Оцінка діючого фактора стрессу від звуків мотоциклів

Основний зміст сторінки статті

Анастасія Володимирівна Паренюк
https://orcid.org/0000-0002-8882-5976
Дмитро Володимирович Паренюк
https://orcid.org/0000-0002-0734-3183

Анотація

На сьогоднішній день у нашій країні особливу роль відіграють системи раннього оповіщення населення про загрози. Від початку повномасштабного вторгнення в Україну сигналізація стала частиною життя кожного мешканця країни. Загалом в Україні від 24 лютого 2022 року було оголошено близько 38 260 тривог. Лише у Києві з 24 лютого було подано 1055 сигналів тривоги. Загалом небезпека тривала 1209 годин 59 хвилин. Відомо, що саме ефективна комунікація з населенням у воєнний час є чудовою стратегією порятунку життів. Відомо, що від 35 до 45% зафіксованих втрат серед цивільного населення можна уникнути шляхом реагування на оголошені тривоги.


В той самий час відомо, що звуки сигналів повітряної тривоги рятують життя, вони в свою чергу є джерелом стресу. Відомо, що люди можуть відносити не пов’язані зі стресом фактори до причин його дії і відчувати ті самі емоції без прямої дії травмуючих факторів. Таким фактором можуть бути звуки повсякденного життя, а саме – звук мотоциклу, що прискорюючись проїжджає повз спостерігача. Такі звукові сигнали часто можна почути у багатьох українських містах, зокрема у столиці.


Окремо варто вказати негативні фактори дії стресу на організм людини: це можуть бути зниження імунної функції, погіршення розумової діяльності, зниження ефективності вакцинації та інші. Томі існує необхідність знизити частоту експозицій людини до факторів, що викликають стрес.


Для цього в даному дослідженні було досліджено сигнали сирен із різних країн – України, США, Німеччини, Швейцарії та Франції з метою пошуку подібностей у них. Такою подібністю є сукупність послідовних підвищень та падінь частот складових сигналів досліджених сирен. Названі складові як правило є їх тональними компонентами. Ідентичний ефект було виявлено також для сигналів мотоциклів, що рухаються повз спостерігача. Для наведених сигналів сирен та мотоциклів було визначено швидкість падіння та росту частоти складових сигналів. Було обрано цю величину як діагностичний параметр для аналізу звуків мотоциклів, котрі прискорюючись проїжджають повз спостерігача. Як можливі причини виникнення такого ефекту у мотоциклів можна назвати ефект Допплера та підвищення частоти обертів двигуна під час прискорення та її зниження під час зменшення інтенсивності роботи двигуна після прискорення.


У приведеній статті також наведено результати статистичної обробки отриманих значень швидкості зміни частоти для обох груп сигналів — сирен та звуків проїжджаючих мотоциклів. Для ділянки росту частоти середня швидкість у групі сирен була розрахована як 164 Гц/с, ділянка зниження частоти компонентів мала швидкість у цій групі 80 Гц/с. Для мотоцикла швидкість зростання частоти мала середнє значення 166 Гц/с, а середню швидкість зниження частоти було оцінено як 67 Гц/с. Отримані значення швидкостей були згруповані відповідно до їх походження. Після цього із використанням графічного методу порівняння із нормальним розподілом, використанням методів Шапіро-Уілка та Ліллієфорса було визначено невідповідність отриманих результатів нормальному законові розподілу. Сам статистичний аналіз було виконано із використанням непараметричного методу – тесту Манна-Уітні. Виконаний аналіз показав наявність статистично значимої різниці між швидкостями падіння та росту частоти окремих складових у сигналах сирен. Така ж різниця була виявлена між швидкостями падіння частоти для груп сирен та мотоциклів. Однак при порівнянні швидкостей росту частоти окремих складових сигналів мотоциклів та сирен статистично значимої різниці виявлено не було, що може вказувати саме на те, що ріст частот окремих складових звуків руху мотоциклів, які проїжджають повз спостерігача, може бути діючим фактором, що викликає підвищення рівня стресу у людини.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
[1]
А. В. Паренюк і Д. В. Паренюк, «Оцінка діючого фактора стрессу від звуків мотоциклів», Мікросист., Електрон. та Акуст., т. 29, вип. 2, с. 303514.1–303514.9, Лип 2024.
Розділ
Акустичні прилади та системи

Посилання

D. Mileti and J. Sorensen, “Communication of Emergency Public Warnings: A Social Science Perspective and State-of-the-ART Assessment,” 1990, DOI: https://doi.org/10.2172/6137387

R. Basher, “Global early warning systems for natural hazards: systematic and people-centred.,” Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences, vol. 364, no. 1845, pp. 2167–2182, Aug. 2006, PMID: 16844654, DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2006.1819

J. C. V. de León, J. J. Bogardi, S. R. Dannenmann, and R. E. Basher, “Early warning systems in the context of disaster risk management,” Entwicklung and Landlicher Raum, vol. 40, pp. 23–25, 2006. Available at: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:8002153.

Map of air alarms of Ukraine, “Alarm map of Ukraine.,” 2024. [Online]. Available: https://alerts.in.ua/

Kyiv.digital, “Statistics of air alarms.” [Online]. Available: https://kyiv.digital/storage/air-alert/stats.html

D. Van Dijcke, A. L. Wright, and M. Polyak, “Public response to government alerts saves lives during Russian invasion of Ukraine,” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 120, no. 18, p. e2220160120, 2023, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2220160120

S. Stieger, D. Lewetz, S. Paschenko, and A. Kurapov, “Examining terror management theory in Ukraine: impact of air-raid alarms and explosions on mental health, somatic symptoms, and well-being.,” Frontiers in psychiatry, vol. 14, p. 1244335, 2023, PMID: 38025457, DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyt.2023.1244335

T. Fegan, The baby killers: German air raids on Britain in the first world war. Pen and Sword, 2013. ISBN: 978-1781592038

A. E. Ramirez, E. Donati, and C. Chousidis, “A siren identification system using deep learning to aid hearing-impaired people,” Engineering Applications of Artificial Intelligence, vol. 114, p. 105000, 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.engappai.2022.105000

J. Siliézar, P. Aumond, A. Can, P. Chapron, and M. Péroche, “Case study on the audibility of siren-driven alert systems,” Noise Mapping, vol. 10, no. 1, p. 20220165, 2023, DOI: https://doi.org/10.1515/noise-2022-0165

J. Douvinet, A. Serra-Llobet, E. Bopp, and G. M. Kondolf, “Are sirens effective tools to alert the population in France?,” Natural Hazards and Earth System Sciences, vol. 21, no. 10, pp. 2899–2920, 2021, DOI: https://doi.org/10.5194/nhess-21-2899-2021

J. M. Smyth et al., “Computing Components of Everyday Stress Responses: Exploring Conceptual Challenges and New Opportunities.,” Perspectives on psychological science : a journal of the Association for Psychological Science, vol. 18, no. 1, pp. 110–124, Jan. 2023, PMID: 35904963, DOI: https://doi.org/10.1177/17456916221082108

D. B. O’Connor, J. F. Thayer, and K. Vedhara, “Stress and Health: A Review of Psychobiological Processes.,” Annual review of psychology, vol. 72, pp. 663–688, Jan. 2021, PMID: 32886587, DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-psych-062520-122331

J. I. Webster Marketon and R. Glaser, “Stress hormones and immune function,” Cellular Immunology, vol. 252, no. 1, pp. 16–26, 2008, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cellimm.2007.09.006

N. Schneiderman, G. Ironson, and S. D. Siegel, “Stress and health: psychological, behavioral, and biological determinants.,” Annual review of clinical psychology, vol. 1, pp. 607–628, 2005, PMID: 17716101, DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.clinpsy.1.102803.144141

H. Yaribeygi, Y. Panahi, H. Sahraei, T. P. Johnston, and A. Sahebkar, “The impact of stress on body function: A review.,” EXCLI journal, vol. 16, pp. 1057–1072, 2017, PMID: 28900385, DOI: https://doi.org/10.17179/excli2017-480

T. Âkerstedt, “Psychosocial stress and impaired sleep,” Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, vol. 32, no. 6, pp. 493–501, May 2006, PMID: 17173205 DOI: https://doi.org/10.5271/sjweh.1054

L. Schwabe, M. Joëls, B. Roozendaal, O. T. Wolf, and M. S. Oitzl, “Stress effects on memory: an update and integration.,” Neuroscience and biobehavioral reviews, vol. 36, no. 7, pp. 1740–1749, Aug. 2012, PMID: 21771612, DOI: https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.07.002

C. Maddock and C. M. Pariante, “How does stress affect you? An overview of stress, immunity, depression and disease.,” Epidemiologia e psichiatria sociale, vol. 10, no. 3, pp. 153–162, 2001, PMID: 11787449, DOI: https://doi.org/10.1017/s1121189x00005285.

M. Cvjetkovic Bosnjak, M. Dobovski-Poslon, Z. Bibic, and K. Bosnjak, “THE INFLUENCE OF CHRONIC STRESS ON HEALTH AND COPING MECHANISMS,” SANAMED; Vol 14, No 1 (2019): SANAMED, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.24125/sanamed.v14i1.293

N. Rasheed, “Prolonged Stress Leads to Serious Health Problems: Preventive Approaches.,” International journal of health sciences, vol. 10, no. 1, pp. V–VI, Jan. 2016, PMID: 27004066.

D. Sharma, “Physiology of Stress and its Management,” Journal of Medicine: Study & Research, vol. 1, pp. 1–5, 2018, DOI: https://doi.org/10.24966/MSR-5657/100001

S. M. Monroe and G. M. Slavich, “Chapter 13 - Psychological Stressors: Overview,” in Stress: Concepts, Cognition, Emotion, and Behavior, G. Fink, Ed. San Diego: Academic Press, 2016, pp. 109–115.

B. D. Perry, “The memories of states: How the brain stores and retrieves traumatic experience.,” in Splintered reflections: Images of the body in trauma., New York, NY, US: Basic Books/Hachette Book Group, 1999, pp. 9–38.

C. R. Brewin and E. A. Holmes, “Psychological theories of posttraumatic stress disorder,” Clinical Psychology Review, vol. 23, no. 3, pp. 339–376, 2003, DOI: https://doi.org/10.1016/S0272-7358(03)00033-3.

B. Kravhenko, “Sound_Sirena_of_Ukraine.” [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sound_Sirena_of_Ukraine.ogg

T. A. Team, “Plot Spectrum.” [Online]. Available: https://manual.audacityteam.org/man/plot_spectrum.html.

K. Drozdenko et al., “The Influence of a Low-Frequency Musical Fragment on the Neural Oscillations,” Archives of Acoustics, vol. 47, no. No 2, pp. 169–179, 2022, DOI: https://doi.org/10.24425/aoa.2022.141647.

Nallchen, “Motorsirene_-_Feuerwehralarm.” [Online]. Available: https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Motorsirene_-_Feuerwehralarm.ogg

Swiss Federal Office for Civil Protection (FOCP), “BABS-Allgemeiner_Alarm.Siren signal General Alarm in Switzerland.” [Online]. Available: https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:BABS_-_Allgemeiner_Alarm.ogg

Litlok, “Sirène_d’alerte_-_Signal_d’essai siren test signal, recorded at the Jardin des Plantes, in Caen France.” [Online]. Available: https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Sirène_d%27alerte_-_Signal_d%27essai.ogg

A. Nabou, M. D. Laanaoui, M. Ouzzif, and M. houssaini, Shapiro-Wilk Test to Detect The Routing Attacks In MANET. 2021. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-473896/v1

N. Mohd Razali and B. Yap, “Power Comparisons of Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov, Lilliefors and Anderson-Darling Tests,” J. Stat. Model. Analytics, vol. 2, Jan. 2011. ISBN 978-967-363-157-5. URL: https://www.nrc.gov/docs/ml1714/ml17143a100.pdf

D. V. Pareniuk and S. A. Naida, “The Study of the Possibility of Usage of the Sokolov’s Criteria for Assessing the Results of Directed Influence on the Auditory System of a Biological Object,” Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 24, no. 3, pp. 72–78, Jun. 2019, DOI: 10.20535/2523-4455.2019.24.3.169848.

J. Bird, Mathematics Pocket Book for Engineers and Scientists, 5th ed. London: Routledge, 2019, ISBN: 9780429294402 DOI: https://doi.org/10.1201/9780429294402

Work With Sounds / Technical Museum of Slovenia, “WWS_MotorcycleTOMOSD7.” [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:WWS_MotorcycleTOMOSD7.ogg

Ezwa, “Motorbike_1.passing by.” [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Motorbike_1.ogg

B. Khose, “Investigating the Doppler Effect when the Wave Source Moves in a Circular Path,” Journal of Student Research, vol. 11, no. 4, 2022, DOI: https://doi.org/10.47611/jsrhs.v11i4.3247

J. Blog, “Using Exhaust Sound Recordings to Calculate Engine RPM,” 2021. [Online]. Available: https://medium.com/analytics-vidhya/using-exhaust-sound-recordings-to-calculate-engine-rpm-93d54d8a1010

D. Pareniuk, “Method of evaluation of the minimal sample size for acoustical signal therapy monitored via electroencephalographic activity of human brain,” ScienceRise, no. 2, pp. 75–82, 2021, DOI: https://doi.org/10.21303/2313-8416.2021.001736