Reversible Induction of Phantom Auditory Sensations through Simulated Unilateral Hearing Loss

Tinnitus, a phantom auditory sensation, is associated with hearing loss in most cases, but it is unclear if hearing loss causes tinnitus. Phantom auditory sensations can be induced in normal hearing listeners when they experience severe auditory deprivation such as confinement in an anechoic chamber, which can be regarded as somewhat analogous to a profound bilateral hearing loss. As this condition is relatively uncommon among tinnitus patients, induction of phantom sounds by a lesser degree of auditory deprivation could advance our understanding of the mechanisms of tinnitus. In this study, we therefore investigated the reporting of phantom sounds after continuous use of an earplug. 18 healthy volunteers with normal hearing wore a silicone earplug continuously in one ear for 7 days. The attenuation provided by the earplugs simulated a mild high-frequency hearing loss, mean attenuation increased from <10 dB at 0.25 kHz to >30 dB at 3 and 4 kHz. 14 out of 18 participants reported phantom sounds during earplug use. 11 participants presented with stable phantom sounds on day 7 and underwent tinnitus spectrum characterization with the earplug still in place. The spectra showed that the phantom sounds were perceived predominantly as high-pitched, corresponding to the frequency range most affected by the earplug. In all cases, the auditory phantom disappeared when the earplug was removed, indicating a causal relation between auditory deprivation and phantom sounds. This relation matches the predictions of our computational model of tinnitus development, which proposes a possible mechanism by which a stabilization of neuronal activity through homeostatic plasticity in the central auditory system could lead to the development of a neuronal correlate of tinnitus when auditory nerve activity is reduced due to the earplug

Design and modeling of a transistor vertical-cavity surface-emitting laser

A multiple quantum well (MQW) transistor vertical-cavity surface-emitting laser (T-VCSEL) is designed and numerically modeled. The important physical models and parameters are discussed and validated by modeling a conventional VCSEL and comparing the results with the experiment. The quantum capture/escape process is simulated using the quantum-trap model and shows a significant effect on the electrical output of the T-VCSEL. The parameters extracted from the numerical simulation are imported into the analytic modeling to predict the frequency response and simulate the large-signal modulation up to 40 Gbps

The use of a horizontal chord versine graphs for determining the existing track layout

W artykule podjęto kwestię skuteczności wykorzystania wykresu strzałek poziomych do określania rzeczywistego kształtu toru kolejowego. Temat ten jest o tyle istotny, że przez dziesiątki lat wykres ten był wykorzystywany w metodach regulacji osi toru i dopiero od stosunkowo niedawna stracił swoje kluczowe znaczenie. Najnowsze publikacje o charakterze naukowym wskazują jednak, że poruszany temat nie został jeszcze wyczerpany i nadal poszukuje się skutecznych metod transformacji owych wykresów w celu odtworzenia kształtu osi toru. W niniejszej pracy zaprezentowano główne założenia tych poszukiwań, a także przeprowadzono dyskusję dotyczącą wykresów strzałek otrzymanych w wyniku analizy rzeczywistej osi toru, określonej metodą ciągłych pomiarów satelitarnych. W tym celu został opracowany program komputerowy do symulacji pomiarów strzałki poziomej za pomocą uniwersalnego strzałkomierza, różniącego się od dostępnych przyrządów pomiarowych możliwością stosowania bazy pomiarowej o dowolnej długości. Analiza ta umożliwiła określenie rejonów układu geometrycznego, w których długość cięciwy w istotny sposób wpływa na kształt wykresu strzałek.In this paper the effectiveness of the use of chord versine data to determine the existing shape of a railway track is discussed. This subject is so important that for decades this kind of graphs was used in the track axis alignment methods and only a relatively short period ago it lost its importance. However, recent scientific publications indicate that this topic has not yet been definitively solved, and the scientists are still looking for effective methods for transforming these graphs in order to reconstruct the shape of the track axis. In this paper the main objectives of the research ware presented. Moreover a discussion on the versine chord graphs obtained by analysing the existing track axis obtained by the continuous satellite measurements was presented. For this purpose, a computer program was developed to simulate the versine chord measurements. The virtual measuring tool allows using a various measurement chord length. This analysis allows determining the geometric regions of the change of main directions, in which the length of the chord have an important impact on the shape of the versine signal

Designing of the rail track’s geometrical systems with the adjustment for the GPS system

W pracy przedstawiono kolejny moduł opracowywanego w Politechnice Gdańskiej programu komputerowego SATTRACK do wizualizacji, oceny i projektowania trasy kolejowej, dostosowanego do techniki ciągłych pomiarów satelitarnych. Jest to moduł TRACK_POL, służący do tworzenia poligonu kierunków głównych trasy kolejowej. Zapisane w pliku tekstowym współrzędne prostych wykorzystuje się do wyznaczenia ich równań w państwowym układzie odniesień przestrzennych 2000. Mając wyznaczone równania wszystkich prostych, jesteśmy w stanie określić współrzędne punktów głównych trasy oraz kąty zwrotu. Pokazano opis funkcjonowania programu oraz przykład jego zastosowania obejmujący nałożenie poligonu na kilkudziesięciokilometrowy odcinek pomierzonej satelitarnie linii kolejowej. Wyjaśniono również zasady wykorzystania programu w celu przygotowania danych do oceny odcinków trasy położonych w łuku.The next module of the computer programme SATTRACK carried out at Gdansk University of Technology for visualization, assessment and designing of the railway routes which is adjusted to the technic of continuous satellite measurements have been presented in the paper. The module is called TRACK_POL, and it is used to create the range of main directions of railway route. The coordinates saved in the text file are used to calculate their equalizations in domestic reference space frame 2000. Having calculated equalizations for all lines, you can define the coordinates of the main points of the route and the turning angle. The description of programme functioning and an example of its application have been given. The rules of programme usage to prepare data for assessment of the route sections located in the arc have been explained

Universal computer program for designing the area of intersection of main directions

W pracy przedstawiono kolejny program komputerowy stanowiący implementację algorytmu obliczeniowego dotyczącego projektowania zmiany kierunku trasy kolejowej, dostosowanego do techniki ciągłych pomiarów satelitarnych. Program ten ma charakter uniwersalny, gdyż w ogólnym przypadku obejmuje wprowadzenie do układu geometrycznego dwóch łuków kołowych o różnym promieniu, czyli zastosowanie łuku koszowego. Może się to okazać szczególnie przydatne podczas projektowania regulacji osi istniejącego toru, kiedy określenie obu kierunków głównych trasy okazuje się niemożliwe. Rozwiązanie problemu projektowego wykorzystuje zapis matematyczny i polega na wyznaczeniu uniwersalnych równań opisujących całość układu geometrycznego. Odbywa się to sekwencyjnie, obejmując kolejne fragmenty tegoż układu. Opisano podstawowe funkcje i działanie opracowanego programu komputerowego. Zastosowana w programie analityczna metoda projektowania umożliwia generowanie kolejnych wariantów w sposób natychmiastowy, bez jakichkolwiek ograniczeń. Program zawiera narzędzia ułatwiające ocenę praktycznej przydatności poszczególnych rozwiązań geometrycznych. Pokazano również ciąg uzyskanych przykładowych rozwiązań.This paper presents the next version of computer program that is a numerical implementation of an algorithm for design the horizontal arc area. The program is adapted to the technique of continuous satellite measurements. The universal character of the program enables for creating more general geometrical layouts such as e.g. two arcs of different radii. It can be particularly useful in the project of adjustment of track axis when the identification of both directions of the route turns out to be impossible. The solution of the design problem uses a mathematical notation and universal equations describing the entire geometry layout are established. The process is done in sequential steps by defming the next parts of the whole layout. The basic features and operation of a developed computer program have been presented. The used analytical approach in designing lets instantaneously generate the set of variants, without any restrictions. The program also includes a tool to assess the practical suitability of particular variant. Finally the exemplary sequence of obtained results is presented

The computer program to design the intersection area

W pracy przedstawiono metodę projektowania odcinków trasy kolejowej położonych w łuku, w której zastosowano analityczną formę opisu za pomocą odpowiednich formuł matematycznych. Jest to szczególnie przydatne w przypadku korzystania z danych uzyskanych z ciągłych pomiarów satelitarnych. Algorytm obliczeniowy zaimplementowano w opracowanym programie komputerowym. Opisano podstawowe funkcje i działanie tego programu. Pokazano ciąg uzyskanych przykładowych rozwiązań, wykazując, że zastosowana w programie analityczna metoda projektowania umożliwia generowanie kolejnych wariantów w sposób natychmiastowy, bez jakichkolwiek ograniczeń. Program zawiera również narzędzia ułatwiające ocenę praktycznej przydatności poszczególnych rozwiązań geometrycznych.A method for designing of the railway sections located in the horizontal arcs, that uses an analytical formalism with appropriate mathematical formulas has been presented in the paper. It is especially useful when the designer disposes the data obtained from the continuous satellite surveying. The algorithm of calculations is implemented in a computer program developed in SciLab platform. The basic functions and operations of the program have been described. The sequence of obtained exemplary solutions, demonstrating that operating in the analytical method allowing for generating the following variants instantaneously, without any restrictions, have been also presented. The program also includes a tool to help in assessment of the practical suitability of particular geometric variants

The Analysis of Prospects in Elongation of the Railway Transition Curves

W artykule przedstawiono analizę problemu wydłużania krzywych przejściowych, wykorzystując do tego celu analityczną metodę projektowania. Podstawą analizy były obliczenia numeryczne przeprowadzone dla zestawu parametrów charakteryzujących standardowy układ geometryczny: krzywa przejściowa – łuk kołowy – krzywa przejściowa (w wersji niesymetrycznej). Ocenie poddano różnice rzędnych poziomych istniejącego układu oraz układu z wydłużonymi krzywymi przejściowymi. Analityczny model zawiera sformułowane zależności teoretyczne dla poszczególnych stref układu geometrycznego, z zachowaniem występującego promienia łuku kołowego oraz przy jego modyfikacji. Rozpatrzono kwestie wpływu wielkości promienia łuku kołowego i kąta zwrotu trasy na uzyskane efekty. Bazując na teoretycznych założeniach, opracowano efektywny algorytm numeryczny umożliwiający analizę wariantową wydłużenia krzywych przejściowych. Według tego algorytmu wyznaczono rozkłady różnic rzędnych osi toru i sprawdzono, jak kształtują się względne różnice analizowanego układu w procesie wydłużania krzywych przejściowych. Rozpatrywano możliwości modelowania rozkładu różnic położenia osi toru przez różnicowanie zasadniczego, tj. wyjściowego promienia łuku kołowego. Zaproponowano sposób wyznaczania wartości tego promienia na drodze optymalizacji. W tym celu zdefiniowano wskaźniki do oceny procesu oraz ograniczenia determinujące możliwość wykonania wygenerowanych wariantów projektowych.In the presentation, an analysis of the problem of transition curves extension has been discussed. For this purpose an analytical design method was implemented. The basis for the analysis was numerical calculations which were carried out for a wide set of parameters characterizing the standard geometric layout: transition curve – circular arc – transition curve (asymmetrical version). Obtained differences between the existing horizontal layout and the system of extended transition curve has been presented. For this purpose, suitable theoretical relations within the layout (for each geometrical zone) were formulated, keeping the radius of both the initial constant arc and the modified one. Moreover, an influence of the constant arc’s radius value and the value of an intersection angle on the obtained results of this process has been evaluated. Based on theoretical assumptions, efficient numerical algorithm enabling the analysis of transition curves extension has been developed. By the use of the algorithm the set of track displacement’s distributions have been investigated. The possibility of modeling of the track position differences distribution by varying the output radius of the arc was considered. In the paper a method of determining the new value of radius by optimization was proposed. For this purpose the indicators for assessing the process as well as restrictions determining the possibility of the implementation the design variants have been defined

Analysis of ARROW Waveguides

NRC publication: Ye