Využití metody konečných prvků pro modelování šíření hlasu vokálním traktem a okolo hlavy člověka
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Předložená diplomová práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu určeného ke zkoumání šíření akustických vln vokálním traktem člověka a prostorem okolo jeho hlavy. Práce obsahuje krátký přehled anatomie relevantních partií a rešerši podstatných dříve publikovaných modelů. Součástí práce je dále vytvoření trojrozměrného modelu geometrie lidské hlavy vč. vokálního traktu na základě snímků CT, vytvoření konečnoprvkové sítě na dané geometrii a realizace výpočtového algoritmu. Následuje samotné výpočtové řešení, uvažující akustické tlumení na stěnách vokálního traktu a vyzařování do volného prostoru. Dosažené výsledky jsou porovnány s literaturou. Posuzována jsou zkreslení frekvenčních spekter v jednotlivých zvolených uzlech v okolí hlavy a na povrchu tváře a výsledky jsou porovnány s relevantní literaturou. Závěry poslouží jako podklad eventuálních frekvenčních korekcí pro různé polohy mikrofonů používaných při diagnostice hlasu nebo jeho snímání obecně, např. při řeči nebo zpěvu.
This diploma thesis deals with creating of finite element model for the analysis of acustic waves radiation through human vocal tract and through the head surrounding space. The thesis contains a short overview of the anatomy of relevant parts and a short overview of formerly published models relevant to the topic. Then the process of creating the 3D model of human head, including the vocal tract, based on CT scans, and the mesh itself follows. This is succeeded by the computational solution taking in the acount the acoustic absorption of the vocal tract walls and radiation into the open space. The results gained are compared to relevant literature on this topic. The changes in frequency spectra in specific nodes of the mesh are reviewed and compared to relevant literature on the topic. The results could be used as basis of eventual frequention corrections of microphones used for voice diagnosis or registration in general, eg of speach or singing.
This diploma thesis deals with creating of finite element model for the analysis of acustic waves radiation through human vocal tract and through the head surrounding space. The thesis contains a short overview of the anatomy of relevant parts and a short overview of formerly published models relevant to the topic. Then the process of creating the 3D model of human head, including the vocal tract, based on CT scans, and the mesh itself follows. This is succeeded by the computational solution taking in the acount the acoustic absorption of the vocal tract walls and radiation into the open space. The results gained are compared to relevant literature on this topic. The changes in frequency spectra in specific nodes of the mesh are reviewed and compared to relevant literature on the topic. The results could be used as basis of eventual frequention corrections of microphones used for voice diagnosis or registration in general, eg of speach or singing.
Description
Keywords
absorpce, akustické vlny, akustický tlak, formant, frekvence, frekvenční spektrum, hlava, hlas, metoda konečných prvků, síť, šíření, tlumení, ústa, vokální trakt, vyzařování, absorption, acoustic pressure, acoustic waves, finite element method, formant, frequency, frequency, spectrum, head, mouth, propagation, radiation, spectra, vocal tract, voice
Citation
TOMEČEK, V. Využití metody konečných prvků pro modelování šíření hlasu vokálním traktem a okolo hlavy člověka [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Josef Rosenberg, DrSc. (předseda)
Ing. Milan Roučka, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Miloš Vlk, CSc. (člen)
prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)
Ing. Milan Kořista, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Date of acceptance
2013-06-12
Defence
Diplomant odprezentoval svou diplomovou práci a poté zodpověděl dotazy oponenta i komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení