An automated method for the frequency analysis of myoelectric signals evaluated by an investigation of the spectral changes following strong sustained contractions

Abstract

A method for frequency analysis of the EMG is described. The analyser uses four octave band filters with the centre-frequencies 50, 200, 800 and 1600 Hz, and feeds a four channel integration unit. The output from a number of measurement points, semi-randomly selected in the muscle, is processed by a digital computer together with suitable calibration values into a form suitable for data reduction and judgement. The method has greatly increased the possibilities of inter- and intra-subject comparisons. This is exemplified by an experimental series showing the spectra before and after muscular work. It was shown that after strong muscular work there is a relative increase of the high frequency components in the spectrum. This has been discussed in relation to the high frequency decay that is known to occur during contraction.

Sommaire

On décrit une méthode pour l'analyse de fréquence du EMG. L'analyseur utilise quatre filtres de bande actifs avec des fréquences de centre de 50, 200, 800 et 1600 Hz et alimente une unité d'intégration à quatre canaux. La sortie d'un nombre de points de mesure à moitié choisis au hasard dans le muscle est transformée par un ordinateur digital ayant des valeurs de calibration convenables en une forme appropriée pour la réduction et le jugement de données. La méthode a grandement augmenté les possibilités de comparaisons inter-et infra-sujet. Ceci est exemplifié par une série d'expériences montrant le spectre avant et après le travail musculaire. Il a été démontré qu'aprè un gros travail musculaire, il y a une augmentation relative des composants haute fréquence dans le spectre. Ceci a été discuté à l'égard du décrément de la haute fréquence que l'on sait a lieu pendant la contraction.

Zusammenfassung

Beschrieben wird ein Verfahren der Frequenzanalyse des EMG. Der Analysator verwendet vier aktive Bandfilter mit den Ruhe/Mittenfrequenzen 50, 200, 800 und 1600 Hz, und speist ein Integrierungsgerät mit vier Kanälen. Der Ausgang von einer Anzahl halbstochastisch im Muskel gewählter Meßstellen wird zusammen mit geeigneten Eichwerten von einem Digitalcomputer in eine Form verarbeitet, die für Datenverdichtung und-beurteilung geeignet ist. Das Verfahren hat die Möglichkeiten von Inter- und Intra-Subjekt-Vergleichen wesentlich erweitert. Dies wird durch eine Versuchsreihe, die die Spektren vor und nach Muskelarbeit zeigt, veranschaulicht. Es wurde demonstriert, daß nach schwerer Muskelarbeit eine relative Zunahme der Hochfrequenzkomponenten im Spektrum vorliegt. Dies wird im Zusammenhang mit dem Hochfrequenz-Abklingen, das bekanntlich während der Kontraktion auftritt, hier erörtert.