Jitter als akoestische stemkwaliteitsparameter Naam student : Maaike de Kleijn Studentnummer : 3209849
Inleiding In dit essay worden een tweetal artikelen besproken waarbij jitter werd gebruikt als een akoestische stemkwaliteitsparameter. Allereerst wordt kort toegelicht wat de term jitter betekent en hoe deze term binnen het onderwerp stem en stemkwaliteit gehanteerd wordt. Vervolgens zullen er twee artikelen besproken worden. Het eerste artikel, ‘Kwaliteitsaspecten in het fonetogram’ (Pabon, 1995) wordt besproken omdat het een duidelijke beschrijving geeft van de parameter jitter en de bruikbaarheid binnen het beoordelen van de stemkwaliteit. In het tweede artikel ‘A basic protocol for functional assessment of voice pathology, especially for investigating the efficacy of (phonosurgical) treatments and evaluating new assessment techniques’ (Dejonckere e.a. 2001) wordt o.a. jitter ingezet in een protocol voor het uniformeren van functioneel stemonderzoek. Bij beide besprekingen wordt de nadruk gelegd de parameter jitter, gezien de aard van dit essay.
Definitie van jitter Jitter is een term die breder wordt gehanteerd dan alleen binnen het stemonderzoek. Gezien de aard van dit essay gaan we echter enkel uit van jitter zoals de term binnen het stemonderzoek gebruikt wordt. Stemkwaliteit kan vanuit meerdere gezichtspunten bekeken worden, vanuit de fysiologie, de pathologie, de akoestische analyse, het mechanisme van de productie. De samenhang van deze verschillende aspecten bepaalt de perceptieve stemkwaliteit. Binnen het stemonderzoek worden er bij voorkeur verschillende kwaliteitskenmerken tegelijkertijd gemeten omdat dit de meest effectieve methode is. Een van de parameters om een kwaliteitsaspect van de stem te meten is jitter. Jitter meet de willekeurige duurafwijkingen in de periodiciteit van de stemplooibeweging en geeft de onderzoeker informatie over de regelmatigheid van grondtoontrilling, ofwel over rauwheid, schorheid en heesheid van de stem.
Artikel 1: Kwaliteitsaspecten in het fonetogram – P. Pabon (Logopedie, 1997) In dit artikel wordt een onderzoek gepresenteerd naar de bruikbaarheid van twee akoestische parameters, namelijk jitter en crest factor, om akoestische stemkwaliteitskenmerken af te beelden in een automatisch fonetogram. Voor beide parameters wordt in het artikel besproken hoe deze parameters gerelateerd zijn aan de perceptie, de fysiologie en de pathologie. Daarnaast worden er drie typerende fonetogrammen besproken om inzichtelijk te maken hoe jitter en crest factor ingezet kunnen worden om registergrenzen te identificeren of ernst van de stemafwijking objectief te kunnen vastleggen. Door het maken van opnamen met een automatische fonetogram zijn de toonhoogte en het geluidsniveau goed te controleren, dit is essentieel bij het vergelijken van de kwaliteit van stemmen. Het is echter erg moeilijk om stemkwaliteit volledig te karakteriseren op basis van een beschrijving van de fysische en perceptieve kenmerken. Een groot aantal subjectieve kwaliteitskenmerken in onvoldoende betrouwbaar om tot bruikbare formuleringen te komen, daarnaast blijkt het ook moeilijk te zijn om objectieve kenmerken te vertalen naar fysiologische of pathologische kenmerken. Daarom dient men bij voorkeur gebruik te maken van computerstemsynthese. Door de instellingen van de stemsynthese afzonderlijk te manipuleren is het mogelijk om de relaties tussen (1) de trillingspatronen van de stembanden, (2) de kenmerken van het akoestische signaal, (3) de bij een meting gebruikte parameters en (4) de perceptieve aspecten in detail te bestuderen. Twee akoestische parameters die beide een kwaliteitsaspect belichten waarvan een duidelijke relatie is met het optreden van stemafwijkingen zijn jitter en crest factor. Het eerste aspect, jitter, hangt samen met de rauwheid, schorheid en heesheid van de stem. Het tweede aspect is de relatieve kracht van de glottispuls (stembandklap), crest factor. Deze parameter kan gezien worden als maat voor de luidheid, scherpte, geknepenheid en deels ook de heesheid van de stem. In de bijlage zijn een drietal fonetogrammen opgenomen die de jitter parameter laten zien bij drie typen stemmen, de normale stem, de pathologische stem en de zangstem. Tevens wordt daar een korte interpretatie van de verschillende fonetogrammen beschreven. De jitter-schaal in deze fonetogrammen loopt van 0,2 tot 12,5%. Hoe periodieker de stembandtrilling, hoe lichter de kleur wordt. Er ontstaat op deze manier een redelijk betrouwbaar beeld van de rauwheid, schorheid en heesheid van de stem.
Bij het eerste fonetogram gaat het om een vrouwenstem. Met name bij de lage intensiteitniveaus en bij de lage grondtoonhoogtes zijn hoge jitter waarden te zien (>1,5%) Zodra de vrouw luider stem geeft is het jitter-percentage lager. Dit patroon is typerend voor een normale stem. Bij een pathologische stem wordt eveneens bij een toenemend geluidsniveau eenzelfde jitterafname in. Het verschil is echter dat de jitterafname zich pas later inzet, bij luider stemgeven. Bij ernstige stemstoornissen is visueel wel duidelijker een afwijkend patroon te zien (figuur 2). In het derde fonetogram zijn wederom relatief hoge jitterwaarden te zien bij de lage geluidsniveaus en lage grondtoonhoogtes. Bij de hoge grondtoonhoogtes zijn lage jitterwaarden zichtbaar, de stemkwaliteit was hier dus helder. De afwezigheid van ruis op de stem, met name bij zacht en hoog zingen, is een teken van een geoefende stem. De stemkwaliteitsinformatie in het fonetogram levert een bijdrage het verkrijgen van een objectief beeld van de stem. Het benoemen van veranderingen in specifieke kwaliteitsaspecten, stemkwaliteit vergelijken en de stem te kwalificeren wordt vereenvoudigd. Het wordt mogelijk om aan de hand van de parameters de mate van afwijkingen te kwantificeren, registergrenzen te vinden, afwijkend stemgebruik te identificeren, gebieden in het bereik waar de stem hapert te vergelijken met de spreekstem.
Artikel 2: A basic protocol for functional assessment of voice pathology, especially for investigating the efficacy of (phonosurgical) treatments and evaluating new assessment techniques – PH Dejonckere e.a. (Eur Arch Otorhinolaryngol, 2001) Dit artikel is geschreven als eerste aanzet om tot meer afstemming en uniformiteit te komen binnen het beschrijven van methodologisch onderzoek naar stempathologie. Daardoor wordt het vergelijken van verschillende behandelingen bij verschillende stoornissen zinvoller en overzichtelijker. Het protocol is opgesteld voor stemstoornissen waarbij er een afwijking is op het gebied van toonhoogte, luidheid, timbre, ritmische en/of prosodische kenmerken. Stoornissen zoals nasaliteit of tremoren vallen niet onder de categorie stemstoornissen waarvoor het protocol is ontworpen.
Een aantal basisprincipes zijn als uitgangspunt vastgesteld, hieronder worden er een drietal uit het artikel genoemd. Het is noodzakelijk om een aantal eisen te stellen aan publicaties van de resultaten van stemonderzoek zodat resultaten vergeleken kunnen worden en meta-analyses uitgevoerd kunnen worden. Daarnaast is het belangrijk om basisonderzoeksmethodes toe te blijven passen voor een optimale vergelijking. Echter ook
het toepassen van nieuwere en nauwkeurige meetmethodes moet aangemoedigd worden. Een aantal gegevens dienen minimaal in de beschrijving opgenomen te worden, namelijk: perceptie, videostroboscopie, akoestiek, aerodynamica en de subjectieve beoordeling van de stem door de patiënt. Voor het beschrijven van de perceptieve kenmerken van de stem wordt de GRBAS (Hirano 1981) genoemd . Omdat uit onderzoek is gebleken dat de G (grade), R (roughness) en B (breathiness) het meest betrouwbaar zijn en de A (asthenicity) en S (strain) minder betrouwbaar zijn, wordt er volstaan met een GRB-schaal. De beschrijving van de gegevens uit de videostroboscopie, het belangrijkste klinische instrument voor het stellen van een medische diagnose van stemstoornissen, dient informatie te bevatten over de glottale sluiting, de regelmatigheid van de trilling, de golfbeweging van de stemplooien en over de symmetrie in de beweging van de stemplooien. Bij aërodynamische metingen wordt de efficiëntie van de fonatie en de stembandwerking gemeten. De maximale fonatietijd (MPT: maximal phonation time) wordt opgenomen met een aangehouden /a/. De vitale capaciteit wordt gemeten met een luchtdrukmeter (spirometer). Hierbij wordt de volumeverandering gemeten bij de mond tussen volledige inademing en volledige uitademing. Het fonatiequotiënt (PQ) wordt als volgt berekend: PQ = vitale capaciteit (ml, m.b.v. een pneumotachograaf)) / MPT (sec). De akoestische analyse bestaat uit het meten van jitter en shimmer. Deze worden berekend op basis van een aangehouden /a/ op comfortabele toonhoogte en luidheid. Jitter geeft de onregelmatigheid in de duur van een stemperiode aan. Shimmer beschrijft de onregelmatigheid in de amplitude van een stemperiode. Daarnaast wordt er een drietal punten uit het fonetogram afgenomen, de hoogste frequentie en de zachtste intensiteit en de laagste frequentie De subjectieve beoordeling van de patiënt kan worden gemeten met de Voice Handicap Index. Echter men kan ook gebruik maken van een dubbele analoge lijn van exact 100 mm. Op de eerste lijn kan de patiënt de indruk van de stemkwaliteit aangeven, op de tweede lijn de beperking van de stemstoornis in het dagelijks leven.
Bronnen Dejonckere PH, Bradley P, Clemente P, Cornut G, Crevier-Buchman L, Friedrich G, Van De Heijning P, Remacle M, Woisard V (2001) A basic protocol for functional assessment of voice pathology, especially for investigating the efficacy of (phonosurgical) treatments and evaluating new assessment techniques. Eur Arch Otorhinolaryngol; 258 :77–82 Pabon, P (1997) Kwaliteitsaspecten in het fonetogram. Logopedie
Bijlage
Figuur 1: Fonetogram van een ongeoefende vrouwenstem met de parameter jitter
Figuur 2: Fonetogram van een mannenstem met larynxcarcinoom met de parameter jitter
Figuur 3: Fonetogram van een vrouwelijke zangstem met de parameter jitter
