verfügbar ab Herbst 2021
verfügbar ab Herbst 2021

VOXplot

Akustische Analyse der Stimmqualität:  Einfach | Standardisiert | Intuitiv

Ein­fach und verläss­lich

Die Benutzer­oberfläche von VOXplot ist einfach und robust ge­staltet und kann ohne lange Ein­arbeitungs­zeit genutzt werden. Wenige Klicks genügen für eine voll­ständige akustische Analyse der Stimm­qualität.

VOXplot ist multilingual. Die Benutzeroberfläche ist in drei Sprachen verfügbar: Deutsch, Englisch, Niederländisch. Valide Analyseparameter stehen aktuell für 6 Sprachen zur Verfügung: Deutsch, Niederländisch, Spanisch, Japanisch, Koreanisch und Brasilianisches Portugisisch.

Standardi­siert­e Ana­lyse

VOXplot wird in enger Zusammen­arbeit mit dem wissen­schaftlichen Berater Prof. Ben Barsties v. Latoszek entwickelt.

Die Analyse von ins­gesamt 18 akus­tischen Para­metern und zwei multi­dimensio­nalen Indizes beruht auf bewährten Praat-Algorithmen und folgt mit wissen­schaft­lich fun­dierten Vor­ein­stellungen den Emp­feh­lungen zur Analyse akustischer Stimm­parameter, die in den Arbeiten zu den Stimm­qualitäts­indizes AVQI[1] und ABI[2] publi­ziert wurden.

Intuitive Visualisierung

Das Anlyse­ergebnis ist ein Stimm­profil mit allen Untersuchungs­daten und Mess­werten auf einer einzelnen PDF-Seite.

Zusätzlich zu den numerischen Mess­werten kann das Er­geb­nis mit­hilfe eines Dia­gramms, das Norm­ab­wei­chungen in 12 Dimen­sionen farb­lich hervor­hebt, einfach und intuitiv beurteilt werden.

Eine weitere Be­urteilung des ge­haltenen Vokals kann zusätzlich mittels eines Schmal­band­spektro­gramms vor­ge­nommen werden.

Benutzeroberfläche

Die über­sichtliche Benutzer­ober­fläche von VOXplot gibt einen ein­fachen Work­flow vor, der sich ohne lange Ein­arbeitungs­zeit erschließt. Die Be­nutzer­ober­fläche ist aktuell in drei Sprachen ver­füg­bar: Deutsch, Englisch, Nieder­ländisch.

Im linken Bereich des Haupt­fensters können Untersuchungs­daten erfasst werden (optional). Der rechte Bereich des Haupt­fensters dient der Aus­wahl von zwei Stimm­proben: Gelesener Text und ein gehaltener Vokal (bevorzugt der Vokal [a:]). Diese zwei Stimm­proben sind not­wen­dig für die Be­rech­nung der Stimm­qualitäts­indizes AVQI und ABI. Hierzu wird eine Text­passage (Inhalt und Länge der Passage ist sprach­abhängig) und der Vokal [a:] mit einer Dauer von 3 Sek. benötigt.

VOXplot Hauptfenster

VOXplot Hauptfenster

Für eine AVQI- und ABI-Analyse sind aktuell sechs Analyse­sprachen in VOXplot verfügbar, die in den Ein­stellungen aus­gewählt werden können. Die Sprach­auswahl basiert auf den Validitäts­studien in Deutsch[3], Japanisch[4,5], Koreanisch[6], Nieder­ländisch[7,8], Spanisch[9] und Brasilianisch-Portu­gisisch[10,11]. Eine Validitäts­studie für Englisch ist derzeit in Vor­berei­tung[12].

Eine Analyse von nur einer Stimm­probe (Text oder ge­hal­tener Vokal) kann auch durch­ge­führt werden, aller­dings ent­fällt dann die AVQI- und ABI-Be­rech­nung.


Wenn Stimm­proben bereits als WAV-Datei vor­liegen, können diese einfach in VOXplot geladen und ab­gespielt werden. Bei Bedarf kann der Signal­aus­schnitt, der in die Analyse ein­gehen soll, auch nach dem Laden noch an­ge­passt werden. VOXplot versucht, das Auf­nahme­datum der Stimm­probe auto­matisch zu ermitteln. Sollte dies miss­lingen, kann das Datum manuell korrigiert werden.

VOXplot Signaleditor

Analysebereich anpassen


Selbst­ver­ständlich können Stimm­proben auch direkt mit VOXplot auf­genommen, ab­gespielt, zurecht­geschnitten und als WAV-Datei gespeichert werden.

VOXplot kann sämtliche Auf­nahme­geräte nutzen, die an den Computer an­ge­schlossen sind und vom Betriebs­system erkannt und unter­stützt werden.


Sobald mindestens eine Stimm­probe vor­liegt, kann die Analyse ge­startet werden. Wichtig zu be­achten ist, dass bei der Ana­lyse des ge­hal­tenen Vokals eine Dauer von 3 Sek. vor­aus­ge­setzt wird. Beim Laden von vor­han­denen Auf­nahmen werden Sie auto­matisch infor­miert, wenn die Vokal­dauer diese Vor­aus­setzung nicht er­füllt; zu lange Vokale können inner­halb von VOXplot gekürzt werden.

Durch einen Klick auf den grünen Button werden alle rele­vanten akus­tischen Stimm­parameter voll­auto­matisch be­rech­net, es sind keine weiteren Ein­gaben not­wendig. (Ab­hängig von der Leistungs­fähig­keit des Computers, kann die Ana­lyse einige Sekunden dauern.)

VOXplot Analyse starten

Stimmanalyse starten

Akustische Analyse

VOXplot nutzt die Praat-Version 6.0.48, die in mehreren AVQI- bzw. ABI-Studien validiert wurde, um die folgenden akustischen Stimm­parameter zu berechnen (Praat ist in den aus­führ­baren VOXplot-Paketen bereits ent­halten und muss nicht gesondert installiert werden):

  • Slope (dB)
  • Tilt (dB)
  • HF noise (dB)
  • HNR-D (dB)
  • H1H2 (dB)
  • CPPS (dB)
  • Jitter (%)
  • Shimmer (%)
  • Shimmer (dB)
  • HNR (dB)
  • PSD (ms)
  • Voice breaks
  • GNE
  • Pitch mean (Hz)
  • Pitch min (Hz)
  • Pitch max (Hz)
  • Pitch sd (Hz)
  • Pitch range (st)

Wenn zwei Stimm­proben vor­liegen (Text/CS & Vokal/SV), werden alle Para­meter (außer Pitch) auch für die Kombi­nation (Combi) beider Proben be­rechnet sowie die beiden Stimm­qualitäts­indizes Acoustic Voice Quality Index (AVQI) und Acoustic Breathiness Index (ABI) ermittelt.

Um die Analyse­ergeb­nisse besser ein­schätzen zu können, werden für die meisten Vokal-Para­meter Norm­werte ange­geben. Den Norm­werten liegt die Aus­wertung von über 200 Stimmen zugrunde. Eine Publikation hierzu ist in Vor­berei­tung und wir halten Sie in den Neuigkeiten auch zu diesem Thema auf dem Laufenden.

Aufgrund der engen Zusammen­arbeit mit dem wissen­schaft­lichen Berater Prof. Ben Barsties v. Latoszek zeichnet sich VOXplot durch qualitativ hoch­wertige und reliable Analyse­ver­fahren aus. Prof. Barsties v. Latoszek forscht aktiv im Bereich der akus­tischen Stimm­analyse mit besonderem Fokus auf multi­parametrischen Stimm­qualitats­indizes (AVQI & ABI), und publiziert regel­mäßig in inter­national renommierten Fach­zeitschriften (Journal of Voice; The Laryngoscope; Clinical Otolaryngology; Journal of Speech, Language, and Hearing Research; Logopedics Phoniatrics Vocology etc.).

Stimmprofil

Das Analyse­ergebnis wird in Form eines Stimm­profils auf einer einzelnen PDF-Seite präsen­tiert. Das Profil ent­hält die Unter­suchungs­daten, die numerischen Analyse­ergeb­nisse der Vokal-Stimm­probe (inkl. Norm­werten), ein Schmal­band­spektro­gramm der Vokal-Stimm­probe sowie ein Dia­gramm, das die Norm­ab­weichungen der Vokal­probe in 12 akus­tischen Dimen­sionen mit einem intuitiven Ampelsystem farb­lich hervor­hebt (Normbereich: grün / Abweichung: rot).

In der linken Hälfte des Dia­gramms sind sechs Para­meter wieder­ge­geben, die am besten mit der Stimm­anomalie der Heiser­keit (Hoarseness) über­ein­stimmen. Die rechte Hälfte zeigt die sechs Para­meter, die am besten mit der patho­logischen Sub­komponente von Heiser­keit – der Be­haucht­heit (Breathiness) – einer Stimme über­ein­stimmen. Diese Zuordnung der Parameter basiert auf einer noch un­ver­öffent­lichten Studie zu mehr als 200 in VOXplot ana­lysier­ten Stimmen und den Er­kent­nissen aus Meta-Analysen[13,14].

Außer­dem können die numerischen Analyse­ergebnisse im CSV-Format exportiert werden, um sie z.B. in Excel weiter­zu­ver­arbeiten.

Literatur

[1]

Barsties B, Maryn Y. External validation of the Acoustic Voice Quality Index version 03.01 with extended representativity. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2016;125(7):571-583.

[2]

Barsties v. Latoszek B, Kim GH, Delgado Hernández J, et al. The validity of the Acoustic Breathiness Index in the evaluation of breathy voice quality: A Meta-Analysis. Clin Otolaryngol. 2021;46(1):31-40.

[3]

Barsties v Latoszek B, Lehnert B, Janotte B. Validation of the Acoustic Voice Quality Index version 03.01 and Acoustic Breathiness Index in German. J Voice. 2020;34(1):157.e17-157.e25.

[4]

Hosokawa K, Barsties v. Latoszek B, Iwahashi T, et al. The Acoustic Voice Quality Index version 03.01 for the Japanese-speaking population. J Voice. 2019;33(1):125.e1-125.e12.

[5]

Hosokawa K, Barsties v. Latoszek B, Ferrer-Riesgo CA, et al. Acoustic Breathiness Index for the Japanese-speaking population: Validation study and exploration of affecting factors. J Speech Lang Hear Res. 2019;62(8):2617-2631.

[6]

Kim GH, Barsties v. Latoszek B, Lee YW. Validation of Acoustic Voice Quality Index version 3.01 and Acoustic Breathiness Index in Korean population [published online ahead of print, 2019 Nov 7]. J Voice. 2019;S0892-1997(19)30342-X.

[7]

Barsties B, Maryn Y. The improvement of internal consistency of the Acoustic Voice Quality Index. Am J Otolaryngol. 2015;36(5):647-656.

[8]

Barsties v. Latoszek B, Maryn Y, Gerrits E, et al. The Acoustic Breathiness Index (ABI): A multivariate acoustic model for breathiness. J Voice. 2017;31(4):511.e11-511.e27.

[9]

Delgado Hernández J, León Gómez NM, Jiménez A, et al. Validation of the Acoustic Voice Quality Index Version 03.01 and the Acoustic Breathiness Index in the Spanish language. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2018;127(5):317-326.

[10]

Englert M, Barsties v. Latoszek B, Maryn Y, et al. Validation of the Acoustic Voice Quality Index, version 03.01, to the Brazilian Portuguese language. J Voice. 2021;35(1):160.e15-160.e21.

[11]

Englert M, Barsties v. Latoszek B, Maryn Y, et al. Validation of the Acoustic Breathiness Index to the Brazilian Portuguese language [published online ahead of print, 2021 Jan 6]. Logoped Phoniatr Vocol. 2021;1-7.

[12]

Castillo A, Codino J, Rubin A, Barsties v. Latoszek B, Hunter EJ. Validation of the Acoustic Voice Quality Index Version 03.01 and the Acoustic Breathiness Index in American English.

[13]

Maryn Y, Roy N, De Bodt M, et al. Acoustic measurement of overall voice quality: a meta-analysis. J Acoust Soc Am. 2009;126(5):2619-2634.

[14]

Barsties v. Latoszek B, Maryn Y, Gerrits E, et al. A meta-analysis: Acoustic measurement of roughness and breathiness. J Speech Lang Hear Res. 2018;61(2):298-323.