energie explorium

Poruchy hlasu a řeči
•základní pojmy
– F0, F1, F2
•vývoj hlasu
– věkově závislé akustické charakteristiky
• zpěvní hlas
• poruchy hlasu
– subjektivní hodnocení
– metody objektivního posouzení hlasu
• poruchy řeči
– subjektivní hodnocení
– metody objektivního hodnocení řeči
Hlasové ústrojí
Artikulační ústrojí
Hlasové ústrojí
Akustický model artikulačního ústrojí
• hlasitost
• F0
• F1, F2, F3, F4
Hlasové ústrojí
Hlasové ústrojí
Spektrum hlasivkového tónu
• F0
• F1, F2, F3, F4
• energie
+ spektrum vokálního traktu
parametry hlasu
Generování samohlásek
A
E
I
O
U
Audio demonstrace modifikace harmonického zdroje tvarováním „hlasového ústrojí“
[San Franciso Exploratorium]
E
A
O
I
U
Základní hlasivkový tón
`
f0typ [Hz]
f0min [Hz]
f0max [Hz]
muži
ženy
125
225
80
150
200
350
děti
300
200
500
. Rozsah hlasivkového tónu v řeči
Změny v rychlosti kmitání hlasivek vnímáme jako změny
v základní periodě hlasivkového tónu, resp. v základní frekvenci f0.
Základní perioda je ovlivněna vlastnostmi hlasivek
(jejich pružností, hmotností a délkou).
Základní hlasivkový tón
`
. Rozsah hlasivkového tónu v řeči
Základní hlasivkový tón
1
1
1 perioda samohlasky "a"
samohlaska "a"
0
0
-1
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36 0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
0.41
-1
0.352 0.353 0.354 0.355 0.356 0.357 0.358 0.359
---> cas [s]
0.36
0.361
T0 = 1/f0
1.5
10
f2
8
f0 = 1/T0
f1
6
amplitudove spektrum
amplitudove spektrum
1
f3
4
0
0
0
f3
f1
0.5
f0
2
f2
500
1000
1500
2000
2500
---> frekvence [Hz]
3000
3500
4000
0
500
1000
1500
2000 2500
---> frekvence [Hz]
3000
3500
4000
. Vztah základní frekvence, základní periody a formantových frekvencí
vlevo: časový průběh a periodogram pro dlouhý samohláskový úsek
vpravo: časový průběh a periodogram pro jednu periodu
Základní hlasivkový tón
1
1
0.5
0.5
0
0
-0.5
-0.5
-1
---> frekvence [Hz]
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
---> frekvence [Hz]
4000
0.3
---> cas [s]
3000
2000
1000
0
0.1
0.2
4000
0.3
---> cas [s]
0.4
0.5
3000
2000
1000
0
0
0.1
0.2
0.3
---> cas [s]
0.4
0.5
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36 0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
0.41
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36 0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
0.41
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36 0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
0.41
4000
3000
2000
1000
0
0.6
---> frekvence [Hz]
---> frekvence [Hz]
0
0
samohlaska "a"
slovo "jedna"
1000
500
0
.: širokopásmový (horní) a úzkopásmový (dolní) spektrogram.
Vpravo je zobrazení pro slovo „jedna“, vlevo je detail samohlásky „a“
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
Předzpracování signálu
0.5
0.5
0
-0.5
-1
-1
0.5
1
0.5
0
vystup
1
vystup
1
vystup
vystup
• délka okna by měla být alespoň 20 ms
• normování signálu
• odstranění stejnosměrné složky
• často diferenciátor
• dolní propust s mezní frekvencí do 500 Hz
(event. pásmová propust či banka filtrů)
• pro zvětšení rozlišení se někdy provádí interpolace
• abychom potlačili formantovou strukturu řeči, provádíme
spektrální zploštění pomocí různých nelineárních technik
0
-0.5
0
vstup
1
-1
-1
0
-0.5
0
vstup
1
-0.5
-1
0
vstup
1
-1
-1
0
vstup
1
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
a) normování řečového signálu
b) umocnění na třetí
c) signál, který je menší než prahová úroveň je omezen a
výsledný signál je usměrněn
1
0
samohlaska "a"
-1
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
5
0
-5
0.32
kubicke nelinearni zkresleni
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
4
2
centralni omezeni
0
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
d) trojúhelníkovým FIR filtr – potlačení ostrých špiček
e) nalezení všech lokálních maxim
f) logická filtrace
1.5
1
0.5
"rozmazani spicek" FIR filtrem
0
0.32
0.33
0.34
0.35
1.5
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
1
0.5
nalezeni lokalnich maxim
0
0.32
1.5
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
1
0.5
detekce periody zakladniho tonu
0
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
---> cas [s]
0.38
0.39
0.4
citlivost na nastavení rozhodovacích úrovní a prahů pro daný signál a určitou apl.
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
Příklad detekce základní periody pomocí algoritmů
s dvojí transformací a nelineárním zkreslením ve
frekvenční oblasti
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
X = |S|2
100
f0
1.5
1
1
1
x
50
0
0.5
0
0
1000
2000
3000
4000
0.005
0.01
0.015
0.02
0.005
0.01
0.015
0.02
0.005
0.01 0.015
---> cas [ms]
0.02
10
X = ln|S|
0.4
x
2
0
0.2
2
-10
0
-20
0
1000
2000
3000
4000
3
0.2
0.1
x
2
0
3
X = sqrt(|S|)
4
0
0
1000
2000 3000
---> f [Hz]
4000
Obrazy samohlásek (vlevo) a výsledné průběhy po dvojí
transformaci a nelineárním zkreslení ve frekvenční oblasti
(vpravo). První řádek odpovídá autokoleračním metodám, druhý
kepstrálním a třetí průběh získáme po provedení čtvrté
odmocniny výkonového spektra
Základní hlasivkový tón
a jeho detekce
Postprocessing
signal
1
0.5
0
-0.5
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0
0.2
0.4
0.8
1
ACF
200
100
0
kepstrum
200
100
0
4.odmocnina
200
100
0
0.6
---> cas [s]
.: Detekce základní frekvence v promluvě „jaro už je tady“ pomocí metod
s dvojí transformací a nelineárním zkreslením. Plnou čarou je zobrazen výstup
z detektorů, čárkovaně je zobrazen výstup po filtraci pětibodovým mediánovým
filtrem.
Určování formantových frekvencí
Formanty jsou nazývány energeticky významné
frekvence, které odpovídají rezonančním
frekvencím hlasového ústrojí.
Určování formantových frekvencí
Orientační hodnoty formantů českých samohlásek
I
E
A
O
U
F1
300 .. 500
480 .. 700
700 .. 1100
500 .. 700
300 .. 500
F2
2000 .. 2800
1560 .. 2100
1100 .. 1500
850 .. 1200
600 .. 1000
F3
2600 .. 3500
2500 .. 3000
2500 .. 3000
2500 .. 3000
2400 .. 2900
Porovnání formantových frekvencí v DFT, LPC a kepstrálně
vyhlazených odhadech amplitudových spekter pro
samohlásku „a“
50
F1
40
F2
DFT
F1
DFT
F2
LP
F3
DFT
LP
F3
DFT
LP
cep
LP
F4
30
[dB]
20
DFT
F4
LP
10
F1
F2
cep
cep
0
F4
F3
cep
cep
-10
-20
-30
0
500
1000
1500
2000
2500
---> frekvence [Hz]
3000
3500
4000
X
s
e s
t
a
l
e
v
i
c
e
v z
d
a l
u
j
i
X
4000
3500
frekvence [Hz]
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
cas [s]
1
1.2
1.4
Formantové frekvence získané pomocí LPC analýzy 10. řádu
(výpočtem kořenů polynomu) pro okno délky 30 ms a překrytí 26 ms
X
s
e s
t
a
l
e
v
i
c
e
v z
d
a l
u
j
i
4000
3500
frekvence [Hz]
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
cas [s]
1
1.2
Formantové frekvence určené z vrcholů kepstrálně vyhlazeného
frekvenčního spektra (parametry analýzy: 300 bodů DFT,
30 kepstrálních koeficientů,
Hammingovo okno 30 ms, překrytí 26 ms)
1.4
X
X s
e s
t
a
l e v
i
c
e
vz
d
a l
u
j
i
4000
3500
frekvence [Hz]
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
cas [s]
1
1.2
Trasování formantů pomocí adaptivní banky filtrů
1.4
X
Vývoj hlasu
Anatomické souvislosti
• Óá, Óé
• od narození do dospělosti se délka vokálního
traktu prodlouží přibližně na dvojnásobek
• výrazně se mění geometrické proporce
jednotlivých tkání relativně k délce vok. traktu
(zakřivení v oblasti nosohltanu, sestoupení hrtanu
a příklopky hrtanové, pokles zadní části jazyka)
•
různé struktury dorůstají dospělých rozměrů od
7 do 18 let věku
Vývoj hlasu
•
•
•
očekávaný pokles F0 a formantových frekvencí
absence pohlavního dimorfismu zkoumaných
charakteristik do 6 let
zvětšující se prostor pro pohyb jazyka
Věkově závislé akustické
parametry
•
věková závislost F0
–
vokál A, prodloužená fonace 5 s
Věkově závislé akustické
parametry
•
věková závislost F1 a F2
–
vokály A, I, U prodloužená fonace 5 s
Věkově závislé akustické
parametry
•
věková závislost sibilantů
–
spektrální těžiště /s/
Věkově závislé akustické
parametry
•
srozumitelnost řeči
více slabik
Měření srozumitelnosti
•
srozumitelné
Měření srozumitelnosti
•
patlané
stárnutí hlasu
Zpěvní hlas
Vznik harmonických tónů
• kmitání hlasivek
– (základní frekvence a prvotní harmonická
struktura tónů)
•
vokální trakt
– (zesilování harmonických frekvencí v jeho
rezonančních oblastech)
•
spektrum harmonických tónů
– závisí na velikosti a tvaru rezonančních
prostor
Zpěvní hlas
Přechod nepěvecké techniky
v pěveckou
Akustické změny při operním
zpěvu
- sblížení až propojení 3 původně
oddělených rezonancí vokálního traktu
- vytvoření pěveckého formantového shluku
- spojení 3., 4. a 5. formantu
- navýšení akustické energie v oblasti kolem
3 kHz až o 20 dB
Akustické změny při operním
zpěvu
- sblížení až propojení 3 původně
oddělených rezonancí vokálního traktu
- vytvoření pěveckého formantového shluku
- spojení 3., 4. a 5. formantu
- navýšení akustické energie v oblasti kolem
3 kHz až o 20 dB
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Tvarové rozdíly mezi
jednotlivými druhy zpěvu
Akustické změny při operním
zpěvu
Závěry s porovnáním naivního a školeného zpěvu
ve fonujícím hlasotvorném traktu
-
sestup hrtanu
přitlačení jazyka ke spodině
zvednutí měkkého patra
posud brady dolů a vzad
vyrovnání páteře
Školený zpěv se liší od naivního zpěvu
významných zvětšením objemu rezonančních
prostor nad hlasivkami a to všemi směry
nahoru a dolů, dopředu a dozadu
Poruchy hlasu
• organické
–
–
–
–
záněty,
nádory,
parézy,
úrazy a anomálie
• funkční
– poruchy z přemáhání hlasu
– psychogenní poruchy hlasu
– hlasové neurózy
Subjektivní hodnocení hlasu
• subjektivní hodnocení hlasu pacientem
Voice Handicap Index (VHI)
30 otázek
0=nikdy, 1=téměř nikdy, 2=čas od času, 3=téměř vždy, 4 vždy =>
0-30 minimální potíže s hlasem,
31-60 střední potíže (uzlíky, polypy, ...),
61-120 vážné poškození hlasu (paresy atd.)
• subjektivní hodnocení hlasu lékařem
0
1
2
3
4
5
6
normální hlas
zastřený hlas
mírná dysfonie
středně těžká dysfonie
těžká dysfonie
afonie
bezhlasí po odstranění hrtanu
Metody objektivního
hodnocení hlasu
jsou založeny na:
• fonetogramu
měření hlasového pole zpěvního a mluvního hlasu
• akustických analýzách
základní frekvence
formanty
energie
kvality hlasu
– jitter
– shimmer
– NHR, HNR
Objektivní hodnocení řeči
•
Dysphonia Severity Index (DSI)
– DSI je vypočten z objektivních měření
– DSI - váhovaná kombinace objektivních měření
hlasu:
•
DSI = 0.13 x MPT + 0.0053 x F(0)-High 0.26 x I-Low - 1.18 x Jitter (%) + 12.4
•
•
•
•
F(0)-High [Hz] ... nejvyšší frekvence
I-Low [dB] ... nejnižší intenzita
MPT [s]
... maximální délka fonace
jitter [%]
Metody objektivního posouzení hlasu
Hlasové pole
Hlasové pole
Hlasové pole
Metody objektivního posouzení hlasu
Parametry objektivního
posouzení hlasu
stupeň subharmonických DSH [%]
relativní ohodnocení subharmonických komponent k F0 ve sledovaném
vzorku
stupeň neznělých úseků DUV [%]
počítá se jako poměr znělých a neznělých úseků
index intenzity amplitudového tremoru ATRI [%]
průměrný poměr amplitudy nejvýraznější nízkofrekvenční amplitudové
modulační složky (amplitudový tremor) k celkové amplitudě
analyzovaného signálu
Parametry objektivního posouzení hlasu
frekvenční kolísání Jita, Jitt, RAP, PPQ, sPPQ, vF0
Absolutní jitter vyjádřený v časové míře [µs]
Jitter vyjádřený v procentech [%]
Relativní průměr odchylek délek period [%]
Kvocient odchylek délek period [%]
Průměrovaný kvocient odchylek délek period
1 N 1 (i )
Jita 
T0  T0(i 1)

N  1 i 1
1 N 1 ( i )
T0  T0(i 1)

N  1 i 1
Jitt 
100
1 N (i )
 T0
N i 1
1  N 1 (i 1)
(i )
( i 1)
(i ) 
T

T

T
/
3

T

0
0
0
0

N  2  i  2
 100
RAP 
N
1
T0(i )

N i 1
1 N 4 1 4 (i  r )
T0  T0(i  2) / 5


N  4 i 1 5 r 0
PPQ 
100
1 N (i )
 T0
N i 1
N  sf 1
1
1 sf 1 (i  r )
T0  T0(i  m )


N  sf  1 i 1 sf r 0
sPPQ 
100
N
1
(i )
[%]
 T0
N i 1
vFo 
Koeficient variace základní frekvence [%]
1
N
N
1 N ( j)
(  F0  F0(i ) ) 2

i 1 N j 1
100
1 N (i )
 F0
N i 1
Parametry objektivního
posouzení hlasu
šumové parametry NHR, VTI, SPI
Poměr šumu k harmonickým [%]
poměr energie neharmonických složek v pásmu 1500 až 4500 Hz
k harmonickým složkám v rozmezí 70 až 4500 Hz.
Index turbulence hlasu [-]
poměr energie neharmonických složek v pásmu 2800 až 5800 Hz
k harmonickým složkám v rozmezí 70 až 4500 Hz.
Index měkké fonace [-]
relativní poměr energie neharmonických složek v pásmu 70 až 1600 Hz
k energii ve frekvencích 1600 až 4500 Hz.
Parametry objektivního posouzení hlasu
amplitudové kolísání ShdB, Shim, APQ, sAPQ, vAm
Shimmer [dB]
Shimmer v procentech [%]
Kvocient amplitudových odchylek [%]
Kvocient zprůměrovaných amplitudových
odchylek [%]
Variabilita vrcholů amplitud [%]
1 N 1
ShdB 
20 log( A0(i 1) / A0(i ) )

N  1 i 1
1 N 1 ( i 1)
A0  A0(i )

N  1 i 1
Shim 
1 N (i )
 A0
N i 1
1 N 6
 Ai  ( Ai5  ...  Ai 5 ) / 11
N  11 i 6
APQ 
1 N 1
 Ai
N  1 i 1
N  sf 1
1
1 sf 1 (i  r )
A
 A( i  m )


N  sf  1 i 1 sf r 0
sAPQ 
1 N 1 (i )
A
N i 1
vFo 
1
N
N
(
i 1
1
N
1
N
N
A
j 1
( j)
0
N
A
i 1
(i )
 A( i ) ) 2
Metody objektivního posouzení hlasu
Poruchy hlasu
• Patologické hlasy
– vyšší obsah šumu ve spektru
Jitter:
Jitter (local): 0.617%
Jitter (ppq5): 0.386%
Shimmer:
Shimmer (local): 4.242%
Shimmer (apq5): 1.331%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.972432
Mean harmonics-to-noise ratio: 17.108 dB
Normální hlas
Jitter:
Jitter (local): 0.533%
Jitter (ppq5): 0.316%
Shimmer:
Shimmer (local): 3.418%
Shimmer (apq5): 2.261%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.924519
Mean harmonics-to-noise ratio: 14.144 dB
Normální hlas
Jitter:
Jitter (local): 1.281%
Jitter (ppq5): 0.982%
Shimmer:
Shimmer (local): 7.388%
Shimmer (apq5): 3.286%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.867902
Mean harmonics-to-noise ratio: 10.058 dB
Akutní laryngitída
Jitter:
Jitter (local): 0.451%
Jitter (ppq5): 0.254%
Shimmer:
Shimmer (local): 2.135%
Shimmer (apq5): 1.325%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.992624
Mean harmonics-to-noise ratio: 21.547 dB
Chronická laryngitída
Jitter:
Jitter (local): 0.224%
Jitter (ppq5): 0.128%
Shimmer:
Shimmer (local): 2.848%
Shimmer (apq5): 1.834%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.988356
Mean harmonics-to-noise ratio: 19.693 dB
Edém
Jitter:
Jitter (local): 0.702%
Jitter (ppq5): 0.470%
Shimmer:
Shimmer (local): 10.158%
Shimmer (apq5): 5.419%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.960123
Mean harmonics-to-noise ratio: 13.993 dB
Reinkeho edém
Papilomatosis
před operací afonie
Jitter:
Jitter (local): 10.975%
Jitter (ppq5): 6.398%
Shimmer:
Shimmer (local): 24.315%
Shimmer (apq5): 13.273%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.259662
Mean harmonics-to-noise ratio: -4.675 dB
Jitter:
Jitter (local): 0.777%
Jitter (ppq5): 0.505%
Shimmer:
Shimmer (local): 10.232%
Shimmer (apq5): 6.741%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.970023
Mean harmonics-to-noise ratio: 15.426 dB
Papilomatosis
po excirpacích
Jitter:
Jitter (local): 0.524%
Jitter (ppq5): 0.329%
Shimmer:
Shimmer (local): 3.382%
Shimmer (apq5): 2.555%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.979634
Mean harmonics-to-noise ratio: 18.208 dB
Cysta
Jitter:
Jitter (local): 0.886%
Jitter (ppq5): 0.493%
Shimmer:
Shimmer (local): 4.594%
Shimmer (apq5): 2.494%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.979438
Mean harmonics-to-noise ratio: 17.137 dB
Polyp hlasivky
Jitter:
Jitter (local): 3.653%
Jitter (ppq5): 2.234%
Shimmer:
Shimmer (local): 14.992%
Shimmer (apq5): 8.530%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.791287
Mean harmonics-to-noise ratio: 6.107 dB
Traumatické změny
Jitter:
Jitter (local): 0.506%
Jitter (ppq5): 0.340%
Shimmer:
Shimmer (local): 6.533%
Shimmer (apq5): 4.051%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.930494
Mean harmonics-to-noise ratio: 11.556 dB
Porucha inervace
Jitter:
Jitter (local): 0.584%
Jitter (ppq5): 0.357%
Shimmer:
Shimmer (local): 3.710%
Shimmer (apq5): 1.921%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.988341
Mean harmonics-to-noise ratio: 19.431 dB
Spastická dysfonie
Jitter:
Jitter (local): 3.620%
Jitter (ppq5): 2.803%
Shimmer:
Shimmer (local): 9.950%
Shimmer (apq5): 4.862%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.926358
Mean harmonics-to-noise ratio: 15.238 dB
Hyperkinetická dysfonie
Jitter:
Jitter (local): 1.475%
Jitter (ppq5): 0.960%
Shimmer:
Shimmer (local): 7.161%
Shimmer (apq5): 4.859%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.950643
Mean harmonics-to-noise ratio: 13.010 dB
Psychogenní dysfonie
Jitter:
Jitter (local): 9.208%
Jitter (ppq5): 6.004%
Shimmer:
Shimmer (local): 25.455%
Shimmer (apq5): 15.008%
Harmonicity of the voiced parts only:
Mean autocorrelation: 0.307629
Mean harmonics-to-noise ratio: -3.626 dB
Psychogenní afonie
Poruchy řeči
Porozumění řeči – Wernickeovo centrum
Tvorba řeči – Brocovo centrum
Prováděcí řečová motorika
poruchy fonace – dysfonie a afonie
poruchy artikulace – dysartrie
Schéma korových oblastí
Poruchy řeči
• Afázie – získané poruchy řeči v důsledku poruchy
mozku (cévní mozkové příhody, úrazy a poranění
mozku, nádory, encefalitida, Alzheimerova nemoc,
intoxikace (oxid uhelnatý, drogy, alkohol))
Brocova afázie
Ischem.příhoda, 31 let
Brocova afázie
Ischem. příhoda, 52 let
Wernickeova afázie
Ischem.cévní mozková příhoda 51 let
Amúzie
Ischem.cévní mozková příhoda, 63 let
• Dysartrie – poruchy motorické produkce zvuků na
nesymbolické úrovni (poruchy fonace a artikulace
(mluva), cévní mozkové příhody, úrazy hlavy, stavy po
operacích v oblasti mozkového kmene)
Dysartrie 56 let
Parkinsonovanemoc od 44 let
Dysartrie 71 let, ložisková ischémie mozku
Dysartrie RS 43 let
Dysfónie
Ischem.cévní mozková příhoda 70 let
• Dysfázie – vývojové (vrozené) poruchy řeči
následek poruchy centrálního zpracování řečového
signálu, vždy je příznakem opožděný vývoj řeči
Mateřídouška Různobarevný
1. Nemocný
2. Nemocný
3. Nemocný
4. Nemocný
5. Nemocný
Televize
Popelnice
Motovidlo
Metody hodnocení řeči
Poruchy plynulosti řeči
• koktavost
– nemocní si poruchu uvědomují
– až strach z mluvení (logofobie)
– výskyt po celém světě, bez ohledu na
vzdělání, rasu, hospodářskou úroveň
– v minulosti 0,5 až 1,5%, dnes až 5% dětské
populace
– více u mužů (až 8x), u dvojčat (14,4% u
jednovaječných, 22,7% u dvouvaječných), u
leváků (22,5%)
Metody objektivního
hodnocení řeči
Poruchy plynulosti řeči
• koktavost
– příčina – není známa
– dědičnost, negativní vliv sociálního prostředí,
psychotraumata
• projevy
–
–
–
klony (repetice) – opakování hlásek, (slabik, slov)
tony (prolongace) – prodlužování hlásek
bloky uvnitř slov
• terapie – až 250 postupů
–
DAF (Delayed Auditory Feedback)
Ukázky - koktavost
Subjektivní hodnocení
• popis indexy
– Youngův index - počet neplynulostí vztažený na
počet slov
– Rileyho škála - pro konkrétní příznak 6 stupňů:
0 - neprojevuje se;
1 - je nepostřehnutelný, pokud se nezačne hledat;
2 - náhodným posluchačům je nepostřehnutelný;
3 - uvádí posluchače do rozpaků;
4 - velmi rozptyluje;
5 - úporný a těžký;
• indexy stanovuje foniatr
• každý posuzuje jinak (shoda pouhých 60%) =>
potřeba objektivní metody pro posouzení
vážnosti
Ukázky - koktavost
Bez DAF
DAF 40 ms
DAF 10 ms
DAF 55 ms
DAF 20 ms
DAF 80 ms
DAF 30 ms
DAF 110 ms
Metody objektivního
hodnocení neplynulosti
Parametry v časové oblasti
• parametry založené na VAD
– poměr ticha a řeči
– počet úseků ticha a řeči
– průměrná délka ticha
• parametry zkoumající signál
– počet hran energetické obálky
– obsazení hladin řečového signálu
• parametry zkoumající pravidelnost
– energie
– znělosti
Metody objektivního hodnocení neplynulosti
Nejlepší výsledek
•
Kombinace vybraných 11 parametrů pomocí váženého průměru
– 4 parametry v časové oblasti
– 6 parametrů založených na BD
– 1 parametr založený na GLR
Metody objektivního hodnocení neplynulosti
Nejlepší výsledek
•
Kombinace vybraných 11 parametrů pomocí váženého průměru
– 4 parametry v časové oblasti
– 6 parametrů založených na BD
– 1 parametr založený na GLR
ô1 – odhad (výstup systému)
0
o1
hodnocení
prvního
lékaře
1
2
3
4
0
12
2
1
0
0
1
3
21
3
0
0
2
1
7
30
5
0
3
0
0
6
20
0
4
0
0
0
6
4
•
•
•
Správně:
Chyba o 1:
Chyba o 2:
•
častá chyba – 6 pacientů ze „4“
zaměněno za „3“, druhý lékař
čtyři z nich ohodnotil skutečně
známkou „3“
87 (72%)
32 (26%)
2 (2%)
Dysartrie
porucha řeči
– je důsledkem onemocnění nervové soustavy,
která brání kontrole například nad jazykem,
hrdlem, rty či plícemi
•
u dětí:
– vývojové dysfázie, mozková obrna
•
u dospělých:
– Parkinsonova nemoc,
amyotrofická laterální skleróza
Subjektivní hodnocení dysartrie
Dysartrický 3F test (45 úkolů 0-1-2)
•
F1 Faciokineze
1. rty
2. čelist
3. jazyk
•
F2 Fonorespirace
4. respirace
5. respirace při fonaci
6. fonace
•
F3 Fonetika
7. artikulace
8. prozodie
9. srozumitelnost
Objektivní hodnocení dysartrie
Fonace
•
vibrace hlasivek tvořící zvuk
samohlásky s prodlouženou fonací
Prosodie
•
změny v hlasitosti, pitch periodě
a časování při tvorbě řeči
čtení textu, monolog, emoce, rytmický text
Artikulace
•
modifikace pozice a tvaru řečových orgánů
při tvorbě zvuku
pataka, samohlásky
Dysartrie
Fonace – akustické charakteristiky
• vibrace hlasivek tvořící zvuk
samohlásky s prodlouženou fonací
Jitter, Shimmer, HNR, NHR
Dysartrie
Prosodie – akustické charakteristiky
• změny v hlasitosti, pitch periodě
a časování při tvorbě řeči
čtení textu, monolog, emoce, rytmický text
std F0
std EN
procento pauz
artikulační rychlost (počet slabik za sekundu)
celkový počet pauz odstranění kratších než 60 ms
rytmus (pomocí DTW)
Dysartrie
Prosodie – akustické charakteristiky
Dysartrie
Artikulace – akustické charakteristiky
• modifikace pozice a tvaru řečových
orgánů
při tvorbě zvuku
samohlásky, pa-ta-ka
vokální trojúhelník
pa-ta-ka DDK diadochokinéze
rychlost
pravidelnost (rozptyl maxim)
VOT
Dysartrie
Artikulace – akustické charakteristiky
Dysartrie
Artikulace – akustické charakteristiky
• návrh nových původních parametrů
JASA 2011