Analisis Acustico Voz

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Determinación de Valores Normales para el Análisis Acústico de la Voz Standardization of Acoustic Analysis of Voice El análisis acústico de la voz (AAV) es una prueba que se introdujo hace un tiempo relativamente corto en la clínica laringológica, y constituye una interesante y útil herramienta para la valoración integral de los problemas vocales. Algunos autores emplean el término “laboratorio de voz” para referirse a una serie de exámenes, donde se incluyen: análisis perceptual de la voz, análisis acústico de la voz, video laringo-estroboscopía, electroglotografía, video-quimografía, etc. Otros usan este término cuando se refieren exclusivamente al análisis acústico de la voz 1 . El AAV abarca a un gran número de parámetros acústicos, siendo los más comúnmente estudiados la frecuencia funda- mental (F0), jitter, shimmer, y la relación señal-ruido. La F0 es uno de los parámetros más importantes y está determinado por el número de ciclos vibratorios por que las cuerdas vocales cumplen durante la fonación, está expre- sada en hertzios (Hz) o ciclos por segundo. La F0 difiere entre hombres y mujeres y otorga el carácter de voz a cada sexo. El análisis acústico de la voz (AAV) permite objetivizar la evaluación de las características vocales. Las características acústicas de la voz son propias de cada región. El objetivo fue estandarizar los valores del AAV. Realizamos un estudio transversal en 35 varones y 42 mujeres adultos normales, usamos los fonemas /a/ y /e/ obtenidos 3 veces cada uno; empleando el programa VOXMETRIA medimos la frecuencia fundamental (F0), Jitter (JT), Shimmer (SH) y la relación señal-ruido (RSR); calculamos la media y la desviación standard (DS). En varones las medias para los fonemas /a/ y /e/ fueron respectivamente: F0: 125 y 126 Hz (DS: 6,93 y 9,64); JT: 0.13 y 0.11% (DS: 0,05 y 0,01); SH: 3,09 y 2.97 % (DS: 0,59 y 0,63); y RSR: 0.84 y 0.84 (DS: 0,13 y 0,14). En las mujeres fueron respectivamente: FO: 254 y 253 Hz (DS: 15,56 y 11,9); JT: 0,2 y 0,22 % (DS: 0,09 y 1,14); SH: 3,71 y 2,91% (DS: 1,41 y 1,61); y RSR: 0,76 y 0,84 (DS: 0,13 y 0,14). Concluimos que el AAV es una metodología de valoración vocal nueva en nuestro medio, por tanto requiere ser estandarizada. Existe dificultad en establecer comparación con trabajos similares debido a la falta de uniformidad de los protocolos de análisis. Acoustic analysis of voice (AAV) can objectify the evaluation of vocal characteristics. The acoustic characteristics of the voice are specific to each region. The aim was to standardize the values of AAV. We conducted a cross-sectional study in 35 male and 42 female normal adults, we use phonemes /a/ and /e/ obtained 3 times each, using VOXMETRIA we measured the fundamental frequency (F0), jitter (JT), Shimmer (SH) and signal-to-noise ratio (SNR); we calculated the mean and standard deviation (SD). In males the means for the phonemes /a/ and /e/ were respectively: F0: 125 and 126 Hz (SD: 6.93 and 9.64); JT: 0.13 and 0.11 % (SD: 0.05 and 0.01); SH: 3.09 and 2.97 %(SD: 0.59 and 0.63); and SNR: 0.84 and 0.84 (SD: 0.13 and 0.14.) In women were respectively: FO: 254 and 253 Hz (SD: 15.56 and 11.9); JT: 0.2 and 0.22 % (SD: 0.09 and 1.14); SH: 3.71 and 2.91 %(SD: 1.41 and 1.61); and SNR: 0.76 and 0.84 (SD: 0.13 and 0.14.) We conclude that the AAV is a voice evaluation methodology, new in our midst, therefore needs to be standardized. Difficulty exists in comparison to similar work set due to the lack of uniformity of analysis protocols. Palabras Clave: análisis acústico de la voz, estandarización Key words: acoustic analisys of voice, standarization Dr. Juan Carlos Vallejo* * Medico Tratante SERVICIO DE OTORRINOLARINGOLOGIA HOSPITAL VOZANDES QUITO Dirección para correspondencia: [email protected] Rev. Ac. Ec. ORL 2013; (9)1: 13-15 13 INTRODUCCIÓN Rev. Ac. Ec. ORL 2013; (9)1: 13-15 Es importante medirla porque puede sufrir cambios impor- tantes durante los procesos de salud-enfermedad de la laringe, y es útil para establecer una medida de la recuperación o deteri- oro en la evolución de un tratamiento clínico o quirúrgico. El jitter y el shimmer son medidas de perturbación, es decir, se refieren a la variabilidad que se produce ciclo a ciclo en la F0 (Hz) y en la intensidad (dB), respectivamente 1 . La variación del jitter puede suceder cuando las cuerdas vocales sufren alteraciones de su masa, es decir en situaciones en las que se incrementa o disminuye su volumen. El shimmer puede a su vez variar por dos causas, en primer lugar por cambios en el tono muscular, debidos por ejemplo a desordenes neurológi- cos, y segundo por alteraciones aerodinámicas causadas por problemas bronco-pulmonares, o por defectos en el cierre glótico 2 . Estas dos medidas expresan el grado de estabilidad o inestabilidad del sistema fonatorio durante la producción de voz 4, 5 . La relación señal-ruido (RSR) o por sus siglas en ingles GNR (glottal to noise-ratio) es un parámetro que indica si una señal vocal determinada se origina de la vibración de las cuerdas vocales, o si es producto del ruido originado por turbu- lencias en cualquier sitio del tracto vocal 3 . Su valor, cuanto más se acerca a la unidad, refleja que la señal obtenida es producida mayormente por las cuerdas vocales. En la actualidad existen una gran variedad de sistemas y equipos para el análisis acústico de la voz. Cada uno de estos tienen protocolos de cálculo diferentes para el análisis de los diferentes parámetros acústicos, por otro lado los valores que traen como normativa son referenciales y obtenidos general- mente de grupos de sujetos provenientes del lugar geográfico donde se creó el sistema, e incluso, de sitios donde se habla otra lengua. Por estas razones, al adquirir uno de estos programas, antes de iniciar su uso en la práctica clínica, es indispensable establecer una normativa a través del registro de voces normales de un grupo de sujetos de ambos sexos prove- nientes del medio donde realizamos nuestra práctica profe- sional. El objetivo de este estudio fue el de establecer valores normales para el análisis acústico de la voz para el programa VOXMETRIA®, en sujetos normales de ambos sexos en cuatro variables: frecuencia fundamental, jitter, shimmer y relación señal-ruido. MATERIAL Y MÉTODOS Realizamos un estudio transversal en 77 personas adultas, 35 varones y 42 mujeres, voluntarios, que acudieron a nuestra consulta por una causa no laringológica o rinológica. Los participantes, para ingresar en el estudio, debieron cumplir con los siguientes criterios de inclusión: • Estar en edad comprendida entre 19 y 45 años de edad. • Haber aceptado participar en el estudio, una vez que recibi- eron la información acerca de la metodología y objetivos. • No presentar alteraciones de voz, condición establecida por un examinador entrenado en análisis perceptual de la voz. • No ser portador de patología de laringe y voz • No ser fumador. • No ser portador de patología de vías respiratorias, o de sistema nervioso central. Para la recolección de los datos usamos el programa de análisis vocal VOXMETRIA®, desarrollado en Brasil, equipado con un micrófono General Electric. El registro se realizó en una oficina con suficiente protección acústica, para que los datos no sufran contaminación por ruido externo. En la realización del examen, los participantes se ubicaron sentados frente al micrófono, el mismo que disponía de un dispositivo para que la distancia entre éste y la boca del exami- nado sea siempre constante, esta distancia fue de 7 cm. Inicial- mente orientamos a las personas que limpien su faringe y laringe de secreciones que pudieran estar retenidas. Solicitamos a los pacientes realizar una inspiración profunda y pronunciar la vocal sustentada /a/; luego con la misma metodología pronun- ciar la vocal /e/. Pedimos a las personas examinadas que la duración de la emisión sea de al menos 5 segundos. No considera- mos el primer segundo para eliminar el ataque vocal fisiológico y registramos los siguientes 3 segundos. Pedimos a los partici- pantes repetir por 3 ocasiones cada vocal. Grabamos los 6 registros para realizar el análisis. Con la emisión de las vocales descritas, se midieron los siguientes parámetros: • Frecuencia fundamental Jitter • Shimmer • Relación señal-ruido Calculamos la media y desviación standard de las medidas descritas, con el fin de establecer los valores normales para estas medidas. RESULTADOS Estudiamos a 77 pacientes, de los cuales 35 fueron varones y 44 mujeres, el promedio general de edad fue de 33,78 años. Los resultados del análisis de las variables estudiadas, para los fonemas /a/ y /e/, para los varones, se presenta, en la tabla No.1; para las mujeres en la tabla No. 2 Vallejo. Valores Normales para el Analisis Acústico de la Voz 14

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  • Determinacin de Valores Normales para el Anlisis Acstico de la Voz

    Standardization of Acoustic Analysis of Voice

    El anlisis acstico de la voz (AAV) es una prueba que se introdujo hace un tiempo relativamente corto en la clnica laringolgica, y constituye una interesante y til herramienta para la valoracin integral de los problemas vocales. Algunos autores emplean el trmino laboratorio de voz para referirse a una serie de exmenes, donde se incluyen: anlisis perceptual de la voz, anlisis acstico de la voz, video laringo-estroboscopa, electroglotografa, video-quimografa, etc. Otros usan este trmino cuando se refieren exclusivamente

    al anlisis acstico de la voz1.

    El AAV abarca a un gran nmero de parmetros acsticos, siendo los ms comnmente estudiados la frecuencia funda-mental (F0), jitter, shimmer, y la relacin seal-ruido.

    La F0 es uno de los parmetros ms importantes y est determinado por el nmero de ciclos vibratorios por quelas cuerdas vocales cumplen durante la fonacin, est expre-sada en hertzios (Hz) o ciclos por segundo. La F0 difiere entre hombres y mujeres y otorga el carcter de voz a cada sexo.

    El anlisis acstico de la voz (AAV) permite objetivizar la evaluacin de las caractersticas vocales. Las caractersticas acsticas de la voz son propias de cada regin. El objetivo fue estandarizar los valores del AAV. Realizamos un estudio transversal en 35 varones y 42 mujeres adultos normales, usamos los fonemas /a/ y /e/ obtenidos 3 veces cada uno; empleando el programa VOXMETRIA medimos la frecuencia fundamental (F0), Jitter (JT), Shimmer (SH) y la relacin seal-ruido (RSR); calculamos la media y la desviacin standard (DS). En varones las medias para los fonemas /a/ y /e/ fueron respectivamente: F0: 125 y 126 Hz (DS: 6,93 y 9,64); JT: 0.13 y 0.11% (DS: 0,05 y 0,01); SH: 3,09 y 2.97 % (DS: 0,59 y 0,63); y RSR: 0.84 y 0.84 (DS: 0,13 y 0,14). En las mujeres fueron respectivamente: FO: 254 y 253 Hz (DS: 15,56 y 11,9); JT: 0,2 y 0,22 % (DS: 0,09 y 1,14); SH: 3,71 y 2,91% (DS: 1,41 y 1,61); y RSR: 0,76 y 0,84 (DS: 0,13 y 0,14). Concluimos que el AAV es una metodologa de valoracin vocal nueva en nuestro medio, por tanto requiere ser estandarizada. Existe dificultad en establecer comparacin con trabajos similares debido a la falta de uniformidad de los protocolos de anlisis.

    Acoustic analysis of voice (AAV) can objectify the evaluation of vocal characteristics. The acoustic characteristics of the voice are specific to each region. The aim was to standardize the values of AAV. We conducted a cross-sectional study in 35 male and 42 female normal adults, we use phonemes /a/ and /e/ obtained 3 times each, using VOXMETRIA we measured the fundamental frequency (F0), jitter (JT), Shimmer (SH) and signal-to-noise ratio (SNR); we calculated the mean and standard deviation (SD). In males the means for the phonemes /a/ and /e/ were respectively: F0: 125 and 126 Hz (SD: 6.93 and 9.64); JT: 0.13 and 0.11 % (SD: 0.05 and 0.01); SH: 3.09 and 2.97 %(SD: 0.59 and 0.63); and SNR: 0.84 and 0.84 (SD: 0.13 and 0.14.) In women were respectively: FO: 254 and 253 Hz (SD: 15.56 and 11.9); JT: 0.2 and 0.22 % (SD: 0.09 and 1.14); SH: 3.71 and 2.91 %(SD: 1.41 and 1.61); and SNR: 0.76 and 0.84 (SD: 0.13 and 0.14.) We conclude that the AAV is a voice evaluation methodology, new in our midst, therefore needs to be standardized. Difficulty exists in comparison to similar work set due to the lack of uniformity of analysis protocols.

    Palabras Clave: anlisis acstico de la voz, estandarizacin

    Key words: acoustic analisys of voice, standarization

    Dr. Juan Carlos Vallejo** Medico Tratante

    SERVICIO DE OTORRINOLARINGOLOGIAHOSPITAL VOZANDES QUITO

    Direccin para correspondencia: [email protected]

    Rev. Ac. Ec. ORL 2013; (9)1: 13-15 13

    INTRODUCCIN

    Rev. Ac. Ec. ORL 2013; (9)1: 13-15

    Es importante medirla porque puede sufrir cambios impor-tantes durante los procesos de salud-enfermedad de la laringe, y es til para establecer una medida de la recuperacin o deteri-oro en la evolucin de un tratamiento clnico o quirrgico.

    El jitter y el shimmer son medidas de perturbacin, es decir, se refieren a la variabilidad que se produce ciclo a ciclo en la F0 (Hz) y en la intensidad (dB), respectivamente1. La variacin del jitter puede suceder cuando las cuerdas vocales sufren alteraciones de su masa, es decir en situaciones en las que se incrementa o disminuye su volumen. El shimmer puede a su vez variar por dos causas, en primer lugar por cambios en el tono muscular, debidos por ejemplo a desordenes neurolgi-cos, y segundo por alteraciones aerodinmicas causadas por problemas bronco-pulmonares, o por defectos en el cierre gltico2. Estas dos medidas expresan el grado de estabilidad o inestabilidad del sistema fonatorio durante la produccin de voz4, 5.

    La relacin seal-ruido (RSR) o por sus siglas en ingles GNR (glottal to noise-ratio) es un parmetro que indica si una seal vocal determinada se origina de la vibracin de las cuerdas vocales, o si es producto del ruido originado por turbu-lencias en cualquier sitio del tracto vocal3. Su valor, cuanto ms se acerca a la unidad, refleja que la seal obtenida es producida mayormente por las cuerdas vocales.

    En la actualidad existen una gran variedad de sistemas y equipos para el anlisis acstico de la voz. Cada uno de estos tienen protocolos de clculo diferentes para el anlisis de los diferentes parmetros acsticos, por otro lado los valores que traen como normativa son referenciales y obtenidos general-mente de grupos de sujetos provenientes del lugar geogrfico donde se cre el sistema, e incluso, de sitios donde se habla otra lengua. Por estas razones, al adquirir uno de estos programas, antes de iniciar su uso en la prctica clnica, es indispensable establecer una normativa a travs del registro de voces normales de un grupo de sujetos de ambos sexos prove-nientes del medio donde realizamos nuestra prctica profe-sional.

    El objetivo de este estudio fue el de establecer valores normales para el anlisis acstico de la voz para el programa VOXMETRIA, en sujetos normales de ambos sexos en cuatro variables: frecuencia fundamental, jitter, shimmer y relacin seal-ruido.

    MATERIAL Y MTODOSRealizamos un estudio transversal en 77 personas adultas,

    35 varones y 42 mujeres, voluntarios, que acudieron a nuestra consulta por una causa no laringolgica o rinolgica.

    Los participantes, para ingresar en el estudio, debieron cumplir con los siguientes criterios de inclusin:

    Estar en edad comprendida entre 19 y 45 aos de edad.

    Haber aceptado participar en el estudio, una vez que recibi-eron la informacin acerca de la metodologa y objetivos.

    No presentar alteraciones de voz, condicin establecida por un examinador entrenado en anlisis perceptual de la voz.

    No ser portador de patologa de laringe y voz

    No ser fumador.

    No ser portador de patologa de vas respiratorias, o de sistema nervioso central.

    Para la recoleccin de los datos usamos el programa de anlisis vocal VOXMETRIA, desarrollado en Brasil, equipado con un micrfono General Electric. El registro se realiz en una oficina con suficiente proteccin acstica, para que los datos no sufran contaminacin por ruido externo.

    En la realizacin del examen, los participantes se ubicaron sentados frente al micrfono, el mismo que dispona de un dispositivo para que la distancia entre ste y la boca del exami-nado sea siempre constante, esta distancia fue de 7 cm. Inicial-mente orientamos a las personas que limpien su faringe y laringe de secreciones que pudieran estar retenidas. Solicitamos a los pacientes realizar una inspiracin profunda y pronunciar la vocal sustentada /a/; luego con la misma metodologa pronun-ciar la vocal /e/. Pedimos a las personas examinadas que la duracin de la emisin sea de al menos 5 segundos. No considera-mos el primer segundo para eliminar el ataque vocal fisiolgico y registramos los siguientes 3 segundos. Pedimos a los partici-pantes repetir por 3 ocasiones cada vocal. Grabamos los 6 registros para realizar el anlisis.

    Con la emisin de las vocales descritas, se midieron los siguientes parmetros:

    Frecuencia fundamental

    Jitter

    Shimmer

    Relacin seal-ruido

    Calculamos la media y desviacin standard de las medidas descritas, con el fin de establecer los valores normales para estas medidas.

    RESULTADOSEstudiamos a 77 pacientes, de los cuales 35 fueron varones y

    44 mujeres, el promedio general de edad fue de 33,78 aos. Los resultados del anlisis de las variables estudiadas, para los fonemas /a/ y /e/, para los varones, se presenta, en la tabla No.1; para las mujeres en la tabla No. 2

    Vallejo. Valores Normales para el Analisis Acstico de la Voz

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  • Rev. Ac. Ec. ORL 2013; (9)1: 13-15

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    DISCUSINEl anlisis acstico de la voz es un mtodo de medicin de

    las caractersticas sonoras de la voz, que permite la obtencin de datos cualitativos y cuantitativos sobre la calidad y funcionalidad vocal1. Existen en la actualidad una infinidad de medidas, unas simples y otras de compleja obtencin. Nos propusimos obtener una normativa de cuatro registros acsticos con el fin de tener parmetros propios con los que se puedan comparar los datos obtenidos de los exmenes realizados en nuestra prctica clnica.

    En el estudio realizado por nosotros, los resultados obteni-dos de las cuatro medidas acsticas estudiadas se describen, para los varones en la Tabla No.1, y para las mujeres en la Tabla No.2. Revisamos en la literatura mdica trabajos similares como los de Casado Morente JC.4, Naufel de Felippe y cols6, Wang C.C.7, Toran KC.8, Fernndez L.R.9, y Dehqan10. En estos estudios encontramos que, con excepcin de la F0, existi una gran disparidad de unidades y protocolos de medicin que cada equipo e investigador emplea, esto no permiti que podamos comparar nuestros resultados con los de otros autores. En la F0, que fue el nico parmetro compa-rable con los registros obtenidos en los estudios antes referi-dos, nuestros resultados no difieren grandemente de los encontrados en la literatura.

    Este hecho pone de manifiesto que el anlisis acstico de la voz es una metodologa en la que todava no hay acuerdosni consensos entre especialistas o centros especializados,

    que permitan uniformizar los resultados de sus respectivos estudios.

    Este trabajo es el primero de su tipo que se realiza en el Ecuador y que busca establecer los valores normales de los parmetros del anlisis acstico de la voz, para el sistema VOXMETRIA. A partir de los datos obtenidos por nosotros, podremos comparar stos con registros de pacientes que acuden a nuestra consulta teniendo como queja un trastorno vocal, permitiendo contrastarlos. De la misma forma, ofrecer la posibilidad de analizar la evolucin de estas medidas, durante el progreso del tratamiento, y una vez finalizado ste.

    En conclusin, el anlisis acstico de la voz es un mtodo

    nuevo en nuestro medio, til para la valoracin de la calidad vocal. Constituye una herramienta ms para el diagnstico de los trastornos de la voz. Una de las virtudes de esta metodologa es la eliminacin de la subjetividad en la apreciacin vocal durante la valoracin integral del paciente disfnico. Sin embargo, es necesario uniformizar los protoco-los de obtencin y las unidades de medicin de las parmetros acsticos de la voz y establecer acuerdos o consensos que permitan comparar resultados.

    TABLA No.2 Valores obtenidos en el grupo de mujeres

    VARIABLES Fonema /a/ Fonema /e/

    Media Desv. St. Media Desv. St.

    F0 254 15,56 252 11,9

    Jitter 0,20 0,09 0,22 1,13

    Shimmer 3,71 1,41 2,91 1,61

    RSR 0,76 0,13 0,84 0,14

    Vallejo. Valores Normales para el Analisis Acstico de la Voz

    TABLA No.1 Valores obtenidos en el grupo de varones

    VARIABLES Fonema /a/ Fonema /e/

    Media Desv. St. Media Desv. St.

    F0 125 6,93 126 9,64

    Jitter 0,13 0,05 0,11 0,01

    Shimmer 3,09 0,59 2,97 0,63

    RSR 0,84 0,13 0,84 0,14

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