Publicación: Modelo físico para la simulación del comportamiento vibratorio de las cuerdas vocales
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Resumen en español
RESUMEN: A medida que se realizaba el trabajo investigativo de este proyecto, se logró evidenciar un creciente interés en el estudio de las patologías de la voz, ya que se ha encontrado que sus incidencias han aumentado, afectando principalmente a las personas que hacen un uso prolongado de la misma o es su herramienta de trabajo. La mayoría de las veces, las causas de estas patologías no son fáciles de identificar, debido a la dificultad para reconocer los patrones vibratorios normales y, por ello, comprender y caracterizar la vibración vocal, se ha vuelto necesario para poder generar una correcta valoración de los trastornos de la voz. Actualmente, son muy pocos los modelos físicos que se han desarrollado para simular el comportamiento vibratorio de las cuerdas vocales, y la gran mayoría de estos, la geometría utilizada en la réplica de las cuerdas vocales se encuentra muy alejada de la realidad o tenían en cuenta otras variables diferentes a la tensión de las cuerdas y el flujo de aire, como la presión. Por esto, en este proyecto, se desarrolló un modelo físico, como primera aproximación a las cuerdas vocales, que permitió la simulación, de forma no invasiva y aislada del sistema respiratorio, de su comportamiento vibratorio según el flujo de aire y la tensión de las cuerdas. Esto se logró desarrollando un sistema mecánico que permitió, de forma similar a las cuerdas, simular su vibración, y ya que el dispositivo tiene la posibilidad de variar el flujo de aire a través de una válvula y la tensión de las cuerdas a través de un mecanismo de tensión, se logró realizar distintas pruebas experimentales y medir las frecuencias generadas por medio de la adquisición de la señal de vibración. De esta forma, se pudo observar también las cuerdas vocales en funcionamiento y medir el efecto que estas variables tienen sobre la voz para acercarse a una definición más objetiva de la “voz normal”.
Resumen en inglés
ABSTRACT: As this project was carried out, it was possible to identify a growing interest in the study of voice pathologies, since it has been found that the incidences of these have increased mainly affecting people who make prolonged use of it or use it as a tool to carry out their work. Most of the time, the causes of these pathologies are not easy to identify, due to the difficulty in recognizing normal vibratory patterns. Therefore, understanding and characterizing vocal vibration has become necessary to be able to generate a correct evaluation of voice disorders. At present, there are very few physical models that have been developed with the intent of simulating the vibratory behavior of the vocal cords and, in the vast majority of these, the geometry used for replication of the vocal cords is either very far from reality or the variables considered are different from tension in the strings and air flow, usually just pressure. For the reasons above, in this project a physical model was developed, as a first approximation to real human vocal cords, that allowed the simulation, in a non-invasive and isolated way of the respiratory system, of their vibratory behavior in response to changes in air flow and tension of the strings. This was achieved by developing a mechanical system that allowed, in a similar way as the vocal cords, to simulate vibration and, since the device has the possibility of varying the flow of air by means of a valve and the tension of the replica of the vocal cords through a tension mechanism, it was possible to carry out different experimental tests and measure the frequencies generated by means of acquisition of the vibratory signal. In this way, it was also possible to observe the vocal cords in operation and measure the effect that the two variables previously mentioned have on the voice to get closer to a more objective definition of the “normal voice”.