노래하는 새는에 청각 피드백을 조작하기위한 경량, 헤드폰 기반의 시스템

이 절차의 전반적인 목표는 발성하는 명금의 청각적 피드백을 조작하기 위한 경량 헤드폰 세트를 만드는 것입니다. 이것은 먼저 헤드폰의 프레임을 구성하는 구성 요소를 제작하여 수행됩니다. 두 번째 단계는 헤드폰 프레임을 조립하여 새의 머리에 부착하는 것입니다.

그런 다음 프레임을 제거하고 미니어처 스피커와 시스템 성능을 모니터링하는 데 사용되는 미니어처 마이크를 장착합니다. 마지막 단계는 헤드폰을 다시 연결하고 온라인 사운드 프로세싱 하드웨어를 사용하여 노래를 부르는 동안 청각적 피드백을 방해하는 것입니다. 궁극적으로 이 가상 청각 피드백 시스템은 뇌가 음성 행동을 최적화하기 위해 감각 피드백을 사용하는 방법에 대한 조사를 용이하게 합니다.

귀청이 터지거나 강화 기반 기술과 같이 음성 가소성을 유도하는 다른 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 이 패러다임이 자연주의적 음성 오류를 모방하고 침울한 소리가 교정 응답을 생성할 수 있도록 하여 오류 수정을 나열한다는 것입니다. 이 방법은 벵갈 핀치새에서 사용하기 위해 개발되었지만, 음성 행동을 조절하기 위해 청각적 피드백을 사용하는 모든 동물에 적용될 수 있습니다. 헤드폰 프레임 제작을 시작하려면 크로스바와 이어버드의 탄소 섬유 부품을 절단하십시오.

먼저 Dremel 공구의 절단 휠을 사용하여 3cm의 1 x 3mm 탄소 섬유 스트립에서 크로스바 1개를 준비합니다. 그런 다음 1.5cm의 1 x 3mm 탄소 섬유 스트립에서 수직 스트럿을 준비합니다. 마지막으로 내경 4mm, 외경 6mm의 탄소 섬유 실린더 4mm에서 두 개의 이어버드를 준비합니다.

헤드폰 구성 요소는 매우 작기 때문에 일반적으로 현미경으로 조립하고 납땜합니다. 직경 1.4mm의 비트를 사용하여 크로스바 중앙에 4.5mm 떨어진 두 개의 작은 구멍을 뚫어 크로스바를 조립합니다. 구멍은 0 80 나사를 수용할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다.

구멍을 통해 2 0 80 나사를 삽입하고 육각 너트를 부착합니다. 그런 다음 작은 직경의 주사기 바늘의 6mm 스트립 2개를 자르고 더 나은 에폭시 접착력을 위해 펜치로 점수를 매깁니다. 에폭시가 나사 끝을 육각 너트에 붙이는 것을 방지하기 위해 육각 너트가 위에 놓이도록 크로스바를 뒤집고 각 나사 끝에 미네랄 오일 한 방울을 떨어뜨립니다.

이 절차의 중요한 측면은 헤드폰 장치의 총 무게를 최소화하는 것입니다. 이것은 가능한 한 적은 에폭시와 아크릴을 사용하여 달성할 수 있습니다. 두 개의 바늘 세그먼트를 육각 너트 위에 놓고 육각 너트를 서로 에폭시하고 둘 모두를 덮는 바늘 세그먼트에 에폭시

에폭시가 완전히 경화된 후 서면 프로토콜에 설명된 대로 폼 링을 제작한 후 두 나사를 모두 제거합니다. 이 비디오와 함께 수직 스트럿을 4mm 길이의 탄소 섬유 실린더에 붙여서 이어버드를 조립합니다. 에폭시가 굳으면 소량의 에폭시를 사용하여 폼 링을 실린더 끝에 붙입니다.

거품 고리는 새의 머리에 닿을 것입니다. 이 시연에서는 실제 새가 수술을 받지 않고 더미에 헤드폰을 부착하는 것이 표시됩니다. 수술을 할 때 첫 번째 단계는 서면 절차에 설명된 대로 새를 마취하고 준비된 스테레오 공격에 새를 놓고 두피를 5-10mm 절개

절개 부위는 정중선을 따라 이루어져야 하며 두개골 뒤쪽에 있는 목 근육의 부착부로부터 0.2mm 전방으로 확장되어야 합니다. 노출된 두개골을 70% 에탄올로 문질러 뼈 표면을 건조시킨 후 악어 클립 홀더를 사용하여 에폭시가 육각 너트를 덮도록 크로스바를 배치합니다. 두개골 위에 놓고 크로스바를 약간 들어 올리고 육각 너트를 두개골에 붙입니다.

접착제가 크로스바 자체가 아닌 육각 너트에만 닿지 않도록 주의하십시오. 이렇게 하면 나사를 제거하여 헤드폰을 제거할 수 있으며, 이어버드를 부착하기 위해 여기에 표시된 대로 머리에 영구적으로 부착된 육각 너트만 남겨두고 폼 패드가 새의 머리에 닿을 때까지 이어바를 따라 밀어 넣습니다. 이어바의 앨리게이터 클립을 사용하여 폼 패드를 새의 머리에 단단히 누릅니다.

이것은 좋은 음향 밀봉을 얻는 데 중요합니다. 수직 포스트가 크로스바 뒤쪽에 닿도록 이어버드를 회전하여 포스트 접착제 포스트 앞의 커넥터 스트립 소켓을 위한 공간을 에폭시 또는 아크릴을 사용하여 크로스바에 붙인 다음 에폭시 또는 아크릴이 완전히 경화되고 새가 회복할 때까지 24시간을 기다립니다. 24시간 후 프레임을 검사하여 폼 패드가 외이도 주위를 단단히 밀봉하는지 확인합니다.

씰이 느슨하면 폼 패드를 제거하고 더 큰 폼 패드로 교체할 수 있습니다. 음향 밀봉을 개선하려면 0.05인치 육각 렌치를 사용하여 나사를 부드럽게 제거하고 조립된 헤드폰을 제거하십시오. 스피커 어댑터를 제작하기 위해 새에서 프레임.

길이가 5.2cm이고 직경이 5mm에서 1mm로 가늘어지는 피펫 팁을 탄소 섬유 실린더의 스크랩 조각에 삽입합니다. 그런 다음 피펫 팁을 실린더 끝에서 1mm 떨어진 곳으로 자릅니다. 실린더에서 팁을 제거하고 어댑터의 총 길이가 3mm가 되도록 자릅니다.

그런 다음 5cm 길이의 절연 36 게이지 와이어를 두 스피커의 양극 및 음극 단자에 납땜하여 스피커를 연결합니다. 스피커 마이크 구성 요소 ep 조립의 경우 한 스피커의 한쪽에 전기 절연 테이프 스트립을 연결하고 테이프 위에 있는 헤드폰 마이크를 에폭시로 연결하고 마이크의 접지선을 스피커의 음극 단자에 납땜합니다. 그런 다음 스피커와 스피커 마이크 구성 요소를 모두 각 어댑터의 더 넓은 쪽 끝에 에폭시

스피커와 마이크 포트 모두 파이펫 내부에 맞습니다. 에폭시가 두 포트 중 하나를 덮지 않는지 확인하십시오. 어댑터를 이어버드에 부드럽게 삽입합니다.

각 어댑터를 작은 에폭시 한 방울로 이어버드에 붙입니다. 커넥터 스트립을 제작하려면 4개의 단자로 구성된 커넥터 스트립 소켓의 세그먼트를 절단하고 소켓의 한쪽 모서리에 참조 표시를 놓습니다. 커넥터 스트립을 수직 기둥 중 하나 근처에 놓고 스피커와 마이크 와이어를 핀에 납땜합니다.

ome를 사용하여 커넥터의 단락을 확인하고 필요한 경우 스트립하고 수리하고 커넥터를 에폭시로 코팅합니다. 헤드폰 프레임을 벗겨 수집하고, 피트 이동을 필터링하고, 음향 입력을 증폭합니다. 먼저 전방향 콘덴서 마이크를 새장 바로 위에 걸어둡니다.

사전 증폭 및 저역 통과. 이 신호를 필터링하여 조화기에 입력합니다. 조화기에서 피트 시프터 모듈을 사용하여 이동된 음향 신호를 생성합니다.

이 신호를 증폭하고 정류자를 통해 라우팅하고 스피커 헤드폰의 양극 채널로 유연하게 연결합니다. 다음으로, 새 소리 상자 벽에 9볼트 배터리를 연결하여 전화기의 마이크에 전원을 공급합니다. 정류자와 유연한 리드를 통해 배터리의 양극 단자를 V 채널에 연결하고 배터리의 음극 단자를 신호 처리 장비의 공통 접지에 연결합니다.

이 공통 접지를 스피커와 전화기의 마이크 접지에 연결합니다. 피드백 게인을 보정합니다. 완성된 헤드폰을 0 80 나사를 사용하여 새 머리의 육각 너트에 부착합니다.

새가 노래를 시작하면 서면 프로토콜에서 찾을 수 있는 회로도와 같이 새장, 마이크, 이동되지 않은 신호 이동 신호 및 전화기의 마이크를 포함한 세 가지 데이터 채널을 녹음합니다. 이 비디오와 함께 전화기의 마이크에서 녹음된 소리를 검사합니다. 이 채널은 헤드폰 스피커를 통해 재생되는 가상 피드백의 중첩과 헤드폰 프레임으로 직접 누출되는 새의 실제 노래를 녹음합니다.

스피커 amp가상 청각 피드백이 직접 누출 신호보다 15-20데시벨 더 크도록 스피커의 ampliifier. 하루에 두 번 헤드폰을 점검하여 스피커와 마이크가 모두 제대로 작동하는지 확인하여 시스템 성능을 모니터링합니다. 표시. 다음은 헤드폰 마이크에 의해 녹음된 신호가 직접 누출 신호가 아닌 피치 이동 신호에 의해 지배되는 잘 보정된 시스템의 예입니다.

여기서, 스펙트로그램에서 빨간색 세로선으로 표시된 시간에 헤드폰 마이크를 통해 기록된 신호는 피치 시프트 신호에 의해 지배되며, 이는 파워 스펙트럼에서 빨간색 플롯으로 표시됩니다. 이것은 파워 스펙트럼에서 검은색 플롯으로 표시되는 새의 자연스러운 발성과는 대조적입니다. 결과는 새의 귀에 도달하는 소리가 성인 벵갈 핀치새에 대해 수행된 대표적인 실험인 shifted feedback에 의해 지배된다는 것을 나타냅니다.

헤드폰 시스템은 16일 동안 청각적 피드백을 1반음 증가시키는 데 사용되었습니다. 이 조작은 7곡 음절 모두의 음높이를 점진적으로 낮추는 결과를 낳았습니다. 이러한 발성 운동 프로그램의 변화는 새가 경험하는 청각 오류를 감소시켰으며, 이는 새가 명백한 음성 오류를 수정하기 위해 청각적 피드백에 의존한다는 것을 보여줍니다.

16일째 이후에 피치 이동이 제거되었을 때 노래의 피치는 결국 기준선으로 돌아왔습니다. 이러한 데이터는 불완전한 적응을 반영한다는 점에서 일반적입니다. 여기에서 청각적 피드백의 음높이가 1.0반음 이동했지만 새는 불완전한 종과 시스템에 따라 노래의 음높이를 약 0.4반음만 변경했습니다.

적응은 가상 피드백이 단일 감각 양식을 교란하는 데 사용될 때 표준이며, 현재 패러다임에서는 감사가 아닌 청각 신호에 부분적으로 의존하는 것을 반영할 가능성이 높습니다. 명금류가 진행 중인 보컬 성능을 평가할 때. 마스터링이 완료되면 영업일 기준 2일 이내에 헤드폰을 조립하고 부착할 수 있습니다.

다시 한 번, 헤드폰의 총 무게를 최소화하기 위해 가능한 한 적은 에폭시 또는 아크릴을 사용하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.