Numerical analysis of aerodynamics and aeroacoustics in normal and disturbed phonation

ISBN-13: 9783844086591 / Angielski / Miękka / 2022 / 210 str.

Sebastian Falk

Opis

Für die klinische Analyse der zugrundeliegenden Mechanismen von Stimmstörungen wurde ein innovatives, numerisches aeroakustisches Kehlkopfmodell, genannt simVoice, entwickelt, das häufig beobachtete funktionelle Kehlkopfstörungen wie Glottisinsuffizienz, schwingende Links-Rechts-Asymmetrien und aperiodische Stimmlippenschwingungen nachahmt.Das hybride Modell ist eine Kombination aus dem Finite-Volumen (FV) Software Paket Star-CCM+ und der aeroakustischen Finite-Elemente Software openCFS (FE). simVoice modelliert die Turbulenz mit Hilfe von Large Eddy Simulationen (LES) und die akustische Wellenausbreitung mit der Perturbed Convective Wave Equation (PCWE).Der Energietransfer zwischen dem glottalen Luftstrom und den Stimmlippen nimmt mit zunehmender glottaler Insuffizienz ab und spiegelt möglicherweise die höhere Anstrengung beim Sprechen der betroffenen Patienten wider. Alle Befunde bedeuten eine Verringerung der Stimulation der Stimmlippen-Oszillationen und in der Folge eine Beeinträchtigung des akustischen Signals durch funktionelle Stimmstörungen wie etwa Atemnot, Heiserkeit und eine erhöhte Anstrengung bei der Phonation. Diese Beeinträchtigung der Qualität des Schallsignals äußert sich in einem Rückgang des Schalldruckpegels (SPL), des Cepstral Peak Prominence (CPP) und der Vocal Efficiency (VE).