Методическая статья

Процесс производства неадгезивных сверхмягких моделей голосовых фолдов

DOI:

10.3791/66222

⸱

5 января 2024 г.

 , 
1Institute of Acoustics and Speech Communication, Technische Universität Dresden

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этом исследовании демонстрируется изготовление нелипких и сверхмягких моделей голосовых складок путем введения специфического способа создания слоев голосовых складок, предоставления подробного описания процедуры изготовления и характеристики свойств моделей.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование направлено на разработку сверхмягких, нелипких моделей голосовых складок для исследования голоса. Традиционный процесс производства моделей голосовых складок на основе силикона приводит к получению моделей с нежелательными свойствами, такими как липкость и проблемы с воспроизводимостью. Эти модели голосовых связок склонны к быстрому старению, что приводит к плохой сопоставимости по различным измерениям. В этом исследовании мы предлагаем модификацию производственного процесса путем изменения порядка наслоения силиконового материала, что приводит к получению нелипких и высокостабильных моделей голосовых связок. Мы также сравниваем модель, полученную с помощью этого метода, с моделью голосовых связок, изготовленной традиционным способом, на которую отрицательно влияет ее липкая поверхность. Мы подробно описываем производственный процесс и характеризуем свойства моделей для потенциальных применений. Результаты исследования демонстрируют эффективность модифицированного метода изготовления, подчеркивая превосходные качества наших нелипких моделей голосовых складок. Полученные результаты способствуют разработке реалистичных и надежных моделей голосовых складок для исследовательского и клинического применения.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Модели голосовых связок используются для моделирования и исследования голосовой продукции человека в нормальных и патологических условиях 1,2. Одной из самых больших проблем при создании моделей голосовых складок является достижение реалистичной мягкости и гибкости, которые очень близки к человеческим. Для достижения этих свойств часто используют силиконовые эластомеры, которые разбавляют большим количеством силиконового масла для достижения соответствующих модулей упругости 3,4. Еще одним важным фактором в создании реалистичных моделей голосовых складок является многослойность, поскольку голосовые складки состоят из нескольких слоев различной мягкости, которые определяют характер вибрации, вызванной потоком, и частоту, на которой возможна вибрация.

В этом исследовании мы создали типичную модель голосовых связок. Мы использовали общую геометрию Шерера5, которая представляет собой типичные размеры мужских голосовых складок длиной 17 мм по Zhang6 и состоит из трех слоев: один слой для голосовой мышцы (слой тела), один для всего слоя слизистой оболочки (покровный слой) и один для эпителия. Эту структуру можно увидеть на корональном сечении на рисунке 1.

figure-introduction-1
Рисунок 1: Корональное сечение модулей гортани. Корональный срез модулей гортани, иллюстрирующий самую широкую ширину голосовых складок (8,5 мм). Каждая голосовая складка состоит из слоя тела, покровного слоя и слоя эпителия. Эта цифра была изменена с13. Воспроизведено по Häsner, P., Prescher, A., Birkholz, P. Влияние волнистых стенок трахеи на давление начала колебаний силиконовых голосовых складок. J Acoust Soc Am.149 (1), 466-475 (2021) с разрешения Акустического общества Америки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

В других публикациях частично используется только один слой7, два слоя без слоя эпителия2 или моделируется слизистая оболочка с несколькими слоями3. Обычно слои отливают изнутри наружу, т.е. начиная с самого глубокого слоя. Эпителий, очень тонкий, толщиной 30 мкм, отбрасывается концом по всему телу, чтобы обволакивать его прочной кожей8.

Покровный слой в модели является самой мягкой частью, с модулем Юнга около 1,1 кПа9. Для слоя тела приблизительный модуль Юнга в поперечном направлении с использованием измерений in vitro 10 составляет 2 кПа. In vivo модуль Юнга щитовидной мышцы может быть выше из-за наличия волокон в продольном направлении, а также возможного напряжения мышцы. Чтобы достичь этого чрезвычайно низкого модуля Юнга, необходимо добавить в силиконовую смесь большое количество силиконового масла (примерно 72%). Тем не менее, производитель настоятельно не рекомендует использовать долю масла более 5%. В целом, добавление силиконового масла в эластомер предназначено для увеличения текучести и времени стекания, а также уменьшения усадки отвержденного силиконового полимера. Это помогает силикону затвердевать более равномерно, тем самым снижая напряжение в материале. Его целью является оптимизация формуемости и свойств отвержденного материала, а не повышение его мягкости, хотя это тоже является следствием. Это связано с тем, что силиконовое масло химически инертно, что означает, что оно не может полимеризоваться и не интегрировано в сеть силиконового полимера11. Вместо этого он остается в виде жидкой фазы в полимерной матрице, ослабляя структуру полимера на более высоких уровнях и потенциально заставляя его растворяться из отвержденного материала и прилипать к поверхности. В результате возможны другие негативные свойства, такие как нарушения отверждения, неравномерная вулканизация, химическая усадка и хрупкость. Модели голосовых складок с высоким содержанием силиконового масла были исследованы с точки зрения старения и воспроизводимости, и было обнаружено, что существует высокая вариабельность свойств различных моделей и изменение их свойств с течением времени11.

При изготовлении моделей голосовых складок традиционным способом 7,12 липкость эпителиального слоя может быть проблемой, так как это может повлиять на однородность вибрации и привести к разрыву эпителия. Хотя силикон, используемый для изготовления эпителия, является неразбавленным, можно предположить, что масло, которое вытекает из соседнего слоя слизистой оболочки, оказывает такое же воздействие на силикон, как если бы оно было разбавлено. Проблема липкости решалась путем добавления различных порошков, таких как тальк или угольный порошок, в качестве промежуточного слоя между слизистой оболочкой и эпителиальным слоем12. Этот подход, возможно, был успешным, потому что масло частично поглощалось порошком, и, как следствие, липкость эпителиальной поверхности могла быть уменьшена.

В данной публикации мы показываем, что проблему липкости можно обойти, немного модифицировав процесс изготовления голосовых связок. Изменяя порядок наслоения и начиная с неразбавленного эпителиального силикона (так называемого закрытого силикона), можно получить нелипкие сверхмягкие модели голосовых складок. Это изменение включает в себя необычные типы форм и методов, которые лучше всего представить и объяснить в виде видео. В этой статье мы подробно опишем наш производственный процесс и продемонстрируем, как свойства моделей голосовых складок могут быть охарактеризованы в приложении.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Разработка моделей голосовых связок и 3D-печать деталей

  1. Создайте многослойное представление общей геометрии M5 силиконовых голосовых складок с использованием различных мягких силиконовых материалов. Проектирование отдельных деталей с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). Для получения подробной информации ознакомьтесь с Дополнительным файлом кодирования 1, Дополнительным файлом кодирования 2, Дополнительным файлом кодирования 3, Дополнительным файлом кодирования 4, Дополнительным файлом кодирования 5, Дополнительным файлом кодирования 6, Дополнительным файлом кодирования 7, Дополнительным файлом кодирования 8 . Файлы именуются в соответствии с их функцией в модели и служат основой для последующих шагов.
  2. Скомпилируйте и организуйте необходимые файлы для каждого шага на шаге 2. Обратитесь к списку необходимых деталей и их количествам на дополнительном рисунке 1. Смотрите схематическое изображение сборки пресс-формы на дополнительном рисунке 2.
  3. Загрузите файлы STL в программу для 3D-печати, чтобы сгенерировать файлы G-кода, которые могут быть прочитаны 3D-принтером.
  4. Подготовьте материалы (см. Таблицу материалов) для 3D-печати.
    1. Для Дополнительного файла кодирования 2 и Дополнительного файла кодирования 5 используйте материал, который вызывает менее заметные линии слоя, например полимолочную кислоту (PLA+) или ПК.
    2. Для дополнительного файла кодирования 1 используйте более твердый материал, такой как прочный PLA или полиэтилентерефталатгликоль (PETG) из-за его восприимчивости к изгибающим напряжениям. Никаких дополнительных ограничений по выбору материала для печати на остальные детали не распространяется.
  5. Отрегулируйте настройки программного обеспечения для 3D-печати для соответствующего выбранного 3D-принтера.
    1. Для Дополнительного файла кодирования 2 и Дополнительного файла кодирования 5 установите максимальную высоту слоя 0,1 мм.
    2. Для дополнительного файла кодирования 1 установите значение заполнения на 100%, а шаблон печати на зигзаг для достижения лучшей стабильности. Кроме того, установите категорию сцепления рабочей пластины на Юбка, а не Кромка, так как геометрия деталей значительно затруднит удаление кромок.
    3. Для остальных деталей используйте настройки по умолчанию и высоту слоя 0,2 мм.
  6. Распечатайте упомянутые детали на 3D-принтере. Очистите детали и удалите лишний материал, такой как поля или ошибки печати. Загладьте внутренние контактные поверхности наждачной бумагой (равной или более тонкой, чем рекомендуется P1000).

2. Изготовление моделей голосовых связок

  1. Соберите следующие детали и материалы для создания слоя тела: вокальная складка-позитив (2 раза), vocalis_mold-колпачок, vocalis_mold-основная часть, vocalis_mold-корпус, первичный силикон, разделительный агент и разбавитель (подробности см. в таблице материалов ).
    1. Нанесите немного разделительного агента на внутренние поверхности всех деталей пресс-формы.
    2. Соберите основную часть и крышку формы над позитивом и поместите пакет пресс-формы в предназначенный для этого горшок. При необходимости откорректируйте выравнивание двух деталей пресс-формы. Убедитесь, что отверстие в позитиве для заливки силикона гранями вверх, а форма имеет устойчивую опору на ровной поверхности.
    3. Создайте смесь первичного силикона с тремя частями разбавителя (1:1:3), начните с соединения компонента А с разбавителем, а затем добавьте компонент Б. Тщательно перемешайте компоненты. Общего количества 6 г силиконовой смеси достаточно для отливки телесного слоя из двух половинок голосовой складки.
    4. Вакуумируйте силиконовую смесь в вакуумной камере при минимальном давлении -1 бар, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха в отвержденном силиконовом корпусе.
    5. Осторожно залейте вакуумированную силиконовую смесь в полость формы, пока она не станет заполненной. Заполните окружающие области горшка для пресс-формы, чтобы очень тонкая силиконовая смесь не просачивалась через стыки формы. Проверьте уровень силикона во время капания и при необходимости добавьте еще. Время капельного созревания этой смеси составляет 1-2 часа.
    6. По истечении времени отверждения около 1 суток, но не менее 8 ч, выньте из горшка плесень, в том числе и положительный. Удалите силикон между формой и горшком перед открытием формы.
    7. При вскрытии формы сначала осторожно снимите крышку, начиная с обратной стороны позитива. Затем снимите основной корпус формы. Осторожно удалите излишки силикона с помощью скальпеля или бокового резака.
  2. Подготовьте musosa_mold заднюю часть, musosa_mold основную часть и musosa_mold корпуса, а также вторичный силикон и разделительный агент для производства слоя эпителия. (См. Таблицу материалов).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этапы 2.1 и 2.2 (тело и слой эпителия) могут быть выполнены одновременно.
    1. Соберите две детали пресс-формы и поместите их в корпус. Подготовьте внутреннюю часть пресс-формы с помощью разделительного агента, убедившись, что внутренние стенки покрыты в соответствии с инструкциями по применению соответствующего разделительного агента. Дайте компоненту немного высохнуть на воздухе, прежде чем продолжить.
    2. Смешайте порцию вторичного силикона без использования разбавителя (1:1:0). Если во время смешивания в силиконовую смесь были введены пузырьки воздуха, дегазируйте смесь, как показано на этапе 2.1.4.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Имейте в виду короткое время капельного созревания этой смеси, которое составляет около 15 минут.
    3. Вылейте немного смеси в форму и покрутите ее (оставив форму в корпусе), пока все внутренние поверхности не будут покрыты силиконом.
    4. Переверните форму и дайте излишкам силикона стечь. Закрепите форму в этом положении на сетке, решетке или под углом, обеспечивающим дальнейший силиконовый дренаж.
    5. Предотвратите образование выступов в силиконе в процессе отверждения, регулярно сглаживая его, особенно в области, где будет располагаться воздушный канал.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Позже их также можно осторожно удалить плоскогубцами.
  3. Подготовьтесь к производству промежуточного слоя слизистой оболочки, подготовив позитив с помощью силиконового слоя vocalis из шага 2.1, форму, подготовленную со слоем эпителия из шага 2.2, а также силикон и разбавитель, как указано в таблице материалов.
    1. Создайте смесь первичного силикона с пятью частями разбавителя (1:1:5), начните с соединения компонента А с разбавителем, а затем добавьте компонент Б. Тщательно перемешайте компоненты. Достаточно общего количества 4 г силиконовой смеси.
    2. Вакуумируйте силиконовую смесь в вакуумной камере, как показано на шаге 2.1.4.
    3. Засыпьте порцию силиконовой смеси в форму слизистой оболочки подготовленным эпителиальным силиконом. Наклоняйте форму до тех пор, пока все внутренние поверхности эпителиального силикона не покроются тонким слоем масла, чтобы облегчить введение позитива.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Опционально: Из-за высокой доли разбавителя смесь имеет длительное время капельного капания, составляющее несколько часов, в течение которого смесь может сжиматься за счет испарения. Поэтому подождите около 2-3 часов, прежде чем переходить к следующим шагам.
    4. Аккуратно вставьте позитив с голосовым телом в форму. Закрепите позитив в форме, например, с помощью зажима, если позитив всплывает на силиконе. В зависимости от количества ранее добавленного силикона, он может вытекать в местах наполнения.
    5. Заполните форму так же, как и для отливки вокального слоя, и долейте соответствующим образом, если материал утонет.
    6. Подождите 24 часа после того, как закончится время капельницы, чтобы силикон полностью затвердел.
    7. Через 24 ч извлеките корпус из формы. Сначала снимите плесень со скорлупы. Затем, начиная с задней части, откройте форму и удалите основную часть формы.
    8. Осторожно удалите излишки силикона, вымойте поверхность и дайте телу высохнуть.
  4. Установите две половинки голосовых складок в местах, обозначенных в модуле измерения и сборки в Дополнительном файле кодирования 8. Соединение было рассчитано на два винта M3 и квадратные гайки M3 (DIN 562), но они не являются обязательными.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Сфабрикованная модель голосовых складок была интегрирована в измерительную установку, изображенную на дополнительном рисунке 3 , в положении голосовых складок. Установка, подробно описанная в предыдущей публикации13, включает в себя многоступенчатый управляемый источник воздушного потока, который стимулирует модели голосовых связок к осцилляции, а также набор измерительных приборов, которые регистрируют такие данные, как звуковое давление, статическое давление в определенных положениях и объемная скорость. Во время измерений воздушный поток постепенно увеличивался до тех пор, пока модель голосовых связок не начала колебаться. Впоследствии давление воздуха было повышено на 200 Па выше начального давления для достижения стабильных и надежных колебаний. Дополнительная высокоскоростная камера была добавлена и размещена над моделью голосового тракта, фиксируя колебания голосовых складок с максимальной частотой кадров 2304 кадра в секунду.

Лампа, встроенная в легкое, излучает свет через подгортанный тракт, в результате чего голосовая щель кажется белой. На рисунке 2 изображены две серии осцилляционных изображений, каждая из которых состоит из шести кадров, иллюстрирующих типичный цикл закрытия-открытия-закрытия. В верхнем ряду (рис. 2А) показаны колебания голосовых складок, изготовленных по представленному способу, а в нижнем ряду (рис. 2Б) демонстрируется крайний пример обычной модели голосовых складок, созданной в ходе предварительной работы13, неспособной генерировать устойчивые колебания из-за своей липкой поверхности. У последних липкость поверхности приводит к тому, что голосовая щель сначала открывается на переднем и заднем концах, а центральная часть открывается позже. Поверхность модели уже слегка повреждена в определенной точке из-за адгезии.

figure-results-1
Рисунок 2: Последовательность отдельных кадров, снятых высокоскоростной камерой. Последовательность отдельных кадров, снятых высокоскоростной камерой, демонстрирующая цикл вибрации голосовых складок. (А) Голосовые складки, изготовленные по представленному методу. (Б) Вибрация обычной модели голосовых связок с липкой поверхностью. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

На рисунках 3 и 4 показаны временные функции гортанной области предложенной модели и обычной (липкой) модели соответственно. Осциллограмма площади (левая часть на каждом из рисунков) была рассчитана с помощью программного обеспечения GlottalImageExplorer14 из имеющихся последовательностей изображений. В правой части рисунков показаны спектры величин временных функций, указывающие на степень их периодичности. Основная частота была извлечена из временных функций с помощью программного обеспечения Praat15. Из рисунка 3 видно, что предложенная модель голосовых складок показывает стабильные колебания в течение выбранной длительности, что позволяет точно рассчитать основную частоту. Напротив, на рисунке 4 показана нетипичная и хаотичная функция гортанной области с несогласованными минимумами и максимумами, а также различными артефактами. Извлечение основной частоты в этом сценарии становится сложной или даже неосуществимой.

figure-results-2
Рисунок 3: Осциллограмма для модели голосовой складки, изготовленной по представленному методу. Представление осциллограммы области, полученной по данным изображения высокоскоростной камеры с использованием (A) GlottalImageExplorer, а также (B) полученного спектра магнитуд для модели голосовой складки, построенной с использованием представленного метода. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

figure-results-3
Рисунок 4: Форма волны для модели голосовых складок с липкой поверхностью. Представление осциллограммы области, полученной по данным изображения высокоскоростной камеры с помощью (A) GlottalImageExplorer, а также (B) спектра магнитуд с использованием обычной модели голосовых складок с липкой поверхностью. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Дополнительный рисунок 1: Список основных компонентов для изготовления половины голосовой складки. Список необходимых компонентов для изготовления половины голосовой складки. 1 - Опорные конструкции для одной половины голосовой складки, 2a-c - Компоненты пресс-формы для крафта слоя тела, 3a-c - Компоненты пресс-формы для крафта покровного слоя, 4 - Опорные конструкции для крепления. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный рисунок 2: Схематическое изображение сборки пресс-формы. Схематическое изображение сборки пресс-формы. Left - Mold для создания слоя body, Right - Mold для создания покровного слоя. Метки соответствуют перечню деталей на дополнительном рисунке 1. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Дополнительный рисунок 3: Полная настройка измерительной системы. Полная настройка измерительной системы. Эта цифра была изменена с13. Воспроизведено по Häsner, P., Prescher, A., Birkholz, P. Влияние волнистых стенок трахеи на давление начала колебаний силиконовых голосовых складок. J Acoust Soc Am.149 (1), 466-475 (2021) с разрешения Акустического общества Америки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 1: Опорные структуры для одной половины голосовой складки. Это файл для создания vocal-fold-positiv. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 2: Компонент пресс-формы 1 для создания слоя кузова. Это файл для создания vocalis_mold-main-part. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 3: Компонент пресс-формы 2 для создания слоя тела. Это файл для создания vocalis_mold-cap. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 4: Пресс-форма корпуса для изготовления слоя кузова, чтобы избежать утечки силикона. Это напильник для изготовления vocalis_mold-корпуса. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 5: Компонент пресс-формы 1 для создания покровного слоя. Это файл для создания mucosa_mold-main-part. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 6: Компонент пресс-формы 2 для создания покровного слоя. Это файл для создания mucosa_mold-back. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодировки 7: Пресс-форма корпуса для изготовления покровного слоя, чтобы избежать утечки силикона. Это файл для изготовления mucosa_mold-корпуса. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Дополнительный файл кодирования 8: Опорные конструкции для прикрепления половинок голосовых складок. Это файл для производства измерительного давления-кран-адаптера. Опорные конструкции для крепления половинок голосовых складок, включая метчик для измерения давления. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представленный здесь производственный процесс включает в себя важнейшие этапы, которые существенно влияют на его успех. Во-первых, следует отметить, что представленный процесс изготовления не решает проблему насыщения телом голосовой складки, а наоборот обходит некоторые негативные побочные эффекты. Дегазация и связанная с ней усадка и волнистость поверхности все еще сохраняются, хотя и в меньшей степени. Решение этих проблем предполагает использование ультрамягкого силикона или альтернативного материала, который сочетает в себе модуль упругости настоящих голосовых складок со стабильной и прочной полимерной структурой. Однако отсутствие такого материала подчеркивает сохраняющиеся ограничения в достижении всеобъемлющего решения этих вопросов.

Процесс изготовления несколько сложнее, чем традиционные методы изготовления моделей голосовых складок, состоящих из двух половинок, так как включает в себя больше компонентов, и обычный подход к сборке изнутри наружу здесь неприменим. Неотъемлемые преимущества включают встроенную защиту от перелива, которая облегчает работу с сильно разбавленным силиконом, а также возможность лучше наблюдать и реагировать на уровень наполнения и потенциальное образование пузырьков в процессе отверждения. Это полезно, если вы стремитесь свести к минимуму производственные изменения в свойствах моделей в небольших сериях, изготовленных из одних и тех же силиконовых смесей. Кроме того, это снижает процент брака.

По сравнению с традиционным моделированием голосовых складок, представленная методика имеет явные преимущества. С помощью видеозаписей гортанной области во время колебаний было продемонстрировано, что липкость поверхности голосовой складки может быть уменьшена. В результате можно было генерировать стабильные осцилляции, индуцированные потоком, и получать чистые, без артефактов данные осциллограмм на изображениях без необходимости использования вспомогательных средств, таких как тальк или промывка перед измерением. Несмотря на то, что представленная традиционная модель (в качестве эталонной) является крайним примером, липкость, тем не менее, является проблемой для измерений и риском для хрупкого тонкого слоя эпителия. Представленное инженерное решение позволяет обойти эту проблему и способствует получению более надежных и воспроизводимых результатов.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что модифицированный производственный процесс открывает перспективы для различных областей применения. Пригодность этого метода для создания человекоподобных роботов или речевых аппаратов с голосовыми аппаратами, подобными человеческим, открывает возможности для прогресса в области искусственного интеллекта и робототехники. Кроме того, его применение в фундаментальных исследованиях генерации речи и голосообразования 6,17 свидетельствует о его потенциальном вкладе в более широкое научное сообщество.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот проект был поддержан Немецким научно-исследовательским обществом (DFG), грант No. БИ 1639/9-1.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
3D-принтерULTIMAKERType S5
Программное обеспечение для 3D-печатиULTIMAKER CURAверсии 5.2.2
САПРAutodesk Inventor Версия 2023
Высокоскоростная камераXIMEA GmbHMQ013CG-ON
PLA+ 3D-принтер Материал eSunнетбелого
Первичный силиконKauPo Plankenhorn09301-005-000041Разделительный агент EcoFlex 00-30
KauPo Plankenhorn09291-006-000001UTS
Универсальный вторичный силиконKauPo Plankenhorn09301-005-000181DragonSkin NV10
Силиконовый разбавительKauPo Plankenhorn09301-010-000002
Материал для 3D-принтера Tougth PLA BASFчерный

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Drechsel, J. S., Thomson, S. L. Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model. J Acoust Soc Am. 123 (6), 4434-4445 (2008).
  2. Stevens, K. A., Shimamura, R., Imagawa, H., Sakakibara, K. I., Tokuda, I. T. Validating Stereo-endoscopy with a synthetic vocal fold model. Acta Acustica United with Acustica. 102 (4), 745-751 (2016).
  3. Murray, P. R., Thomson, S. L. Synthetic, multi-layer, self-oscillating vocal fold model fabrication. J Vis Exp. (58), e3498(2011).
  4. Spencer, M., Siegmund, T., Mongeau, L. Determination of superior surface strains and stresses, and vocal fold contact pressure in a synthetic larynx model using digital image correlation. J Acoust Soc Am. 123 (2), 1089-1103 (2008).
  5. Scherer, R. C., et al. Intraglottal pressure profiles for a symmetric and oblique glottis with a divergence angle of 10 degrees. J Acoust Soc Am. 109 (4), 1616-1630 (2001).
  6. Zhang, Z. Mechanics of human voice production and control. J Acoust Soc Am. 140 (4), 2614-2635 (2016).
  7. Birkholz, P., Wang, L. Studientexte zur Sprachkommunikation: Elektronische Sprachsignalverarbeitung. , TUD Press. Dresden, Germany. 58-66 (2017).
  8. Murray, P. R. Flow-induced responses of normal, bowed, and augmented synthetic vocal fold models. , Brigham Young University. (2011).
  9. Alipour, F., Vigmostad, S. Measurement of vocal folds elastic properties for continuum modeling. J Voice. 26 (6), e21-29 (2012).
  10. Chhetri, D. K., Zhang, Z., Neubauer, J. Measurement of young's modulus of vocal folds by indentation. J Voice. 25 (1), 1-7 (2011).
  11. Häsner, P., Birkholz, P. Reproducibility and aging of different silicone vocal folds models. J Voice. , (2023).
  12. Gabriel, F., Häsner, P., Dohmen, E., Borin, D., Birkholz, P. Studientexte zur Sprachkommunikation: Elektronische Sprachsignalverarbeitung. , TUD Press. Dresden, Germnay. 221-230 (2019).
  13. Häsner, P., Prescher, A., Birkholz, P. Effect of wavy trachea walls on the oscillation onset pressure of silicone vocal folds. J Acoust Soc Am. 149 (1), 466-475 (2021).
  14. Birkholz, P. Studientexte zur Sprachkommunikation: Elektronische Sprachsignalverarbeitung. , TUD Press. Dresden, Germany. (2016).
  15. Boersma, P., Weenink, D. Praat, a system for doing phonetics by computer. Glot. Int. 5, 341-345 (2001).
  16. Fukui, K., Shintaku, E., Honda, M., Takanishi, A. Mechanical vocal cord model for anthropomorphic talking robot based on human biomechanical structure. Trans Japan Soc Mech Eng Ser C. 73 (734), 2750-2756 (2007).
  17. Syndergaard, K. L., Dushku, S., Thomson, S. L. Electrically conductive synthetic vocal fold replicas for voice production research. J Acoust Soc Am. 142 (1), 63(2017).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

3D

Похожие статьи