CoDAS
https://codas.org.br/article/doi/10.1590/2317-1782/20232021280en
CoDAS
Original Article

Nonlinear analysis by phase space reconstruction of healthy elderly voices

Análise não linear pela reconstrução do espaço de fase de vozes saudáveis de idosos

Luana Alves Fernandes; Viviane Cristina de Castro Marino; Evelyn Alves Spazzapan; Débora Godoy Galdino; Lídia Cristina da Silva Teles; Arlindo Neto Montagnolli; Debora Sayuri Kakuda; Eliana Maria Gradin Fabbron

http://dx.doi.org/10.1590/2317-1782/20232021280en CoDAS, vol.35, n3, e20210280, 2023
PDF English
PDF Português
PDF
SciELO
Downloads: 0
Views: 467

Abstract

Purpose

To compare the results of the non-linear acoustic analysis of elderly male and female voices, speakers of Brazilian Portuguese.

Methods

Recordings of 14 men and 15 women were used. The voices were consensually judged to be vocally healthy by three trained speech therapists. The non-linear acoustic analysis was performed by the Phase Space Reconstruction (PSR) analysis using the Voice Analysis program.

Results

A significant difference was observed in the parameter irregularity (p = 0.001) and spacing (p = 0.005), with worse results for the male group. While 93% of male voices presented degrees 2 or 3 of irregularity, these degrees were observed in 53% of female voices. In 78.6% of male voices, medium to large spacing was observed, a fact observed only in 26.7% of women.

Conclusion

The results of the non-linear analysis, through the Phase Space Reconstruction, using the CIS Protocol, in the voices of the elderly, showed the best result in terms of the number of curves (four or more). Regarding the irregularity of the tracing, in men, the majority presented grades 2 and 3 and in women, half presented grade 1. Regarding the spacing, 78.6% of the male voices had medium to large spacing, a fact observed only in 26.7% of women.There was a difference between the sexes in the vocal findings of the elderly by the CIS protocol with the PSR, pointing out worse results irregularity and spacing in the male population, which suggests greater vocal aperiodicity in elderly men.

Keywords

Voice; Voice Quality; Acoustic; Elderly; Nonlinear Dynamics

Resumo

Objetivo

Verificar medidas acústicas das vozes de idosos pela análise não linear e realizar a comparação entre os sexos.

Método

Participaram 29 idosos, falantes do Português Brasileiro, vocalmente saudáveis: 14 homens e 15 mulheres. Todas as vozes foram julgadas como vocalmente saudáveis por três fonoaudiólogas treinadas, por meio de avaliação perceptivo-auditiva. A análise acústica não linear foi realizada pela análise da Reconstrução de Espaço de Fase utilizando o programa Análise de Voz.

Resultados

Foi observado diferença significativa no parâmetro irregularidade (p=0,001) e espaçamento (p=0,005) entre os sexos, com resultados piores no grupo masculino. Enquanto 93% das vozes masculinas apresentaram graus 2 ou 3 de irregularidade, estes graus foram observados em 53% das vozes femininas. Em 78,6% das vozes masculinas foi observado espaçamento de médio a grande, fato observado somente em 26,7% das mulheres.

Conclusão

Os resultados da análise não linear, por meio da REF, com a utilização do protocolo CIE, em vozes de idosos, mostraram o melhor resultado quanto ao número de curvas (quatro ou mais). Em relação à irregularidade do traçado, nos homens, a maioria apresentou graus 2 e 3 e nas mulheres, a metade apresentou grau 1. Relativo ao espaçamento, 78,6% das vozes masculinas foi observado espaçamento de médio a grande, fato observado somente em 26,7% das mulheres. Houve diferença entre os sexos nos achados vocais de idosos pelo protocolo CIE com a análise de Reconstrução de Espaço de Fase, apontado piores resultados na irregularidade e espaçamento na população masculina, o que sugere maior aperiodicidade vocal em homens idosos.

Palavras-chave

Voz; Qualidade da Voz; Acústica; Idoso; Dinâmica não Linear

Referencias

  1. Mezzedimi C, Di Francesco M, Livi W, Spinosi M, De Felice C. Objective evaluation of presbyphonia: spectroacoustic study on 142 patients with Praat. J Voice. 2017;31(2):257.e25-32. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2016.05.022 PMid:27427181.
  2. Spazzapan EC, Cardoso M, Fabron EMG, Berti LC, Brasolotto AG, Marino VCC. Características acústicas da voz nos diferentes ciclos da vida: revisão integrativa da literatura. Revista Cefac (Online). 2019;21(3):e15018.
  3. Spazzapan EA, Cardoso VM, Fabron EMG, Berti LC, Brasolotto AG, Marino VCC. Características acústicas de vozes saudáveis de adultos: da idade jovem à meia-idade. CoDAS. 2018;30(5):e20170225. http://dx.doi.org/10.1590/2317-1782/20182017225 PMid:30365649.
  4. Stathopoulos ET, Huber JE, Sussman JE. Changes in acoustic characteristics of the voice across the life span: measures from individuals 4–93 years of age. J Speech Lang Hear Res. 2011;54(4):1011-21. http://dx.doi.org/10.1044/1092-4388(2010/10-0036) PMid:21173391.
  5. Soltani M, Ashayeri H, Modarresi Y, Salavati M, Ghomashchi H. Fundamental frequency changes of persian speakers across the life span. J Voice. 2014;28(3):274-81. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2013.10.012 PMid:24461477.
  6. Berg EE, Hapner E, Klein A, Johns MM 3rd. Voice therapy improves quality of life in age-related dysphonia: a case-control study. J Voice. 2008;22(1):70-4. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2006.09.002 PMid:17070009.
  7. Sauder C, Roy N, Tanner K, Houtz DR, Smith ME. Vocal function exercises for presbylaryngis: a multidimensional assessment of treatment outcomes. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2010;119(7):460-7. http://dx.doi.org/10.1177/000348941011900706 PMid:20734967.
  8. Mau T, Jacobson BH, Garrett CG. Factors associated with voice therapy outcomes in the treatment of presbyphonia. Laryngoscope. 2010;120(6):1181-7. http://dx.doi.org/10.1002/lary.20890 PMid:20513037.
  9. Lu FL, Presley S, Lammers B. Efficacy of intensive phonatory-respiratory treatment (LSVT) for presbyphonia: two case reports. J Voice. 2013;27(6):786.e11-23. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2013.06.006
  10. Nemr K, Souza GV, Simões-Zenari M, Tsuji DH, Hachiya A, Cordeiro GF, et al. Cognitive Vocal Program applied to individuals with signals presbylarynx: preliminary results. CoDAS. 2014;26(6):503-8. http://dx.doi.org/10.1590/2317-1782/20142014108 PMid:25590914.
  11. Kaneko M, Hirano S, Tateya I, Kishimoto Y, Hiwatashi N, Fujiu-Kurachi M, et al. Multidimensional analysis on the effect of vocal function exercises on aged vocal fold atrophy. J Voice. 2015;29(5):638-44. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2014.10.017 PMid:25944293.
  12. Fabron EMG, Silvério KCA, Berretin-Felix G, Andrade EC, Salles PF, Moreira PAM, et al. Terapia vocal para idosos com progressão de intensidade, frequência e duração do tempo de fonação: estudo de casos. CoDAS. 2018;30(6):e20170224. http://dx.doi.org/10.1590/2317-1782/20182017224 PMid:30379196.
  13. Godoy J, Silvério K, Brasolotto A. Effectiveness of vocal therapy for the elderly when applying conventional and intensive approaches: a randomized clinical trial. J Voice. 2019;33(5):809.e19-26. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2018.03.017 PMid:29793876.
  14. Belsky MA, Shelly S, Rothenberger SD, Ziegler A, Hoffman B, Hapner ER, et al. Phonation resistance training exercises (phorte) with and without expiratory muscle strength training (EMST) for patients with presbyphonia: a noninferiority randomized clinical trial. J Voice. 2023;37(3):398-409. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2021.02.015 PMid:33741235.
  15. Bielamowicz S, Kreiman J, Gerratt BR, Dauer MS, Berke GS. Comparison of voice analysis systems for perturbation measurement. J Speech Hear. 1996;39(1):126-34. http://dx.doi.org/10.1044/jshr.3901.126
  16. Dajer ME. Padrões Visuais de sinais de voz através de técnica de análise não linear [dissertação]. São Carlos (SP): Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo; 2006.
  17. Dajer ME, Pereira JC, Maciel CD. Chaos tool implementation for non-singer and singer voice comparison (preliminary study). J Phys Conf Ser. 2007;90:012082. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/90/1/012082
  18. Dajer ME. Análise de sinais de voz por padrões visuais de dinâmica vocal [tese]. São Carlos (SP): Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo; 2010. http://dx.doi.org/10.11606/T.18.2010.tde-15092010-102656
  19. Galdino DG. Análise acústica não linear dos Padrões Visuais de dinâmica Vocal (PVDV) de homens adultos [dissertação]. São Carlos (SP): Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo; 2012.
  20. Galdino DG. Padronização da análise não linear de vozes saudáveis pela reconstrução do espaço de fase (REF) [tese]. São Carlos (SP): Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo; 2019.. http://dx.doi.org/10.11606/T.82.2019.tde-27022020-165647
  21. Lopes L, Vieira V, Behlau M. Performance of different acoustic measures to discriminate individuals with and without voice disorders. J Voice. 2022;36(4):487-98. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2020.07.008 PMid:32798120.
  22. Jiang JJ, Zhang Y, McGilligan C. Chaos in voice, from modeling to measurement. J Voice. 2006;20(1):2-17. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2005.01.001 PMid:15964740.
  23. Montagnolli AN. Análise de voz. Sistema de auxílio à análise acústica da voz [software]. São Carlos: Arlindo Neto Montagnolli; 2019.
  24. Teles LCS, Gonçalves MF, Galdino DG, Montagnolli NA. Nonlinear analysis by phase space reconstruction in voice signals with benign laryngeal lesions [Internet]. The Voice Foundation; 2020 [citado em 2020]. Disponível em: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://voicefoundation.org/wp-content/uploads/2020/05/SLP-P24-Nonlinear-Analysis-by-Phase-Space-Reconstruction-in-Voice-Signals-with-Benign-Laryngeal-Lesions.pdf
  25. Hirano M. Clinical examination of voice. Viena: Springer-Verlag; 1981.
  26. Yamasaki R, Madazio G, Leão SHS, Padovani M, Azevedo R, Behlau M. Auditoryperceptual evaluation of normal and dysphonic voices using the voice deviation scale. J Voice. 2017;31(1):67-71. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvoice.2016.01.004 PMid:26873420.
  27. Boersma P, Weenink D. Praat: doing phonetics by computer (Version 5.3.56) (computer program) [Internet]. Praat; 2007 [citado em 2017 Maio 17]. Disponível em: http://www.praat.org
  28. Dajer ME, Andrade FAS, Montagnoli AN, Pereira JC, Tsuji DH. Vocal dynamic visual pattern for voice characterization. J Phys Conf Ser. 2011;332:012026. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/332/1/012026
  29. Pontes P, Yamasaki R, Behlau M. Morphological and functional aspects of the senile larynx. Folia Phoniatr Logop. 2006;58(3):151-8. http://dx.doi.org/10.1159/000091729 PMid:16636563.
  30. Spazzapan EA. Características acústicas da voz de falantes do português brasileiro nos diferentes ciclos da vida [dissertação]. Marília: Faculdade de Filosofia e Ciências, Universidade Estadual Paulista; 2018.
649efe5da953950d55527a03 codas Articles
2317-1782 (Electrónico)
CoDAS ©2024 Todos los derechos reservados.

CoDAS

Share this page
Page Sections