声带振动的非线性时空动力学机理研究

声带振动发声是人类进行信息交流的重要手段之一，而其动力学的理论和实验研究是声学、语音信号处理、振动理论、流体力学、喉病理学、生物医学等多学科交叉的重要课题。声带系统本质的非线性以及时空复杂性限制了现有线性理论和时频域方法的应用。本课题首先要建立模拟声带振动的非线性有限元模型，揭示其时空动力学和分叉特性。其次，开展橡胶合成声带的物理实验方面研究，应用高速摄影技术测量合成声带系统的时空振动行为。此外，还将应用非线性动力学和时空分析方法来定量地分析模型与实验数据，研究非线性和时空分析参数对声门下压力、声带的质量、劲度和几何参数变化的响应。最后，应用非线性动力学和时空分析方法对人声带振动的高速摄影样本进行定量分析。本课题旨在阐明声带振动的非线性时空动力学机理，为现有的声音产生的理论和实验研究提供新思路，其结果对发声基础、语言声学、语音信号处理、嗓音医学等领域有重要科学意义。

声带振动发声是人类进行信息交流的重要手段之一，而其动力学的理论和实验研究是声学、心理声学、语音信号处理、振动理论、流体力学、喉病理学、生物医学等多学科交叉的重要课题。本课题首先要建立模拟声带振动的非线性有限元模型，揭示其时空动力特性。其次，开展声带振动发声的物理实验方面研究，应用高速摄影技术测量声带振动发声系统的时空振动行为。此外，还将应用非线性动力学和时空分析方法来定量地分析模型与实验数据，研究非线性和时空分析参数对声门下压力、声带的质量、劲度和几何参数变化的响应。最后，应用非线性动力学和时空分析方法对人声带振动的高速摄影样本进行定量分析。. 在本项目的资助下，课题组已发表高水平SCI的10篇、EI的4篇论文，其中包括Journal of the Acoustical Society of America、APPLIED PHYSICS LETTERS、Physical Review E等。表明生物发声机理研究已达到项目设计的目标并取得国内外先进水平成果。本课题旨在阐明声带振动的非线性时空动力学机理，为现有的声音产生的理论和实验研究提供新思路，其结果对发声基础、语言声学、语音信号处理、嗓音医学等领域有重要科学意义。