Original title: Výpočtové modelování šíření lidského hlasu vokálním traktem a v prostoru okolo hlavy
Translated title: Computational modelling of human voice propagation through the vocal tract and in space around the head
Authors: Švarc, Martin ; Pellant, Karel (referee) ; Švancara, Pavel (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2014
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Následující diplomová práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu pro šíření akustických vln lidským vokálním traktem a následně prostorem okolo hlavy člověka. Detailní zmapování akustického pole okolo hlavy člověka je důležité pro zpřesnění měření lidského hlasu. Součástí práce je tvorba trojrozměrného konečně-prvkového modelu lidské hlavy a vokálního traktu při fonaci samohlásky /:a/ na základě dat z výpočtové tomografie, dále rešeršní studie funkce vokálního traktu, biomechanika tvorby lidského hlasu, přehled doposud v literatuře publikovaných výpočtových modelů a v literatuře uváděných měření šíření hlasu lidským vokálním traktem a v prostoru okolo hlavy. Následuje samotné výpočtové řešení šíření akustických vln od hlasivek skrz vokální trakt a prostorem okolo hlavy člověka při uvažování akustické absorpce na stěnách vokálního traktu a na pokožce hlavy pro různé typy buzení. Výsledky jsou porovnány s doposud publikovanými měřeními šíření lidského hlasu a analyzují se hlavně zkreslení frekvenčních spekter v jednotlivých bodech v prostoru okolo hlavy a v její blízkosti kam se obvykle umisťují snímací mikrofony. Výsledků výpočtového modelování bude možné eventuálně využít pro frekvenční korekce pro různé polohy mikrofonů snímající šíření hlasu při jeho diagnostice, řeči nebo zpěvu. The following master thesis deals with creating a computational model for acoustic wave distribution by the human vocal tract and then the space around a human head. Detailed mapping of the sound field around the human head is important for more accurate measurement of the human voice. Part of this work is the creation of three-dimensional finite element model of the human head and the vocal tract during phonation of the vowel /:a/ based on the data from the computational tomography. Further the literature search of the function of the vocal tract, biomechanics of the making of the human voice, an overview of the computational models so far published in the literature and in literature reported measurements of the distribution of the human voice by the vocal tract and then in the space around the head . The following is the actual numerical solution of the acoustic waves distribution from the vocal cords through the vocal tract and then the space around the human head when thinking of acoustic absorption on the walls of the vocal tract and on the skin of the head for different types of waking of the model. The results are compared with previously published measurements of the distribution of the human voice and mainly the distortion of the frequency spectra at each specific node in the space around the head and in its vicinity of where the sensor microphones are typically placed are analyzed. Results of the computational modeling will eventually be used for frequency correction for various positions of the microphones scanning the voice distribution in its diagnosis, speech or singing.
Keywords: acoustic space; finite element method; propagation of acoustic waves; upper respiratory tract; Vocal folds; vocal tract; akustický prostor; Hlasivky; horní cesty dýchací; metoda konečných prvků; vokální trakt; šíření akustických vln

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/32728

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-231484


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses