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El modelo fabricado de las cuerdas vocales se integró en la configuración de medición representada en la Figura Suplementaria 3 en la posición de las cuerdas vocales. La configuración, ampliamente detallada en una publicación anterior13, comprende una fuente de flujo de aire controlable de múltiples etapas que estimula los modelos de las cuerdas vocales en oscilación, junto con una serie de instrumentos de medición que registran datos como la presión sonora, la presión estática en posiciones específicas y la velocidad del volumen. Para las mediciones, el flujo de aire aumentó gradualmente hasta que el modelo de las cuerdas vocales comenzó a oscilar. Posteriormente, la presión del aire se elevó en 200 Pa por encima de la presión inicial para lograr una oscilación estable y robusta. Se agregó una cámara adicional de alta velocidad y se colocó sobre el modelo del tracto vocal, capturando los movimientos de oscilación de las cuerdas vocales a una velocidad máxima de fotogramas de 2304 fotogramas por segundo.
Una lámpara integrada dentro del pulmón emite luz a través del tracto subglótico, lo que hace que la glotis parezca blanca. La Figura 2 muestra dos series de imágenes de oscilación, cada una de las cuales consta de seis fotogramas, que ilustran un ciclo típico de cierre-apertura-cierre. La fila superior (Figura 2A) muestra la oscilación de las cuerdas vocales fabricadas con el método presentado, mientras que la fila inferior (Figura 2B) muestra un ejemplo extremo de un modelo convencional de cuerdas vocales, creado durante el trabajo preliminar13, incapaz de generar una oscilación estable debido a su superficie pegajosa. En este último caso, la pegajosidad de la superficie hace que la glotis se abra primero en los extremos anterior y posterior, y la parte central se abra después. La superficie del modelo ya está ligeramente dañada en un punto específico debido a la adherencia.

Figura 2: Secuencia de fotogramas individuales capturados por la cámara de alta velocidad. Secuencia de fotogramas individuales capturados por la cámara de alta velocidad, que muestra un ciclo de vibración de las cuerdas vocales de cierre-apertura-cierre. (A) Cuerdas vocales fabricadas utilizando el método presentado. (B) Vibración de un modelo convencional de cuerdas vocales con superficie pegajosa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Las Figuras 3 y 4 muestran las funciones temporales del área glotal del modelo propuesto y del modelo convencional (pegajoso), respectivamente. La forma de onda del área (parte izquierda en cada una de las figuras) se calculó utilizando el software GlottalImageExplorer14 a partir de las secuencias de imágenes disponibles. Las partes derechas de las figuras muestran los espectros de magnitud de las funciones de tiempo para indicar su grado de periodicidad. La frecuencia fundamental se extrajo de las funciones de tiempo utilizando el software Praat15. De la Figura 3 se desprende que el modelo de cuerdas vocales propuesto muestra una oscilación estable a lo largo de la duración seleccionada, lo que permite el cálculo preciso de la frecuencia fundamental. En contraste, la Figura 4 muestra una función de área glotal atípica y caótica con mínimos y máximos inconsistentes, junto con varios artefactos. La extracción de la frecuencia fundamental se vuelve desafiante o incluso inviable en este escenario.

Figura 3: Forma de onda de área para un modelo de cuerdas vocales fabricado utilizando el método presentado. Representación de la forma de onda de área obtenida a partir de los datos de imagen de la cámara de alta velocidad utilizando (A) el GlottalImageExplorer, así como (B) el espectro de magnitud derivado para un modelo de cuerdas vocales fabricado utilizando el método presentado. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Forma de onda de área para un modelo de cuerdas vocales con superficie pegajosa. Representación de la forma de onda del área obtenida a partir de los datos de imagen de la cámara de alta velocidad utilizando (A) GlottalImageExplorer, así como (B) el espectro de magnitud utilizando un modelo convencional de cuerdas vocales con superficie pegajosa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura complementaria 1: Lista de componentes esenciales para la fabricación de una media cuerda vocal. Lista de componentes esenciales para la fabricación de una media cuerda vocal. 1 - Estructuras de soporte para una mitad de las cuerdas vocales, 2a-c - Componentes del molde para la elaboración de la capa del cuerpo, 3a-c - Componentes del molde para la elaboración de la capa de cobertura, 4 - Estructuras de soporte para la fijación. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 2: Representación esquemática del ensamblaje del molde. Representación esquemática del ensamblaje del molde. Izquierda - Molde para crear la capa del cuerpo, Derecha - Molde para crear la capa de cobertura. Las etiquetas corresponden a la lista de piezas de la Figura Suplementaria 1. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 3: Configuración completa del sistema de medición. Configuración completa del sistema de medición. Esta cifra se ha modificado de13. Reproducido de Häsner, P., Prescher, A., Birkholz, P. Efecto de las paredes onduladas de la tráquea en la presión de inicio de la oscilación de las cuerdas vocales de silicona. J Acoust Soc Am.149 (1), 466-475 (2021) con el permiso de la Acoustical Society of America. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 1: Estructuras de soporte para una mitad de las cuerdas vocales. Este es el archivo para producir vocal-fold-positiv. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 2: Componente de molde 1 para la elaboración de la capa del cuerpo. Este es el archivo para producir vocalis_mold-main-part. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 3: Componente de molde 2 para la elaboración de la capa del cuerpo. Este es el archivo para producir vocalis_mold-cap. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 4: Casco de molde para fabricar la capa del cuerpo para evitar fugas de silicona. Este es el archivo para producir vocalis_mold-casco. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 5: Componente de molde 1 para crear la capa de cobertura. Este es el archivo para producir mucosa_mold-main-part. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 6: Componente de molde 2 para la elaboración de la capa de cobertura. Este es el archivo que se va a producir mucosa_mold de vuelta. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 7: Casco de molde para fabricar la capa de cobertura para evitar fugas de silicona. Este es el archivo para producir mucosa_mold-casco. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo de codificación suplementario 8: Estructuras de soporte para unir las mitades de las cuerdas vocales. Este es el archivo para producir el adaptador de toma de presión de medición. Estructuras de soporte para sujetar las mitades de las cuerdas vocales, incluido el grifo de medición de presión. Haga clic aquí para descargar este archivo.