Original title: Objektivizace Testu 3F - dysartrický profil pomocí akustické analýzy
Translated title: Objectification of the Test 3F - dysarthric profile based on acoustic analysis
Authors: Bezůšek, Marek ; Galáž, Zoltán (referee) ; Mekyska, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2021
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Test 3F je používán pro hodnocení motorické poruchy řeči (dysartrie) u česky mluvících řečníků. Hodnocení dysartrické řeči je zkresleno subjektivním posouzením. Motivací pro napsání této práce je fakt, že neexistuje mnoho automatických analytických nástrojů, které lze použít pro objektivní hodnocení fonace, artikulace, prozódie a respirace dysartrické řeči. Cílem diplomové práce je identifikovat, implementovat a otestovat akustické parametry, které lze použít pro objektivizaci a automatizaci hodnocení Testu 3F. Akustické parametry by měli být klinicky interpretovatelné. Předpokládá se, že akustická analýza by mohla být přesnější než klinické zhodnocení vyšetřujícím. Akustické parametry byly testovány na databázi 151 řečníků (51 zdravých řečníků, 100 pacientů). Pro identifikaci korelace parametrů se subjektivním hodnocením byly použity metody statistické analýzy a strojového učení. Bylo zjištěno, že 27 testovacích úloh ze 30 lze použít v rámci automatického hodnocení. V rámci této diplomové práce bylo analyzováno pouze 10 úloh Testu 3F, zbývající úlohy nebyly analyzovány, protože pouze část databáze byla předzpracována. Výsledkem statistické analýzy je 14 parametrů, které byly identifikovány jako nejvíce významné pro hodnocení. Tři nejvýznamnější parametry jsou: MET (respirace), relF0SD (intonace), relSEOVR (intenzita hlasu – prozódie). Nejmenší chyba predikce regresních modelů strojového učení byla 7.14 %. Výsledky ukazují, že většinu úloh Testu 3F lze automatizovat. Z výsledků analýzy deseti úloh Testu 3F vyplývá, že nejdůležitějším faktorem při hodnocení dysartrie je nedostatečná exspirace, monotónnost a nízká variabilita intenzity řeči. Test 3F is used to diagnose the extent of motor speech disorder – dysarthria for czech speakers. The evaluation of dysarthric speech is distorted by subjective assessment. The motivation behind this thesis is that there are not many automatic and objective analysis tools that can be used to evaluate phonation, articulation, prosody and respiration of speech disorder. The aim of this diploma thesis is to identify, implement and test acoustic features of speech that could be used to objectify and automate the evaluation. These features should be easily interpretable by the clinician. It is assumed that the evaluation could be more precise because of the detailed analysis that acoustic features provide. The performance of these features was tested on database of 151 czech speakers that consists of 51 healthy speakers and 100 patients. Statistical analysis and methods of machine learning were used to identify the correlation between features and subjective assesment. 27 of total 30 speech tasks of Test 3F were identified as suitable for automatic evaluation. Within the scope of this thesis only 10 tasks of Test 3F were tested because only a limited part of the database could be preprocessed. The result of statistical analysis is 14 features that were most useful for the test evaluation. The most significant features are: MET (respiration), relF0SD (intonation), relSEOVR (voice intensity – prosody). The lowest prediction error of the machine learning regression models was 7.14 %. The conclusion is that the evaluation of most of the tasks of Test 3F can be automated. The results of analysis of 10 tasks shows that the most significant factor in dysarthria evaluation is limited expiration, monotone voice and low variabilty of speech intensity.
Keywords: Acoustic analysis of speech; acoustic speech features; automatic diagnosis of speech disorder; dysarthria; machine learning; objectification of evaluation; parameterization methods; speech features; statistical analysis; Test 3F.; Akustická analýza řeči; akustické parametry řeči; automatická diagnóza poruchy řeči; dysartrie; objektivizace hodnocení; parametrizační metody; statistická analýza; strojové učení; Test 3F.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/197099

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-602471


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses