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Experimente Synthetische Modelle

Entwicklung eines künstlichen Modells des Kehlkopfs: SynthVOICE

Im Rahmen dieses Projekt, wird ein künstliches Modell des Kehlkopfs entwickelt. Die Herausforderung dieses Projektes besteht darin, dass das Modell die menschliche Physiologie des Kehlkopfes nachbilden soll. Dies umfasst neben den Stimmlippenschwindungen vor allem die Bewegungen der Stell- und Schildknorpel (Arytenoid und Thryriod). Als letzten Schritt wird ein künstliches Modell des Vokaltraktes entwickelt. Die Geometrie dieses Modells wird aus MRT Daten von professionellen Tenören abgeleitet und entspricht der Phonation eines gesungenen Vokals /A/ im Falsetregister. Mit Hilfe des künstlichen Kehlkopfmodells wird es möglich sein, den gesamten Prozess der Fluid-Struktur-Akustik Interaktion während der Phonation unter realistischen Bedingungen mit hoher zeitlicher und örtlicher Auflösung zu untersuchen.

Förderer und Projektzeitraum

Else-Kröner-Fresenius Stiftung
2016_A78    02/2017 – 01/2020

Kooperation

Prof. Dr. med. Matthias Echternach, HNO-Klinik, LMU Uniklinikum München

Publikation

A. Lodermeyer, M. Tautz, S. Becker, M. Döllinger, V. Birk and S.Kniesburges. Aeroacoustic analysis of the human phonation processbased on a hybrid acoustic PIV approach. vol. 59(1), pp. 13, vol. 59(1), pp. 13, doi.org/10.1007/s00348-017-2469-9, 2018., 2018.

L. Fulcher, A. Lodermeyer, G. Kähler, S. Becker, S. Kniesburges. Geometry of the vocal tract and properties of phonation near threshold: Calculations and measurements, Appl Sci, vol. 9(13), pp. 2755, doi.org/10.3390/app9132755, open access, 2019.

J. Probst, A. Lodermeyer, S. Fattoum, S. Becker, M. Echternach, B. Richter,M. Döllinger, S. Kniesburges. Acoustic and aerodynamic coupling during phonation in MRI-based vocal tract replicas. Appl. Sci.-Basel, 9(17),3562; doi.org/10.3390/app9173562; 2019.

S. Kniesburges, A. Lodermeyer, M. Semmler, Y.K. Schulz, A. Schützenberger, S. Becker. Analysis of the tonal sound generation during phonation with and without glottis closure. J Acoust Soc Am, vol. 147(5), pp. 3285-3293, doi.org/10.1121/10.0001184, 2020.

A. Lodermeyer, E. Bagheri, S. Kniesburges, C. Näger, J. Probst, M. Döllinger, S. Becker. The mechanisms of harmonic sound generation during phonation: a multi-modal measurement-based approach. J Acoust Soc Am, vol. 150(5), pp. 3485-3499, doi.org/10.1121/10.0006974, 2021.

R. Veltrup. S. Kniesburges, M. Semmler. Influence of Perpective Distortion in Laryngoscopy. J Speech Lang Hear Res, vol. 66(9), pp. 3276-3289, doi.org/10.1044/2023 JSLHR-23-00027, open access, 2023.

B. Tur, L. Gühring, O. Wendler, S. Schlicht, D. Drummer, S. Kniesburges. Effect of Ligament Fibers on Dynamics of Synthetic, Self- Oscillating Vocal Folds in a Biomimetic Larynx Model. Bioengineering, vol. 10(10), pp. 1130, doi.org/10.3390/bioengineering10101130, open access, 2023.

C. Näger, S. Kniesburges, B. Tur, S. Schoder, S. Becker. Investigation of Acoustic Back-coupling in Human Phonation on a Synthetic Larynx Model. Bioengineering, vol. 10, pp. 1343, doi.org/10.3390/bioengineering10121343, open access 2023.

L. Gühring, B. Tur, M. Semmler, A. Schützenberger, S. Kniesburges. Influence of Flow Rate and Fiber Tension on Dynamical, Mechanical and Acoustical Parameters in a Synthetic Larynx Model with Integrated Fibers. Front Physiol, vol. 15, pp. 1455360, doi.org/10.3389/fphys.2024.1455360, open access, 2024.

B. Tur, O. Wendler, D.A. Berry, S. Kniesburges. Aerodynamic and Rheological Impact on Aerosol Generation in a Synthetic Larynx Model. Physics Fluids, vol. 36, pp. 113378, doi.org/10.1063/5.0234113, 2024.

S. Kniesburges. Kehlkopfmodelle in der Stimmforschung und ihre Anwendung. Larynx Models in Voice Research and their Applications. Laryngo Rhino Otol, vol. 103(11), pp. 774-778, doi.org/10.1055/a-2249-2785, 2024.