Statistiques sur voix normales et pathologiques avec VOCALAB 4 Etienne.sicard@insa-toulouse.fr Version du 8 Juin 2017

Motivation Etude des dérives des indicateurs d’altération de la voix selon les pathologies Etude statistique des progrès après prise en charge orthophonique Variabilité des valeurs statistiques selon les modes de calcul et les conditions d’enregistrement Etude de la variabilité des indicateurs sur plusieurs échantillons d’un même patient Corrélations entre indicateurs Support aux mémoires d’orthophonie Support des TP « statistiques » du Master d’Orthophonie, du DU de voix

Approche Proposer des écrans attractifs et synthétiques Interface simple avec EXCEL Comparaison possible avec d’autres logiciels (MDVP, PRAAT)

Statistiques avec VOCALAB Disponible dans VOCALAB4 > Médiathèque > Sons activé en créant un répertoire « /stats » dans div_vocalab et en plaçant dedans des fichiers sons Navigation Liste des fichiers Calcul des indicateurs Lancement des calculs Interface EXCEL

Voix normales Les voix normales sont codées « 0000 » Environ 40 exemples en ligne fin 2014 Critère: voix normale à l’audition (jury d’écoute) Certains indicateurs peuvent toutefois être supérieur à 1.0 Utilisation: calibrage des indicateurs, référence pour des comparaisons futures

Voix normales En moyenne, les indicateurs sont dessous de 1.0 SP111 vraiment normal? En moyenne, les indicateurs sont dessous de 1.0

Statistiques sur voix normales Attaque 0.92 Voix normales en ligne Hauteur 0.67 Instabilité en amplitude 0.96

F0 des voix normales Age F0 (Hz) Histogramme de F0 / Probability density of F0 Femmes / Women Age Hommes / Men F0 (Hz)

Statistiques sur voix pathologiques Nodules Indicateurs un peu au-dessus de la norme / Indicators above threshold Mémoire de Marie Daumet, école d’orthophonie de Nice, 2015, France Master report by Marie Daumet, Speech Therapist School of Nice, 2015, France

Statistiques sur voix pathologiques – Nodules avant rééducation Altération de l’attaque un peu au-dessus de la norme Bruit/Signal au-dessus de la norme

Statistiques sur voix pathologiques – Maladie de Wilson Pauvreté et Bruit/Signal au-dessus de la norme Instabilité hauteur et amplitude, attaque proche de la norme Fichiers sons transmis par Michaela Pernon, Orthophoniste CNR Wilson coordonné par le Dr Woimant Service de Neurologie du Pr Chabriat

Statistiques sur voix pathologiques – Maladie de Wilson Instabilité en hauteur proche de la norme Bruit/Signal très au-dessus de la norme

Statistiques sur voix pathologiques – Maladie de Parkinson 10 échantillons de /a/, maladie de Parkinson avant LSVT 10 samples /a/, Parkinson disease before LSVT Forte éraillure Presque normal Presque normal Pathologique Fortement pathologique Mémoire de Isabelle Clément Belem, mémoire d’orthophonie Paris 2015 Master report of Isabelle Clément Belem, Speech Therapy, Paris 2015

Statistiques sur voix pathologiques – Maladie de Parkinson Après LSVT: améliorations sensibles de 3 indicateurs, mais éraillure After LSVT: significant improvements in 3 indicators, but noise increased Aggravation Mémoire de Isabelle Clément Belem, mémoire d’orthophonie Paris 2015 Master report of Isabelle Clément Belem, Speech Therapy, Paris 2015

Statistiques sur des patients ayant été traités pour un cancer ORL Pauvreté harmonique marquée Bruit et instabilité en hauteur un peu élevés Sicard E., Mauclair J., Woisard V., “Etude de paramètres acoustiques des voix de patients traités pour un cancer ORL dans le cadre du projet C2SI ", proposition aux 7èmes Journées de Phonétique Clinique JPC7, June 29-30, Paris - https://www.irit.fr/recherches/SAMOVA/pagec2si.html

Statistiques sur des patients ayant été traités pour un cancer ORL Distance /s/m/ « extrêmes » de la « Speech Banana » /m/ le plus pauvre en HF, riche en Bf /s/ le plus pauvre en BF, riche en HF s Spectre normal m Spectre patho-logique m s Sicard E., Mauclair J., Woisard V., “Etude de paramètres acoustiques des voix de patients traités pour un cancer ORL dans le cadre du projet C2SI ", proposition aux 7èmes Journées de Phonétique Clinique JPC7, June 29-30, Paris - https://www.irit.fr/recherches/SAMOVA/pagec2si.html

Statistiques sur des patients ayant été traités pour un cancer ORL Distance /s/m/ « extrêmes » de la « Speech Banana » /m/ le plus pauvre en HF, riche en Bf /s/ le plus pauvre en BF, riche en HF s Spectre normal m Spectre patho-logique m s Sicard E., Mauclair J., Woisard V., “Etude de paramètres acoustiques des voix de patients traités pour un cancer ORL dans le cadre du projet C2SI ", proposition aux 7èmes Journées de Phonétique Clinique JPC7, June 29-30, Paris - https://www.irit.fr/recherches/SAMOVA/pagec2si.html

Statistiques sur des patients ayant été traités pour un cancer ORL /s/ rouge NIG145 NOF004 OLD003 /e/ bleu /m/ noir PRA142 PRG014 ROA141

Statistiques sur des patients ayant été traités pour un cancer ORL Corrélation 0.67 entre la sévérité et la distance /s/m/ en Hz (point rouge- noir). m 2000 Hz s m 0 = sévérité majeure, parole très sévèrement dégradée 10 = sévérité minime, parole normale - 500 Hz

Statistiques sur des voix âgées normales Les noms de fichier sont classés en âge croissant 50 ans 60 70 80 90 100 Mémoire d’orthophonie de Océane BARBERA et Camille FRENAY, Juin 2016, Université de Lyon - www.vocalab.org > publications

Statistiques sur des voix âgées normales A partir de 60 ans, la pente est de l’ordre de 0,15/10 ans A 90 ans, le seuil normal/pathologique est autour de 1,5 Mémoire d’orthophonie de Océane BARBERA et Camille FRENAY, Juin 2016, Université de Lyon - www.vocalab.org > publications

Statistiques sur les spectres Cumulative spectrograms of normal /a/ Long Term Average Speech Spectrum (LTASS) on each /a/ (gray) Average of all LTASS in blue Amplitude (dB) Significant extra-vocalic contents Frequency (Hz)

Statistiques sur les spectres Spectrograms of patient /a/ Average of all patient LTASS in red Decreased F2/F3 contents, possible vowel and consonant confusions Amplitude (dB) Fast decrease in formant F2 bandwidth Low energy extra-vocalic contents Frequency (Hz)

Statistiques avant/après

Merci pour votre attention Etienne.sicard@insa-toulouse.fr www.etienne-sicard.fr