26 בנובמבר 2012
אנו מתארים את התכנון וההרכבה של אוזניות מתאימות להחלפת המשוב השמיעתי הטבעי של ציפור שיר עם אות אקוסטי מניפולציות מיניאטורי. חומרת עיבוד צליל מקוונת משמשת כדי לתפעל תפוקת שיר, להציג את טעויות בזמן אמת במשוב שמיעתי דרך האוזניות, ולנהוג למידה מוטורית ווקאלי.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לבנות סט אוזניות קלות משקל למניפולציה של משוב שמיעתי בציפור שיר קולית. זה מושג על ידי ייצור תחילה של הרכיבים המרכיבים את המסגרת לאוזניות. השלב השני הוא הרכבת מסגרת האוזניות והצמדתה לראש הציפור.
לאחר מכן, המסגרת מוסרת ומצוידת ברמקולים מיניאטוריים ומיקרופון מיניאטורי המשמש לניטור ביצועי המערכת. השלב האחרון הוא לחבר מחדש את האוזניות ולהשתמש בחומרת עיבוד קול מקוונת כדי להפריע למשוב שמיעתי במהלך השירה. בסופו של דבר, מערכת משוב שמיעתי וירטואלית זו מאפשרת לחקור כיצד המוח משתמש במשוב חושי כדי לייעל את ההתנהגות הקולית.
היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות אחרות להנעת פלסטיות קולית כמו טכניקות מחרישות אוזניים או מבוססות חיזוק, הוא שפרדיגמה זו מפרטת תיקון שגיאות על ידי חיקוי שגיאה קולית נטורליסטית ומאפשרת לקודר לייצר תגובה מתקנת. למרות ששיטה זו פותחה לשימוש בפינץ' הבנגלי, ניתן ליישם אותה על כל בעל חיים המשתמש במשוב שמיעתי כדי לווסת התנהגות קולית. כדי להתחיל בייצור מסגרת האוזניות, חתוך רכיבי סיבי פחמן עבור המשקוף והאוזניות.
ראשית, השתמש בגלגל החיתוך בכלי Dremel כדי להכין מוט צולב אחד משלושה סנטימטרים של רצועת סיבי פחמן אחד על שלושה מילימטרים. לאחר מכן הכינו תמוכות אנכיות מ -1.5 סנטימטרים של רצועת סיבי פחמן אחת על שלושה מילימטרים. לבסוף, הכינו שתי אוזניות מארבעה מילימטרים של גליל סיבי פחמן בקוטר פנימי של ארבעה מילימטרים, שישה מילימטרים בקוטר חיצוני.
מכיוון שרכיבי האוזניות קטנים מאוד, הם בדרך כלל מורכבים ומולחמים תחת מיקרוסקופ. הרכיבו את המשקוף על ידי קידוח שני חורים קטנים, במרחק של 4.5 מילימטרים זה מזה במרכז המשקוף באמצעות סיבית בקוטר 1.4 מילימטר. החורים צריכים להיות גדולים מספיק כדי להכיל בורג אפס 80.
הכנס 2 0 80 ברגים דרך החורים והצמד אגוזי משושה. לאחר מכן חותכים שתי רצועות של שישה מילימטר של מחט מזרק בקוטר קטן וקולעים בעזרת צבת להדבקה טובה יותר של אפוקסי. הפוך את המשקוף כך שאגוזי המשושה מונחים למעלה כדי למנוע מאפוקסי להדביק את קצה הברגים לאומי המשושה, הניחו טיפת שמן מינרלי על קצה כל בורג.
היבט קריטי בהליך זה הוא למזער את המשקל הכולל של מכשיר האוזניות. ניתן להשיג זאת על ידי שימוש בכמה שפחות אפוקסי ואקריליק. הנח את שני מקטעי המחט על גבי אגוזי המשושה, אפוקסי את אגוזי המשושה זה לזה ולמקטעי המחט המכסים את שניהם.
לאחר ריפוי מלא של האפוקסי, הסר את שני הברגים לאחר ייצור טבעות קצף כמתואר בפרוטוקול הכתוב. בליווי סרטון זה הרכיבו אוזניות על ידי הדבקת התמוכות האנכיות לאורך ארבעה מילימטרים של גליל סיבי פחמן. כאשר האפוקסי התקשה, השתמש בכמות קטנה של אפוקסי כדי להדביק את טבעת הקצף לקצה הגליל.
טבעת הקצף תנוח על ראש הציפור. בהדגמה זו, חיבור האוזניות מוצג על דמה ללא ציפור אמיתית שעוברת ניתוח. בעת ביצוע ניתוח, השלב הראשון הוא הרדמה של הציפור כמתואר בנוהל הכתוב, הנח את הציפור בהתקפות הסטריאו המוכנות ובצע חתך של חמישה עד 10 מילימטר בקרקפת.
החתך צריך להיות לאורך קו האמצע ולהימשך קדימה מ-0.2 מילימטר קדמי לחיבור שרירי הצוואר בחלק האחורי של הגולגולת. לאחר שפשוף הגולגולת החשופה באתנול 70% לייבוש משטח העצם, השתמש במחזיק קליפ תנין כדי למקם את המשקוף כך שהאפוקסי יכסה את אגוזי המשושה. נח על החלק העליון של הגולגולת, הרם מעט את המשקוף והדביק את אגוזי המשושה לגולגולת.
היזהר שהדבק ייגע רק באגוזי המשושה ולא במשקוף עצמו. זה יאפשר הסרת האוזניות על ידי הסרת הברגים, תוך השארת רק אגוזי המשושה מחוברים לצמיתות לראש כפי שמוצג כאן כדי לחבר את האוזניות, להחליק אותן לאורך מוטות האוזניים עד שכריות הקצף מונחות על ראש הציפור. השתמש בקליפס תנין על מוטות האוזניים כדי ללחוץ את רפידות הקצף בחוזקה על ראש הציפור.
זה חשוב כדי לקבל אטימה אקוסטית טובה. סובב את האוזניות כך שהעמודים האנכיים יגעו בחלק האחורי של המשקוף, והשאירו מקום לשקע רצועת המחבר מול עמודי הדבק למשקוף באמצעות אפוקסי או אקריליק, ולאחר מכן אפשר 24 שעות עד שהאפוקסי או האקריליק יתרפאו במלואם, ולציפור להתאושש. לאחר 24 שעות, בדוק את המסגרות כדי לוודא שכריות הקצף יוצרות אטימה הדוקה סביב תעלות האוזן.
אם החותם רופף, ניתן להסיר את רפידות הקצף ולהחליף אותן בגדולות יותר. כדי לשפר את האיטום האקוסטי, הסר בעדינות את הברגים באמצעות מפתח משושה בגודל 0.05 אינץ' והסר את האוזניות המורכבות. מסגרת מהציפור כדי לייצר את מתאמי הרמקולים.
הכנס קצה פיפטה באורך 5.2 סנטימטרים בקוטר שמתחדד מחמישה מילימטר למילימטר אחד לחתיכת גרוטאות של גליל סיבי פחמן. לאחר מכן חותכים את קצה הפיפטה מילימטר אחד מעבר לקצה הגליל. הסר את הקצה מהגליל וחתוך אותו כך שאורכו הכולל של המתאם יהיה שלושה מילימטרים.
לאחר מכן, חבר את הרמקולים על ידי הלחמת אורכי חמישה סנטימטרים של חוט מבודד בגודל 36 למסופים החיוביים והשליליים של שני הרמקולים. להרכבת רכיב מיקרופון הרמקול, ep רצועת סרט בידוד חשמלי לצד אחד של רמקול אחד ואפוקסי, מיקרופון האוזניות על גבי הקלטת, הלחמת חוט ההארקה מהמיקרופון למסוף השלילי ברמקול. לאחר מכן אפוקסי גם את הרמקול וגם את רכיב מיקרופון הרמקול לקצה הרחב יותר של כל מתאם.
גם יציאת הרמקול וגם המיקרופון פשוט יתאימו לתוך הפיפטה. ודא שאפוקסי אינו מכסה אף אחת מהיציאות. הכנס בעדינות מתאמים לאוזניות.
הדביקו כל מתאם לאוזניה שלו עם טיפה קטנה של אפוקסי. כדי לייצר את רצועת המחבר, חתוך קטע של שקע רצועת המחבר המורכב מארבעה מסופים והנח סימן ייחוס בפינה אחת של השקע. מקם את רצועת המחבר ליד אחד העמודים האנכיים, הלחם את חוטי הרמקול והמיקרופון לפינים.
השתמש ב-ome כדי לבדוק אם יש קצר חשמלי במחבר, להפשיט ולתקן במידת הצורך, אפוקסי את המחבר. רצועות למסגרת האוזניות כדי לאסוף, לסנן הזזת בור ולהגביר את הקלט האקוסטי. ראשית, תלו מיקרופון מעבה רב כיווני ישירות מעל כלוב הציפור.
הגברה מראש ומעבר נמוך. סנן אות זה והזן אותו להרמוניזר. השתמש במודול מעביר הבור בהרמוניזר כדי ליצור אות אקוסטי מוסט.
הגבירו את האות הזה ונתבו אותו דרך הקומוטטור והכבל הגמיש לערוץ החיובי באוזניות הרמקולים. לאחר מכן, ספק חשמל למיקרופון של הטלפון על ידי חיבור סוללת תשעה וולט לקיר תיבת הקול של הציפור. חבר את המסוף החיובי של הסוללה לערוץ V באמצעות הקומוטטור והכבל הגמיש, וחבר את המסוף השלילי של הסוללה לקרקע משותפת בציוד עיבוד האותות.
חבר את הקרקע המשותפת הזו לרמקול ולהארקת המיקרופון של הטלפון. כדי לכייל רווח משוב. חבר את האוזניות המוגמרות לאומי המשושה בראש הציפור באמצעות אפס 80 ברגים.
כאשר הציפור מתחילה לשיר, הקלט שלושה ערוצי נתונים, כולל כלוב, מיקרופון, אות לא מוסט ומיקרופון הטלפון כפי שמוצג בסכמה, שניתן למצוא בפרוטוקול הכתוב. בליווי סרטון זה, בחנו את הצליל שהוקלט מהמיקרופון של הטלפון. ערוץ זה יתעד את הסופרפוזיציה של המשוב הווירטואלי המושמע דרך רמקול האוזניות ואת השיר האמיתי של הציפור שדלף ישירות למסגרת האוזניות.
כוונן את הגדרת המשרעת של הרמקול ampחיים יותר כך שהמשוב השמיעתי הווירטואלי יהיה חזק יותר ב-15 עד 20 דציבלים מהאות הדולף הישיר. עקוב אחר ביצועי המערכת על ידי בדיקת אוזניות פעמיים ביום כדי לוודא שגם הרמקולים וגם המיקרופון פועלים כראוי. המוצג. הנה דוגמה למערכת מכוילת היטב שבה האות המוקלט על ידי מיקרופון האוזניות נשלט על ידי האות המוסט ולא על ידי האות הדולף הישיר.
כאן, האות שהוקלט דרך מיקרופון האוזניות בזמן המצוין על ידי הקו האדום האנכי בספקטרוגרמה נשלט על ידי האות המוסט בגובה הצליל, המיוצג על ידי העלילה האדומה בספקטרום ההספק. זאת בניגוד לקולות הטבעיים של הציפור, המיוצגים על ידי העלילה השחורה בספקטרום הכוח. התוצאות מצביעות על כך שהצליל המגיע לאוזן הציפור נשלט על ידי המשוב המשתנה שניסוי מייצג שבוצע על פרוש בנגלי בוגר מוצג כאן.
מערכת האוזניות שימשה להגדלת המשוב השמיעתי בחצי טון אחד למשך 16 יום. מניפולציה זו הביאה להפחתה הדרגתית של גובה הצליל של כל שבע הברות השיר. שינוי זה בתוכנית המוטורית הקולית הביא להפחתה בשגיאת השמיעה שחווה הציפור, מה שמדגים את הסתמכותה של הציפור על משוב שמיעתי לתיקון שגיאות קוליות לכאורה.
כאשר שינוי הגובה הוסר לאחר היום ה-16, גובה הצליל של השיר חזר בסופו של דבר לקו הבסיס. נתונים אלה אופייניים בכך שהם משקפים הסתגלות לא שלמה. כאן, למרות שגובה המשוב השמיעתי הוסט ב-1.0 חצאי טונים, הציפור שינתה את גובה הצליל של השיר שלו בכ-0.4 חצאי טונים בלבד על פני מינים ומערכות לא שלמות.
הסתגלות היא הנורמה כאשר משתמשים במשוב וירטואלי כדי להפריע למודאליות חושית אחת ובפרדיגמה הנוכחית, סביר להניח שהיא משקפת הסתמכות חלקית על אותות שמיעתיים שאינם ביקורת. כציפורי שיר מעריכות את הביצועים הווקאליים המתמשכים שלהן. לאחר השליטה, ניתן להרכיב ולחבר את האוזניות תוך שני ימי עבודה.
שוב, חשוב לזכור להשתמש בכמה שפחות אפוקסי או אקריליק על מנת למזער את המשקל הכולל של האוזניות.
מאמר זה מפרט את העיצוב וההרכבה של אוזניות קלות משקל לציפורים שרות, המאפשרות מניפולציה של המשוב השמיעתי שלהן במהלך שירה. המערכת משתמשת בעיבוד קול מקוון כדי להכניס שגיאות בזמן אמת, ומאפשרת מחקרים על למידה מוטורית קולית.
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.