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Predicting segmental substitution errors in aphasic patients with phonological and phonetic encoding impairments, Estudio de predictores de los errores segmentales de sustitución en pacientes afásicos con un déficit fonético-fonológico

  • Marczyk, Anna
  • Baqué, Lorraine
This paper analyses the factors that predict substitution errors produced by four Broca’s and four conduction aphasic subjects, all native speakers of Spanish, in reading and repetition tasks. Errors were elicited using a list of words where type of consonant, lexical stress and phonetic context were controlled for and where variables related to frequency of occurrence (word and syllable) and phonological neighbourhood characteristics were assigned using available online corpora. 675 substitution errors were obtained and preferential tendencies to devoice, occlusivise or spirantise were identified. Logistic regression mixed-effect models were performed on these three types of substitution errors to identify the predictors depending on the aphasic profile. While our results lent support to the hypothesis of a concomitant phonetic deficit in fluent aphasia, contrary to the classical claim, it also revealed differential patterns in the phonic behaviour of patients regarding the access to mental syllabary or syllabic position effects. Our results are discussed in relation to the phonetic vs. phonological impairments dimension in aphasia and the seriality/ interactivity axis in speech architectures., Este estudio se propone identificar los factores que permiten predecir la aparición de errores segmentales de sustitución producidos por pacientes con afasia de Broca y de conducción en tareas de lectura y de repetición. El corpus utilizado para obtener los errores consistía en 240 palabras en las que las consonantes objeto de estudio —oclusivas, fricativas y africadas del español— se encontraban en distintos contextos fonéticos y acentuales. Posteriormente, se atribuyó a las palabras del corpus los valores relativos a la frecuencia léxica y silábica, así como las características relacionadas con la vecindad fonológica, empleando para ello corpus disponibles en línea. En total, se obtuvieron 675 sustituciones, en las que prevalecen tres tendencias: ensordecimiento de las oclusivas sonoras, refuerzo (oclusivización) de las fricativas y espirantización de las oclusivas. Para identificar los predictores de cualquiera de estos tres tipos de substitución en relación con el perfil clínico de afasia, se efectuó un análisis mediante el modelo mixto de regresión logística. Los resultados son globalmente congruentes con la hipótesis de un déficit fonético concomitante al déficit fonológico en la afasia de conducción, contrariamente a las predicciones de la hipótesis clásica. Sin embargo, el examen de los errores revela también patrones de tratamiento fónico distintos según el cuadro clínico, en relación con el silabario mental y la influencia de la posición silábica. Se propone una interpretación de estos resultados en el marco del espectro de déficits fonético-fonológicos en la afasia, así como en relación con la dimensión serialidad vs. interactividad que los modelos de codificación del habla.
Proyecto:


The sociophonetics of rhotic variation in Sicilian dialects and Sicilian Italian: corpus, methodology and first results, Sociofonética de la variación de las róticas en los dialectos sicilianos y en el italiano de Sicilia: corpus, metodología y primeros resultados

  • Celata, Chiara
  • Meluzzi, Chiara
  • Ricci, Irene
SoPhISM (The SocioPhonetics of verbal Interaction: Sicilian Multimodal corpus) is an acoustic and articulatory sociophonetic corpus focused on whithin-speaker variation as a function of stylistic/communicative factors. The corpus is particularly intended for the study of rhotics as a sociolinguistic variable in the production of Sicilian speakers. Rhotics are analyzed according to the distinction between single-phase and multiple-phase rhotics along with the presence of constriction and aperture articulatory phases. Based on these parameters, the annotation protocol seeks to classify rhotic variants within a sufficiently granular, but internally consistent, phonetic perspective. The proposed descriptive parameters allow for the discussion of atypical realizations in terms of phonetic derivations (or simplifications) of typical closure–aperture sequences. The distribution of fricative variants in the speech repertoire of one speaker and his interlocutors shows the potential provided by SoPhISM for sociophonetic variation to be studied at the ‘micro’ level of individual speaker’s idiolects., SoPhISM (SocioPhonetics of verbal Interaction: Sicilian Multimodal corpus) es un corpus sociofonético acústico y articulatorio centrado en la variación individual en función de la variedad de la lengua y de los factores estilísticos y comunicativos del habla. El corpus está concebido particularmente para el estudio de /r/ en cuanto variable sociolingü.stica en el habla italiana y dialectal de locutores sicilianos. Las róticas se analizan teniendo en cuenta la distinción entre monofásicas y multifásicas, y la presencia de fases de constricción y abertura. Sobre la base de estos parámetros, el protocolo de anotación intenta clasificar las variantes dentro de una perspectiva fonética suficientemente minuciosa y, al mismo tiempo, internamente coherente. Los parámetros descriptivos propuestos permiten discutir ciertas realizaciones atípicas como derivaciones fonéticas (o simplificaciones) de secuencias típicas de cierre-apertura. La distribución de las variantes fricativas en el repertorio de un hablante y de sus interlocutores muestra el potencial proporcionado por SoPhISM para el estudio de la variación sociofonética en el nivel “micro” de los idiolectos.
Proyecto:


Frequency of occurrence of phonemes and allophones in contemporary Spanish as calculated by an automatic transcription system, Cálculo de frecuencias de aparición de fonemas y alófonos en español actual utilizando un transcriptor automático

  • Arias Rodríguez, Iván
The frequency of occurrence of the different phonemes of the Spanish language has been the subject of several previous studies. However, most of those studies did not take into account the frequency of the allophones, or they did it only partially (many times there was not even a phonetic transcription, and the plain orthographic transcription was used instead). Moreover, in all those previous works the frequency of occurrence was calculated from the transcription of isolated words, without taking into account the phonetic changes produced by its insertion in the speech chain, especially that of resyllabification. The present article calculates the frequency of occurrence of the phonemes and allophones of the Castilian Spanish dialect, as they are pronounced in the spoken language. The transcription of a corpus (consisting in 560 novels of modern Spanish writers) is done automatically thanks to a piece of software implemented for the purpose of this study. The article details the contents of the corpus as well as a detailed description of the design of the automatic transcriber. Finally, there is also a limited study of the syllable structure in terms of its type and frequency of occurrence., El cálculo de la frecuencia de aparición de los distintos fonemas de la lengua española es un asunto que se ha abordado previamente en varias ocasiones. Sin embargo, la gran mayoría de los estudios realizados no toma en consideración la variación alofónica o la trata solo parcialmente. Además, en todos estos trabajos los recuentos se han llevado a cabo a partir de palabras aisladas, sin tener en cuenta los fenómenos fonéticos que se producen en la secuencia fónica, especialmente el resilabeo. En el presente trabajo se realiza un recuento de los porcentajes de aparición de los distintos fonemas y alófonos en el dialecto castellano. Para ello, se ha creado un corpus de novelas en español, que se transcriben automáticamente con ayuda de un programa informático creado ex profeso, cuyo diseño se detalla en este artículo. También se realiza un estudio limitado de la estructura silábica en términos de frecuencias de aparición.
Proyecto:


Intonation models of yes-no questions in Extremadura, Modelos entonativos de las interrogativas absolutas en el habla de Extremadura

  • Congosto Martín, Yolanda
This paper is part of a series of studies carried out within the AMPRAE project (Atlas Multimedia de Prosodia de Andalucía y Extremadura), whose main objective is to trace the geoprosodic map of those two dialectal areas in contact (their possible internal system variability, as well as the establishment of prosodic isoglosses and their influence areas). The present paper focuses on absolute interrogative intonation patterns in Extremadura, where the acoustic analysis revealed the existence of two different intonation patterns. This research is based on a range of seven Extremaduran informants (four women and three men), representative of the selected survey points: two urban areas, the capital city of Cáceres and Mérida (Badajoz), and two rural areas, both Badajoz-based, Don Benito and Segura de León (nevertheless, Alburquerque, another Badajoz-based municipality, close to the border with Portugal, is referred to frequently throughout this paper). Once described the intonative behavior of each of the informants, a comparison and contrast of their results is offered in order to identify the convergence and/or divergence among them. The methodology applied is the one set out in the AMPER project., Este trabajo forma parte de las investigaciones que se están realizando en el seno del proyecto AMPRAE (Atlas Multimedia de Prosodia de Andalucía y Extremadura), cuyo objetivo es trazar el mapa geoprosódico de estos dos ámbitos dialectales en contacto (su posible variabilidad interna, así como el establecimiento de isoglosas y sus áreas de influencia). En esta ocasión, el interés se centra en la entonación de las interrogativas absolutas en Extremadura, donde los análisis acústicos realizados han revelado la existencia de dos patrones entonativos distintos. Las muestras de habla analizadas corresponden a siete informantes extremeños (cuatro mujeres y tres hombres) representativos de los puntos de encuesta seleccionados: dos ámbitos urbanos, Cáceres capital y Mérida (Badajoz), y dos ámbitos rurales, ambos pacenses, Don Benito y Segura de León (si bien a lo largo del trabajo se hace referencia también a otro municipio de Badajoz muy cercano a la frontera con Portugal, Alburquerque). Una vez descrito el comportamiento entonativo de cada uno de los informantes, pasamos a comparar y contrastar los resultados con el fin de determinar lo que hay en ellos de común y de divergente. La metodología que se sigue es la establecida en el proyecto internacional AMPER.
Proyecto:


The perception of lexical stress in words within a sentence, La percepción del acento léxico en un contexto oracional

  • Llisterri, Joaquim
  • Machuca, María J.
  • Ríos, Antonio
  • Schwab, Sandra
The acoustic and perceptual correlates of stress in Spanish have been usually studied at the word level, but few investigations have considered them in a wider context. The aim of the present work is to assess the role of fundamental frequency, duration and amplitude in the perception of lexical stress in Spanish when the word is part of a sentence. An experiment has been carried out in which the participants (39 listeners, 20 from Costa Rica and 19 from Spain) had to identify the position of the lexical stress in words presented in isolation and in the same words embedded in sentences. The stimuli in which the position of the stress was not correctly identified have been acoustically analysed to determine the cause of identification errors. Results suggest that the perception of lexical stress in words within a sentence depends on the stress pattern and on the relationship between the values of the acoustic parameters responsible for the prominence of the stressed vowel and those corresponding to the adjacent unstressed vowels., Los correlatos acústicos y perceptivos del acento en español se han estudiado habitualmente en el ámbito de la palabra, pero son escasas las investigaciones que los hayan considerado en un contexto más amplio. El objetivo de este trabajo es determinar el papel de la frecuencia fundamental, la duración y la amplitud en la percepción del acento léxico en español cuando la palabra se encuentra en una oración. Se ha llevado a cabo un experimento en el que los participantes (39 oyentes, 20 procedentes de Costa Rica y 19, de España) debían identificar la posición del acento en palabras presentadas de forma aislada y en las mismas palabras situadas en un contexto oracional. En los casos de identificación incorrecta de la posición del acento, se han analizado acústicamente los estímulos para determinar la causa de los errores. Los resultados apuntan a que la percepción del acento léxico de las palabras en el contexto de una oración depende del patrón acentual y de la relación que puede establecerse entre los valores de los parámetros acústicos que marcan la prominencia de la vocal tónica y los de las vocales átonas adyacentes.
Proyecto:


Biomedical applications of voice and speech processing, Aplicaciones biomédicas del procesamiento de la voz y el habla

  • Gómez Vilda, Pedro
Neurological deterioration presents different variants depending on their classification criterion, which may be their anatomic localization or their disease clinical features, although there is not a clear cut between both. Anatomically this ample group of disorders may affect the central nervous system (brain and spinal cord), or the peripheral nervous system. Clinically, the neurodegenerative disorders are classified as affecting cognitive functions or neuromotor capabilities. In the group of neurodegenerative diseases of the central nervous system, Alzheimer’s disease (AD) or Fronto-Temporal Dementia (FTD) are to be found, whereas in the second group certain pathologies as Parkinson’s Disease (PD), Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), Huntington’s Disease (HD) or myasthenia gravis (MG) are among the most frequent ones, although “the number of neurodegenerative diseases is currently estimated to be a few hundred” (Przedborski et al., 2003). All these pathologies produce correlates in speech at different levels: in fluency, in prosody, in articulation or in phonation. Speech technologies offer computer solutions to evaluate objectively detected anomalies in each level, adding statistical robustness, which makes them suitable for their clinical and rehabilitative application. The present issue is devoted to briefly review the characteristics of the diseases mentioned before, defining the foundations of the correlate features present in each one. Some computer solutions available in detecting and monitoring illness progress are reviewed in the contributions of different research groups working in this field., El deterioro neurológico presenta diferentes variantes, dependiendo del criterio de clasificación que se emplee, que puede ser o bien su localización anatómica, o bien sus rasgos clínicos, aunque no existe una frontera clara entre ambos. Desde el punto de vista anatómico, los trastornos de este tipo pueden afectar ya sea al sistema nervioso central (cerebro y médula espinal), ya sea al sistema nervioso periférico. Desde el punto de vista clínico, se clasifican como de tipo cognitivo o de tipo neuromotor. Se adscriben al primer grupo las patologías neurodegenerativas del sistema nervioso cortical, como la enfermedad de Alzheimer (EA) o la Demencia Frontotemporal (DFT), mientras que en el segundo grupo se enmarcan patologías como la enfermedad de Parkinson (EP), la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), la enfermedad de Huntington (EH) o la miastenia grave (MG), aunque “el número de trastornos neurodegenerativos estimado actualmente puede alcanzar unos pocos cientos” (Przedborski et al., 2003). Todas estas patologías producen correlatos en el habla en diferentes niveles: en la fluidez, en la prosodia, en la articulación o en la fonación. Las Tecnologías del Habla ofrecen aplicaciones capaces de evaluar objetivamente las anomalías detectadas en cada nivel, aportando además una robustez estadística que las hace adecuadas para su uso clínico y rehabilitador. El presente número revisa brevemente las características de los tipos de enfermedades citados, define la base de los correlatos detectables en cada una de ellas, y aporta información sobre algunas aplicaciones capaces de detectar y monitorizar su evolución, a través de las diferentes contribuciones de grupos de investigación que trabajan en dichos temas.
Proyecto:


Monitoring Parkinson Disease from speech articulation kinematics, Monitorización de la enfermedad de Parkinson a partir de la cinemática de la articulación del habla

  • Gómez, Pedro
  • Mekyska, Jiri
  • Gómez, Andrés
  • Palacios, Daniel
  • Rodellar, Victoria
  • Álvarez, Agustín
Parkinson Disease (PD) is a neuromotor illness affecting general movements of different muscles, those implied in speech production being among them. The relevance of speech in monitoring illness progression has been documented in these last two decades. Most of the studies have concentrated in dysarthria and dysphonia induced by the syndrome. The present work is devoted to explore how PD affects the dynamic behavior of the speech neuromotor biomechanics (neuromechanics) involved in deficient articulation (dysarthria), in contrast to classical measurements based on static features as extreme and central vowel triangle positions. A statistical distribution of the kinematic velocity of the lower jaw and tongue is introduced, which presents interesting properties regarding pattern recognition and classification. This function may be used to establish distances between different articulation profiles in terms of information theory. Results show that these distances are correlated with a set of tests currently used by neurologists in PD progress evaluation, and could be used in elaborating new speech testing protocols., La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno del sistema neuromotor que afecta a todo tipo de movimientos regulados por el sistema muscular humano, entre ellos los que controlan la producción del habla. La importancia del habla en la monitorización del progreso de la EP se ha estudiado ampliamente durante las últimas dos décadas. La mayoría de los estudios se han concentrado en describir y modelar el comportamiento de la fonación (disfonía) y de la articulación (disartria), en relación con el síndrome de la EP. El presente trabajo se centra en explorar la forma en la que la EP afecta al comportamiento dinámico de la biomecánica neuromotora relacionada con la disartria típica mostrada por este tipo de pacientes, a diferencia de las mediciones clásicamente utilizadas hasta el momento, que se basan en las posiciones extremas y centrales del triángulo vocálico. Se propone, para ello, una nueva medida basada en la distribución estadística de la cinemática del sistema mandibular y lingual, que presenta interesantes propiedades de cara al reconocimiento de patrones utilizado en la clasificación de los rasgos disártricos del paciente. Esta medida puede emplearse para establecer las distancias entre las distintas articulaciones en términos de la teoría de información. Los resultados del estudio presentado muestran que dichas distancias se hallan sustancialmente correlacionadas con ciertas pruebas utilizadas habitualmente por los neurólogos para evaluar el progreso de la EP. La distancia cinemática propuesta puede servir para elaborar nuevos protocolos de realización de pruebas para el seguimiento de la EP.
Proyecto:


Study of several parameters for the detection of amyotrophic lateral sclerosis from articulatory movement, Estudio de diferentes parámetros para la detección de esclerosis lateral amiotrófica a partir del movimiento articulatorio

  • Carmona, Cristina
  • Gómez, Pedro
  • Ferrer, Miguel A.
  • Plamondon, Réjean
  • Londral, Ana
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a degenerative neuromuscular disease, one of its early symptoms being a progressive difficulty to speak (ALS dysarthria). To improve its diagnosis and monitoring, a new method based on articulatory movement estimation has been developed. As a result, two articulatory movement parameters are presented as well as their relationship with the illness grade., La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad degenerativa de tipo neuromuscular, uno de cuyos primeros síntomas es la dificultad para hablar. Recientemente se ha presentado un nuevo método para determinar el movimiento articulatorio a partir de la estimación de los formantes. En este artículo se presentan dos parámetros obtenidos mediante el modelado del movimiento articulatorio y se evalúan con respecto al grado de la enfermedad.
Proyecto:


Voice re-education and its evaluation through digital signal processing: A case study, La reeducación vocal y su evaluación a través del procesado digital de señales: Estudio de un caso

  • Santana-López, Zulema
  • Domínguez-Jaén, Óscar
  • Alonso, Jesús B.
  • Mato-Carrodeguas, María del Carmen
Voice pathologies, caused either by functional dysphonia or organic lesions, or even by just an inappropriate emission of the voice, may lead to vocal abuse, affecting significantly the communication process. The present study is based on the case of a single patient diagnosed with myasthenia gravis (Erb-Goldflam syndrome). In this case, this affection has caused, among other disruptions, a dysarthria. For its treatment, a technique for the education and re-education of the voice has been used, based on a resonator element: the cellophane screen. This article shows the results obtained in the patient after applying a vocal re-education technique called the Cimardi Method: the Cellophane Screen, which is a pioneering technique in this field. Changes in the patient’s voice signal have been studied before and after the application of the Cimardi Method in different domains of study: time-frequency, spectrum, and cepstrum. Moreover, parameters for voice quality measurement, such as shimmer, jitter and harmonic-to-noise ratio (HNR), have been used to quantify the results obtained with the Cimardi Method. Once the results were analyzed, it has been observed that the Cimardi Method helps to produce a more natural and free vocal emission, which is very useful as a rehabilitation therapy for those people presenting certain vocal disorders., Las patologías vocales, ya sean debidas a disfonías funcionales o a lesiones orgánicas o, simplemente, a una emisión de voz inadecuada, pueden dar lugar a un forzamiento vocal que afecta de manera importante al proceso de comunicación. El estudio que se presenta se basa en el caso de una única paciente con un diagnóstico de miastenia gravis (enfermedad de Erb-Goldflam). En este caso concreto, dicha afección ha dado lugar, entre otras perturbaciones, a una disartria. Para tratarla, se ha utilizado una técnica de educación y reeducación vocal basada en un elemento resonador: una pantalla de celofán. En el presente artículo se muestran los resultados obtenidos en la paciente tras aplicar una técnica pionera en el campo de la reeducación vocal denominada método Cimardi: Pantalla de Celofán. Se han estudiado los cambios en la señal de voz de la paciente antes y después de la aplicación del mencionado método Cimardi, utilizando para ello diferentes dominios de representación: el temporal, el espectral y el cepstral. Además, se han usado distintos parámetros para medir la calidad de la voz, como por ejemplo el shimmer, el jitter o el harmonic-to-noise ratio (HNR), con el fin de poder cuantificar los resultados obtenidos con el método Cimardi. Una vez analizados los resultados, se ha observado que la técnica empleada por el método Cimardi ayuda a producir una emisión vocal más natural y libre, lo que resulta muy útil como terapia rehabilitadora para aquellas personas que sufren ciertos trastornos vocales.
Proyecto:


The contribution of prosody to foreign accent: A study of Spanish as a foreign language, La contribución de la prosodia al acento extranjero: Un estudio sobre el español como lengua extranjera

  • Conceição Silva, Cristiane
  • Almeida Barbosa, Plínio
The aim of this study is to analyze the contribution of prosody on the perception of foreign accent by Brazilian learners of Spanish. The data were collected from 15 participants and a control group of 5 native Spanish speakers. A perceptual test was performed with two different speech styles (reading and storytelling) and with delexicalized and natural speech. The speech production was judged by 24 native Spanish subjects. First, they had to determine the nationality of the speaker by listening to the delexicalized excerpts in Spanish (storytelling). After that, the listeners used a continuous scale to rate the excerpts (reading and storytelling) for the degree of foreign accent in Spanish. The results suggest that it is possible to identify foreign accent only with the prosodic information provided in the delexicalized stimuli, i.e., f0, duration, and overall intensity. In addition, the perceptual test allowed us to assess the degree of foreign accent of each subject while revealing the great variability of their production. Finally, concerning the external data, the following factors predicted foreign accent among the learners: gender, length of residence in Spain, formal language instruction in Brazil, age of arrival in Spain, and reported use of Brazilian Portuguese in Spain. These results confirm the crucial role of naturalistic learning of a foreign language, as shown by previous studies., El objetivo de este estudio es analizar la contribución de la prosodia para la percepción del acento extranjero en aprendices brasileños de español. Se recogieron datos de 15 sujetos y un grupo control compuesto por 5 hablantes nativos de español y se realizó un test de percepción a partir de estímulos en dos estilos habla distintos (lectura y narración) y habla delexicalizada y sin modificación. Participaron en el experimento de percepción 24 jueces hablantes nativos de español. Primeramente, tuvieron que determinar la nacionalidad del hablante al escuchar los fragmentos delexicalizados en español (narración). A continuación, los oyentes utilizaron una escala continua para puntuar el acento extranjero en los fragmentos de lectura y narración sin modificación. Los resultados sugieren que es posible identificar el acento extranjero solo con la información prosódica que hay en los estímulos delexicalizados, es decir, la f0, la duración y la intensidad global. Además de eso, el test de percepción nos permitió evaluar el grado de acento extranjero de cada sujeto y al mismo tiempo reveló la gran variabilidad de sus producciones. Por fin, respecto a los datos externos, los siguientes factores predijeron el acento extranjero entre los aprendices: género, tiempo de residencia en España, enseñanza formal, edad de llegada al país extranjero y uso del portugués de Brasil en España. Estos resultados confirman la gran importancia del aprendizaje natural de la lengua extranjera.
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