Utvärdering och jämförelse av de akustiska egenskaperna hos sex

UMEÅ UNIVERSITET
Institutionen för klinisk vetenskap
Enheten för logopedi
37
Utvärdering och jämförelse av de akustiska
egenskaperna hos sex röstförstärkare
Andreas Lind
Examensarbete i logopedi, 20 p
Höstterminen 2006
Handledare:
Jan van Doorn
Anders Asplund
Abstrakt
Bakgrund. Röstförstärkare är ett medicinskt hjälpmedel som förstärker en svag röst till högre
samtalsnivå. Det finns många olika modeller och varianter och de som skriver ut dem vet inte
alltid vilken modell som är bäst.
Mål. Denna studie syftade till att undersöka vilken av några på marknaden tillgängliga
röstförstärkare som en naiv lyssnargrupp tycker låter bäst. Dessutom utfördes en akustisk
analys för att utröna vilka akustiska egenskaper som enligt lyssnargruppen bör eftersträvas.
Metod. En testmening spelades in i två varianter, med full röst och viskande röst. Dessa
inspelningar spelades genom sex olika röstförstärkare. Sedan ställdes dessa inspelningar mot
varandra två och två i ett forced choice-lyssnartest. På så sätt rangordnades de olika
röstförstärkarna efter hur bra de enligt lyssnargruppen lät. Akustisk analys gjordes med hjälp
av dataprogrammet Soundswell.
Resultat. Signifikanta skillnader förelåg i lyssnargruppens uppfattning av de olika
röstförstärkare. Skillnaderna i lyssnarnas bedömning var större för full röst än viskande röst.
Samma röstförstärkare bedömdes bäst i båda fallen. Denna röstförstärkare gav en jämn
förstärkning utan markanta toppar eller dalar i frekvensåtergivningen. Vissa röstförstärkare
rangordnades olika mellan de olika rösttyperna.
Slutsatser. Det tycks finnas skillnader i hur positivt en naiv lyssnargrupp uppfattar de
akustiska egenskaperna hos röstförstärkarna. De akustiska egenskaper som verkar föredras är
en jämn förstärkning över hela frekvensregistret från 0 – 14 000 Hz. Vissa röstförstärkare kan
lämpa sig olika bra beroende på brukarens rösttyp.
ii
Etisk prövning
Detta forskningsprojekt har utfärdats i enlighet med grundläggande etiska principer för att
skydda försökspersonerna i forskningen. Forskningsplanen begrundades för försäkran om att
grundläggande etiska forskningsprinciper upprätthölls, särskilt att:
•
Forskningen kunde förväntas göra ett bidrag till ökad kunskap och att den baserades
på studier av relevant aktuell litteratur och kunskapsbas.
•
Forskningen utfördes och handleddes av personer med erfarenhet, kvalifikationer och
kompetens tillräcklig för studien i fråga.
•
Respekt för integritet och välmående för försökspersonerna upprätthölls.
•
Deltagandet i studien skedde på helt frivillig basis och rekryterandet av
försökspersonerna skedde på lämpligt sätt.
•
Försökspersonerna informerades om syftet med studien, att deltagandet var frivilligt
och att de utan följder kunde dra sig ur studien om de så önskade. De informerades
även om att de måste ge sitt skriftliga medgivande och att anonymitet försäkrades.
•
Forskningsdata förvarades på ett sådant sätt att anonymitet försäkrades och data var
endast tillgänglig för de forskningsansvariga.
•
Användandet av forskningsdata krävde tillåtelse från handledare och avidentifierades
före användning i forskning. Efter slutförd studie arkiverades rådata på institutionen
ansvarig för forskningen.
iii
Tack till
Jan van Doorn för vägledning och uppmuntrande ord längs vägen.
Anders Asplund för filhantering, tekniskt kunnande och gott sällskap.
Ni klasskamrater som fungerat som bollplank åt ensamseglaren.
Vänner, bekanta och främlingar som genomfört lyssnartestet, trots risk för
mardrömmar med väsande röster och förskjutna genusperspektiv.
(låt mamma fixa staketet nästa gång!)
iv
Innehållsförteckning
Inledning ........................................................................................... s. 1
Bakgrund .......................................................................................... s. 1
-Hjälpmedel ................................................................................. s. 1
-Röstförstärkare .......................................................................... s. 2
Syfte ................................................................................................. s. 4
Metod ...............................................................................................
-Talmaterial .................................................................................
-Inspelning ...................................................................................
-Lyssningsskivan ..........................................................................
-Lyssnargrupp .............................................................................
-Procedur ....................................................................................
-Dataanalys .................................................................................
-Data .......................................................................................
-Akustisk analys ......................................................................
-Reliabilitet ..................................................................................
s. 4
s. 4
s. 5
s. 6
s. 6
s. 6
s. 6
s. 6
s. 6
s. 7
Resultat ............................................................................................. s. 7
-Lyssnartest ................................................................................. s. 7
-Akustisk analys ........................................................................... s. 8
Diskussion ........................................................................................ s. 12
Slutsatser .......................................................................................... s. 13
Referenser ......................................................................................... s. 14
Bilagor:
1. MMXT-2 ......................................................................................
2. Flexital-2 ......................................................................................
3. MMT-4 .........................................................................................
4. Chattervox ....................................................................................
5. Falck 1003 & Falck 1005 .............................................................
6. Lyssnarblankett ............................................................................
s. I
s. II
s. III
s. IV
s. V
s. VI
v
Inledning
Hjälpmedel är en del av behandlingen av kommunikationsstörningar och hela den samlade
vårdinsatsen. Därför ställs samma krav på god och effektiv vård baserad på vetenskap och
beprövad erfarenhet inom detta område som all övrig vårdverksamhet. Logopeder svarar för
eller tar del i utskrivandet av hjälpmedel till vissa patientgrupper, främst inom habiliteringsområdet, men också inom rehabilitering. Till den kategorin hör det för denna undersökning
aktuella hjälpmedlet röstförstärkare. Det finns många olika typer av röstförstärkare av olika
fabrikat. Detta kan göra att man som ansvarig tilldelare av dessa inte vet vilken modell som är
bäst. Därför har man från Dataresurscentrum inom Västerbottens läns landsting efterlyst en
studie som undersöker och jämför olika typer av röstförstärkare för att se om det finns
anledning att välja någon modell framför en annan, och i så fall vilka egenskaper som är
viktiga att prioritera.
Bakgrund
Hjälpmedel1
Väl fungerande hjälpmedel är en viktig förutsättning i det dagliga livet för personer med
funktionshinder. Vissa hjälpmedel förskrivs inom hälso- och sjukvården medan erhålls på
andra sätt t ex via lagen (1962:381) om allmän försäkring (AFL). Sjukvårdshuvudmännens,
dvs landstingens och kommunernas skyldighet att tillhandahålla hjälpmedel till personer med
funktionshinder fastställs i hälso- och sjukvårdslagen, (1982:763; HSL). Krav på medicintekniska produkter som används inom vården och hur dessa produkter ska hanteras fastställs i
lagen (1993:584) om medicintekniska produkter och i de föreskrifter som Socialstyrelsen och
Läkemedelsverket utfärdat inom området. Dessutom är det upp till varje sjukvårdshuvudman
att genom lokala beslut tolka och komplettera lagens övergripande mål och skyldigheter.
Därför kan de styrande dokumenten och hjälpmedelsutbuden variera beroende på var i landet
man bor. På nationellt plan finns Hjälpmedelsinstitutet (HI) för utbildning, utprovning,
upphandling, forskning och information kring hjälpmedel.
Det finns ingen formellt fastställd definition av begreppet hjälpmedel för
funktionshindrade personer. Däremot finns bestämmelser som reglerar tillhandahållandet av
hjälpmedelsinsatserna. Den 1 januari 1994 trädde en handikappreform i kraft där det framgår
att landstingens och kommunernas skyldighet enligt HSL omfattar hjälpmedel som fordras för
att den enskilde själv eller med hjälp av någon ska kunna:
•
•
•
•
•
•
•
•
tillgodose personliga behov
förflytta sig
fungera i hemmet och närmiljön
orientera sig
sköta vardagslivets rutiner i hemmet
gå i skolan
delta i normala fritids- och rekreationsaktiviteter
kommunicera med omvärlden
Medicinteknisk produkt definieras i lagen (1993:584 om medicintekniska produkter som en
produkt som enligt tillverkarens uppgift ska användas för att
1
•
•
•
”påvisa, förebygga, övervaka, behandla eller lindra en sjukdom” (ex. ventilatorer)
”påvisa, övervaka, behandla, lindra eller kompensera en skada eller ett
funktionshinder” (ex. rullstolar, hörapparater eller röstförstärkare)
”undersöka, ändra eller ersätta anatomin eller en fysiologisk process” (ex. proteser
eller röstgeneratorer)
Behörigheten att förskriva hjälpmedel är inte reglerad i lag eller annan författning. I många
landsting och kommuner utfärdas dock rekommendationer om vilka yrkesgrupper som har
förutsättningar att förskriva hjälpmedel. I Socialstyrelsens föreskrifter och allmänna råd,
SOSFS 2001:12, Användning och egentillverkning av medicintekniska produkter i hälso- och
sjukvården, anges att: ”Den som förskriver en medicinteknisk produkt ansvarar för att
produkten är lämplig samt att brukaren kan använda och hantera den på ett lämpligt sätt”.
Med brukare avses: ”en patient till vilken hälso- och sjukvården förskrivit en medicinteknisk
produkt som patienten själv ska använda. Vad som anges om brukare gäller också i
tillämpliga delar om en assistent, en anhörig eller någon annan person använder produkten på
patienten.”
I förskrivningsprocessen deltar ofta flera befattningshavare men det är en namngiven
befattningshavare som är förskrivare. I valet av lämplig specifik produkt ingår att prova ut,
anpassa och välja hjälpmedel.
Röstförstärkare
En röstförstärkare är en apparat som förstärker en svag röst till normal samtalsnivå. Det kan
inte göra ett otydligt tal tydligare utan ger enbart förstärkning och alltså en högre volym. Ett
användningsområde för en sådan apparat är som tekniskt hjälpmedel. Röstförstärkaren
minskar belastningen på stämbanden2 och kan bidra till ett aktivt deltagande i skola, arbete,
hem och fritid. Den funktionella enheten består av en mikrofon som placeras nära ljudkällan
(brukarens mun), en förstärkare och en högtalare (se exempel i figur 1). Förstärkare och
högtalare är ofta integrerade i en och samma enhet. Beroende på hur förstärkaren är utformad
kan brukaren antingen bära förstärkare och högtalare på sig eller ställa den på rullstol eller
någonstans i rummet.
Bild: Andreas Lind
Figur 1 Schematisk skiss över en röstförstärkare.
Röstförstärkarens uppgift är alltså att förstärka talsignalen. Talsignalen består av ett helt
spektrum av ljudfrekvenser. Det som avgör vilket språkljud vi uppfattar i en talsignal är vid
vilka frekvenser det förekommer energi (deltoner) och skillnaderna mellan dessa i intensitet.
Språkljuden är alltså vad man kallar sammansatta ljud. Sammansatta ljud kan vara antingen
2
periodiska eller operiodiska. En väl fungerande röst producerar periodiska ljud, medan en
viskning är ett exempel på ett operiodiskt ljud. Förenklat kan man säga att vokaler består av
ett antal formanter vid vissa frekvenser (som produceras när ljudet från röstkällan, alltså
stämbanden passerar genom talröret). Den lägsta deltonen (grundton) är den som avgör vilket
tonläge vi uppfattar hos rösten. Vilken vokal som hörs bestäms av övriga förstärkta deltoner
(formanter). Konsonanter, som egentligen är ett samlingsnamn för en grupp akustiska
fenomen (ex.: frikativor, ocklusioner, transienter etc.) utgörs av operiodiska ingredienser som
brusljud och pulsljud som uppfattas som väsande resp. knäppande ljud, medan de periodiska
ljuden uppfattas som klanger. I en viskande röst kan man observera samma förhållande
mellan hög- och lågintensiva frekvensområden som hos en full röst, men skillnaden mellan
dessa är betydligt mindre. Ljudenergin är dessutom fördelad över ett bredare spektrum och
högre frekvenser än en normal talröst vars viktigaste deltoner ligger mellan 0 och 1000 Hz.
Röstförstärkarens mikrofon transformerar den akustiska talsignalen till en elektrisk
signal. Det är denna elektriska signal som förstärks i förstärkaren och sedan återges i
högtalaren. När signalen passerar genom mikrofon och högtalare kommer den akustiska
signalen påverkas av dessas egenskaper3. Därför får man aldrig en helt identisk signal ut som
den som gick in. Förstärkningen kan variera mer eller mindre över frekvensspektrat.
Kriterierna för att bli tillskriven en röstförstärkare som medicinskt hjälpmedel varierar
något mellan olika vårdgivare, men i princip handlar det alltid om att rösten är för svag för att
man ska kunna ha ett normalt samtal med en eller flera personer. Vanligtvis förekommer det i
samband med någon neurologisk sjukdom (som Parkinsons sjukdom, ALS, MS etc.) och
organiska eller funktionella röststörningar. Inte lika frekvent förekommande, men bevisat
effektivt är också att man skriver ut det som behandlande och/eller förebyggande hjälpmedel
till personer med särskilt röstbelastande yrken, exempelvis lärare4.
De krav som Hjälpmedelsinstitutet ställer på sina hjälpmedel handlar om
produktsäkerhet, hållbarhet, miljöskadlighet, användbarhet, service etc. Detta ger utrymme för
vissa variationer. I fallet med röstförstärkare är exempelvis inte de akustiska egenskaperna
hårt reglerade. Vid framtagandet av en röstförstärkare har utvecklaren många faktorer att ta
hänsyn till utöver Hjälpmedelsinstitutets grundkrav. Det kan röra utseende, storlek, akustiska
egenskaper m.m. Alla dessa egenskaper blir också något som den utskrivande befattningshavaren måste ta hänsyn till när en specifik produkt ska väljas ut till varje enskild brukare. I
denna studie ligger fokus på de akustiska egenskaperna och det finns goda skäl att tro att de
spelar stor roll för hur bra hjälpmedel röstförstärkaren faktiskt är. Det finns ingen
röstförstärkare som bara förstärker talsignalen, utan kraven på hanterbar storlek och rimliga
kostnader gör att de system som används även förvränger signalen på ett eller annat sätt,
vilket resulterar i att de låter olika, mer eller mindre naturligt (dvs likt ljudkällan).
Det som framförallt skiljer de flesta röstförstärkarna åt är högtalarna. För att en
röstförstärkare ska kunna bäras av brukaren måste högtalarens storlek anpassas efter detta,
medan en fast modell som monteras på rullstol eller ställs på ett bord i rummet inte begränsas
på samma sätt utan kan väga mer och ta större plats. Det är rimligt att det som i högst grad
påverkar de akustiska egenskaperna är utformningen av högtalaren eftersom det är här vi ser
störst variation. Ju större högtalarelement man använder desto lägre frekvenser kan man
återge, medan ett mindre högtalarelement bättre återger höga frekvenser5. Med en större
högtalarlåda borde man därför kunna anpassa högtalarens membran specifikt med avseende
på att återge en röst på bästa sätt. Och följaktligen begränsas dessa möjligheter om kraven i
första hand ställs på en liten och smidig konstruktion.
Många studier6,7,8,9 visar att vår uppfattning av en person vi möter påverkas av hur
rösten låter. Bland annat har det visat att talare med en avvikande röst tillskrivs fler negativa
personliga egenskaper än en talare med normal röst. Man har funnit att de uppfattats av
lyssnare som mindre trevliga och inte lika attraktiva, mindre intelligenta och mindre ärliga än
3
talare med normal röst. Även om lyssnaren är informerad om orsaken till röststörningen
tillskrivs talaren dessa negativa egenskaper. Litteraturen ger inte något svar på frågan om
samma sak gäller för en talare med spektralt förvrängd talsignal som är fallet vid brukandet av
talförstärkare. Det finns situationer då man kan tänka sig att så inte bör vara fallet, exempelvis
i ett telefonsamtal där rösterna utsätts för en spektral förvrängning. Men då handlar det om en
ömsesidig situation under former som båda parter är van vid och förberedd på. I fallet med
röstförstärkare föreligger en ”röstavvikelse” vid situationer då man vanligtvis inte förväntar
sig en sådan. Därför kan det vara rimligt att anta att en röst som låter förvrängd eller på annat
sätt avvikande pga en röstförstärkare ger samma negativa effekt på lyssnarens uppfattning.
Det skulle också motivera varför man vill eftersträva ett så gott ljud som möjligt i en
röstförstärkare.
Syfte
Denna studie syftar till att undersöka vilken eller vilka av sex av Hjälpmedelsinstitutet
godkända röstförstärkare som av en naiv lyssnargrupp bedöms ha mest tilltalande akustiska
egenskaper, samt att utröna vilka akustiska egenskaper som karakteriserar och särskiljer
dessa.
Metod
Tabell 1 beskriver de sex röstförstärkare som jämfördes (se bilaga 1-5 för mer ingående
beskrivning). En testmening spelades in i två varianter, med full röst och viskande röst. Detta
talmaterial spelades genom de olika röstförstärkarna och spelades på så sätt in igen. Sedan
ställdes dessa inspelningar mot varandra två och två i ett forced choice-lyssnartest. På detta
sätt rangordnades de olika röstförstärkarna efter hur bra de enligt lyssnargruppen låter.
Akustisk analys gjordes med hjälp av dataprogrammet SoundswellTM.
Tabell 1 Förteckning av de röstförstärkare som jämförs i denna studie.
Röstförstärkare
Leverantör
Fast / bärbar högtalare1
MMXT-2
Flexital-2
MMT-4
Chattervox
Falck 1003
Falck 1005
Medela Medical
Xena Medical
Xena Medical
Audio Voice Technology
Falck Vital
Falck Vital
Fast
Fast
Bärbar
Bärbar
Bärbar
Bärbar
1
Fast = monteras på rullstol eller placeras i rummet.
Bärbar = bärs av brukaren med halsband, runt midjan el. dyl.
Talmaterial
En mening lästes av en kvinnlig röst, viskande och i normal samtalston. Meningen som lästes
var: ”Mamma hänger tvätt medan pappa fixar staketet”
[mam:a hENEr tvEt:, medan pap:a fIksar stake:tEt] (efter hur talaren läste meningen i
denna inspelning). Denna mening valdes för att den innehåller många olika sorters språkljud
(olika vokalljud, nasaler, klusiler och högfrekventa frikativor), ifall något av dessa språkljud
4
skulle vara extra känsliga för frekvensmodulering i förstärkningsprocessen. Orsaken till
uppdelningen i full röst och viskande röst är ett antagande om att vissa brukare pga sin
röststörning inte kan producera en normal röst – en mer viskliknande kvalitet, medan andra
brukare har en mer normal röst. Det kan därför vara av intresse att ta reda på om vissa
röstförstärkare har sådana akustiska egenskaper som passar bättre för den ena eller den andra
röstkaraktären.
Inspelning
Originalinspelningen av försöksmeningen genomfördes i ett ljudisolerat rum till en dator och
brändes som ljudfil på en cd-skiva. För att kunna spela in denna genom de olika
röstförstärkarna på ett likvärdigt sätt gjordes en speciell uppställning (se figur 2). Mikrofonen
på röstförstärkaren sattes mot gallret på en högtalare (Fostex mod.6301) som var kopplad till
en CD-spelare genom vilken originalinspelningen spelades upp. En mikrofon (Sennheiser
ME-62) som kopplades till en DAT-bandspelare placerades 10 cm från röstförstärkarens
högtalare. Med denna spelades testmeningen in återigen, nu återgiven av var och en av de
olika röstförstärkarna. Genom att använda denna uppställning används alla delar av
röstföstärkaren. För att säkerställa att testmeningen förstärktes lika mycket av varje
förstärkare spelades en testton upp i 75dbA vid den första högtalarens galler.
Förstärkningsnivån hos röstförstärkarna justerades sedan så att amplituden 10 cm från
röstförstärkarnas högtalare var 75dbA för testtonen. Bakgrundsbruset i rummet var 35dbA.
CD-spelarens högtalare skärmades av från DAT-bandspelaren och det akustiska spillet
däremellan var ej mätbart och därför försumbart.
Bild: Andreas Lind
Figur 2 Schematisk skiss över förfarandet vid inspelningen av röstförstärkarna.
5
Lyssningsskivan
Inspelningarna av de olika röstförstärkarna sattes ihop parvis så att varje enskild
röstförstärkare ställdes mot var och en av de andra i ett s.k. ”forced-choice”-test. (Ex.: A:B,
A:C, A:D, B:C, B:D, C:D etc.). De två alternativen inom varje par skiljdes åt av en tyst paus
som varade två sekunder. De olika paren skiljdes åt med en tyst paus som varade fem
sekunder. Ordningen på inspelningarna balanserades så att alla förstärkare förekom först resp.
sist i paren lika många gånger. Inspelningarna med full röst ställdes mot varandra och de med
viskröst mot varandra. Detta resulterade i 30 unika spår med ihopparade inspelningar.
Lyssningsskivan innehöll totalt 40 slumpvis utplacerade spår varav sex av dem var
dubblettspår för att möjliggöra en intrareliabilitetskontroll. Dessutom var de två första och de
två sista s.k. dummies som inte togs med i datainsamlingen.
Lyssnargrupp
41 personer genomförde lyssningstestet, 20 män och 21 kvinnor i åldrarna 20-52 år. En av
männen föll dock bort pga hörselnedsättning. Efter bortfallet återstod 19 män och 21 kvinnor,
sammanlagt 40 personer. Alla försökspersoner ställde upp frivilligt utan ersättning. Testet
genomfördes anonymt, det enda som försökspersonerna uppgav var kön, ålder och huruvida
man hade någon hörselnedsättning.
Procedur
Försökspersonerna instruerades skriftligt via testblanketten (se bilaga 6) att de skulle få lyssna
till olika versioner av samma inspelning, två i taget, och att de skulle välja vilken av de två de
föredrog. Lyssningen skedde med hörlurar (Pro-luxe KT-121) och tog ca elva minuter att
genomföra.
Dataanalys
Data
Resultaten från lyssnargruppen samlades in på så sätt att varje gång en röstförstärkare
föredrogs framför en annan av en lyssnare fick denna röstförstärkare en poäng. Detta ställdes
upp i ett kalkylblad så att man kunde se hur många poäng varje enskild försöksperson gett till
varje enskild röstförstärkare. Separata listor gjordes för röst- respektive viskresultat. De totala
poängen för varje röstförstärkare kunde därför hamna mellan 0-5 poäng från varje enskild
lyssnare. Därpå beräknades vilket medelresultat röstförstärkarna fått samt standardavvikelse.
Därefter exporterades listorna till statistikprogrammet SPSS för en statistisk analys. Eftersom
de rådata poängen beräknades från var av kategorisk art gjordes en icke-parametrisk analys
med Friedmans Test (icke-parametrisk motsvarighet till ANOVA) för att undersöka huruvida
signifikanta skillnader mellan medelpoängen förelåg mellan de olika röstförstärkarna.
Akustisk analys
För den akustiska analysen användes programmet SoundswellTM. Linjespektrogram togs
fram för varje enskild ljudfil, såväl röstförstärkarfilerna som den ursprungliga inspelningen,
dvs den som spelades genom de olika röstförstärkarna. På så sätt kunde en jämförande analys
göras, dels mellan försöksinspelningarna, dels mellan dem och originalinspelningen.
6
Reliabilitet
Kontroll av resultatet för de sex dubblettparen visade att medelprocenttalet för matchningar
var 81,3% med en standardavvikelse på 22,4%. Sju av tio lyssnare hade fem eller sex
matchningar av sex totalt. Lyssnarnas förmåga att bedöma lika på de olika dubbletterna verkar
inte påverkas av var på lyssningsskivan spåren förekom.
Resultat
Lyssnartest
Medelpoängen för de olika röstförstärkarna redovisas i tabell 2. Friedmans test visar en
statistisk signifikans för skillnaden mellan lyssnarnas bedömningar vid full röst med (Fr (5) =
102.3, p<,001), och för viskande röst med (Fr (5) = 41.9, p<,001).
Parvis jämförelse mellan röstförstärkarna med Wilcoxons Signed Ranks Test (se tabell
3) visar signifikanta skillnader. Lyssnarnas omdömen skiljde sig tydligare vid full röst än vid
viskande röst.
Tabell 2 Medelpoäng för de olika röstförstärkarna vid de olika rösttyperna
Ma
SD
MMXT-2
MMT-4
Flexital-2
Chattervox
Falck1005
Falck1003
4,33
3,30
2,65
2,35
1,38
1,00
0,75
1,27
0,85
1,06
1,16
1,14
MMXT-2
Chattervox
MMT-4
Falck1003
Falck1005
Flexital-2
3,33
3,33
2,58
2,15
2,10
1,53
1,29
1,37
1,07
1,17
1,36
1,00
Rösttyp
Röstförstärkare
Full röst
Viskande
a
Poängens variationsområde är 0-5
7
Tabell 3 Parvis jämförelse mellan lyssnarnas bedömning av röstförstärkarna med Wilcoxons
Signed Ranks Test. Resultaten vid full röst redovisas i nedre vänstra delen, viskning i
övre högra. Stjärna indikerar signifikans
MMXT-2
Chattervox
MMT-4
Falck1003
Falck1005
Flexital-2
Chattervox
MMT-4
Z=-0,061
Z=-2,347
1
p =1,0
Z=-5,084
1
1
p1<,001*
Z=-2,654
Z=-2,990
Z=-2,554
Z=-4,177
1
1
Z=-4,233
P =,015**
Z=-3,281
1
Z=-3,217
p =,03**
p =,12
P
1
1
p =,025**
p =,165
p1<,001*
Z=-1,364
Z=-1,446
Z=-3,410
p =1,0
p1=,015**
Z=-4,577
Z=-0,260
Z=-2,779
p1<,001*
p1<,001*
p1=1,0
p1=,075
Z=-2,805
Z=-4,245
p =,015**
p =,015**
Z=-5,456
Z=-3,557
p1<,001*
Z=-5,197
1
Z=-3,126
Flexital-2
p =,285
1
p <,001*
Z=-3,337
1
Falck1003 Falck1005
1
1
1
p =1,0
1
Z=-1,751
VISKNING
MMXT-2
Z=-2,155
1
p1=,465
p <,001*
p =,075
p <,001*
p =1,0
Z=-5,212
Z=-1,238
Z=-2,317
Z=-4,560
Z=-3,590
p1<,001*
p1=1,0
p1=,3
p1<,001*
P1<,001*
P
FULL RÖST
1
Justerad enligt Bonferoni för 15 test och avrundat till 1,0 där så behövts
* p < ,001
** ,001 < p < ,05
Akustisk analys
Figur 3:1 – 3:3 visar linjespektrogram som redovisar de olika röstförstärkarnas totala
återgivning av originalinspelningen (alltså den signal som spelades genom röstförstärkarna,
insignalen) över ett frekvensområde på 0 - 14 kHz. Separata linjespektrogram har tagits fram
för förstärkarnas återgivning när ingen läsning sker (figur 3:1), vid läsning med full röst (figur
3:2) samt vid läsning med viskande röst (figur 3:3).
MMXT-2 karakteriserades av en jämn förstärkning över hela frekvensspektrat utan
tydliga bortfall eller pålägg av brus. De förstärkare som placerade sig under MMXT-2 hade
antingen en brantare frekvenskurva, dvs tappade mer i intensitet vid de högre frekvenserna,
eller en ojämnare kurva med högre intensitet vid vissa frekvenser. Falck 1003 och Falck 1005
tappade kraftigt i intensitet vid frekvenser över 6 000 Hz. Flexital-2 var den röstförstärkare
vars omdöme varierade kraftigast vid de olika rösttyperna. Den uppvisar i båda fallen tydlig
återgivning av hela frekvensspektrat men särskiljer sig på så sätt att intensiteten vid
frekvenser mellan 0 – 4 000 Hz är betydligt högre än de mellan 4 000 – 11 000 Hz.
Alla röstförstärkare förutom Falck 1003 och Falck 1005 visar i figur 3:1 (avsnitt utan
läsning) förekomst av ljudenergi ovanför 11 000 Hz. Energi som inte förekommer i
insignalen.
8
Originalinspelning
Chattervox
Flexital-2
MMT-4
MMXT-2
Falck 1003
Falck 1005
Figur 3:1 Linjespektrogram över originalinspelningen och de olika röstförstärkarnas
återgivning i ett tyst parti (ingen läsning sker). Skalan är densamma i alla bilder.
9
Originalinspelning
Chattervox
Flexital-2
MMT-4
MMXT-2
Falck 1003
Falck 1005
Figur 3:2 Linjespektrogram över originalinspelningen och de olika röstförstärkarnas
återgivning av läsningen med full röst. Skalan är densamma i alla bilder.
10
Originalinspelning
Chattervox
Flexital-2
MMT-4
MMXT-2
Falck 1003
Falck 1005
Figur 3:3 Linjespektrogram över originalinspelningen och de olika röstförstärkarnas
återgivning av läsningen med viskande röst. Skalan är densamma i alla bilder.
11
Diskussion
Resultaten i den här studien antyder att lyssnarna tycker att vissa röstförstärkare låter bättre än
andra. Man kan också konstatera att de olika röstförstärkarna har olika akustisk påverkan på
talsignalen. Skillnaderna i lyssnarnas omdömen var tydligare när talmaterialet lästes med full
röst än vid viskande röst. Det var inte lika lätt att höra någon skillnad när talmaterialet var av
viskande art. Rimligtvis berodde detta på att skillnaderna mellan röstförstärkarnas återgivning
blev tydligare vid full röst. Intensiteten över frekvensspektrat spänner över ett större spann vid
full röst och därför kunde de olika röstförstärkarnas påverkan på signalen tydligare uppfattas
då.
En och samma röstförstärkare (MMXT-2) fick bäst omdömen vid båda rösttyperna.
Denna karakteriserades av en jämn förstärkning över hela frekvensspektrat utan tydliga
bortfall eller pålägg av brus. De förstärkare som placerade sig under MMXT-2 hade antingen
en brantare frekvenskurva, dvs tappade mer i intensitet vid de högre frekvenserna, eller en
ojämnare kurva med högre intensitet vid vissa frekvenser vilket antyder en viss självresonans
i konstruktionen. Vid full röst fick de förstärkare sämst omdöme som kraftigt tappade i
intensitet vid frekvenser över 6 000 Hz (Falck 1003, Falck 1005). Att dessa förstärkare
placerade sig högre upp på listan vid viskande röst indikerar att bortfallet av de högsta
frekvenserna inte har samma betydelse vid den rösttypen.
En röstförstärkare (Flexital-2) placerade sig väldigt olika vid de olika rösttyperna, tredje
bäst vid full röst och sist vid viskande röst. Den uppvisar i båda fallen tydlig återgivning av
hela frekvensspektrat men särskiljer sig på så sätt att intensiteten vid frekvenser mellan 0 – 4
000 Hz är förstärks mer än de mellan 4 000 – 11 000 Hz. Detta ojämna förstärkningsmönster
verkar alltså ha en negativ inverkan vid viskande röstkvalitet. Det är möjligt att de högre
frekvenserna här är för svaga för att ge någon relevant information till lyssnaren men finns
ändå där som ett brus som stör talsignalen.
Storleken på högtalaren verkar inte ha haft någon utslagsgivande funktion enligt denna
studie. Vi ser exempelvis att en bärbar modell bedömts låta bättre vid såväl viskande som full
röst (MMT-4 kontra Flexital-2). Vad som istället har haft större inverkan på resultatet i
lyssnarbedömningen är förhållandet mellan olika frekvensregister. Tydligt är att mindre
högtalare står sig bra mot större högtalare.
Man kan i figur 3:1 notera att det för fyra röstförstärkare (alla utom Falck 1003 och
Falck 1005) förekommer energi i frekvenser ovanför 11 000 Hz energi som inte förekommer i
insignalen. Det är osäkert var denna energi kommer från. Värt att notera är att den inte
förekommer när en ljudsignal går genom röstförstärkarna (figur 3:2 och 3:3). Det tycks som
att högtalarna på dessa modeller ger ifrån sig någon slags högfrekvent ljud när det inte borde
finnas något där. Vid en replikation av denna studie skulle det nog vara bra att vara
uppmärksam på sådana effekter och då undersöka om det kan bero på hanteringen av
röstförstärkarna vid inspelningen.
Utifrån metoden som denna studien utförts genom har alla röstförstärkare bedömts
under samma förhållanden med identiskt talmaterial. På så sätt kan studien anses rättvis och
inte i sin design ha gett någon röstförstärkare fördelar utifrån utformningen. Dock kan man
genom att betrakta linjespektrogrammet för originalinspelningen vid det tysta partiet (figur
3:1 ”originalinspelning”) observera ett brus som är som starkast mellan 6 000 – 10 000 Hz.
Detta uppstod vid uppspelningen av talmaterialet när det skulle spelas in av de olika
röstförstärkarna (detta beskrivs under Metod, inspelning och åskådliggörs i figur 2). Det borde
gå att med bättre utrustning undvika detta brus. Det är osäkert om detta har påverkat resultatet
på något sätt.
Lyssnarna ombads vid lyssningstillfället att välja det av två ljudsspår som personen
tyckte lät ”bäst”. Detta måste betraktas som en vag instruktion som kan tolkas olika av olika
12
lyssnare. Olika egenskaper som man kan ha lagt vikt vid här är tydlighet, förekomst av brus
el. dyl. Det är möjligt att man med tydligare instruktioner skulle kunna dra mer specifika
slutsatser från lyssnartestet, men risken är att lyssnarna också blir låsta vid att lyssna efter
specifika särdrag i talmaterialet. Förhoppningen med denna öppna instruktion är att den ger en
bild av det samlade första intrycket som lyssningen ger, helt enkelt baserad på vilken variant
man tycker låter bäst, där ”bäst” får definieras av varje lyssnare.
Talmaterialet bestod av en kvinnoröst som läste meningen med full röst och viskande
röst. Huruvida resultatet skulle bli detsamma med en mansröst skulle behöva undersökas
innan man kan dra alltför generella slutsatser av denna studie. Den viskande rösten användes
här för att efterlikna en patologisk röst exempelvis vid neurologisk sjukdom. Dock är det inte
mer än en grov modell för en dysfonisk röst och en studie med genuint patologiska röster
skulle därför behöva genomföras för att säkert kunna veta vilken röstförstärkare som är bäst
lämpad.
Slutsatser
Det tycks finnas skillnader i hur positivt en naiv lyssnargrupp uppfattar de akustiska
egenskaperna hos röstförstärkarna. Den enskilda röstförstärkaren som bedömdes låta bäst av
lyssnargruppen var MMXT-2. Den rankades högst både vid viskande och full röst. Av
modellerna med bärbar högtalare (som kan vara att föredra för vissa patienter) placerade sig
MMT-4 högst vid full röst och Chattervox vid viskande rösttyp. De akustiska egenskaper som
verkar föredras är en jämn förstärkning över ett frekvensspektrum från 0 – 14 000 Hz med så
lite bortfall som möjligt i det högre frekvensregistret. Ett ojämnt linjespektrogram med dalar
och toppar verkar dra ner omdömet, likaså gäller relativt svag återgivning av vissa
frekvensområden, som i fallet med Flexital-2 med markant lägre intensitet vid frekvenser över
4 000 Hz.
13
Referenser
1. Hjälpmedelsinstitutet: Blomquist U-B, Nicolaou I. Förskrivningsprocessen för hjälpmedel
till personer med funktionshinder. Stockholm: Edita Norstedts Tryckeri; 2003:7-20.
2. McCormick CA, Roy N The ChatterVoxTM portable voice amplifier: a means to vibration
dose reduction. Journal of Voice. 2002;16:502-508.
3. Parsa V, Jamieson DG, Pretty BR Effects of microphone type on acoustic measures of
voice. Journal of Voice. 2001;15:331-343.
4. Roy N, Weinrich B, Gray, SD et al Voice amplification versus vocal hygiene instruction for
teachers with voice disorders: a treatment outcomes study. Journal of Speech, Language and
Hearing Research. 2002;45:625-638.
5. Mård G, Møller A, Rosenberg U. Ljud och hur det ska låta – faktabok om ljud. Stockholm:
JSAB Grafiska; 1976:57-58.
6. Blood GW, Mahan BW, Hyman M Judging personality from voice disorders. Journal of
Communication Disorders. 1979;12:63-67.
7. Lass NJ, Ruscello DM, Harkins Bradshaw K, Blankenship BL Adolescents´perceptions of
normal and voice-disordered children Journal of Communication. 1991;24:267-274.
8. Ruscello DM, Lass NJ, Podbesek J Listeners´perceptions of normal and voice-disordered
children. Folia Phoniatrica. 1988;40:290-296.
9. Lallh AK, Rochet AP The effect on information on listeners´attitudes toward speakers with
voice or resonance disorders. Journal of Speech, Language and Hearing Research.
2000;43:782-795.
14
Bilaga 1
I
Bilaga 2
II
Bilaga 3
III
Bilaga 4
IV
Bilaga 5
Not.: Falck 1003 och Falck 1005 använder samma förstärkarhus. Det som skiljer dem åt är
headsetet och därmed också mikrofonen.
V
Bilaga 6
Enheten för LOGOPEDI
Institutionen för Klinisk vetenskap
Umeå universitet
Fyll först i följande frågor:
Ålder: __________________
Kön:
Man
□
Kvinna
□
Har du någon hörselnedsättning?
Ja
□
Nej
□
Du kommer nu få lyssna på 40 spår där två varianter av samma inspelning spelas upp efter
varandra. Din uppgift är att avgöra vilken av de två varianterna du föredrar. Ibland är det inte
så mycket som skiljer dem åt, men jag ber dig ändå att ta ställning till varje par. Du har inte så
lång tid att fundera mellan varje spår så vänta inte för länge med att bestämma dig! Hela
lyssningen tar cirka elva minuter.
Tack på förhand för din medverkan!
VI
Forts. bilaga 6
Kryssa i det alternativ du föredrar
1.
Alternativ 1
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
7.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
8.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
10.
Alternativ 1
Alternativ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(o.s.v.)
VII