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) Articulatie Prosodie Stem 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 Inleiding 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 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)

Methode – spectrale maten van /s/ 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 Uit: Chen & Stevens (2001)

Methode – spectrale maten van /s/ Maat van stemhebbendheid Spectrale helling smoothed spectrum averaged spectrum Uit: Chen & Stevens (2001)

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 Pearson correlatie-coefficienten tussen akoestische factoren enerzijds en maat van verstaanbaarheid anderzijds VSA F1 transitie-grootte F1 transitie-duur transitie-helling F2 transitie-grootte 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*

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 zinsniveau 1) Metingen op tekstniveau Geen generalisatie (EST oefeningen alleen op foneem-, woord- en zinsniveau) Hogere werkdruk op tekstniveau 2) Verschil in F0 variabiliteit 3) 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!