합성, 멀티 레이어, 셀프 진동 보컬 접어 모델 제작

요약

합성 음성 접는 모델을 fabricating에 대한 방법론은 설명합니다. 모델은 실물 크기이며, 인간의 보컬 주름의 다층 구조를 모방. 결과는 모델 폐 압력에 비해 압력에 자체 진동과 인간의 보컬 폴드의 것과 유사 흐름 유발 진동 응답을 증명할 보여줍니다.

초록

인간의 목소리로 소리가 흐름을 유발 보컬 배 진동을 통해 생산됩니다. 보컬 폴드는 조직의 여러 레이어, 다양한 재료 특성 ¹ 각 구성됩니다. 일반 음성 생산 건강한 조직과 보컬 폴드에 의존하고, 공기 역학적, 구조적 역동적인, 그리고 음향 물리적 현상 사이의 복잡한 결합의 결과로 발생합니다. 음성 장애는 혼자 미국 ² 연간 7,500,000까지 영향을 종종 상당한, 금융, 사회, 어려움과 품질의 수명 다른 결과를. 음성 생산의 물리학을 이해하는 것은 임상 예방, 진단, 및 음성 장애의 치료를 포함하여, 크게 음성 치료를 혜택을 가능성이있다.

음성 제작을 공부에 대한 기존 방법은 excised larynges 및 합성 모델을 사용하여 시험 관내 실험에서 인간과 동물의 과목을 사용하여 생체내 실험 및 전산 모델에 포함ING. 위험하고 어려운 악기에 액세스할 때문에, 생체내 실험에서 심각한 범위로 제한됩니다. Excised 후두 실험은 해부학 및 일부 생리 사실주의의 이익을 가지고 있지만, 기하학 및 재료 속성 변수를 포함한 파라메 트릭 연구 제한됩니다. 또한, 그들은 일반적으로 시간이 비교적 짧은 기간 (일반적 분 순서)에 대해 진동하는 유일한 수 있습니다.

excised 후두 실험의 한계 중 일부를 극복하고, 합성 보컬 접이식 모델은 음성 제작을 공부에 대한 보완적인 도구로 급부상하고 있습니다. 합성 모델은 건강하고 건강하지 못한 인간의 phonatory 공기 역학, 구조 역학 및 음향 연구에 대한 허용, 기하학 및 재료 속성에 체계적인 변화를 조작하실 수 있습니다. 예를 들면, 그들은 ^3,4, 임상 기기 개발 ^5, 후두 공기 역학 ^6-9, 백성을 비대칭 왼쪽, 오른쪽 보컬 접을을 연구하는 데 사용되었습니다알 배 접촉 압력 ^10, subglottal 음향 ¹¹ (보다 포괄적인 목록이 Kniesburges 외에서 찾을 수 있습니다. ¹²⁾

기존 합성 음성 접이식 모델은, 그러나, 중 동질되었습니다 (1 층 모델) 또는 다양한 강성 두 재료 (2 계층 모델)을 사용하여 조작했습니다. 이러한 접근 방식은 보컬 접이식 흐름 유발 진동 응답을 규제에서 중심 역할을 인간의 보컬 주름 ^하나의 실제 다층 구조의 표현에 대한 허용하지 않습니다. 따라서, 한 두 레이어 합성 보컬 접이식 모델은 인간의 phonation (발병 압력이 진동을 시작하는 데 필요한 최소 폐 압력), 비정상적으로 큰 열등위한 전형보다 높은 발병 압력과 같은 단점에게 ^3,6,8을 출품했습니다 뛰어난 운동, 그리고 "점막 웨이브"(건강한 사람의 보컬 배 진동의 특징입니다 세로 - 여행 웨이브)의 부족. 1. 결과는 모델보다 향상된 진동 특성을 전시하고 그 쇼를 포함하기 전에 한 두 레이어 발병 인간 발병 압력에 가까운 압력 감소 열등 - 뛰어난 운동, 그리고 점막 파도의 증거를 포함한 합성 모델.

프로토콜

가공 시퀀스 (그림을 참조하십시오. 1), 보컬 접이식 모델 레이어에 대한 금형을 만드는 순서 실리콘 레이어를 주조하고, 테스트를위한 모델을 장착 구성되어 있습니다. 단일 섬유 이외에, 몸, 인대, 표면 얇은 판의 propria, 그리고 상피 : 모델 4 개 층이 있습니다. 배경 레이어는 보컬 접어 모델에 개별 레이어의 정확한 배치를 용이 추가됩니다. 모델 기하학적 매개 변수 정의는 그림에 표시됩니다. 2, 표 1에서 주어진 현재의 모델에 대한 매개 변수 값. 다음 섹션에서 다른 실리콘 혼합 비율이 서로 다른 레이어에 대해 지정된, 이들은 (표 2 참조) 작은 변형 정권 ¹³ 인간의 보컬 접어 조직에 대해 보고된 것과 유사 물질 속성을 생산하고 있습니다.

1. 금형 제작 및 준비

1. supe 세 보컬 배 레이어 솔리드 모델 만들기rficial 얇은 판의 propria, 인대, 그리고 신체 층. 이것은 일반적으로 원하는 형상과 3 차원 컴퓨터 지원 설계 (CAD) 모델을 만드는 stereolit​​hography (STL) 파일을 CAD 모델을 수출하고, 신속한 프로토 타입에 대한 정의 기계 공장에 STL 파일을 전....

토론

인간의 목소리 폴드의 진동과 유사한 동작을 합성 보컬 접어 모델 산출 모델을 fabricating의이 메서드는. 발병 감소 압력 및 향상된 모델 운동의 관점에서 이전과 두 계층 모델 디자인 ^3,6,8,15에 비해 상당한 장점 (진동, 점막 파도처럼 운동 할 동안 수렴 - 분기하는 프로필에서 멀티 레이어 컨셉 결과 과) 하부 뛰어난 변위를 감소. 여기서 제시하는 방법은 기하학적 측면에서 다소 이상적인 모델에 보여주지만, 그것은 다른 형상과 모델에 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 인간의 기하학적 영상 데이터를 기반으로 모델 (예 : MRI ^17, CT)이 방법을 사용하여 조작 수 있습니다. 또한,이 제조 공정의 개념은 AP를 수면, 부드러운 소재의 흐름 유발 진동 및 / 또는 여러 레이어가 중심 요소, 예를 들어, 혈관을 통해 흐름을 조사하는 다른 연구 분야에 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다NEA, 그리고 동물의 운동 (특히 수영과 비행).

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
높은 진공 그리스	다우 코닝	01018817
폴 - 용이성 2300	Polytek	폴 - Ease2300 - 1	릴리스 에이전트
매끈한 실상 950	부드러운 -에	매끈한 실상 950	곰팡이 물질을 만드는
진공 펌프	에드워즈	E2M2
진공 상공 회의소	Kartell	230
압력 게이지	습지 Bellofram	11308252A
면도칼	미식 축구에서	008-045 - HKY
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