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• Sandra Muñoz

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• Ingenieria Eléctrica

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ANÁLISIS ACÚSTICO DE LA VOZ ESPECTROGRAFÍA E ÍNDICES DE PERTURBACIÓN ACÚSTICA

Evaluación funcional

Estudio aerodinámico

Espectrografía

Electroglotografía

PRAAT

Exploración neurofisiológica Laboratorio de Voz

Wave Surfer

Programas de Análisis acústico

Speech Filig system

Gram

Programas de grabación

Anangraf Android

iOS

Un poco de historia…

Helmholzt (1863) - Análisis de componentes del sonido a través del oído

- Resonadores

Técnicas instrumentales - Steinberg 1934 - Young, Schuk, 1943

Espectógrafo del sonido Laboratorios Bell Telephone Koening et al, 1946

2ª guerra mundial: análisis de mensajes

Transformación a señal digital (computacional)

1. Obtención de la muestra 

Lugar: Escaso ruido externo, o aislado acústicamente



Emisión: /a/ al menos 3 segundos; frases; glissando, etc. Idealmente en tono e intensidad confortables



Micrófono: Baja impedancia, curva de respuesta de frecuencia plana (20-20.000 Hz), unidireccional, de condensador, a 20 cm de la boca.

Análisis acústico

Medida indirecta del patrón vibratorio de las cuerdas vocales

Forma del tracto vocal y sus variaciones en el tiempo

vocales

Análisis Acústico Ventajas

Desventajas

•Identificar componentes de la disfonía •Valorar la evolución, evaluación transterapéutica •Sencilla utilización

•Variabilidad de la emisión •No sirve valorarlo por si solo •Falta de estandarización de los resultados, unidades imprecisas

Análisis acústico 

FRECUENCIA DE MUESTREO 

Teorema de Nyquist: No es necesaria una frecuencia infinita para retener toda la información de la señal.



Frecuencia mínima de muestreo debe ser al menos del doble de la frecuencia máxima 

Frecuencia de muestreo: muestras x segundo

Análisis acústico 

Frecuencia de muestreo 



Teorema de Nyquist

Selección de la muestra: 

Para el análisis  no considerar ataque ni “filatura” (final de emisión)



Mínimo 250 mseg.

Análisis Acústico: Frecuencia

 F0

= TMH?

 Rango

frecuencial: 80-500 hz (voz hablada)

 Extensión  Análisis

tonal: Pich min / Pich máx.

del contorno en el eje temporal

Análisis Acústico: Intensidad



Forma de la onda sonora: "onda sonora y contorno adecuado para emisión dada" si la amplitud va cambiando en el eje temporal "la forma y la amplitud se van modificando a medida que transcurre la amplitud en el eje temporal“



Frecuencia v/s intensidad: Intensidad se mantiene estable a medida que aumenta la frecuencia, o son independientes

ESPECTROGRAMA 

Banda ancha (0.005): mejor análisis de los fenómenos del habla. Buena resolución espectral



Banda angosta (0.03): mejor análisis de los armónicos de la voz. Mejor resolución temporal

Formante: análisis 

Frecuencia: Fant (1956) “pico de la envolvente que encierra los picos de los armónicos”



Ancho de Banda: Diferencia que hay entre los dos picos 3 dB más debajo de la frecuencia del formante. A menor valor, mas aprovechamiento deenergía





Hasta 2000 hz el promedio es de 50 hz



F1: 80 Hz



F2: 100 Hz



F3: 120 Hz

Nivel de intensidad: dB del formante, otorga la naturalidad del sonido

Análisis de Armónicos 

Presencia de armónicos estables en toda la emisión



Armónicos presentes hasta zonas agudas (“se observan armónicos en toda la franja frecuencial” “se empiezan a perder a partir de … "presenta armónicos en las frecuencias bajas hasta 1500 hz, zona a partir de la cual comienzan a desdibujarse y comienzan a ser reemplazados por ruido, a partir de los 2500 hz. A nivel perceptual podemos consierar un soplo, o escape de aire lo que se refleja en el espectrograma por la debilidad armónica y la presencia de ruido.”)



Presencia de subarmónicos



Ausencia de armónicos  soplocidad

ASPEREZA= SUBARMÓNICOS

Parámetros de ruido

Medidas de Perturbación 

Qué tan estable o variable es la emisión del sonido



Son útiles solo en ciertos casos, ej:



Según National Center for Voice and Speech: VOZ TIPO 1, 2 Y 3

Tipo 1 • Señales casi periódicas • Confiable por si solo. (cuando son menores a 5%)

Tipo 2 • Intermitencias, subarmónicos, aperiodicidades • requiere apoyo de análisis espectral

Tipo 3 • Señales caóticas, aperódicas • No es útil, mejor GRBAS o RASATI

Medidas de Perturbación: Jitter 

Variaciones de la frecuencia ciclo a ciclo



Causas:





Neurológicas: Por falta de control del sistema nervioso sobre los músculos vocales



Aerodinámicas: Cuando hay un defecto del cierre glótico que puede provocar un escape de aire que haga vibrar irregularmente las cuerdas.



Mecánicas: cuando hay asimetrías en la masa de las cuerdas o cambios en las propiedades biomecánicas de éstas.

Importante: descartar inicio y final de la emisión.

Medidas de perturbación: jitter

Medidas de perturbación: Shimmer 

Disminuye al aumentar la intensidad

ANÁLISIS ACÚSTICO DEL CANTO 

Formante del cantante: Acumulación de energía en los formantes altos, cercano a 3000 Hz (Evaluar en /u/ /a/, nunca en la /i/ porque de por si refuerza F3)



Sopranos: coincidencia de armónicos bajos con F1 y F2  fenómeno de cobertura

Análisis acústico del canto 

registro modal o de pecho: predominio del segundo armónico. El coeficiente de contacto es alto, el contacto cordal es espeso.



belting: sigue predominando el 2o armónico, pero es de cabeza.



el de cabeza pasa el predominio del 2o armónico al primer armónico.

Análisis acústico del canto 

Vibrato 

Rate

*Formante del hablante: refuerzo del F3.

vibrato