XXVII Открытая конференция студентов-филологов в СПбГУ

Акустические проявления в голосе признаков заболевания голосового аппарата

Софья Ильинична Курякова
Докладчик
студент 4 курса
Санкт-Петербургский государственный университет

157
2024-04-26
16:15 - 16:30

Ключевые слова, аннотация

Для представителей речевых профессий наиболее важным является сохранение удовлетворительного качества голоса и ранняя диагностика дисфонии. Акустический анализ в настоящий момент широко применяется не только для практических фонетических задач, но и для оценки голосовой функции и обнаружения патологических состояний голосового аппарата. Для этого производится расчет параметров, позволяющих выявить апериодичность колебания голосовых складок и наличие турбулентного шума в речевом сигнале.

Тезисы

Ключевые слова: акустический анализ; голосовые расстройства; вокальная речь; дисфония; Praat

Особенность данной работы состоит в сравнении значений акустических параметров в речевом и певческом профилях. Кроме того, анализу подвергаются как гласные звуки реализованные изолированно, так и извлеченные из речевой цепи. Цель настоящего доклада заключается в анализе специфических голосовых характеристик при наличии патологии и в норме. В задачи входит определение наиболее показательных акустических параметров, нахождение общих тенденций для различных манер реализации гласных звуков и клинических картин. В данном докладе будут представлены результаты анализа речевых сигналов в речи и пении у пациентов в здоровом и патологическом состоянии голосового аппарата.
Материалом для исследования послужил корпус аудиозаписей чтения фонетического текста, изолированного произнесения шести монотонных русских гласных в речи и пении в трёх регистрах (в среднем, низком и высоком регистрах). Перед записями врачом-фониатром были проведены осмотр органов голосового аппарата и поставлен диагноз. Запись проводилась с использованием записывающего устройства Roland R-09HR и петличного микрофона Audio-Technica. Сигнал был записан в формате .wav с частотой дискретизации 44100 Гц на 16 бит (качество CD диска). В эксперименте участвовали дикторы обоих полов в разных возрастных группах с различными состояниями голосового аппарата. Основную часть участников составили профессиональные вокалисты и дети-солисты. Общая длительность аудиозаписи для каждого участника эксперимента составила 4—5 минут. Акустический анализ был реализован с помощью программ для фонетического анализа речи Praat и Wave Assistant. Основными параметрами для анализа послужили средняя ЧОТ (частота основного тона, в Гц), джиттер и шиммер, NHR (Noise-to-Harmonic Ratio).
Нарушения работы голосовых складок проявляются в невозможности сохранения стабильных периодов звука. Случайные колебания по частоте или амплитуде возможно отслеживать с помощью джиттера и шиммера. Повышение названных показателей, как правило, связано с присутствием фрикативных шумов, придыхания. В результате сравнения значений джиттера и шиммера в разных манерах реализации гласных наблюдалась корреляция между увеличением ЧОТ и уменьшением акустических показателей джиттера и шиммера, что может быть принято во внимание для оценки голоса вокалистов. По результатам исследования, для оценки певческого голоса в высоком регистре наиболее информативным является HNR, т. к. показатели джиттера и шиммера в данной манере реализации существенно снижаются. Данный параметр позволяет оценить наличие турбулентного шума, возникающего из-за неполного смыкания голосовых складок при патологии. В настоящем исследовании для каждого гласного были произведены расчеты данного параметра. Следует отметить, что гласный u отличался особо высоким показателем HNR. Наиболее низкие значения HNR наблюдались при анализе гласных, пропетых в низком регистре. Кроме того, наличие голосовых заболеваний влияет на ЧОТ, амплитуду, формантную структуру. Такие изменения возможно отследить при анализе звуковых сегментов внутри речевой цепи, напр., при анализе гласных в записях чтения фонетического текста.