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Suono per la voce umana è prodotta tramite le vibrazioni indotte nel flusso vocale piega. Le corde vocali sono costituiti da diversi strati di tessuto, ognuno con differenti caratteristiche dei materiali 1. Produzione di voce normale si basa su tessuto sano e corde vocali, e si verifica come conseguenza di accoppiamento complesse tra aerodinamica, dinamica strutturale, acustica e fenomeni fisici. Disturbi vocali interessare fino a 7,5 milioni ogni anno negli Stati Uniti da soli 2 e spesso sfociano in finanziaria significativa, sociali e altre qualità della vita di difficoltà. Comprendere la fisica della produzione di voce ha la possibilità di beneficiare in modo significativo la cura voce, compresa la prevenzione clinica, diagnosi e trattamento dei disturbi vocali.
Gli attuali metodi per lo studio di produzione vocale includere nella sperimentazione in vivo utilizzando soggetti umani e animali, nella sperimentazione in vitro utilizzando laringi asportato e modelli sintetici, e il modello computazionaleing. A causa dell'accesso strumento pericoloso e difficile, in esperimenti in vivo sono fortemente limitata. Esperimenti laringe escisse hanno il vantaggio del realismo anatomico e alcuni fisiologici, ma gli studi parametrici che coinvolgono le variabili delle proprietà geometriche e materiali sono limitati. Inoltre, sono in genere solo in grado di vibrare per periodi di tempo relativamente breve (in genere dell'ordine di minuti).
Superare alcune delle limitazioni di esperimenti asportati laringe, sintetici modelli vocali piega stanno emergendo come uno strumento complementare per lo studio di produzione vocale. Modelli sintetici possono essere fabbricati con cambi sistematici geometria e alle proprietà materiali, permettendo per lo studio dell'aerodinamica umani sani e malsani fonatorio, dinamica strutturale, e l'acustica. Ad esempio, essi sono stati utilizzati per studiare sinistra-destra piega vocale asimmetria 3,4, strumento di sviluppo clinico 5, l'aerodinamica della laringe 6-9, vocAl duplice pressione di contatto 10, e l'acustica subglottal 11 (una lista più completa si trova nel Kniesburges et al. 12)
Esistenti sintetico modelli vocali volte, però, sono stati o omogenei (uno strato modelli) o sono stati fabbricati utilizzando due materiali di rigidità diverse (due strati modelli). Questo approccio non permette di rappresentazione del reale struttura multistrato delle corde vocali umane 1 che svolge un ruolo centrale nel governo vocal fold flusso indotta risposta vibratoria. Di conseguenza, uno e due strati di sintesi vocale modelli volte hanno esposto svantaggi 3,6,8 quali pressioni insorgenza superiore a quello che sono tipici di fonazione umana (pressione insorgenza è la pressione del polmone minimo necessario per avviare le vibrazioni), innaturalmente grandi dimensioni inferiori- moto superiore, e la mancanza di un '"onda mucosa" (una verticale che viaggia onda che è caratteristica di sano vibrazione vocale volte). 1. I risultati sono inclusi che mostrano che il modello presenta migliori caratteristiche vibratorie più prima uno e due strati modelli sintetici, compresa la pressione insorgenza più vicina a pressione insorgenza umano, ridotto inferiore-superiore del movimento, e le prove di un'onda mucosa.