаваемый судном в диапазоне максимальной слуховой чувствительности рыб и превышающий слуховой порог на 18–35 дБ в зависимости от вида рыб (порог реакции рыб). Указаны стереотипы поведения различных видов рыб в акустическом поле судна, фазы избегательной реакции и соответствующие им скорости движения рыб. Предполагается, что направленность реакций на нарастающее акустическое поле, как правило, противоположна направлению на источник шума. Анализируются различные факторы, влияющие на реактивность (порог реакции) рыб. С учетом слуховых и ориентационных способностей рыб разных видов приводятся допустимые пределы уровня подводного судового шума, минимизирующие потери улова и погрешности оценки запасов. Отмечается важное значение полученных данных для моделирования двигательного поведения различных видов рыб в шумовом поле судна, а также разработки биотехнических критериев оценки подводных акустических шумов и нормативных требований при проведении акустической аттестации (сертификации) судов промыслового и научного назначения.

Ильин С.А., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Особенности применения ультразвуковых фазированных решеток с различным количеством элементов при облучении тканей в присутствии ребер» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145342 (2014)

Во многих современных медицинских приложениях мощного фокусированного ультразвука необходимо принимать во внимание потери энергии на естественных преградах в виде ребер. В связи с этим в данной работе было проведено исследование целесообразности применения фазированных решеток с увеличенным количеством элементов для уменьшения перегрева костей при фокусировке через грудную клетку. Проанализировано влияние количества элементов решетки на величину потерь мощности фокусированного пучка на ребрах и уровень интенсивности в области фокуса за ребрами при использовании геометрического подхода к отключению элементов решетки, находящихся в тени ребер.

Хохлова В.А., Ванг Я.Н., Буравков С.В., Максвелл А.Д., Хохлова Т.Д., Лиин Д.В., Сапожников О.А., Бэли М.Р., Шейд Дж.Р. «Гистологический анализ механических разрушений в ex-vivo почках человека и свиньи под действием высокоинтенсивного фокусированного ультразвука» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145343 (2014)

Большинство современных клинических приложений высокоинтенсивного фокусированного ультразвука в неинвазивной хирургии (HIFU) основано на быстром нагревании среды за счет поглощения энергии ультразвуковой волны, ведущем к тепловой денатурации ткани в области фокуса. Недавно, учеными университета штата Вашингтон и МГУ был разработан новый метод, позволяющий механически разрушать ткани при импульсно-периодическом воздействии сфокусированными волнами с высокоамплитудными ударными фронтами. Используются импульсы миллисекундной длительности, вызывающие сверхбыстрый нагрев ткани в фокусе и ее взрывное вскипание в течение каждого из импульсов. Взаимодействие ударных фронтов с образующейся паро-газовой полостью миллиметрового размера приводит к механической дезинтеграции ткани на субклеточные фрагменты. Работоспособность метода уже была показана на еx-vivo тканях говяжьей печени и сердца, а также свиной почке in-vivo. В работе механические разрушения были получены в еx-vivo тканях человеческой и свиной почки. Приводится описание проведенных экспериментов, обсуждаются результаты сравнительного анализа и гистологических исследований полученных разрушений.

Бибиков Н.Г. «Некоторые принципы обработки сигналов слуховой системой» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145349 (2014)

Обзор современного состояния вопроса о принципах кодирования звуков в слуховой системе человека. Подчеркивается, что после преобразования в улитке внутреннего уха сигнал может передаваться только импульсной активностью волокон слухового нерва. Для кодирования особенностей звука в значительном частотном и динамическом диапазонах требуется статистическая независимость импульсации разных волокон. Во многом именно обеспечению такой независимости служит сложный механизм частотного анализа во внутреннем ухе, а также специфическая система синаптической передачи между внутренней волосковой клеткой и связанными с ней волокнами слухового нерва. Эта передача осуществляется с добавлением шумовой составляющей, независимой для разных синапсов. Последнее свойство позволяет сохранить в импульсации популяции волокон информацию о временных интервалах, существенно меньших длительности отдельного импульса волокна. На следующих этапах слухового пути эта информация обрабатывается несколькими различными методами при резком увеличении числа элементов анализа. Начиная со слухового центра среднего мозга, все большее значение приобретает пластичность нервной ткани. Фактически каждая нервная клетка становится самообучающимся элементом, в которой характер преобразования сигнала определяется предшествующим опытом. Обсуждается экспериментальная база, служащая для обоснования высказанных положений.