Ses Analizi
Akustik Ses Analizi Ne Amaçla Kullanılır?
Ses fonksiyonunun akustik analizi, ağızdan yayılan sinyallerin dikkatle incelenmesi ile altta yatan larengeal (gırtlak ile ilgili) patoloji hakkında anlamlı bilgiler edinebilmek amacıyla kliniklerde sıklıkla kullanılır. Akustik çalışmalar, sadece ses üzerinde yapıldığından girişimsel işlemler değildir. Canlı olarak ya da kaydedilmiş ses kullanılarak yapılabilir.
Akustik Ses Analizi Yapılırken Nelere Dikkat Edilmelidir?
Akustik analiz için kullanılan verilerin doğruluğunun sağlanabilmesi için, uygun teknik ve usule ilişkin protokollerin kullanılması önemlidir. Akustik kayıt, en uygun şekilde, profesyonel düzeyde kapasitif bir mikrofon kullanılarak, ağıza 3-4 cm uzaklıkta, 45-90 derece açı ile (off-axis) yapılabilir. Ağız ile mikrofon arasındaki uzaklığı sabitlemek için başa takılan bir mikrofon da tercih edilebilir. Çevre gürültüsü ve oda içi yankı önlenmeli ve mümkünse ses yalıtımlı bir oda kullanılmalıdır. Veri ya doğrudan dijital olarak bilgisayara kaydedilmeli ya da dijital odyo teyp (DAT) teknolojisi kullanılarak depolanmalıdır.
Sesin Akustik Değerlendirmesinden Elde Edilen Bilgiler – Veriler - Analiz Araçları Nelerdir?
Sesin akustik değerlendirmesinde sıklıkla kullanılan analiz araçları:
- Temel Frekans
- Şiddet
- Ses Aralığı Profili
- Spektrografi ve Spektral Ölçümler
- Pertürbasyon Ölçümleri
- Doğrusal Olmayan Ölçümler
Akustik Ses Analizinde Temel Frekans (F0) Nedir?
Temel frekans, ses kıvrımlarının saniyede titreşim sayısına karşılık gelir, birimi Hertz (Hz) olarak ifade edilir. Perde algısında birincil faktördür. Temel frekans (F0), hastanın F0 aralığında hedeflenmiş bir seviyede, rahat hissettiği bir perdede çıkarılan uzatılmış bir ünlü örneğinden ya da konuşma veya okuma sırasında ölçülebilir. Tipik konuşma temel frekans (F0) değerleri; yaş, cinsiyet, psikolojik durum, şiddet ve konuşma eylemine göre değişir.
Temel Frekans (F0) Normal Değerleri
Ergenlik öncesi kız ve erkeklerde ortalama 220 ile 240 Hz civarında iken; erişkin kadınlarda 200-220 Hz, erişkin erkeklerde ise 100-120 Hz aralığındadır. Cinsiyete bağlı fark, yaşamın ileri dönemlerinde azalır; kadınlardaki konuşma temel frekansı (F0) azalırken, erkeklerdeki artar.
Temel frekans (F0), öncelikle ses kıvrımı uzunluğu, kütlesi ve gerginliğinden etkilenir. Bu parametrelerden bir ya da birkaçı normal kişisel farklılıklara ya da patoloji varlığına bağlı olarak değişebilir. Erişkinlerin ses kıvrımları çocuklarınkinden daha uzundur ve kütlesi daha büyüktür. Bu nedenle F0 değeri daha düşüktür; benzer şekilde erkek ses kıvrımının uzunluğu ve kütlesi kadınınkinden daha büyüktür ve F0 değeri daha düşüktür.
- Aşırı yüksek F0, kısıtlı ses kıvrımı uzunluğu ve kütlesinden (larengeal perdeye veya ergenlik çağındaki erkeklerdeki androjen eksikliğine bağlı olduğu gibi) veya artmış kas-iskelet gerginliği ve larengeal postürden kaynaklanabilir.
- Aşırı düşük F0, artmış ses kıvrımı kütlesinden (ses kıvrımı ödemi veya polipoid dejenerasyon ya da kadınların androjene maruziyetinde olduğu gibi) veya azalmış gerginlikten (süperiyor larengeal sinir nöropatisi ve bozulmuş krikotiroit fonksiyonda olduğu gibi) kaynaklanabilir.
Akustik Ses Analizinde Şiddet Neyi İfade Eder?
Şiddet, ses yüksekliğinin (gürlük) fiziksel karşılığı olarak tanımlanır ve desibel (dB) ile ifade edilir. Ses düzey ölçerleriyle kolayca ölçülebilir. Alternatif olarak, uygun şekilde kalibre edilmiş akustik ses sinyalinin amplitüdü kullanılarak da ölçülebilir. Temel frekansta (F0) olduğu gibi, şiddet ölçümleri uzatılmış sesliler, okuma ya da konuşma eylemleri ve/veya şiddet sınırları (dinamik aralığın ölçümü için) ile ölçülebilir. Vokal şiddet, temel frekans (F0) artışı ile birlikte artma eğilimindedir. Fiziksel ve psikolojik durumun bir fonksiyonu olarak değişir. Ortalamalara bakıldığında, şiddet, tipik olarak çocuklarda erişkinlerden, erkeklerde ise kadınlardan 2 dB daha fazladır. Şiddet, subglotik basınç (Ps) ve ses kıvrımı titreşim amplitüdünün bir fonksiyonu olarak değişir. Normal fonasyon sırasında subglotik basıncın (Ps) artırılması, titreşim amplitüdü ve mukozal dalga hareketini artırır.
Normal Bir Konuşma Sırasında
- Şiddetin artması, iletim tipi işitme kaybına bağlı olarak kendi kendini kontrol edememenin bir göstergesi olabilir.
- Azalmış şiddet ise yetersiz solunum desteği, yetersiz glotik kapanma ve ses kıvrımı titreşim amplitüdünü sınırlayan azalmış doku esnekliğini gösterebilir. Ayrıca, azalmış doku esnekliğine bağlı olarak, düşük subglotik basınç değerlerinde ses kıvrımı osilasyonunun sağlanamaması ve düşük şiddette ses oluşumunun sınırlanması söz konusu olabilir.
Akustik Ses Analizinde Ses Aralığı Profili Nedir?
Ses Aralığı Profili (SAP) ya da fonetogram, temel frekans (F0) ve dinamik aralık verilerini birleştirerek ses sisteminin fizyolojik sınırlarını görsel olarak sunar. Ses Aralığı Profili (SAP), bir klavye ve bir ses düzey ölçeri ile oluşturulabileceği gibi veri toplama ve sunumuna olanak sağlayan bilgisayar programları ile de elde edilebilir. Şiddet tipik olarak dB şeklinde gösterilirken; F0, doğrusal frekans (Hz), logaritmik semitonlar (ST) veya toplam aralığın yüzdesi olarak gösterilebilir.
Normal bir sese ait SAP, orta frekanslarda artmış bir dinamik aralık ve uç frekanslarda daralma şeklindedir. Artan F0 ile en düşük ve en yüksek şiddet değerleri de artma eğilimindedir. SAP, hem niceliksel, hem de niteliksel olarak tanımlanabilir. Yaşa, cinsiyete, daha önce alınmış ses eğitim düzeyine ve vokal patoloji varlığına göre değişiklikler tanımlanmıştır.
Akustik Ses Analizinde Spektrografi Ve Spektral Ölçümler Nelerdir?
Spektrografi; hem glotik kaynak, hem de ses yolu filtre fonksiyonu hakkında bilgi sağlayan güçlü bir analiz tekniğidir. Spektrogram, özgün olarak Fourier kuramı kullanılarak akustik dalga formunun zaman alanından frekans alanına dönüştürülmesi ile elde edilir.
Harmonik ve formant bilgilerinin yanı sıra, spektrogram sayesinde anormal ses kalitesi hakkında niceliksel bilgi de elde edilebilir. Normal bir ses sinyali iyi tanımlanmış harmonik ve formantlar içerirken, disfonik bir ses sinyali zayıf ve düzensiz harmonik - formant paternleri ve yüksek frekanslı gürültü içerir.
Akustik Ses Analizinde Pertürbasyon Ölçümleri Nelerdir?
Pertürbasyon; temel frekans, amplitüd ve dalga formu morfolojisinde döngüden döngüye olan değişimleri ifade eder. Normal seslerde dahi bir seviyeye kadar döngüden döngüye olan pertürbasyon beklenir. Ancak, yüksek derecelerde pertürbasyon, vokal patoloji varlığı ile ilişkilidir. Fizyopatolojik olarak, ses sinyalinde pertürbasyon bulunması, ses kıvrımı vibrasyonunda bir düzensizlik olduğunun göstergesidir.
Akustik Ses Analizinde Doğrusal Olmayan Ölçümler Nelerdir?
Sesin akustik analizi ile ilgili doğrusal olmayan yaklaşımlar, ses kıvrımı titreşiminin karmaşık ve genellikle tahmin edilemez doğasının doğrusal yaklaşımlarla (konuşma oluşumunun kaynak filtre kuramında olduğu gibi) yeterince tanımlanamadığı gerçeği üzerine kuruludur. Bu analiz yaklaşımları, doğrusal olmayan dinamik kuramdan köken alır. Bu kurama göre, karmaşık sistemlerin çıktıları sıradan değildir, aksine sistemden kaynaklanan doğrusal olmayan nedenlerden oluşur. Bu sistemlere kaotik adı verilir ve tanımsal olarak iç durumlar ve kurallardan etkilendiğinden kendi başına belirleyicidir, doğrusal değildir, tahmin edilemez, az boyutlu (nispeten az parametre tarafından kontrol edilen) ve ilk koşullara yüksek derecede duyarlıdır (küçük değişiklikler zamanla kat kat artarak büyür).
Akustik Ses Analizi Hangi Tip Seslerde – Akustik Sinyallerde Yapılabilir?
Analiz edilen ses sinyalleri kabaca üçe ayrılabilir. Tip 1 sinyaller periyodiktir. Tip 2 sinyaller, güçlü subharmonikler ve modülasyonlar içerir ve kesintili olabilir. Tip 3 sinyaller kaotiktir. Sinyalleri sınıflamak için spektrogram kullanılabilir. Pertürbasyon analizi yapılabilmesi için sinyalin tip 1 olması gereklidir.