but.committee	prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Petr Šidlof, Ph.D. (člen) Ing. Vojtěch Radolf, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Miroslav Doložílek, CSc. (člen) doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Přínos DPP spočívá v zásadním zdokonalení výpočtového modelu doplněného o další možnosti, umožňující věrně simulovat fonaci a zkoumat mnoho vstupních parametrů, včetně hlasivkových patologií. Přínosem je řešení třícestné interakce a aeroakustiky vokálního traktu pomcí modelu stlačitelného proudění, což je přístup, kterému se ve světě věnuje pouze několik týmů.	cs
but.jazyk	čeština (Czech)
but.program	Aplikované vědy v inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Švancara, Pavel	cs
dc.contributor.author	Hájek, Petr	cs
dc.contributor.referee	Šidlof,, Petr	cs
dc.contributor.referee	Radolf, Vojtěch	cs
dc.date.accessioned	2022-01-12T04:56:16Z
dc.date.available	2022-01-12T04:56:16Z
dc.date.created	2022	cs
dc.description.abstract	Disertační práce popisuje simulaci lidské fonace ve smyslu posledních teorií. Fonace je zde uvažována jako obousměrná fluidně-strukturně-akustická interakce, u níž je interakce mezi všemi fyzikálními prostředími realizována díky použití nestacionárních viskózních stlačitelných Navier-Stokesových rovnic. V první části je položen teoretický základ, který se týká posledních přístupů ve výpočtovém modelování lidské fonace, nejdůležitějších a základních teorií o tvorbě lidského hlasu a klíčových aspektů lidské anatomie, fyziologie a patologie. Diskutována je také evaluace hlasových parametrů. Druhá část práce je hloubkovou analýzou simulace fonace na rovinném výpočtovém modelu. Jeho základní koncept vychází z algoritmů navržených na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky. Vytvořené modely jsou schopny reprodukovat zvuk všech českých samohlásek a nejpoužívanější vyhodnocované parametry velmi blízko fyziologickému rozmezí. Simulace patologie, Reinkeho edému, je demonstrována, aby mohl být prozkoumán její vliv na zvuk samohlásek. Prostorový výpočtový model fonace je uveden ve třetí části. I na něm jsou simulovány všechny české samohlásky, které jsou srovnány s výsledky z rovinného modelu a z publikovaných měření. Prostorový model slouží jako výchozí bod k řešení výpočtu s podélným napětím hlasivek, které je obsahem poslední části práce. Třebaže jsou všechny modely naladěny spíše na tišší fonaci, výsledky souhlasí s důležitými fyziologickými jevy. Z důvodu značné výpočtové náročnosti prostorového modelu s předpětím je v práci představen i hybridní rovinný model s předepjatými hlasivkami. Mimořádná pozornost je věnována samobuzenému kmitání hlasivek. Je ukázáno, že rovinný model není takové oscilace schopen reprodukovat, přestože se podařilo délku jeho oscilací významně prodloužit. Kmitání prostorového modelu je, na druhé straně, stabilní bez jevů provázejících utlumení kmitání. Dá se předpokládat, že prostorový model dokáže v současné verzi skutečně reprodukovat samobuzené oscilace, jakož základní princip přítomný během lidské fonace.	cs
dc.description.abstract	The presented dissertation thesis deals with a simulation of the human phonation in terms of latest theories. Phonation is considered here as a bi-directional fluid-structure-acoustic interaction, where the interaction between all three physical domains occurs due to the unsteady viscous compressible Navier-Stokes equations. There is a solid knowledge background in the first part of the thesis. It concerns the latest concepts in computational modeling of the human phonation, the most important and recent theories about the human voice production and some key aspects of the human anatomy, physiology and pathology. Also voice assessment is discussed. The second part of the thesis describes an in-depth analysis of a phonation simulation in a planar computational model. The basic concepts proceed from algorithms developed in the Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics. Created models are able to reproduce sounds of all Czech vowels and the most common evaluated parameters very close to physiological ranges. The simulated pathology, Reinke's edema, is demonstrated in order to explore its influence on the vowel sound. The third part focuses on modeling of phonation in a spatial computational model. All Czech vowels are simulated also here and compared to the planar model and to actual measurement. The spatial model serves as the starting point to modeling of a longitudinal pretension incorporated in the vocal folds. In the last part of the thesis, a modeling of the phonation with vocal folds pretension is investigated. Although the models are tuned to a rather soft phonation, the results are in agreement with the relevant physiologic phenomena. While the spatial model is highly computationally expensive, a hybrid planar model with pretension is proposed. A special attention is paid to the analysis of self-sustained oscillation of the vocal folds. It is shown, the planar model cannot reproduce such kind of oscillation in the actual version, albeit time of oscillation was considerably extended. On the other hand, oscillation of the spatial vocal folds are stabilized without effects accompanying subduing of oscillation. It can be supposed that the spatial model is able to reproduce self-sustained oscillation as a basic principle present during the human phonation.	en
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	HÁJEK, P. Výpočtové modelování samobuzeného kmitání lidských hlasivek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.	cs
dc.identifier.other	137782	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/203264
dc.language.iso	cs	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Simulace fonace	cs
dc.subject	fluidně-strukturně-akustická interakce	cs
dc.subject	stlačitelné proudění	cs
dc.subject	metoda konečných prvků	cs
dc.subject	biomechanika hlasu.	cs
dc.subject	Simulation of phonation	en
dc.subject	fluid-structure-acoustic interaction	en
dc.subject	compressible flow	en
dc.subject	finite element method	en
dc.subject	biomechanics of voice.	en
dc.title	Výpočtové modelování samobuzeného kmitání lidských hlasivek	cs
dc.title.alternative	Computational Modelling of Self- oscillations of the Human Vocal Folds	en
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2022-01-05	cs
dcterms.modified	2022-01-06-14:25:34	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	137782	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2022.01.20 20:56:22	en
sync.item.modts	2022.01.20 20:12:25	en
thesis.discipline	Inženýrská mechanika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Výpočtové modelování samobuzeného kmitání lidských hlasivek

Files

Original bundle

Collections