Post on 12-Jan-2016
description
Akoestische maten voor de automatische beoordeling van
verstaanbaarheid in dysartrische spraak een case study
Thordis Neger
Achtergrond
• E-learning gebaseerde spraaktherapie (EST) (Beijer, et al., 2009)
• Pitch Limiting Voice Treatment (de Swart, et al., 2003)
• “Speak loud and low”• Hypokinetische dysartrie (dysartrie t.g.v. ziekte van Parkinson)
• Training procedure
Inleiding
• Onderscheiden van vier dimensies in spraakverstaanbaarheid (van
Nuffelen, et al., 2009; Yunusova, et al., 2005)
1. Articulatie2. Prosodie3. Stem4. Resonantie
• Articulatie en prosodie hebben sterkste invloed op verstaanbaarheid (de Bodt, et al., 2002)
Inleiding
Kenmerken van hypokinetische dysartrie (Dharmaperwira-Prins, 2002)
• Algemeen- Beperkt bereik van bewegingen- Individuele bewegingen zijn langzaam en hebben weinig kracht
• Spraakafwijkingen- Monotonie- Verminderde nadruk- Gebrek aan dynamiek- Onnauwkeurige medeklinkers
Beperking in hypokinetische spraak
Akoestische maat
- bewegingsrestrictie - grootte van de klinkerdriehoek (VSA)
- traagheid en bewegingsrestrictie - transitiegrootte- transitieduur van F1 en F2- transitiehelling
-verminderde (fijn)controle van de articulatoren
- spectrale helling in het spectrum - mate van stem van /s/
- monotonie - F0
- F0 variabiliteit
Inleiding
Inleiding
• Onderzoeksvragen
– Welke akoestische maten laten significante verbeteringen zien ten gevolge van interventie met EST?
– Wat is de correlatie tussen maten van VSA, F1 en F2 transities, spectrum van /s/, grondfrequentie enerzijds en de mate van verstaanbaarheid anderzijds?
Methode - spraakmateriaal
• Patiënt met hypokinetische dysartrie (69 jaar, ♂, Parkinson gediagnosticeerd 1999)
Methode – verstaanbaarheidsmeting
• 20 luisteraars (10♂, 10♀) in twee leeftijdsgroepen (21-30 jaar, 51-60 jaar)
• 4 luisteraars per meetmoment (een man en een vrouw per leeftijdsgroep)
• Afhankelijke variable: % orthografisch correct getranscribeerde sleutelwoorden
measurement point
Methode
Spraakmateriaal Maten Formules- /a/ (b.v. baan)- /i/ (b.v. biet)-/u/ (b.v. boef)
- VSA (Hz²)
- nasaal +/ɑ/ (b.v. markt, pan)- nasaal +/a/ (b.v. raam, smaak)- /iɑ/ en /jɑ/ (b.v. diamanten)
- Transitiegrootte(Hz)- Transitieduur (ms)- Transitie helling (Hz/ms),
- initiaal (b.v. sap, sier, soep, soort)- finaal (b.v. tas, vies, roes, doos)
- Amplitude piek > 4kHz (dB)- Amplitude pieken in de regio van de eerste drie formanten, AF1, AF2 en AF3 (dB)- Amplitude van F1 in aangrenzende klinker, AV1 (dB)
- tekst - F0 (Hz)- SD of F0 (Hz)
• Ruis spectrum van /s/ wordt vooral bepaald door positie en vorm van de tong
• Gemiddeld spectrum over 100ms voor en na de transitie van /s/ naar de aangrenzende klinker
• Spectrale helling - Maat voor het verschil in sterkte tussen midden en hoge (>4 kHz) frequenties in /s/- Normale productie wordt gekenmerkt door een verschil van 5-20 dB- Amplitude piek beneden 4kHz: constrictie in een posteriore positie- Geen amplitude piek in hoge frequenties: anterior tongpuntpositie (addentaal)
• Maat van stem- Maat van stemhebbendheid in /s/ in relatie tot de aangrenzende klinker- Normale productie wordt gekenmerkt door een verschil van minimaal 20 dB
Methode – spectrale maten van /s/
Uit: Chen & Stevens (2001)
Methode – spectrale maten van /s/
Uit: Chen & Stevens (2001)
Spectrale helling
Maat van stemhebbendheid
averaged spectrum
smoothed spectrum
Results
• VSA, formanttransities en spectrale helling /s/ laten geen significant verschil tussen de meetmomenten zien
• Effect van interventie
measurement point measurement point
measurement point
Maat van stem F0 SD van F0
Results
VSA F1 transitie-grootte
F1transitie-duur
F1transitie-helling
F2transitie-grootte
F2transitie-duur
Verstaan-baarheid
.056 .539 .464 .006 .500 .395
F2 transitie-helling
Spectrale helling
Maat van stem F0 SD van F0
Verstaan-baarheid
-.350 .053 .851* .242 .847*
Pearson correlatie-coefficienten tussen akoestische factoren enerzijds en maat van verstaanbaarheid anderzijds
Discussie
• Significante verbeteringen in maat van stemhebbendheid, F0 en F0 variabiliteit meteen voor en na de therapie- Maten die laryngale of respiratorische mechanismen weergeven- Interventie of levodopa effect?- Geen consistent F0voor de therapie
• Significante verbeteringen in F0 ook na einde van de therapie - Hoskam et al. (2009) vinden consistent interventieeffect op F0 op foneem-,
woord- en zinsniveau1) Metingen op tekstniveau
- Geen generalisatie (EST oefeningen alleen op foneem-, woord- en zinsniveau)- Hogere werkdruk op tekstniveau
2) Verschil in F0 variabiliteit3) Gebruik van verschillende intonatiecontouren (Gussenhoven et al., 2003)
Discussie
• Link tussen maat van stem en verstaanbaarheid- Glottale coordinatie- Discriminatie van stemhebbende en stemloze segmenten
- Distinctief kenmerk in het Nederlands
• Link tussen F0 variabiliteit en verstaanbaarheid- F0 variabiliteit gaat samen met duidelijkere articulatie- F0 variabiliteit geeft linguistische cues (bv. klemtoon)
- F0 variabiliteit helpt voor segmentatie (Laures & Weismer, 1999)
- Voor prominentie: meer aandacht (Laures & Weismer, 1999)
• Link tussen akoestische maten enerzijds en verstaanbaarheid anderzijds mogelijk afhankelijk van onderliggende stoornis
Conclusie
• Interventie met EST lijkt vooral effect op laryngale en glottale mechanismen te hebben
• Resultaten bevestigen de grote invloed van prosodie op de verstaanbaarheid van patienten met hypokinetische dysartrie
Bedankt voor de aandacht!