声带上表面振动黏膜波波速的激光测振估计方法

发布时间：2021-07-12 00:34

　　发声过程中声带组织振动的黏膜波测量对于声带组织力学特性和病理机制研究具有重要意义。本研究利用多普勒激光测振（Laser Doppler Vibrometer,LDV）和电声门图时间同步方法,对声带上表面的振动过程进行了重建,并基于该结果估计了黏膜波传播速度。通过离体犬喉发声实验,激光测振方法能够得到与高速光学方法相一致的黏膜波速度估计,并且能够重建不同时刻的声带上表面形态,证明了该方法应用于声带上表面振动特性研究的可行性和有效性。然而,由于单点测振的局限和时间同步的要求,稳态发声是保证该方法测量准确性的重要条件。 

【文章来源】：声学学报. 2020,45(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图２离体喉发声过程中激光测振实验方案??（ａ）冠状面选取图??２基于电声门图信号的声带上表面形??态重建??，的振动位移曲线，如图３（ａ）所示

１４４组不同条件下的黏膜波速度（凡ＤＶ）?（４离体犬声??带＊３冠状面＊?１２声门下压）。为了进一步验证该方??法测量的准确性，本研究同时基于髙速摄影ＶＫＧ图??像提取了黏膜波速度（Ｗｋｇ），并与激光测振结果进??行比较分析。??如图６所示为对应于离体犬喉３的冠状面１，两??种测量方法得到的黏膜波速度在不同声门下压条件??下的比较，其它犬喉或测量位置的黏膜波速度分布与??该图类似。从图中可看出，对于同一次测量，激光测??振方法与光学方法得到的黏膜波速度值差异不大。??２．０??１．６??－０．１５??－０．２０??０．５?１．０?１．５?２．０?２．５??时间（ｍｓ）??（ｂ）黏膜波速度测量示意图??图５声带上表面黏膜波速度估计??４结果与讨论??基于提出的黏膜波估计方法，本研究共提取了??（ａ）声带上表面形态随时间变化图??形态与电声门图信号具有较好的相位一致性，说明??本研究采用的激光测振方法可以获得可靠的声带上??表面振动形态。??３声带上表面黏膜波速度估计??基于声带上表面形态的重建结果，将一个周??期内不同时刻｛ｒｓｌ，７；２，，．．，ｒｓｎ｝的上表面形态曲线??…，按照时间序列进行绘制，可得到如??图５（ａ）所示三维曲面，其表征了一个周期内声带上??表面形态随时间的动态变化，即声带振动过程。从图??中可见，沿水平方向存在明显的振动波传播，即黏膜??波由声门内侧向外侧传播，这与实际声带振动结果??是相一致的。为了估计黏膜波速度，将三维曲面投影??在平面，以波峰为特征点，通过估计波峰随时??间在水平方向上的移动速度就可以得到黏膜波的传??播速度。如图５（ｂ）所示，图中直线的斜率

基于髙速摄影ＶＫＧ图??像提取了黏膜波速度（Ｗｋｇ），并与激光测振结果进??行比较分析。??如图６所示为对应于离体犬喉３的冠状面１，两??种测量方法得到的黏膜波速度在不同声门下压条件??下的比较，其它犬喉或测量位置的黏膜波速度分布与??该图类似。从图中可看出，对于同一次测量，激光测??振方法与光学方法得到的黏膜波速度值差异不大。??２．０??１．６??－０．１５??－０．２０??０．５?１．０?１．５?２．０?２．５??时间（ｍｓ）??（ｂ）黏膜波速度测量示意图??图５声带上表面黏膜波速度估计??４结果与讨论??基于提出的黏膜波估计方法，本研究共提取了??（ａ）声带上表面形态随时间变化图??形态与电声门图信号具有较好的相位一致性，说明??本研究采用的激光测振方法可以获得可靠的声带上??表面振动形态。??３声带上表面黏膜波速度估计??基于声带上表面形态的重建结果，将一个周??期内不同时刻｛ｒｓｌ，７；２，，．．，ｒｓｎ｝的上表面形态曲线??…，按照时间序列进行绘制，可得到如??图５（ａ）所示三维曲面，其表征了一个周期内声带上??表面形态随时间的动态变化，即声带振动过程。从图??中可见，沿水平方向存在明显的振动波传播，即黏膜??波由声门内侧向外侧传播，这与实际声带振动结果??是相一致的。为了估计黏膜波速度，将三维曲面投影??在平面，以波峰为特征点，通过估计波峰随时??间在水平方向上的移动速度就可以得到黏膜波的传??播速度。如图５（ｂ）所示，图中直线的斜率即为黏膜??波波速，即ｒ；?＝?ＡＬ／Ａｒ。为了减小频率和幅度扰动??引起的误差，最终以多个周期的平均波速作为黏膜??波速度的估计值。?

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速摄影成像分析声带振动发声的前后不对称性[J]. 张宇,杨帅,黄楠木,李琳.  声学学报. 2017(03)
[2]激光多普勒测振仪研究综述[J]. 刘杰坤,马修水,马勰.  激光杂志. 2014(12)



本文编号：3278821