评估超声波探针稳定性,以量化语音制作对比度,使用可调式超声波实验室探针支架 (ALPHUS)

科学领域:

• 语音科学 语言科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学 声学 在声学上

背景情况:

• 超声波舌头成像很容易探测相对于说话者的头部的运动文物.
• 纠正探头运动的现有方法包括限制运动或算法补偿,每一种都带来独特的挑战.
• 准确的舌头发音数据对于语音研究和临床应用至关重要.

研究的目的:

• 评估一种开源的,可调的超声波探针稳定器 (ALPHUS) 在舌头成像过程中减轻探针运动器件的有效性.
• 评估探头稳定对超声波舌头位置数据可靠性的影响.
• 区分可纠正和不可纠正的探头运动,以实现自然的语音表达.

主要方法:

• 开发和评估ALPHUS系统,一个模块化和可适应的超声波探针稳定器.
• 通过三项研究测量探头运动及其对舌头成像的影响进行实验验证.
• 对声学对比度和舌头位置精度的探针位移效应的分析.

主要成果:

• 阿尔弗斯有效地将探针运动在无法纠正的自由度中最小化,同时允许在可纠正的自由度中控制运动.
• 显著的探针运动 (仅为5毫米或2度) 已被证明在超声波舌头成像中会扭曲语音对比.
• 稳定但未经校正的成像可靠地捕捉了舌头的形状 (例如,曲率),但需要处理后进行校正,以准确地确定舌头的位置 (例如,高度).

结论:

• 阿尔弗斯稳定器通过减少关键探针运动来提高超声波舌头成像的可靠性.
• 与声道结构相对准确的舌头位置需要纠正剩余探头位移,即使有稳定.
• 这项技术提供了一种灵活的解决方案,用于改善各种研究和临床环境中的超声波舌头成像.