● 摘要
肌声是骨骼肌在收缩时产生的一种机械振动，振动的信号包含着有关骨骼肌状态的信息。作为一种可以无创检测肌肉运动单元的方式 ，肌声的研究越来越受到国内外学者的重视。通过对肌声信号的分析判断肌肉的状态，对运动训练、运动损伤恢复具有积极的意义。
本研究采用功率谱密度方法处理分析运动肌声信号，研究了负重提踵运动进行时腓肠肌肌声信号频域特征，以及运动直至疲劳停止过程肌声信号功率谱密度变化规律与特点。实验结果显示：(1)腓肠肌负重提踵的肌声信号主要集中在2.806±0.645Hz～13.249±1.223Hz的超低频区。在运动过程中，肌声信号功率谱密度的峰值频率有起伏的变化，运动快结束时段峰值频率比刚开始运动时的峰值频率高;(2)利用有限元软件ANSYS进行模态分析，结合模拟结果和实际情况分析，腓肠肌在负重提踵时容易被激发的振型是Y方向伸缩和Z方向弯曲振动，两种振动在低频范围占的比例较大，但随着频率的增大这两种振动所占比例减小。易被激发的Y方向伸缩和Z方向弯曲振型的分布随着频率增大而减少，所以实验结果显示振动集中在超低频区。（3）研究了腓肠肌在运动过程杨氏模量和密度的变化对振动固有频率偏移的影响，仿真结果显示杨氏模量变化对频率的影响比密度变化对频率的影响大，腓肠肌的肌声信号随着运动疲劳的出现，杨氏模量的增加是能谱频率向高频移动的主要因素。