Messverfahren zur Charakterisierung synthetischer Stimmlippen:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2014
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Elektrotechnik
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG IX
ABSTRACT XI
1. EINLEITUNG 1
1.1. PROBLEMSTELLUNG 2
1.2. STAND DER TECHNIK 3
1.2.1. STIMMLIPPENMODELLIERUNG 3
1.2.2. MESSMETHODEN ZUR MATERIALCHARAKTERISIERUNG VON STIMMLIPPEN 5
1.2.3. MESSUNG DER KOLLISIONSKRAEFTE VON STIMMLIPPEN 8
1.3. LOESUNGSANSATZ 9
1.4. UEBERBLICK UEBER DEN AUFBAU DER ARBEIT 12
2. SYNTHETISCHE STIMMLIPPEN 15
2.1. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER MENSCHLICHEN STIRNMGEBUNG 15
2.1.1. LAGEBEZEICHNUNGEN IM MENSCHLICHEN KOERPER 15
2.1.2. ANATOMIE DER STIMMLIPPEN 16
2.1.3. STIMMLIPPENSCHWINGUNG 17
2.1.4. ZUSAMMENFASSUNG DER WICHTIGEN PARAMETER 18
2.2. VERWENDETES MATERIAL: SILIKONKAUTSCHUK 18
2.3. GUSSFORMEN UND PROBEKOERPER 20
2.3.1. STABPROBEN 20
2.3.2. ZYLINDRISCHE PROBEN 21
2.3.3. TRANSVERSAL-ISOTROPE PROBEKOERPER 22
2.3.4. SYNTHETISCHES STIMMLIPPEMNODELL 23
2.4. STROEMUNGSKANAL 24
3. ANALYSE DES STATISCHEN MATERIALVERHALTENS VON SILIKON 27
3.1. GRUNDLAGEN DES ZUGVERSUCHS 27
3.2. MESSPLATZ FUER ZUGVERSUCHE 28
3.3. MESSFEHLERANALYSE 29
3.3.1. UNGENAUIGKEITEN DER EINZELMESSGROESSEN 29
3.3.2. SCHWANKUNG DER MESSWERTE 30
3.4. EINFLUSS DES MISCHUNGSVERHAELTNISSES 31
3.4.1. DICHTE 31
3.4.2. ELASTIZITAETSMODUL 32
3.4.3. QUERKONTRAKTIONSZAHL 33
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VI INHALTSVERZEICHNIS
3.5. EINFLUSS DER ALTERUNG 35
3.5.1. KOMPONENTENALTERUNG 35
3.5.2. LAGERUNG DER PROBEN 36
3.6. EINFLUSS DER TEMPERATUR 38
3.7. EINFLUSS DER RELATIVEN LUFTFEUCHTE 40
3.8. ZUSAMMENFASSUNG . 40
4. ANALYSE DES DYNAMISCHEN MATERIALVERHALTENS VON SILIKON 43
4.1. SCHWINGUNGSMESSPLATZ 43
4.1.1. MESSPRINZIP 43
4.1.2. MESSAUFBAU 44
4.2. MESSUNSICHERHEIT 45
4.3. EINFLUSS DES MISCHUNGSVERHAELTNISSES 45
4.3.1. BETRAGSGANG DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION 45
4.3.2. WIEDERHOLGENAUIGKEIT 46
4.4. EINFLUSS DES MESSPUNKTES 47
4.5. EINFLUSS DER TEMPERATUR 48
4.6. EINFLUSS DER RELATIVEN LUFTFEUCHTE 48
4.7. -INVERSES VERFAHREN ZUR MATERIALDATENBESTIMMUNG 50
4.7.1. GRUNDIDEE DES VERFAHRENS 50
4.7.2. NICHTLINEARE AUSGLEICHSRECHNUNG 50
4.7.3. ITERATIV REGULARISIERTES GAUSS-NEWTON-VERFAHREN 51
4.7.4. ANSAETZE 52
4.7.5. SIMULATIONSMODELL 53
4.7.6. PARAMETERSTUDIE 54
4.7.7. STARTWERTE 55
4.8. ERGEBNISSE FUER DIE DYNAMISCHEN MATERIALPARAMETER 56
4.8.1. MATERIALDATEN IN ABHAENGIGKEIT DES MISCHUNGSVERHAELTNISSES . . 58
4.8.2. MATERIALDATEN IN ABHAENGIGKEIT DER TEMPERATUR UND RELATIVEN
LUFTFEUCHTE _ 59
4.9. VALIDIERUNG DER MATERIALPARAMETER 60
4.10. ZUSAMMENFASSUNG 61
5. ORTSAUFGELOESTE MATERIALCHARAKTERISIERUNG MITTELS PIPETTENASPIRATION
63
5.1. PIPETTENMESSPLATZ 63
5.1.1. MESSPRINZIP 63
5.1.2. MESSAUFBAU 64
5.2. MESSUNSICHERHEITEN 65
5.2.1. ABHAENGIGKEIT DER GEMESSENEN DRUCKAMPLITUDE VON DER POSITION 65
5.2.2. VIBROMETEREMPFINDLICHKEIT . 67
5.2.3. MESSGERAETE 68
5.3. EINFLUSS DES MISCHUNGSVERHAELTNISSES 69
5.3.1. AUSLENKUNGSPROFIL 69
5.3.2. WIEDERHOLGENAUIGKEIT 69
INHALTSVERZEICHNIS VII
5.3.3. EINFLUSS DER ANPRESSKRAFT 70
5.3.4. FREQUENZGAENGE 71
5.4. MATERIALPARAMETER 72
5.4.1. ROTATIONSSYMRNETRISCHES SIMULATIONSMODELL 72
5.4.2. PARAMETERSTUDIE
1
. 73
5.4.3. ROBUSTHEIT DER IDENTIFIKATION 76
5.4.4. ANSAETZE UND STARTWERTE 78
5.4.5. ERGEBNISSE FUER DIE ORTSABHAENGIGEN MATERIALPARAMETER 79
5.5. UNTERSUCHUNG MEHRSCHICHTIGER PROBEN 80
5.6. UNTERSUCHUNG TRANSVERSAL-ISOTROPER MATERIALIEN 82
5.6.1. EINFLUSS DER MESSPOSITION 82
5.6.2. EINFLUSS DER FASERDICHTE 84
5.6.3. EINFLUSS DER DEHNUNG UND WIEDERHOLBARKEIT 85
5.6.4. VERGLEICH MIT EINER FINITE-ELEMENTE-SIMULATION 87
5.7. UNTERSUCHUNG UNTERSCHIEDLICHER PIPETTENGEOMETRIEN 91
5.7.1. PIPETTENGEOMETRIEN 91
5.7.2. ISOTROPE PROBEN 92
5.7.3. TRANSVERSAL-ISOTROPE PROBEN 92
5.7.4. PARAMETERSTUDIE 94
5.7.5. BEWERTUNG DER PIPETTENGEORNETRIEN 100
5.8. ZUSAMMENFASSUNG 100
6. GEGENUEBERSTELLUNG DER MESSMETHODEN ZUR MATERIALCHARAKTERISIERUNG 103
6.1. MESSTECHNIK 103
6.1.1. ZUGVERSUCHSMESSPLATZ 103
6.1.2. SCHWINGUNGSMESSPLATZ 104
6.1.3. PIPETTENRNESSPLATZ 104
6.1.4. BEWERTUNG 105
6.2. MATERIALDATENBESTIMMUNG 105
6.3. ZUSAMMENFASSUNG 109
7. UNTERSUCHUNG DER SCHWINGUNGSEIGENSCHAFTEN SYNTHETISCHER
STIMMLIPPENLLL
7.1. KALIBRIERUNG DES STROEMUNGSKANALS 111
7.2. WICHTIGE MESSGROESSEN UND SCHWINGUNGSPARANIETER 113
7.2.1. SUBGLOTTALER DRUCK 113
7.2.2. AKUSTIK 113
7.2.3. HOCHGESCHWINDIGKEITSAUFNAHMEN 117
7.3. MESSAUFBAU 119
7.4. STIMMLIPPENMODELLE 120
7.5. ERGEBNISSE 121
7.5.1. SUBGLOTTALER DRUCK 121
7.5.2. AKUSTIK 124
7.5.3. HOCHGESCHWINDIGKEITSAUFNAHRNEN 126
7.6. BEURTEILUNG DER ERGEBNISSE 127
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
8. SENSORIK ZUR MESSTECHNISCHEN ERFASSUNG DER KOLLISIONSKRAEFTE 129
8.1. AUFBAU DES SENSORARRAYS 129
8.1.1. GRUNDLAGEN DER PIEZOELEKTRIZITAET 129
8.1.2. WANDLERMATERIAL 131
8.1.3. LEITERPLATTENLAYOUT 133
8.2. CHARAKTERISIERUNG DER SENSORARRAYS 134
8.2.1. BESTIMMUNG DES UEBERTRAGUNGSVERHALTENS 135
8.2.2. EMPFINDLICHKEIT 135
8.2.3. LINEARITAET 138
8.2.4. DYNAMIKBEREICH 139
8.3. MESSAUFBAU 140
8.4. MESSERGEBNISSE 141
8.4.1. EINFLUSS DES STROEMUNGSDRUCKS 142
8.4.2. INTERPRETATION DES SIGNALVERLAUFS 143
8.4.3. EINFLUSS DER MATERIALEIGENSCHAFTEN 145
8.4.4. SENSORPOSITION 146
8.5. BEURTEILUNG DER ENTWICKELTEN SENSORIK 149
9. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 151
9.1. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 151
9.1.1. STIINMLIPPENMODELLIERUNG 151
9.1.2. SIMULATIONSGESTUETZTE MATERIALDATENBESTIMRNUNG 152
9.1.3. SCHWINGUNGSEIGENSCHAFTEN DER SYNTHETISCHEN STIMMLIPPEN . . . 153
9.2. AUSBLICK 154
LITERATURVERZEICHNIS 156
SYMBOLVERZEICHNIS 169
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 171
TABELLENVERZEICHNIS 175
A. ANHANG 179
A.L. ZUSAETZLICHE ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNGEN DES STATISCHEN MATERIAL
VERHALTENS 179
A.L.L. EINFLUSS DER KOMPONENTENALTERUNG -. 179
A.2. ZUSAETZLICHE ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNGEN AM SCHWINGUNGSMESSPLATZ
180
A.2.1. EINFLUSS DER TEMPERATUR 180
A.2.2. EINFLUSS DER RELATIVEN LUFTFEUCHTE 180
A.2.3. MATERIALDATEN 181
A.3. ZUSAETZLICHE ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNGEN AM PIPETTENRNESSPLATZ . .
182
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