Synthétique, Multi-Layer, auto-oscillation de fabrication Vocal Modèle Fold
Summary
La méthodologie de synthèse vocale pour la fabrication de modèles pli est décrite. Les modèles sont de taille humaine et à imiter la structure multi-couches des plis vocal humain. Les résultats montrent que les modèles d'auto-osciller à des pressions comparables à la pression du poumon et de démontrer induites par l'écoulement des réponses vibratoires qui sont similaires à celles des cordes vocales humaines.
Abstract
Sound pour la voix humaine est produite par le flux vibrations induites cordes vocales. Les cordes vocales se composent de plusieurs couches de tissus, chacune avec des propriétés des matériaux différents 1. Production de la voix normale s'appuie sur les tissus sains et les cordes vocales, et survient à la suite d'un couplage complexe entre aérodynamique, dynamique structurelle, acoustique et phénomènes physiques. Troubles de la voix affectent jusqu'à 7,5 millions de dollars annuellement dans les seuls Etats-Unis 2 et entraînent souvent des financiers significatifs, sociaux, et d'autres de la qualité de vie des difficultés. Comprendre la physique de la production de la voix a le potentiel de bénéficier de manière significative les soins voix, y compris les cliniques de prévention, le diagnostic et le traitement des troubles de la voix.
Les méthodes existantes pour l'étude de la production vocale comprennent l'expérimentation de vivo en utilisant des sujets humains et animaux, dans l'expérimentation in vitro utilisant des larynx excisés et des modèles synthétiques, et le modèle de calculING. Grâce à l'accès instrument dangereux et difficiles, dans des expériences in vivo sont sévèrement limitées dans leur portée. Expériences du larynx excisés ont l'avantage d'un certain réalisme anatomique et physiologique, mais des études paramétriques impliquant des variables de propriété géométrique et matérielles sont limitées. En outre, ils ne sont généralement en mesure d'être vibré pendant des périodes de temps relativement court (typiquement de l'ordre de quelques minutes).
Surmonter certaines des limites des expériences du larynx excisés, synthétique vocales modèles de pliage sont en train de devenir un outil complémentaire pour l'étude de la production vocale. Modèles synthétiques peuvent être fabriqués avec des changements systématiques de géométrie et les propriétés matérielles, permettant l'étude des humains sains et malsains aérodynamisme phonatoire, la dynamique des structures, et l'acoustique. Par exemple, ils ont été utilisés pour étudier gauche-droite cordes vocales asymétrie 3,4, le développement d'instruments cliniques 5, l'aérodynamique du larynx 6-9, vocla pression de contact al pliage 10, et l'acoustique sous-glottique 11 (une liste plus complète peut être trouvée dans Kniesburges et al. 12)
Existantes de synthèse vocale modèles fois, cependant, ont été soit homogène (une seule couche de modèles) ou qui ont été fabriquées en utilisant deux matériaux de rigidité différente (deux modèles à une couche). Cette approche ne permet pas une représentation réelle de la structure multicouche des plis vocal humain 1 qui joue un rôle central dans la gouvernance des cordes vocales induites par l'écoulement de réponse vibratoire. Par conséquent, une ou deux couches de synthèse vocale modèles ont exposé les inconvénients fois 3,6,8 comme les pressions survenue plus élevé que ce sont typiques de la phonation humaine (pression apparition est la pression des poumons minimum requis pour initier des vibrations), anormalement grands-infériorité mouvement supérieure, et le manque d'une «vague muqueuses» (une onde verticale itinérante qui est caractéristique de la santé humaine aux vibrations des cordes vocales).
<pclass = "jove_content"> Dans ce papier, la fabrication d'un modèle avec plusieurs couches de différentes propriétés du matériau est décrit. Les couches du modèle de simuler la structure multi-couches des plis vocaux humains, y compris l'épithélium, lamina propria superficielle (SLP), intermédiaire et lamina propria profonde (c'est à dire, des ligaments, une fibre est inclus pour la raideur antéro-postérieur), et du muscle (c'est à dire , le corps) des couches 1. Les résultats sont inclus qui montrent que le modèle présente des caractéristiques améliorées vibratoires plus avant un an et deux couches de modèles synthétiques, y compris la pression survenue près de la pression apparition humaine, réduite inférieure-supérieure de mouvement, et les preuves d'une vague de la muqueuse.Protocol
Discussion
Ce procédé de fabrication des cordes vocales synthétiques rendements modèles des modèles qui montrent un comportement vibratoire semblable à celui des cordes vocales humaines. Les résultats concept multi-couche dans des avantages significatifs par rapport aux précédentes conceptions de modèle à une et deux couches 3,6,8,15, en termes de pression survenue réduite et le mouvement modèle amélioré (convergente-divergente profil pendant l'oscillation, la muqueuse onde comme le mouvement , et ré…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient Subventions R03DC8200, R01DC9616 et R01DC5788 de l'Institut national sur la surdité et autres troubles de communication pour appuyer le développement du modèle de synthèse.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| High Vacuum Grease | Dow Corning | 01018817 | |
| Pol-Ease 2300 | Polytek | Pol-Ease2300-1 | Release agent |
| Smooth-Sil 950 | Smooth-On | Smooth-Sil 950 | Mold making material |
| Vacuum Pump | Edwards | E2M2 | |
| Vacuum Chamber | Kartell | 230 | |
| Pressure Gage | Marsh Bellofram | 11308252A | |
| Straight Razor | Husky | 008-045-HKY | |
| Ecoflex 00-30 | Smooth-On | Ecoflex 00-30 | |
| Silicone Thinner | Smooth-On | Silicone Thinner | |
| Dragon Skin | Smooth-On | Dragon Skin 10 FAST | |
| Thread | Omega | OmegaCrys | Use only clear fibers |
| Silicone Dye | Smooth-On | Silc Pig Black | |
| Silicone Glue | Smooth-On | Sil-Poxy | |
| Talc Powder | Western Family |
References
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