|
|
Analýza formantových oblastí při zpívaných samohláskách
Kukosa, František ; Švancara, Pavel (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Práce se zabývá analýzou formantových oblastí mužských hlasů při zpívaných samohláskách pro plný (operní), hrudní a hlavový rejstřík. Výsledky se opírají o zpracování nahrávek pěti zpěváků, pořízených v bezodrazové komoře. Pro analýzu těchto nahrávek ve frekvenční doméně bylo použito algoritmu FFT a analýzy LPC. Výsledky práce popisují podstatu jednotlivých rejstříků z hlediska zapojení formantových oblastí a ukazují na důležitost zapojení zpěvních formantů při zpěvu. Především u operního rejstříku zpěvu, u kterého zpěvní formanty, společně s technikou přirozeného vibrata, zastávají významnou úlohu.
|
|
|
Vibrace šasi rootsova dmychadla
Wolf, David ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou vibrací šasi rootsova dmychadla. Na začátku popisuje výpočtové metody pro řešení vibrací v nízkofrekvenční oblasti. Dále se pak zabývá tvorbou konečněprvkového modelu šasi a následnému výpočtu vlastních frekvencí, tvarů kmitů a šíření vibrací s analýzou možných konstrukčních úprav, vedoucích k jejich snížení.
|
|
| |
|
|
Výpočtové modelování funkce lidského vokálního traktu
Ryšavý, Antonín ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
V první části práce je stručně shrnuta biomechanika tvorby lidského hlasu a přehled doposud publikovaných výpočtových modelů vokálního traktu a prostor okolo hlavy. Druhá část se zabývá výpočtovými modely lidského vokálního traktu nastaveného na vyslovování českých samohlásek /a:/ a /i:/ s vyuţitím metody přenosových matic a metody konečných prvků. Těmito metodami je provedena modální a harmonická analýza. Jsou zjišťovány vlastní frekvence a vlastní tvary kmitů obou samohlásek a průběhy akustického tlaku v určitých místech vokálního traktu. Metoda přenosových matic je velmi závislá na geometrii traktu, zejména pak na hustotě referenčních řezů a její výsledky se v práci neshodují úplně s výsledky uvedenými v literatuře. Metoda konečných prvků je mnohem přesnější a její výsledky dobře odpovídají výsledkům uvedeným v literatuře, nicméně oproti metodě přenosových matic je výrazně časově náročnější. Metoda přenosových matic je tedy vhodná spíše na velké mnoţství výpočtů nebo ladění určitých parametrů. Modely vytvořené v bakalářské práci mohou slouţit pro analýzu různých patologií tvorby hlasu eventuelně pro predikci chirurgických zákroků v oblasti vokálního traktu.
|
|
|
Řešení dynamických charakteristik jednoduchých modelů hlasivek
Kubíček, Radek ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce spadá do oblasti biomechaniky hlasu a jejím těžištěm je získání dynamických charakteristik jednoduchých analytických a konečnoprvkových modelů hlasivek. Práce obsahuje popis základních teorií tvorby hlasu a podrobný rozbor nejpoužívanějších výpočtových modelů. Nutností je také anatomický a fyziologický úvod včetně základních patologických poruch. Chování výpočtových modelů z rešeršní části demonstrují jejich základní charakteristiky obdržené pomocí modální analýzy a řešení pohybových rovnic. Obdržené hodnoty vlastních frekvencí spadají do rozmezí uvedených v literatuře. Cílem práce je srovnání analytického a numerického řešení a použitých výpočtových modelů.
|
|
|
Výpočtové modelování aerodynamického hluku při obtékání tělesa
Sýkora, Daniel ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním aerodynamického hluku při obtékání těles. V úvodní části diplomové práce je na vzorové úloze nasimulováno proudění kolem statického válce. Simulace jsou provedeny pro různé hustoty sítě a časový krok. Výsledky ze simulací jsou porovnány mezi sebou a bude demonstrována konvergence výsledků v závislosti na hustotě sítě. Další řešenou úlohou je výpočet aerodynamického hluku při obtékání kolem statického válce. Tato úloha je složitějšího charakteru, jelikož zde dochází k turbulentnímu proudění. Výpočet aerodynamického hluku je proveden na základě dvou přístupů, a to akustické analogie a přímé metody založené na stlačitelném proudění. V diplomové práci jsou dále uvedeny a demonstrovány vybrané modely turbulence a analyzován vliv na přesnost výpočtu aerodynamického hluku. Všechny poznatky z předchozích úloh jsou aplikovány a využity při výpočtu aerodynamického hluku při obtékání zjednodušeného modelu zpětného bočního zrcátka automobilu. Byl vytvořen rovinný (2D) a prostorový (3D) model a aerodynamický hluk je počítán pomocí Ffowcs Wiliams and Hawkings akustické analogie s DES modelem turbulence. V poslední části diplomové práce je analyzován vliv upravené geometrie zpětného bočního zrcátka na vyzařovaný hluk. Použití uchycení zrcátka vedlo k lepším aerodynamickým vlastnostem a menšímu výslednému aerodynamickému hluku.
|
|
|
Náhradní hlasivky pro generování zdrojového hlasu: Počítačové modelování funkce hlasivek
Matug, Michal ; Vampola, Tomáš (oponent) ; Horáček, Jaromír (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním funkce lidských hlasivek a vokálního traktu s využitím metody konečných prvků (MKP). Hlas hraje klíčovou roli v lidské komunikaci. Proto je jedním z důležitých cílů současné medicíny vytvořit umělé hlasivky, které by mohly být implantovány pacientům, kterým musely být odstraněny jejich hlasivky původní. Pro pochopení principů tvorby hlasu, určení parametrů, které musí umělé hlasivky splňovat a ověření jejich funkčnosti je možno využít výpočtového modelování. První část práce se zabývá výpočtovým modelováním pro tvorbu lidského hlasu šeptem. V této kapitole byl na MKP modelu vokálního traktu a průdušnice zkoumán vliv velikosti mezihlasivkové mezery na rozložení vlastních frekvencí pro jednotlivé samohlásky. Dále je v práci prezentován rovinný (2D) konečnoprvkový model samobuzeného kmitání lidských hlasivek v interakci s akustickými prostory vokálního traktu. Rovinný model vokálního traktu byl vytvořen na základě snímků z magnetické rezonance (MRI). Pro řešení interakce mezi strukturou a tekutinou je použito explicitní výpočtové schéma s oddělenými řešiči pro strukturu a pro proudění. Vytvořený výpočtový model zahrnuje: velké deformace tkáně hlasivek, kontakt mezi hlasivkami, interakci mezi strukturou a tekutinou, morfování sítě vzduchu podle pohybu hlasivek (metoda Arbitrary Lagrangian-Eulerian), neustálené viskózní a stlačitelné nebo nestlačitelné proudění popsané pomocí Navier-Stokesových rovnic a přerušování proudu vzduchu během uzavření hlasivek. Na tomto modelu jsou zkoumány projevy změn tuhosti a tlumení jednotlivých vrstev (zejména pak laminy proprii). Součástí této výpočtové analýzy je také porovnání chování hlasivek pro stlačitelný a nestlačitelný model proudění. Ze získaných výsledků výpočtu MKP modelu jsou následně vytvářeny videokymogramy (VKG), které umožňují porovnat pohyb mezi jednotlivými variantami modelu a se skutečnými lidskými hlasivkami. V další části práce je potom prezentován prostorový (3D) MKP model samobuzeného kmitání lidských hlasivek. Tento prostorový model vznikl z předchozího rovinného modelu vytažením do třetího rozměru. Na tomto modelu byl opět porovnáván vliv použití stlačitelného a nestlačitelného modelu proudění na pohyb hlasivek a vytvářený zvuk s využitím videokymogramů a zvukových spekter. Poslední část práce se zabývá jednou z možností náhrady přirozeného zdrojového hlasu v podobě plátkového elementu. Chování plátkového elementu bylo zkoumáno na výpočtovém a experimentálním modelu. Experimentální model umožňuje změny v nastavení vzájemné polohy plátku vůči dorazu a provádění akustických a optických měření.
|
|
|
Hluk a vibrace rootsových dmychadel
Smrček, Martin ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá šířením hluku v krytu soustrojí dmychadla, vibracemi samotného dmychadla, vlivem tvaru geometrie jednotlivých částí dmychadla a návrhem vhodného tlumiče výtlaku za účelem dosažení co nejvyššího útlumu. Analýza dmychadla a tlumiče výtlaku byla prováděna metodou konečných prvků simulačním programem ANSYS 15.0
|
|
|
Vliv exostóz na přenos zvukových signálů lidským uchem
Vališová, Šárka ; Švancara, Pavel (oponent) ; Pellant, Karel (vedoucí práce)
Exostózy jsou povrchové kostní výrůstky v zevním zvukovodu lidského ucha. Hlavním úkolem diplomové práce je zjistit, jaký vliv může mít zúžení zevního zvukovodu exostózami na mechanický přenos zvuku do vnitřního ucha. Úloha byla řešena pomocí MKP modelování v systému ANSYS. Pro výpočet byl použit 2D model normálního ucha, který byl převzat z diplomové práce B. Ouali: Development of 2D finite element model of human ear (VUT v Brně, 2009). Na modelu, který zahrnoval akustický subsystém zevního zvukovodu, elastický bubínek, středoušní dutinu se sluchovými kůstkami a dutinu vnitřního ucha s vnitroušní přepážkou, byly provedeny úpravy zevního zvukovodu simulující různá stádia jeho zúžení exostózami odlišných poloh. Konečnoprvkovou analýzou byl sledován jejich vliv na přenosovou charakteristiku akustického systému pro vzdušné i kostní vedení zvuku. Na závěr byla provedena analýza výsledků a získané poznatky z konečnoprvkových modelací byly porovnány a audiometrickým vyšetřením pacientů s výskytem exostóz.
|
|
|
Výpočtové modelování šíření lidského hlasu vokálním traktem a v prostoru okolo hlavy
Švarc, Martin ; Pellant, Karel (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
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.
|
host ::
RSS.