解说表面肌电技术评价礼堂座椅舒适性的方法

　　表面肌电（EMG）技术作为一种生理指标的测量技术，其是经表面电极把中枢系统进行支配肌肉活动之时伴随的生物电信号，由运动肌表面引导记录下来，并且加以分析，继而对神经肌肉功能状态和活动水平作出评价。表面肌电技术已广泛应用于医学、体育、汽车座椅等方面的研究，具有很强的客观性，可以克服主观心理评价中存在的问题，定量分析肌肉功能状态和肌肉疲劳的程度。

　　在礼堂座椅的使用过程中，为了保持坐姿，人体部分肌肉处于紧张的状态中，时间一长较易引起肌肉疲劳。疲劳的程度与坐姿保持的时间和处于紧张状态中的肌肉的数量有关。人体的自我调节可部分的减缓肌肉的疲劳，但如果礼堂椅的设计不合理，不但会增加处于紧张状态的肌肉的数量，还有可能会使人体的自我调节变得相当困难，因此，可以通过肌肉疲劳状态的测定，来评定礼堂座椅设计的合理性及舒适度。

　　表面肌电分析有时域分析、频域分析、时频联合分析和小波分析等方法。

　　时域分析是将肌电信号作为时间的函数，计算信号的平均值、幅值直方图等统计指标来反映信号振幅在时间维度的变化。常用的指标有平均振幅（MA）、肌电积分值（IEMG）和均方根值（RMS）。

　　由于肌电信号振幅和肌张力呈某一力-电对应关系，故时域指标可实时反映肌肉活动水平。积分肌电（IEMG）可反映肌电信号随着时间进行的强弱变化，是评价疲劳的主要手段。可以认定在IEMG值下降到低于初始值时为出现疲劳，疲劳程度越重，IEMG值越低。在礼堂椅的使用过程中，人体会通过自我调节来减缓部分的疲劳，这种自我调节可以通过表面肌电积分值反映出来，因此表面肌电积分值是礼堂座椅舒适性评价的一个重要指标。

　　均方根振幅（RMS）用来描述一段时间内肌电的平均变化特征，但不能反映肌电信号的细节变化。疲劳时肌电信号的振幅增加，势定引起RMS的增加。可通过比较不同时期的RMS，确认疲劳发生的时间和疲劳的程度。

　　频域分析是指在频率方面评价肌电信号的指标分析，在表面肌电信号检测和分析中具有重要的应用价值，横坐标表示频率，纵坐标表示幅值（能量）。频域信号是将时域信号通过速度傅立叶转换（FFT）得出的，根据功率谱密度（PSD）来确定sEMG中不同频段信号分布情况。

　　人体肌肉疲劳时，功率谱大多由高频向低频漂移，MF和MPF值也相应下降。一般认为，MPF在反映较低负荷收缩时的灵敏度较高，MF在抗噪声干扰方面越具势头。而人体的坐姿肌肉疲劳是由于低负荷肌肉收缩弓起的，且易受运动肌肉肌收缩的影响，因此在评价礼堂座椅的舒适度时将2个指标结合使用成果较好。