نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• ایوب دلیری ¹
• فرزاد توحیدخواه ²
• شهریار غریب‌زاده ²
• یاسر شکفته ³

¹ کارشناس ارشد مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

² دانشیار دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

³ دانشجوی دکترای مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

سیستم تولید گفتار، یکی از پیچیده ترین سیستم های فیزیولوژیکی است. این سیستم خود از زیر سیستم های مختلفی تشکیل شده است که کنترل حرکت و هماهنگی آنها بسیار مهم می باشد، چرا که با هر گونه ناهماهنگی، ریتم رشته گفتار تولید شده به طور کامل مختل می شود. فک یکی از قسمت های مهم این سیستم است. تاکنون مدل های مختلفی برای حرکت فک ارائه شده است اما مدلی که در برگیرنده برهم کنش کامل عضلات، استخوان ها و اعصاب به طور جامع باشد، ارائه نشده است. در این مقاله با استفاده از مفاهیم فنر- جرم- دمپر و نیز یک مدل غیرخطی، مدلی جامع برای حرکت فک در حین تکلم ارائه شده و برای محاسبه پارامترهای مدل از داده های تجربی استفاده گردیده است. نتایج شبیه سازی ها نشان دادند که مدل پیشنهادی می تواند الگوهای حرکتی فک را با خطای بسیار کم مشابه حالت فیزیولوژیکی ایجاد کند. با توجه به جامع بودن مدل از یک سو و سادگی آن از سوی دیگر، می توان از آن در توصیف رفتار حرکتی فک استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

• مدلسازی
• مدل عصبی عضلانی
• تولید گفتار
• فک
• شناسایی سیستم

موضوعات

• پردازش گفتار
• کنترل حرکت انسان
• مدل‌سازی سیستم‌های اسکلتی عضلانی

عنوان مقاله [English]

A Novel Model for Investigation of the Jaw Movement During Speech

نویسندگان [English]

• Ayoub Daliri ¹
• Farzad Towhidkhah ²
• Shahriar Gharibzadeh ²
• Yaser Shekofteh ³

¹ M.Sc Graduate, Biomedical Engineering School, Amirkabir University of Technology

² Associate Professor, Biomedical Engineering School, Amirkabir University of Technology

³ PhD Candidate, Biomedical Engineering School, Amirkabir University of Technology

چکیده [English]

Speech production is one of the most complicated physiological systems including different subsystems. These subsystems must work together in a synchronous manner. One of the important sub-systems is the jaw. Although different models have suggested for jaw, no suitable model has been proposed yet to consider the interactions between muscles, bones and nervous system. In this paper, using Spring-Damper-Mass and a nonlinear concept, we introduced a novel model for jaw movement during speech production. Experimental data were used to estimate the model parameters. Computer simulation results showed that the model could generate the jaw movement patterns similar to those observed in physiological behavior. Generality and simplicity of the model are two model features useful for more investigation of the jaw movement in different tasks. 

کلیدواژه‌ها [English]

• Modeling
• Neuro-muscular model
• Speech production
• Jaw
• System identification