Extraction and evaluation of vocal folds dynamics using high-speed laryngeal imaging

No contexto da fonação, as pregas vocais são responsáveis pela produção primária do sinal de voz na laringe. Tão importantes quanto complexas, elas exibem uma dinâmica rica e uma série de comportamentos que determinam as características fundamentais do sinal emitido pela boca. Com o intuito de avaliar suas propriedades sob a luz dos métodos da dinâmica não-linear de sistemas, este trabalho tem por objetivo principal desenvolver uma técnica de extração e simulação de sua dinâmica. Para isto são empregados modelos determinísticos das pregas vocais e imagens de videolaringoscopia de alta velocidade. Estes elementos são usados para reproduzir a dinâmica e cinemática das pregas de indivíduos saudáveis através de um procedimento de otimização dos parâmetros mecânicos destes modelos de pregas. Feito isto, os modelos são usados para avaliar o comportamento não-linear das pregas vocais através de uma análise modal não-linear cujo propósito foi descrever como as não-linearidades estruturais das pregas podem influenciar na voz. Os resultados mostram a eficiência de um método capaz de reproduzir a maior parte dos padrões de vibração das pregas e uma relação de dependência entre sua energia mecânica e sua frequência fundamental de vibração, que é fruto das não-linearidades estruturais das pregas vocais.As far as phonation is concern, the vocal folds produce the primary voice signal within larynx. As important as complex, they exhibit a rich dynamics capable to influence the fundamental voice features. In light of nonlinear dynamical methods, this work has as purpose to develop a method to extract and simulate the vocal folds dynamics. Deterministic vocal folds models and high-speed videolaryngoscopy are used to reproduce the dynamics of healthy subjects and evaluate their nonlinear behavior and some phenomena raised by the nonlinearities. Nonlinear normal modes are employed to understanding how the nonlinearities may influence the primary phonation. The results show that the method could reflect the most important vibratory patterns. Additionally, the nonlinear analysis has shown energy-frequency dependence and a complex dynamics with structural nonlinearities