نوفمبر 26, 2012
وصفنا تصميم وتجميع سماعات المنمنمة مناسبة لتحل محل التقييم على الطائر المغرد في السمع الطبيعية مع إشارة صوتية التلاعب بها. ويستخدم الانترنت أجهزة معالجة الصوت للتلاعب خرج أغنية، وإدخال في الوقت الحقيقي أخطاء في التقييم السمعي عبر سماعات الرأس، ودفع الصوتية التعلم الحركي.
الهدف العام من هذا الإجراء هو بناء مجموعة من سماعات الرأس خفيفة الوزن لمعالجة التغذية الراجعة السمعية في طائر مغرد ينطق. يتم تحقيق ذلك عن طريق تصنيع المكونات التي تشكل إطار سماعات الرأس أولا. الخطوة الثانية هي تجميع إطار سماعات الرأس وإرفاقه برأس الطائر.
بعد ذلك ، تتم إزالة الإطار وتزويده بمكبرات صوت مصغرة وميكروفون مصغر يستخدم لمراقبة أداء النظام. تتمثل الخطوة الأخيرة في إعادة توصيل سماعات الرأس واستخدام أجهزة معالجة الصوت عبر الإنترنت لإزعاج ردود الفعل السمعية أثناء الغناء. في النهاية ، يسهل نظام التغذية الراجعة السمعية الافتراضي هذا التحقيق في كيفية استخدام الدماغ للتغذية الراجعة الحسية لتحسين السلوك الصوتي.
الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الأخرى لقيادة اللدونة الصوتية مثل تقنيات تصم الآذان أو التعزيز ، هي أن هذا النموذج يسرد تصحيح الخطأ عن طريق محاكاة خطأ صوتي طبيعي والسماح للكئيب بتوليد استجابة تصحيحية. على الرغم من أن هذه الطريقة تم تطويرها للاستخدام في عصفور البنغال ، إلا أنه يمكن تطبيقها على أي يستخدم التغذية الراجعة السمعية لتنظيم السلوك الصوتي. لبدء تصنيع إطار سماعة الرأس ، قم بقص مكونات ألياف الكربون للعارضة وسماعات الأذن.
أولا ، استخدم عجلة القطع على أداة Dremel لإعداد عارضة واحدة من ثلاثة سنتيمترات من شريط ألياف الكربون واحد في ثلاثة ملليمترات. ثم قم بإعداد دعامات عمودية من 1.5 سم من شريط ألياف الكربون واحد في ثلاثة ملليمترات. أخيرا ، قم بإعداد سماعتي أذن من أربعة ملليمترات بقطر داخلي أربعة ملليمترات ، وقطر خارجي ستة ملليمترات من ألياف الكربون.
نظرا لأن مكونات سماعة الرأس صغيرة جدا ، فعادة ما يتم تجميعها ولحامها تحت المجهر. قم بتجميع العارضة عن طريق حفر فتحتين صغيرتين ، على بعد 4.5 ملم في وسط العارضة باستخدام بت قطره 1.4 ملم. يجب أن تكون الثقوب كبيرة بما يكفي لاستيعاب برغي صفر 80.
أدخل 2 0 80 مسامير من خلال الفتحات وقم بإرفاق الصواميل السداسية. ثم قم بقص شريطين بسعة ستة ملليمترات من إبرة حقنة صغيرة القطر وسجل باستخدام كماشة لتحسين التصاق الايبوكسي. اقلب العارضة بحيث تقع الصواميل السداسية في الأعلى لمنع الإيبوكسي من لصق طرف البراغي بالصواميل السداسية ، ضع قطرة من الزيت المعدني على طرف كل برغي.
يتمثل أحد الجوانب الحاسمة في هذا الإجراء في تقليل الوزن الإجمالي لجهاز سماعات الرأس. يمكن تحقيق ذلك باستخدام أقل قدر ممكن من الإيبوكسي والأكريليك. ضع جزأين من الإبرة فوق المكسرات السداسية ، والإيبوكسي المكسرات السداسية لبعضها البعض وعلى أجزاء الإبرة التي تغطي كليهما.
بعد معالجة الايبوكسي بالكامل ، قم بإزالة كلا المسمارين بعد تصنيع حلقات الرغوة كما هو موضح في البروتوكول المكتوب. يصاحب هذا الفيديو ، قم بتجميع سماعات الأذن عن طريق لصق الدعامات الرأسية بطول أربعة ملليمترات من أسطوانة ألياف الكربون. عندما تصلب الايبوكسي ، استخدم كمية صغيرة من الايبوكسي للصق حلقة الرغوة في نهاية الأسطوانة.
سوف تستقر حلقة الرغوة على رأس الطائر. في هذا العرض التوضيحي ، يظهر مرفق سماعات الرأس على دمية دون أن يخضع طائر فعلي لعملية جراحية. عند إجراء الجراحة ، فإن الخطوة الأولى هي تخدير الطائر كما هو موضح في الإجراء المكتوب ، ووضع الطائر في هجمات الاستريو المعدة وعمل شق من خمسة إلى 10 ملم في فروة الرأس.
يجب أن يكون الشق على طول خط الوسط ويمتد إلى الأمام من 0.2 ملم أمام مرفق عضلات الرقبة في الجزء الخلفي من الجمجمة. بعد فرك الجمجمة المكشوفة بنسبة 70٪ من الإيثانول لتجفيف سطح العظام ، استخدم حامل مشبك التمساح لوضع العارضة بحيث يغطي المكسرات السداسية المغطى بالإيبوكسي. استريح على الجزء العلوي من الجمجمة ، وارفع العارضة قليلا وألصق المكسرات السداسية على الجمجمة.
كن حذرا من أن تلمس المادة اللاصقة الصواميل السداسية فقط وليس العارضة نفسها. سيسمح ذلك بإزالة سماعات الرأس عن طريق إزالة البراغي ، مع ترك الصواميل السداسية فقط متصلة بشكل دائم بالرأس كما هو موضح هنا لتوصيل سماعات الأذن ، حركها على طول قضبان الأذن حتى تستقر وسادات الرغوة على رأس الطائر. استخدم مشابك التمساح على قضبان الأذن للضغط على وسادات الرغوة بقوة على رأس الطائر.
هذا مهم للحصول على ختم صوتي جيد. قم بتدوير سماعات الأذن بحيث تلمس الأعمدة الرأسية الجزء الخلفي من العارضة ، مع ترك مساحة لمقبس شريط الموصل أمام أعمدة الغراء على العارضة باستخدام الإيبوكسي أو الأكريليك ، ثم اترك 24 ساعة حتى يشفى الإيبوكسي أو الأكريليك تماما ، ويتعافى الطائر. بعد 24 ساعة ، افحص الإطارات للتأكد من أن وسادات الرغوة تشكل ختما محكما حول قنوات الأذن.
إذا كان الختم مفكوكا ، فيمكن إزالة وسادات الرغوة واستبدالها بأخرى أكبر. لتحسين الختم الصوتي ، قم بإزالة البراغي برفق باستخدام مفتاح ربط سداسي 0.05 بوصة وقم بإزالة سماعات الرأس المجمعة. إطار من الطائر لتصنيع محولات السماعات.
أدخل طرف ماصة يبلغ طوله 5.2 سم وقطره يتناقص تدريجيا من خمسة ملليمترات إلى ملليمتر واحد في قطعة خردة من أسطوانة ألياف الكربون. ثم قم بقص طرف الماصة بعد ملليمتر واحد من نهاية الأسطوانة. قم بإزالة الطرف من الأسطوانة وقصه بحيث يكون الطول الإجمالي للمحول ثلاثة ملليمترات.
بعد ذلك ، قم بتوصيل مكبرات الصوت عن طريق لحام أطوال خمسة سنتيمترات من سلك قياس 36 المعزول بالأطراف الموجبة والسالبة لكلا السماعتين. لتجميع مكون ميكروفون السماعة ep شريط من الشريط العازل للكهرباء على جانب واحد من مكبر صوت واحد والإيبوكسي ، وميكروفون سماعات الرأس أعلى الشريط ، لحام السلك الأرضي من الميكروفون إلى الطرف السالب على السماعة. ثم قم بإدخال كل من مكبر الصوت ومكون ميكروفون السماعة في الطرف الأوسع لكل محول.
سيتناسب كل من منفذ السماعة والميكروفون مع الماصة. تأكد من أن الإيبوكسي لا يغطي أيا من المنفذين. أدخل المحولات برفق في سماعات الأذن.
قم بلصق كل محول على سماعة الأذن الخاصة به بقطرة صغيرة من الإيبوكسي. لتصنيع شريط الموصل ، قم بقص جزء من مقبس شريط الموصل يتكون من أربعة أطراف ووضع علامة مرجعية على أحد أركان المقبس. ضع شريط الموصل بالقرب من أحد الأعمدة الرأسية ، وقم بلحام أسلاك السماعة والميكروفون بالمسامير.
استخدم بعض الأشياء للتحقق من وجود دوائر قصيرة على الموصل ، وقم بتقطيعه وإصلاحه إذا لزم الأمر ، وقم بتوصيل الموصل. قم بفك الشريط إلى إطار سماعات الرأس لتجميع وتصفية تحول الحفرة وتضخيمها. أولا ، قم بتعليق ميكروفون مكثف متعدد الاتجاهات فوق قفص الطائر مباشرة.
قبل التضخيم والتمرير المنخفض. قم بتصفية هذه الإشارة وإدخالها في المنسق. استخدم وحدة ناقل الحركة على المنسق لتوليد إشارة صوتية متغيرة.
قم بتضخيم هذه الإشارة وتوجيهها عبر المبدل والرصاص المرن إلى القناة الموجبة على سماعات الرأس. بعد ذلك ، قم بتوفير الطاقة لميكروفون الهاتف عن طريق توصيل بطارية تسعة فولت بجدار صندوق صوت الطيور. قم بتوصيل الطرف الموجب للبطارية بالقناة V عبر المبدل والسلك المرن ، وتوصيل الطرف السالب للبطارية بأرضية مشتركة على معدات معالجة الإشارة.
قم بتوصيل هذه الأرضية المشتركة بأرضية مكبر الصوت وميكروفون الهاتف. لمعايرة كسب التغذية الراجعة. قم بتوصيل سماعات الرأس النهائية بالصواميل السداسية على رأس الطائر باستخدام صفر 80 براغي.
عندما يبدأ الطائر في الغناء ، سجل ثلاث قنوات للبيانات ، بما في ذلك القفص والميكروفون والإشارة المتغيرة غير المنقولة وميكروفون الهاتف كما هو موضح في التخطيطي ، والذي يمكن العثور عليه في البروتوكول المكتوب. مع هذا الفيديو ، افحص الصوت المسجل من ميكروفون الهاتف. ستسجل هذه القناة تراكب التعليقات الافتراضية التي يتم تشغيلها من خلال مكبر صوت سماعة الرأس وأغنية الطائر الفعلية التي تتسرب مباشرة إلى إطار سماعات الرأس.
اضبط إعداد السعة لمضخم السماعة بحيث تكون التغذية الراجعة السمعية الافتراضية أعلى من 15 إلى 20 ديسيبل من إشارة التسرب المباشر. راقب أداء النظام عن طريق فحص سماعات الرأس مرتين يوميا للتأكد من أن كل من مكبرات الصوت والميكروفون يعملان بشكل صحيح. تفعيلك. فيما يلي مثال على نظام تمت معايرته جيدا حيث تهيمن الإشارة المسجلة بواسطة ميكروفون سماعات الرأس على الإشارة المتغيرة بدلا من إشارة التسرب المباشر.
هنا ، تهيمن الإشارة المسجلة من خلال ميكروفون سماعات الرأس في الوقت المشار إليه بالخط الأحمر الرأسي في المخطط الطيفي للإشارة المتغيرة إلى درجة الصوت ، والتي تمثلها المخطط الأحمر في طيف الطاقة. هذا على النقيض من النطق الطبيعي للطائر ، والذي يمثله الحبكة السوداء في طيف الطاقة. تشير النتائج إلى أن الصوت الذي يصل إلى أذن الطائر تهيمن عليه ردود الفعل المتغيرة ، وهي تجربة تمثيلية أجريت على عصفور بنغالي بالغ موضحة هنا.
تم استخدام نظام سماعة الرأس لزيادة التغذية الراجعة السمعية بمقدار نصف نغمة واحدة لمدة 16 يوما. أدى هذا التلاعب إلى انخفاض تدريجي في درجة الصوت لجميع مقاطع الأغاني السبعة. أدى هذا التغيير في البرنامج الحركي الصوتي إلى انخفاض الخطأ السمعي الذي يعاني منه الطائر ، مما يدل على اعتماد الطائر على التغذية الراجعة السمعية لتصحيح الأخطاء الصوتية الظاهرة.
عندما تمت إزالة تحول درجة الصوت بعد اليوم 16 ، عادت درجة الأغنية في النهاية إلى خط الأساس. هذه البيانات نموذجية من حيث أنها تعكس التكيف غير الكامل. هنا ، على الرغم من أن درجة التغذية الراجعة السمعية قد تم تغييرها بمقدار 1.0 نصف نغمة ، إلا أن الطائر غير نغمة أغنيته بحوالي 0.4 نصف نغمة فقط عبر الأنواع والأنظمة غير المكتملة.
التكيف هو المعيار عند استخدام التغذية الراجعة الافتراضية لإزعاج طريقة حسية واحدة وفي النموذج الحالي ، من المحتمل أن يعكس الاعتماد الجزئي على الإشارات السمعية غير التدقيقية. حيث تقوم الطيور المغردة بتقييم أدائها الصوتي المستمر. بمجرد إتقانها ، يمكن تجميع سماعات الرأس وتركيبها في يومي عمل.
مرة أخرى ، من المهم أن تتذكر استخدام أقل قدر ممكن من الإيبوكسي أو الأكريليك لتقليل الوزن الإجمالي لسماعات الرأس.
تتناول هذه المقالة تصميم وتجميع سماعات رأس خفيفة الوزن لطيور المغردة، مما يتيح التلاعب بتغذية الصوت المرتجعة أثناء التغريد. يستخدم النظام معالجة الصوت عبر الإنترنت لإدخال أخطاء في الوقت الحقيقي، مما يسهل الدراسات حول التعلم الحركي للصوت.
Understanding sensorimotor feedback mechanisms is critical for de-risking target validation in neuroscience drug discovery. This method enables precise manipulation of auditory feedback to probe neural circuits underlying vocal learning, providing a disease-relevant system for mechanistic de-risking. The approach supports predictive confidence in target engagement by linking sensory perturbation to behavioral output in a quantifiable manner.
The method integrates into discovery biology workflows by enabling hypothesis-driven interrogation of auditory-motor pathways, supporting early target validation through measurable behavioral adaptation.