The project aims at improving biomechanical models of voice production and at investigating the biomechanical ways to optimize the resonance properties of the vocal cavities in order to achieve e.g. the classical singer's formant or to perform formant tuning. The influence of vocal tract shape modifications on the acoustic properties will be studied using methods of sensitivity analysis and methods for tuning and optimisation of dynamic systems. The 3D finite element (FE) models of the vocal tract will be developed from the magnetic resonance investigations of singers during phonation. Selected FE models will be converted to simplified physical models for experimental verification of the theoretical results. In addition to the acoustic properties of the models also the unsteady airflow inside the vocal cavities will be experimentally studied using the PIV method. Knowledge of optimal configurations of the vocal tract will contribute to improvement of the voice training methods for voice (en)
Projekt je zaměřen na zdokonalení biomechanických modelů tvorby hlasu člověka a výzkum biomechanických způsobů optimalizace rezonančních vlastností jeho vokálních dutin pro zvýšení kvality hlasu tak, aby bylo dosaženo například klasického pěveckého formantu nebo naladění formantů na požadované hodnoty. Vliv tvaru vokálního traktu na akustické vlastnosti hlasu bude řešen metodami citlivostní analýzy a metodami ladění a optimalizace dynamických systémů. 3D konečnoprvkové (MKP) modely vokálního traktučlověka budou vytvořeny ze snímků magnetické rezonance pořízených při fonaci vyšetřovaných osob (zpěváků). Vybrané MKP modely budou převedeny do zjednodušených fyzikálních modelů pro experimentální ověřování některých teoretických výsledků. Kromě akustických vlastností těchto modelů, bude též experimentálně studováno proudění vzduchu ve vokálních dutinách s použitím metody PIV. Znalost optimální konfigurace vokálního traktu přispěje ke zlepšení metod výuky školeného hlasu profesionálů, jakož i
Na základě měření fonujících subjektů pomocí magnetické rezonance (MR) byly zjištěny změny tvaru vokálního traktu člověka potřebné pro tvorbu operního zpěvu. Z dat byly vytvořeny 3D konečnoprvkové modely, které překvapivě prokázaly až 100% nárůst objemu dutin, významné změny v akustických vlastnostech vokálního traktu a vliv vyšších akustických módů v postranních dutinách voká (cs)
Based on measurements of phonating subjects in magnetic resonance (MRI), changes of the human vocal tract shapes were determined for production of operatic singing voice. The resulting 3D finite element models surprisingly showed up to 100% volume increase and influence of higher acoustic mode-shapes of vibration in the adjacent cavities of the vocal tract, which were not detectable in the previ (en)