Индивидуальные различия в слухоречевом контроле при шумовой нагрузке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проверена гипотеза о том, что изменения параметров речи в шуме (эффект Ломбарда) могут иметь существенные индивидуальные различия, в том числе, обусловленные полом и возрастом дикторов. С этой целью были исследованы характеристики ломбардной речи для 12 дикторов (6 мужчин, 6 женщин; возрастные группы: 25–35 и 55–59 лет). Выполняли запись речи, состоящей из отдельных двусложных слов с ударными гласными звуками [а], [i], [u], в тишине и на фоне шума многоголосия уровнем 60 и 72 дБ(А). Определяли изменения частоты основного тона (ΔF0) и интенсивности (ΔI) голоса в шуме по сравнению с тишиной. Показана разница в ΔF0 голоса мужчин и женщин в шуме 60 дБ. В группах дикторов молодого и среднего возраста были выявлены различия в ΔF0 и ΔI голоса для шума 72 дБ. Независимо от пола и возраста выделено два типа дикторов, речь которых различается по ΔF0 и ΔI при обоих уровнях шума. Для дикторов первого типа в шуме многоголосия ΔF0 голоса было равно 23 и 57 Гц для уровней 60 и 72 дБ, соответственно, а для второго типа — 16 и 23 Гц. Для дикторов первого типа ΔI равнялось 8 и 16 дБ, а для второго типа — 6 и 10 дБ. Различия в изменениях характеристик, полученные при сравнении ломбардной речи с обычной, могут определяться бóльшим влиянием произвольного слухоречевого контроля для дикторов второго типа.

Об авторах

А. М. Луничкин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Email: BolverkDC@mail.ru
пр. Тореза 44, Санкт-Петербург, 194223 Россия

И. Г. Андреева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Email: BolverkDC@mail.ru
пр. Тореза 44, Санкт-Петербург, 194223 Россия

Л. Г. Зайцева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Email: BolverkDC@mail.ru
пр. Тореза 44, Санкт-Петербург, 194223 Россия

Е. А. Огородникова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: BolverkDC@mail.ru
наб. Макарова 6, Санкт-Петербург, 199034 Россия

Список литературы

  1. Lee J., Ali H., Ziaei A., Tobey E.A., Hansen J.H. The Lombard effect observed in speech produced by cochlear implant users in noisy environments: A naturalistic study // J. Acoust. Soc. Am. 2017. V. 141. № 4. P. 2788–2799. https://doi.org/10.1121/1.4979927
  2. Bottalico P., Piper R.N., Legner B. Lombard effect, intelligibility, ambient noise, and willingness to spend time and money in a restaurant amongst older adults // Scientific Reports. 2022. V. 12. № 1. P. 1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-022-10414-6
  3. Ludlow C.L., Cikoja D.B. Is there a self-monitoring speech perception system? // J. Commun. Disord. 1998. V. 31. № 6. P. 505–510. https://doi.org/10.1016/S0021-9924(98)00022-7
  4. Möttönen R., Watkins K.E. Using TMS to study the role of the articulatory motor system in speech perception // Aphasiology. 2012. V. 26. № 9. P. 1103–1118. https://doi.org/10.1080/02687038.2011.619515
  5. Lunichkin A.M., Shtin K.S. The Role of Auditory Feedback in Voice Control in Normal and Impaired Hearing // Neurosci Behav Physi. 2024. V. 54. № 3. P. 490–499. https://doi.org/10.1007/s11055-024-01616-8
  6. Garnier M., Henrich N. Speaking in noise: How does the Lombard effect improve acoustic contrasts between speech and ambient noise? // Comput. Speech Lang. 2014. V. 28. № 2. P. 580–597. https://doi.org/10.1016/j.csl.2013.07.005
  7. Fryd A.S., Van Stan J.H., Hillman R.E., Mehta D.D. Estimating subglottal pressure from neck-surface acceleration during normal voice production // J. Speech Lang. Hear. Res. 2016. V. 59. № 6. P. 1335–1345. https://doi.org/10.1044/2016_JSLHR-S-15-0430
  8. Björklund S., Sundberg J. Relationship between subglottal pressure and sound pressure level in untrained voices // J. Voice. 2016. V. 30. № 1. P. 15–20. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2015.03.006
  9. Морозов В.П. Биофизические основы вокальной речи. Л.: Наука, 1977. 232 с.
  10. Brumm H., Zollinger S.A. The evolution of the Lombard effect: 100 years of psychoacoustic research // Behaviour. 2011. V. 148. № 11-13. P. 1173–1198. https://doi.org/10.1163/000579511X605759
  11. Bottalico P., Passione I.I., Graetzer S., Hunter E.J. Evaluation of the starting point of the Lombard effect // Acta. Acust. United Acust. 2017. V. 103. № 1. P. 169–172. https://doi.org/10.3813/AAA.919043
  12. Stowe L.M., Golob E.J. Evidence that the Lombard effect is frequency-specific in humans // J. Acoust. Soc. Am. 2013. V. 134. № 1. P. 640–647. https://doi.org/10.1121/1.4807645
  13. Van Ngo T., Kubo R., Morikawa D., Akagi M. Acoustical analyses of tendencies of intelligibility in lombard speech with different background noise levels // J. Signal Process. 2017. V. 21. № 4. P. 171–174. https://doi.org/10.2299/jsp.21.171
  14. Kleczkowski P., Żak A., Król-Nowak A. Lombard effect in Polish speech and its comparison in English speech // Arch. Acoust. 2017. V. 42. № 4. P. 561–569. https://doi.org/10.1515/aoa-2017-0060
  15. Amazi D.K., Garber S.R. The Lombard sign as a function of age and task // J. Speech Lang. Hear. Res. 1982. V. 25. № 4. P. 581–585. https://doi.org/10.1044/jshr.2504.581
  16. Garnier M., Henrich N., Dubois D. Influence of sound immersion and communicative interaction on the Lombard effect // J. Speech Lang. Hear. Res. 2009. V. 53. № 3. P. 588–608. https://doi.org/10.1044/1092-4388(2009/08-0138)
  17. Zhao Y., Jurafsky D. The effect of lexical frequency and Lombard reflex on tone hyperarticulation // J. Phon. 2009. V. 37. № 2. P. 231–247. https://doi.org/10.1016/j.wocn.2009.03.002
  18. Anand S., Gutierrez D., Bottalico P. Acoustic-perceptual correlates of voice among steam train engineers: effects of noise and hearing protection // J. Voice. 2023. V. 37. № 3. P. 366–373. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2021.01.006
  19. Pittman A.L., Wiley T.L. Recognition of speech produced in noise // J. Speech Lang. Hear. Res. 2001. V. 44. № 3. P.487–496. https://doi.org/10.1044/1092-4388(2001/038)
  20. Patel R., Schell K.W. The Influence of Linguistic Content on the Lombard Effect // J. Speech Lang. Hear. Res. 2008. V. 51. № 1. P. 209–220. https://doi.org/10.1044/1092-4388(2008/016)
  21. Bottalico P. Lombard effect, ambient noise, and willingness to spend time and money in a restaurant // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 144. № 3. P. EL209-EL214. https://doi.org/10.1121/1.5055018
  22. Roberts T., Morton R., Al-Ali S. Microstructure of the vocal fold in elderly humans // Clin. Anat. 2011. V. 24. № 5. P. 544–551. https://doi.org/10.1002/ca.21114
  23. Kuhn M.A. Histological changes in vocal fold growth and aging // Curr. Opin. Otolaryngol. Head. Neck. Surg. 2014. V. 22. № 6. P. 460-465. https://doi.org/10.1097/MOO.0000000000000108
  24. Pontes P., Brasolotto A., Behlau M. Glottic characteristics and voice complaint in the elderly // J. Voice. 2005. V. 19. № 1. P. 84–94. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2004.09.002
  25. Rodeno M.T., Sanchez-Fernandez J.M., Rivera-Pomar J.M. Histochemical and morphometrical ageing changes in human vocal cord muscles // Acta Otolaryngol. 1993. V. 113. № 3. P. 445–449. https://doi.org/10.3109/00016489309135842
  26. Letowski T., Frank T., Caravella J. Acoustical properties of speech produced in noise presented through supra-aural earphones // Ear Hear. 1993. V. 14. № 5. V. 332–338. https://doi.org/10.1097/00003446-199310000-00004
  27. Alghamdi N., Maddock S., Marxer R., Barker J., Brown G.J. A corpus of audio-visual Lombard speech with frontal and profile views // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 143. № 6. P. EL523-EL529. https://doi.org/10.1121/1.5042758
  28. Junqua J.C. The Lombard reflex and its role on human listeners and automatic speech recognizers // J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 93. № 1. P. 510–524. https://doi.org/10.1121/1.405631
  29. Tang P., Xu Rattanasone N., Yuen I., Demuth K. Phonetic enhancement of Mandarin vowels and tones: Infant-directed speech and Lombard speech // J. Acoust. Soc. Am. 2017. V. 142. № 2. P. 493–503. https://doi.org/10.1121/1.4995998
  30. Луничкин А.М., Андреева И.Г., Зайцева Л.Г., Гвоздева А.П., Огородникова Е.А. Изменение спектральных характеристик гласных звуков в русской речи на фоне шума // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 3. С. 340–350.
  31. Lunichkin A.M., Gvozdeva A.P., Andreeva I.G. The Impact of Visual Estimates of Talker-to-Listener Distance on Fundamental Frequency in Noise // Hum. Physiol. 2023. V. 49. № 3. P. 281–288. https://doi.org/10.1134/S0362119723700226
  32. Lu Y., Cooke M. The contribution of changes in F0 and spectral tilt to increased intelligibility of speech produced in noise // Speech Commun. 2009. V. 51. № 12. P. 1253–1262. https://doi.org/10.1016/j.specom.2009.07.002
  33. Cooke M., Lu Y. Spectral and temporal changes to speech produced in the presence of energetic and informational maskers // J. Acoust. Soc. Am. 2010. V. 128. № 4. P. 2059–2069. https://doi.org/10.1121/1.3478775
  34. Titze I.R. On the mechanics of vocal-fold vibration // J. Acoust. Soc. Am. 1976. V. 60. № 6. P. 1366–1380. https://doi.org/10.1121/1.381230
  35. Alipour F., Berry D.A., Titze I.R. A finite-element model of vocal-fold vibration // J. Acoust. Soc. Am. 2000. V. 108. № 6. P. 3003–3012. https://doi.org/10.1121/1.381230
  36. Andreeva I.G., Dymnikowa M., Gvozdeva A.P., Ogorodnikova E.A., Pak S.P. Spatial separation benefit for speech detection in multi-talker babble-noise with different egocentric distances // Acta Acust. United. Acust. 2019. V. 105. № 3. P. 484–491. https://doi.org/10.3813/AAA.919330
  37. Marks L.E. Binaural summation of loudness: Noise and two-tone complexes // Percept. Psychophys. 1980. V. 27. № 6. P. 489–498. https://doi.org/10.3758/BF03198676
  38. Titze I.R. A model for neurologic sources of aperiodicity in vocal fold vibration // J. Speech Lang. Hear. Res. 1991. V. 34. № 3. P. 460–472. https://doi.org/10.1044/jshr.3403.460
  39. Sundberg J., Nordenberg M. Effects of vocal loudness variation on spectrum balance as reflected by the alpha measure of long-term-average spectra of speech // J. Acoust. Soc. Am. 2006. V. 120. № 1. P. 453–457. https://doi.org/10.1121/1.2208451
  40. Eyben F. et al. The Geneva minimalistic acoustic parameter set (GeMAPS) for voice research and affective computing // IEEE transactions on affective computing. 2015. V. 7. № 2. P. 190–202.
  41. Gallardo L.F., Weiss B. Perceived interpersonal speaker attributes and their acoustic features // Preface & Acknowledgements. 2017. V. 61.
  42. Scherer K.R. Vocal communication of emotion: A review of research paradigms // Speech Commun. 2003. V. 40. № 1–2. P. 227–256.
  43. Gangamohan P., Kadiri S.R., Yegnanarayana B. Analysis of emotional speech — A review // Toward Robotic Socially Believable Behaving Systems-Volume I: Modeling Emotions. 2016. P. 205–238.
  44. Pick H., Siegel G., Fox P., Garber S., Kearney J. Inhibiting the Lombard effect // J. Acoust. Soc. Am. 1989. V. 85. № 2. P. 894–900. https://doi.org/10.1121/1.397561
  45. Therrien A., Lyons J., Balasubramaniam R. Sensory attenuation of self-produced feedback: the Lombard effect revisited // PLoS One. 2012. V. 7. № 11. P. 1–7. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049370
  46. Bottalico P., Graetzer S., Hunter E.J. Effect of training and level of external auditory feedback on the singing voice: volume and quality // J. Voice. 2016. V. 30 № 4. P. 434–442. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2015.05.010
  47. Hazan V., Baker R. Acoustic-phonetic characteristics of speech produced with communicative intent to counter adverse listening conditions // J. Acoust. Soc. Am. 2011. V. 130. № 4. P. 2139–2152. https://doi.org/10.1121/1.3623753
  48. Hadley L., Brimijoin W., Whitmer W. Speech, movement, and gaze behaviours during dyadic conversation in noise // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 1–8. https://doi.org/10.1038/s41598-019-46416-0

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».