Multiparametrische Stimmprofildifferenzierung zu männlichen und weiblichen Normalstimmen auf der Grundlage akustischer Analysen

Zusammenfassung

Hintergrund: Zur Erstellung von Stimmprofilen zur männlichen und weiblichen Normalstimme wird auf eine Methode zur verbesserten quantitativen Erfassung von Stimmqualität aus dem akustischen Sprachsignal zurückgegriffen.

Methode: Als Grundlage zur Entwicklung der Analysemethode dienten stimmgebungsbezogene Parameter, wie sie von Stevens und Hanson (1994) vorgeschlagen wurden. Vokalproduktionen von 300 stimmgesunden erwachsenen Personen (150 männliche und 150 weibliche) wurden herangezogen.

Ergebnisse: Für beide Geschlechter getrennt wird ein mittleres Stimmprofil präsentiert. Hier belegen die signifikant unterschiedlichen Mittelwerte der Analyseparameter die Notwendigkeit einer separaten Bearbeitung männlicher und weiblicher Signale. Darüber hinaus liefern Clusterverfahren zur geschlechtsgebundenen Subgruppendefinition für beide Geschlechter stabile Untergruppen, die normalstimmliche Stimmprofilgruppen repräsentieren. Dabei können zum einen die für die Differenzierung am besten geeigneten Parameter der Methode ermittelt werden. Zum anderen kann durch die erreichte Gruppendifferenzierung auf ein von individueller Variation geprägtes Kontinuum innerhalb der normalstimmlichen Phonation aufmerksam gemacht werden.

Schlussfolgerungen: Die Relevanz der Analysemethode kann anhand der bei der Stimmqualitätsbeschreibung notwendigen physiologischen Interpretierbarkeit der Analysedaten herausgestellt werden.

Abstract

Background: An improved method to obtain voice quality parameters from the acoustic speech signal is presented and applied to the determination of voice profiles.

Methods: The method is based on voice parameters proposed by Stevens and Hanson (1994). Vowel productions of 300 adult speakers (150 male and 150 female speakers) without any known voice pathologies were considered.

Results: In a first step, gender differentiated mean normal voice profiles are presented. The significant differences between male and female speakers indicate the necessity for separate treatment of the two groups. In a second step, a clustering technique differentiates three numerically substantial subgroups for male and female speakers. Over and above that, the acoustic parameters with the best potential for subgroup differentiation are determined. Additionally, a continuum containing individual variation within normal phonation is shown.

Conclusions: The relevance of the analysis method is supported by the possibility of a physiological interpretation of the voice data.

Schlüsselwörter

Akustische Stimmanalyse - automatisierte spektrale Messungen - multiparametrische Stimmqualitätserfassung - geschlechtsspezifisch differenzierte Stimmprofilgruppen - physiologische Interpretierbarkeit der Analysedaten

Key words

Acoustic voice analysis - automated spectral measurements - multi-parameter voice quality categorisation - voice profile, gender differentiated - physiological interpretation of the voice data

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