一个轻量级的，耳机为基础的系统操作鸣禽听觉反馈

实施耳机系统由四个主要步骤。第1节下面的信息耳机帧的组装，该收纳的电子设备（扬声器和一个小型化的麦克风）。第2节描述帧是如何连接到鸟。第3节介绍了组装的电子产品。第4节说明如何将电子设备连接到声音处理和数据采集硬件和细节测试，该系统运行正常的程序。 1。制造耳机框架切碳纤维组件的横杆和耳机。使用切割轮上Dremel工具准备以下几部分： 1横杆（3厘米×3毫米的碳纤维条） 2个垂直支柱（1.5厘米×3毫米的碳纤维条） 2耳塞（4毫米，4毫米的ID / 6 mm外径碳纤维气瓶） 组装横梁。钻两个小孔的4.5毫米除了在中心的横杆（ <s仲>图1a中，顶部）使用1.4毫米直径的位。孔应足够大，以容纳0-80螺丝。虽然孔，并附上插入两个0-80螺钉，六角螺母。切两毫米的条注射器针头（任何小直径的针，将工作），并压平，用钳子（针带红色的图1a）。将横梁过来，让躺在上面的六角螺母。为了防止环氧树脂从胶合的六角螺母的螺丝的前端把一滴矿物油（绿色在图1a中所示），每根螺杆的前端上。将两针段的顶部的六角螺母。彼此的环氧六角螺母和针段，涵盖了（ 图1a，底部）。环氧树脂完全固化后（24小时），删除这两个螺丝。横杆单元应该分成四部分组成：两个螺钉，3厘米长的碳纤维，和一个单件由用环氧树脂粘合在一起的2个六角螺母和2针分部。重新安装横梁单元。</ P> 制造泡沫环。使用1/4英寸（6.35毫米）打孔切割泡沫筒从泡沫耳塞。使用剪刀剪下得到2毫米（长度）由6.35毫米（直径）气缸的泡沫滚筒的长轴垂直。然后，使用1/8英寸（3.175毫米）打孔机切出2毫米泡沫缸的中心，形成一个的泡沫圈（以橙色显示在图1b）。 组装耳塞。使用环氧树脂胶垂直支杆（1.5厘米长的碳纤维条带）具有4mm的长度，如在图1b中所示的碳纤维气瓶，底部。当环氧树脂硬化时，使用环氧树脂胶少量泡沫环的气缸的端部（ 图1b中 ，底部）。泡沫环鸟的头靠在。 2。连接耳机帧鸟准备stereotax。在手术前，通过耳塞插入stereotax earbars，泡沫垫向内（ 图1c </strONG>，上图）。 连接横梁。使用异氟醚和/或氯胺酮咪达唑仑麻醉的鸟。麻醉鸟应该闭着眼睛，反应迟钝脚趾掐。将鸟stereotax，并有5-10毫米的切口在头皮。切口应沿中线延长前从一个点2毫米前的颈部肌肉附着在头骨的背面。用70％乙醇干燥骨表面擦暴露颅骨。使用弹簧夹支架放置横杆等环氧覆盖的六角螺母其余的头骨的顶部上（ 图1c，四 ）。提起横梁稍稍胶六角螺母（与环氧树脂或牙科丙烯酸）的头骨，要小心这样的粘接接触六角螺母，而不是横梁本身。这将允许您取下耳机，只留下永久固定头（ 图1d）的螺母拆下螺丝。 连接耳机。幻灯片耳塞ALON克耳棒，直到泡沫垫对鸟的头部（ 图1c，上图）。使用鳄鱼夹在耳朵上条按泡沫垫，坚决反对鸟的头部（ 图1c，下图），这是很重要的，以获得一个良好的声学密封。旋转耳塞的垂直职位碰横梁的背面，留出空间后前的接线板插座（ 图2）。使用环氧树脂或丙烯酸胶职位，以交叉开关。 恢复。允许24小时，完全固化的环氧树脂/丙烯酸和鸟类恢复。恢复后，检查，以确保泡沫垫耳道周围形成一个密封的框架。如果密封是松散的，泡沫垫，可以删除和替换较大的提高防声封条。轻轻地使用0.05英寸（1.27毫米）六角扳手卸下螺丝和删除组装耳机帧的鸟。 3。装配电子产品制造音箱适配器。使扬声器适配器通过插入枪头（5.2厘米长的前端与从5毫米到1毫米的直径，其逐渐变细）成废料片的碳纤维气瓶（使用相同的4 mm内径/ 6毫米外径cyinder库存为耳塞;长度气缸废料是并不重要），然后切成枪头1毫米的气缸（ 图2a）的过去的结束。移除缸和切割，从而使适配器的总长度为3毫米。 连接扬声器。焊接5厘米长的绝缘36 GA。两个扬声器（绿线和黑线，分别在图2d中，电子 ）的正极和负极端子的导线。用欧姆表验证既不终端是在扬声器的金属外壳的电气接触。 装配扬声器/麦克风组成部分。环氧树脂的磁带的带状（任何电绝缘带将工作）的一个侧的一个扬声器和环氧树脂的顶部的带（ 图2b）的耳机麦克风。焊接地线来自麦克风的负面吨erminal上的扬声器（连接在图2e中所示的黑色）。 环氧两个扬声器和扬声器/麦克风组件到每个适配器的广角端（ 图2c，右）。的扬声器和麦克风端口（只）放入吸管。确保环氧树脂不包括任何一个端口。 轻轻地插入适配器插入耳塞（ 图2d，右）。每个适配器连接到它的耳塞胶滴一小滴环氧树脂。 制造接线板。切段组成的四个端子的连接器条插座和放置一个参考标记（ 图2d中的白点）的插槽中的一个角部上。的垂直职位的接线板附近的位置。的扬声器和麦克风导线焊接在图2e中所示的配置中的销。用欧姆表检查接线板短路和修复，如果必要的。环氧树脂的连接器带耳机fRAME。周围裸露的电线，以保护电线和电气或透明胶带裹条添加薄薄的一层环氧树脂磁带两端，以防止解开。成品重量应为1.3-1.5克的耳机（包括帧和电子）。 建立一个灵活的铅焊接的4个15厘米长的绝缘36 GA。导线连接器条标题的段组成的四个端子（ 图3a）。将一个参考标记（ 图3中的白点）的头，以确保在正确的方向插入插座的引线插入一个角落。编织物的线和通过焊接导线插入换向器（ 图3b）的一个适配器的光洁度铅。 4。耳机电子产品连接到电源和信号处理设备收集，过滤，音调变化，以及，放大声音输入。直接一个挂一个全向电容式麦克风（“笼式麦克风， 图4）波夫鸟的笼子。 Preamplify和低通​​滤波该信号（截止在雀歌曲的10千赫），并将其输入到泛音（或其他实时声音处理硬件）。使用的音调移位器模块上的泛音产生一个移位的声学信号。放大该信号和路线（通过的换向器和灵活的铅）的正通道上的扬声器的耳机（绿色在图2e）。 手机话筒提供电源。一节9V电池安装在墙上的鸟的共鸣。通过换向器和灵活的铅，电池的负极端子连接到一个共同的地面上的信号处理设备，该电池的正极端子连接到V +通道（红色在图2e）。将这个共同点，手机扬声器和麦克风地面（ 图2e黑色）。 反馈增益校准。将成品耳机鸟的头部用0-80螺钉六角螺母。当鸟儿开始歌唱，RECORD三个通道的数据（笼麦克风/非移动信号，转向信号和电话麦克风）， 如图4所示。检查从手机麦克风记录的声音。该通道将记录叠加的虚拟反馈（通过耳机扬声器播放）和鸟的实际歌曲“泄漏”直接插入耳机框架。调整的幅度设置的扬声器放大器（ 图4），因此，虚拟听觉反馈是15-20分贝的声音比直接/泄漏信号。请注意，增加超过此临界值的振幅可以通过耳机和被拾起的轿厢麦克风，导致反馈失真导致的虚拟信号出血。良好校准的系统的一个例子（在其中记录的信号由耳机麦克风的间距偏移的信号，而不是直接/泄漏信号为主）在图5中示出。在这里，记录的信号通过耳机麦克风（ 图5a ，右），主要是由的间距偏移的信号（而不是鸟的自然发声）所示，在图5b的例子中功率谱。 监视系统的性能。检查耳机，每日两次，以确保扬声器和麦克风正常工作。需要注意的是耳机麦克风只能监视一个扬声器。要测试其他的扬声器，挖掘笼的麦克风而持有的非监控的扬声器，你的耳朵旁边 – 如果非监控扬声器工作，你会听到喀哒声。另一个建议的检查是手机的话筒，并使用欧姆表测量扬声器（黑色和绿色的图2e）之间的电阻断开电源和信号输出。两个扬声器被连接时，这将是自扬声器并联连接在单个扬声器之间的电阻的一半。 5。材料成本的一个注记NT“有两个显着的例外，材料表中列出的所有项目的价格相对低廉（小于几百亿美元）。最昂贵的组件是换向器和表中列出的泛音，每个成本2000美元以上。我们注意到，更便宜的版本，这两个项目可以从不同的厂商比列出的那些（虽然我们还没有测试），可能使研究人员能够以较低的成本实现此协议。