Charakterisierung der Stimmlippenvibration an einem synthetischen Larynx-Modell mittels Laser-Scanning-Vibrometrie (vor Ort)
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Abstract:
Die menschliche Stimme entsteht in einem komplexen Zusammenspiel aus Strömung, Strukturschwingung und Akustik. Dabei spielt die Oszillation der Stimmlippen eine entscheidende Rolle, zum einen durch die Modulation des Luftstroms, zum anderen durch die Abstrahlung von Strukturschall. Daher wird in dieser Studie die Stimmlippenvibration in einem synthetischen Larynx-Modell mittels Laser-Scanning-Vibrometrie untersucht. Ziel ist es, eine möglichst vollständige Beschreibung der Strukturschwingung in diesem Fluid-Struktur-Akustik-Problem zu generieren, wobei ein starker Fokus auf die harmonischen Frequenzen gelegt wird. Zur Vermessung der Stimmlippenoberseite wird der Laserstrahl des Vibrometers durch den supraglottalen Kanal auf die Stimmlippenoberfläche geleitet. Ein eigens dafür konstruierter subglottaler Kanal bietet einen optischen Zugang, um auch die Unterseite der Stimmlippen vermessen zu können. Die beiden Messungen werden zu einem Datensatz vereint, der die gesamte Stimmlippenschwingung umfasst. An diesem werden anschließend die Schwingungsmoden der Stimmlippen analysiert. Synchron zu den Vibrometermessungen werden High-Speed-Kamera-Aufnahmen der Stimmlippenschwingung durchgeführt, aus denen die glottal area waveform mittels Bildverarbeitung extrahiert wird. Damit kann ein Zusammenhang zwischen dem Öffnungszustand der Stimmlippen und der Oberflächengeschwindigkeit hergestellt werden. Eine solche vollständige Charakterisierung der Stimmlippenschwingung wurde bisher nur in Hemilarynx-Experimenten durchgeführt, welche lediglich eine statt zwei Stimmlippen verwenden, sodass sie hinsichtlich der Abbildung des Phonationsprozesses limitiert sind.
