Der menschlichen Stimme auf der Spur

Der menschlichen Stimme auf der Spur Manfred Kaltenbacher Institut für Intelligente Systemtechnologien Alpen-Adria Universität Klagenfurt

Grundlagen ,[object Object],[object Object],„ Man kann nicht nicht kommunizieren “ (P. Watzlawick)

Grundlagen ,[object Object],Voraussetzung: Codierung muss Sender und Empfänger bekannt sein Sinn: Man gibt Botschaften/Information weiter  Informationsaustausch

Grundlagen ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Bayerische Ministerpräsident a.D. Dr. E. Stoiber zu den Vorteilen die durch den Transrapid entstehen sollen: Vernetzung HBF-Flughafen in München mit Transrapid Trotzdem: Wichtigstes Kommunikationsmittel des Menschen ist die Sprache!

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Grundlagen ,[object Object],/T/ /A/ /U/ 0 100 200 300 400 500 600 Zeit [ms] Schalldruck [Pa]

Stimm- und Sprachorgan ,[object Object]

Quelle - Filter Modell: Quelle ,[object Object],Kehlkopf ( Larynx) Stimmlippen

Quelle - Filter Modell: Quelle ,[object Object],Glottis Stimmlippe (R) Stimmlippe (L) ventral dorsal Schildknorpel Stellknorpel

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Quelle - Filter Modell: Filter ,[object Object],Modulation des primären Stimmsignals im Vokaltrakt Mund,Nase, Zunge,Zahnstellung,Lippen, Gaumensegel Folge Verstärkung von Frequenzen (Formanten)

Klinische Untersuchung ,[object Object]

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Klinische Untersuchung ,[object Object],Mann gesund 133 Hz, symmetrisch Frau gesund 240Hz, symmetrisch Anterior Posterior Rechts Links

Klinische Untersuchung ,[object Object],Asymmetrien und/oder Irregularitäten im Kehlkopf Spasmodische Dysphonie Beidseitige Recurrens-Parese Polyp rechts Knarrend Behaucht Rauh/Behaucht

Experiment ,[object Object],inferior superior Medialer und oberer Anteil Endoskopie Hemilarynx

Experiment ,[object Object],Larynx (m, 76y) Trachea Mediale Oberfläche Posterior Anterior Stimmlippe (15 - 30 Nähte)

Experiment ,[object Object],Anterior Posterior Übersicht Hochgeschwindigkeitskamera Beleuchtung Mikrophon Befestigter Larynx

Experiment Aufnahmen: 2000- 4000 Hz, 512x512, 1024 x 1024 pixel s/w Aufnahmen ,[object Object]

Experiment ,[object Object],3D Dynamik Humaner Kehlkopf Trachea Mediale Oberfläche Döllinger u. Berry 2006

Modellierung ,[object Object],Laryngeale Dynamiken: 70 - 1 000 Hz

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Modellierung ,[object Object],Akustische Quellen Kehlkopf Wirbel Struktur Volumen moduliert

Modellierung ,[object Object],Strömung Struktur Akustik Druck- & Scherkräfte Verschiebungen Schallquellen Oberflächen- geschwindigkeit

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Modellansatz 2 ,[object Object],Der Luftstrahl legt sich an die Rachenwand an (Coanda-Effekt)

Modellansatz 2 ,[object Object],Wirbel größerer Zeitskala Wirbel kleinerer Zeitskala Bezugszeitskala: Stimmlippenschwingung Wirbel unterschiedlicher Größen- und Zeitskalen (Turbulenz) Vergrößerter Teilausschnitt

Modellansatz 2 ,[object Object],1 2 3 4

Modellansatz 2 ,[object Object],Frequenz [Hz] Leistungsprektrum des Schalldruckes

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