Características de un chorro pulsante a través de un pequeño orificio modulado, con aplicación a la producción de voz

Se necesita una comprensión detallada de la aerodinámica del flujo de aire en la laringe y el tracto vocal para refinar los modelos fisiológicos de la producción de voz humana. Esta comprensión puede aplicarse en la síntesis del habla, el diagnóstico de la voz y el reconocimiento de voz. Hasta la fecha, la mayoría de los modelos aeroacústicos de fonación se han basado en la teoría del orificio de Bernoulli, es decir, la suposición de que los fenómenos de flujo dentro de la laringe son "cuasi-estables". Sin embargo, esta suposición nunca ha sido verificada rigurosamente de manera experimental. En este estudio, se realizaron mediciones aerodinámicas detalladas de un chorro abierto pulsante a través de un orificio modulado con un área variable en el tiempo. La geometría del orificio y los números de Reynolds y Strouhal característicos del flujo del chorro pulsante eran representativos de la producción del habla. Se encontró que modelos simples de fuente-filtro basados en la suposición de flujo cuasi-estable y un modelo de fuente monopolo unidimensional ideal producían predicciones satisfactorias de velocidad, caudal y presión dinámica para la mayor parte del ciclo de trabajo. Se observaron desviaciones significativas del comportamiento cuasi-estable solo durante la parte inicial del ciclo de trabajo, donde la velocidad del flujo en el núcleo central alcanzó rápidamente un valor máximo inmediatamente después de la liberación de los pliegues falsos. Este fenómeno acústico de campo cercano no afectó las ondas de presión generadas por el chorro pulsante a través del orificio, que se propagaron en el largo tubo rígido aguas arriba del orificio. El impacto de este fenómeno en la generación real de sonido dentro de la laringe y las presiones en las paredes de las cuerdas vocales no está claro.