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Universität Erlangen-Nürnberg: 1,6 Millionen für Stimm-Forschung

11.07.2007 - (idw) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Großer Erfolg für Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg: Ein Team bestehend aus Wissenschaftlern des Universitätsklinikums, der Technischen und der Naturwissenschaftlichen Fakultät I sowie der TU Bergakademie Freiberg hat von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) den Zuschlag für die Förderung als DFG-Forschergruppe erhalten. Als Forschergruppe "Strömungsphysikalische Grundlagen der menschlichen Stimmgebung" (FOR 894) werden die Wissenschaftler zunächst für drei Jahre mit Finanzmitteln im Umfang von mehr als 1,6 Millionen Euro gefördert. Sprecher ist Prof. Dr. Dr. Ulrich Eysholdt von der Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie am Universitätsklinikum Erlangen. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, herauszufinden wie die menschlichen Stimmlippen im gesunden aber auch im kranken Zustand funktionieren und wie das akustische Signal - der Stimmschall - gebildet wird. Sie wollen unter anderem in Versuchen in Strömungskanälen die dynamischen Eigenschaften des menschlichen Kehlkopfs erforschen und ein numerisches Modell entwickeln, das das Zusammenwirken von Strömungen, mechanischen und akustischen Phänomenen im Kehlkopf simuliert. Ihre Forschungsergebnisse sollen dazu beitragen, die Ergebnisse von medizinischen Behandlungen, u. a. chirurgischen Eingriffen, an den Stimmlippen möglichst genau vorherzusagen.

Drei Modelle zur Erforschung der Stimmgebung
Ausgangspunkt für die Modellbildung sind endoskopische Videoaufnahmen von gesunden und kranken (z. B. heiseren) Patienten, aufgenommen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera. Zur Erklärung der dynamischen Phänomene wurde am Erlanger Lehrstuhl für Strömungsmechanik ein Luft-Strömungskanal entwickelt, der ein realitätsnahes Modell der Stimmerzeugung darstellt. Die hier verwendeten synthetischen Stimmlippen werden optimiert, indem die Elastizität an menschliches Gewebe mathematisch angepasst wird.

Um definierte, klinisch beobachtete Irregularitäten und deren strömungsphysikalische Auswirkungen auf die Stimmqualität zu untersuchen, wird ein in Freiberg entwickeltes dynamisches Stimmlippen-Modell in einem Wasserkanal hinzugezogen, mit dem sich verschiedene Schwingungsformen der Stimmlippen dem Modell aufprägen lassen. Diese Arbeiten werden ergänzt durch ein numerisches Modell. Damit lassen sich sowohl der durch die Strömung direkt wirbelinduzierte Schall als auch der durch die Stimmlippen-Schwingungen masseninduzierte und volumenmodulierte Schall analysieren.

Insgesamt werden in der Forschergruppe fünf Wissenschaftlerteams und eine W2-Forschungsprofessur gefördert. Vier der Teams sowie der W2-Professor werden in Erlangen (gefördert mit 1,25 Mio. Euro) und eine Gruppe wird in Freiberg (gefördert mit 350.000 Euro) arbeiten. Die Koordination des interdisziplinären Verbundes übernimmt die Abteilung für Phoniatrie und Pädau­diologie des Erlanger Uniklinikums. Leiter wird der neue W2-Forschungsprofessor. Die Professur hat ihren Schwerpunkt im Bereich Computational Medicine. Sie ist - entsprechend der Zusammensetzung des Forscherteams - interdisziplinär ausgerichtet und wird an der Medizinischen Fakultät angesiedelt.

Zwei der Erlanger Forscherteams gehören der Technischen Fakultät an - dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik, geleitet von Prof. Dr. Antonio Delgado, und dem Lehrstuhl für Sensorik, geleitet von Prof. Dr. Reinhard Lerch. Das mathematische Rückgrat bilden Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Angewandte Mathematik II, geleitet von Prof. Dr. Günter Leugering, an der Naturwissenschaftlichen Fakultät I. Von der TU Freiberg beteiligt sich der Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen, Prof. Dr. Christoph Brücker.


Weitere Informationen für die Medien:

PD Dr.-Ing. Michael Döllinger
Phoniatrie und Pädaudiologie
Tel.: 09131/85-33815
michael.doellinger@phoni.imed.uni-erlangen.de

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