Publication detail

FE modelling of effect of tonsillectomy on production of Czech vowels

ŠVANCARA, P. HORÁČEK, J.

Czech title

Konečněprvkové modelování vlivu extrakce mandlí na fonaci českých samohlásek

English title

FE modelling of effect of tonsillectomy on production of Czech vowels

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

In this study is numerically examined the effect of tonsillectomy on production of Czech vowels /a/ and /i/. Similar experimental studies are not easily realisable on living subjects. Finite element (FE) models of the acoustic spaces corresponding to the human vocal tract for the Czech vowels /a/ and /i/ with acoustic space around the human head are used in numerical simulations of phonation. The acoustic resonant characteristics of the FE models are studied using modal and transient analyses. The production of vowels is simulated in time domain using transient analysis of FE model excited by analytically described Liljencrants-Fants (LF) glottal signal model. Calculated results shows that tonsillectomy causes frequency shifts of some formant frequencies up to 150 Hz. The frequency shift of formants significantly depends on position and size of the tonsils.

Czech abstract

V příspěvku je pomocí numerických metod studován vliv odebrání mandlí na výslovnost českých samohlásek /a/ a /i/. Obdobné experimentální analýzy na pacientech je obtížné realizovat. Pomocí magnetické rezonance byly vytvořeny MKP modely vokálních traktů pro české samohlásky /a/ a /i/, které byly následně doplněny o síť ve tvaru duté koule s nekonečnými prvky na povrchu, představující akustický prostor okolo hlavy. Vlastní frekvence vytvořených MKP modelů byly analyzovány pomocí modální analýzy a přechodové analýzy (buzení krátkým pulsem objemového zrychlení). Pro simulaci vyslovování samohlásek byly MKP modely buzeny v místě hlasivek analyticky popsaným průběhem objemového zrychlení- Liljencrants-Fantův (LF) model. Z vypočtených výsledků vyplývá, že odebrání mandlí způsobilo posun některých vyšších formantů především směrem k nižším frekvencím a to do 150 Hz. Frekvenční posun formantů je velmi závislý na velikosti mandlí a jejich poloze v vokálním traktu.

English abstract

In this study is numerically examined the effect of tonsillectomy on production of Czech vowels /a/ and /i/. Similar experimental studies are not easily realisable on living subjects. Finite element (FE) models of the acoustic spaces corresponding to the human vocal tract for the Czech vowels /a/ and /i/ with acoustic space around the human head are used in numerical simulations of phonation. The acoustic resonant characteristics of the FE models are studied using modal and transient analyses. The production of vowels is simulated in time domain using transient analysis of FE model excited by analytically described Liljencrants-Fants (LF) glottal signal model. Calculated results shows that tonsillectomy causes frequency shifts of some formant frequencies up to 150 Hz. The frequency shift of formants significantly depends on position and size of the tonsils.

Keywords in Czech

biomechanika hlasu,metoda konečných prvků,akustika lidského vokálního traktu

Keywords in English

biomechanic of voice,finite element modeling,acoustics of human vocal tract

RIV year

2005

Released

01.01.2005

ISSN

1210-2717

Volume

12

Number

5

Pages from–to

347–354

Pages count

8

BIBTEX


@article{BUT42597,
  author="Pavel {Švancara} and Jaromír {Horáček},
  title="FE modelling of effect of tonsillectomy on production of Czech vowels",
  year="2005",
  volume="12",
  number="5",
  month="January",
  pages="347--354",
  issn="1210-2717"
}