Análisis acústico del habla mediante Praat: curva melódica y curva de intensidad

Introducción a Praat


Curva melódica

Análisis melódico

La visualización de la curva melódica se realiza en Praat en la ventana de análisis y de edición. Los procedimientos para abrir un fichero, editarlo, ampliar, seleccionar un segmento y escuchar la señal sonora se describen en el documento “Introducción a Praat: operaciones básicas”.

Mediante la opción Show analyses... que aparece en el menú View se llega a un cuadro en el que pueden marcarse o no marcarse los recuadros correspondientes al tipo de análisis que se mostrará en la ventana.

show_analyses

Para visualizar la curva melódica, se marca la opción Show Pitch.

show pitch

Si se desea visualizar únicamente la curva melódica junto con el oscilograma, pueden dejarse sin marcar el resto de las opciones.

F0

Igualmente puede visualizarse la curva melódica señalando Show Pitch en el menú Pitch.

show pitch

La representación de la curva melódica aparece como una línea azul en la parte inferior de la ventana de análisis y edición. Situando el cursor en el punto deseado, en la parte derecha de la ventana aparece el valor en hercios correspondiente a la frecuencia fundamental (f0).

show pitch

Las opciones agrupadas en Query, bajo el menú Pitch facilitan la obtención de valores de frecuencia fundamental.

pitch query

Mediante Get pitch se abre una ventana con el valor de frecuencia fundamental en el punto donde se halla situado el cursor.

pitch query

pitch query

Si se selecciona un fragmento de un enunciado o un enunciado completo, mediante Get pitch se obtiene la frecuencia fundamental media (mean pitch) de la parte seleccionada.

pitch query

Seleccionando una parte o la totalidad de la señal y empleando Pitch listing se abre una nueva ventana con los pares de valores tiempo - frecuencia fundamental que contiene la selección.

pitch query

pitch query

Get minimum pitch y Get maximum pitch proporcionan, respectivamente, el valor mínimo y el valor máximo de la frecuencia fundamental en el fragmento seleccionado, que aparecen en una ventana independiente.

pitch query

Las opciones del menú Pitch settings..., bajo el menú Pitch permiten ajustar el procedimiento de análisis.

show pitch

show pitch

La opción Pitch range se emplea para ajustar el rango (valor mínimo y valor máximo en hercios) en el que se realizará la detección de la frecuencia fundamental. El manual de Praat (Pitch analysis) recomienda valores entre 75 y 300 Hz para voz masculina y entre 100 y 500 Hz para voz femenina.

show pitch

Mediante Unit se selecciona la unidad para el análisis y la visualización de los resultados.

show pitch

La opción por defecto en lo que se refiere a la optimización es Intonation (AC method), basado en el método de autocorrelación.

show pitch

Mediante Drawing method se selecciona la representación de la evolución temporal de la frecuencia fundamental como una curva (curve) o como una sucesión de puntos (speckles).

show pitch

En el menú Pitch se encuentran también las opciones para realizar ajustes avanzados, que se seleccionan mediante Advanced pitch settings.

pitch settings

pitch settings

Mediante el ajuste del valor máximo y el valor mínimo en View range se puede establecer una escala diferente para el análisis (la definida en los ajustes de Pitch range en Pitch settings) y para la visualización de la señal.

pitch settings

Habitualmente, la opción Very accurate debe aparecer como no marcada. En este caso, el programa utiliza una ventana de análisis con un valor de 3 dividido por el valor mínimo en el rango de frecuencia fundamental seleccionado.

pitch settings

Silence threshold controla el umbral de amplitud por debajo del cual se considerará que una trama contiene silencio.

Voicing threshold determina las tramas que se consideraran sordas; un aumento en el valor por defecto implica un incremento del número de puntos en los que se considerará que no existe sonoridad.

pitch settings

Praat manual: Pitch analysis

Alisado de la curva melódica

El programa Praat permite realizar un alisado o suavizado (smoothing) de la curva melódica.

Para el alisado de una curva melódica mediante Praat se siguen las etapas que se describen a continuación:

(1) Una vez abierto y seleccionado el fichero de sonido con el que se desea trabajar, se selecciona To Pitch... en el menú Analyse periodicity.

../fon_prosod/Praat_suavizado_2.jpg

(2) Con ello, se abrirá una ventana para seleccionar los parámetros adecuados para la extracción de la curva melódica. Pitch floor indica el valor más bajo (en Hz) de la frecuencia fundamental (f0) que se tendrá en cuenta en el análisis y Pitch celing corresponde al valor más alto que se considerará en el análisis.

../fon_prosod/Praat_suavizado_3.jpg

(3) Mediante la operación anterior se crea un objeto Pitch, que contiene los valores de frecuencia fundamental (f0) que constituyen la curva melódica del enunciado.

../fon_prosod/Praat_suavizado_4.jpg

(4) A continuación, se selecciona el objeto Pitch que se acaba de crear y la opción Smooth... en el menú Convert.

../fon_prosod/Praat_suavizado_5.jpg

(5) Tras seleccionar la opción Smooth... se abre una ventana en la que se introduce en valor que se empleará para el alisado. El valor que el programa ofrece por defecto es 10 y, a medida que se disminuye este valor, va aumentando el grado en el que se alisa o suaviza la curva melódica.

../fon_prosod/Praat_suavizado_6.jpg

(6) El resultado del alisado se encuentra en un nuevo objeto Pitch que puede visualizarse, editarse, guardarse o representarse gràficamente mediante los menús que aparecen la parte izquierda de la pantalla siguiendo los procedimientos habituales en Praat. Conviene recordar que el programa no cambia el nombre del objeto.

../fon_prosod/Praat_suavizado_7.jpg

Resultados del alisado:

../fon_prosod/Praat_normal_suavizado_10_5_2.jpg

Curva melódica original (en negro), curva melódica alisada con un valor en 10 (en rojo), curva melódica alisada con una valor de 5 (en verde) y curva melódica alisada con un valor de 2 (en azul) correspondientes al enunciado “¿Qué bebe Ana?”.

Estilización de la curva melódica

El sistema de estilización disponible en Praat permite ajustar el nivel de semejanza entre una curva melódica original y su correspondiente curva estilizada gracias a un “factor de resolución” (Frequency resolution).

También permite determinar el tipo de unidades en que se basará la estilización: hercios o semitonos.

Para la estilización de una curva melódica mediante Praat se siguen las etapas que se describen a continuación:

(1) Creación de un objeto Pitch a partir de la señal sonora (Sound) mediante el comando To Pitch... en el menú Analyse periodicity.

estilizacion_Praat_1.jpg

(2) Conversión del objeto Pitch en un PitchTier mediante el comando Down to PitchTier en el menú Convert.

estilizacion_Praat_2.jpg

(3) Estilización del PitchTier mediante el comando Stylize en el menú Modify.

estilizacion_Praat_3.jpg

estilizacion_Praat_3b.jpg

(4) Seleccionando el objeto Sound y el objeto PitchTier estilizado se pueden visualizar la señal sonora y la estilización mediante el comando View & Edit.

estilizacion_Praat_4.jpg

estilizacion_Praat_5.jpg

Los puntos de la curva estilizada pueden manipularse desplazándolos mediante el cursor.

Resultado de la estilización:

estilizada_Praat_4st.jpg

Curva melódica original (en negro) y curva melódica estilizada mediante Praat con un factor de resolución de 4 semitonos (en rojo) del enunciado “El professor nou comença avui”.

estilizada_Praat_6st.jpg

Curva melódica original (en negro) y curva melódica estilizada mediante Praat con un factor de resolución de 6 semitonos (en rojo) del enunciado “El professor nou comença avui”.

estilizada_Praat_8st.jpg

Curva melódica original (en negro) y curva melódica estilizada mediante Praat con un factor de resolución de 8 semitonos (en rojo) del enunciado “El professor nou comença avui”.

Curva de intensidad

Análisis de intensidad

La visualización de la curva de intensidad se realiza en Praat en la ventana de análisis y de edición. Los procedimientos para abrir un fichero, editarlo, ampliar, seleccionar un segmento y escuchar la señal sonora se describen en el documento “Introducción a Praat: operaciones básicas”.

Mediante la opción Show analyses... que aparece en el menú View se llega a un cuadro en el que pueden marcarse o no marcarse los recuadros correspondientes al tipo de análisis que se mostrará en la ventana.

Intensidad

Para visualizar la curva de intensidad, se marca la opción Show Intensity.

Intensidad

Si se desea visualizar únicamente la curva de intensidad junto con el oscilograma, se dejan sin marcar el resto de opciones.

Intensidad

Igualmente puede visualizarse la curva de intensidad señalando Show intensity en el menú Intensity

Intensidad

La representación de la curva de intensidad aparece como una línea verde (o amarilla, según la versión del programa) en la parte inferior de la ventana de análisis y edición. Situando el cursor en el punto deseado, en la parte derecha de la ventana aparece el valor en decibelios correspondiente a la amplitud (intensidad).

Intensidad

Si al mismo tiempo que la curva de intensidad se está visualizando el espectrograma, la curva de intensidad aparece de color amarillo.

Intensidad

Las opciones agrupadas en Query, bajo el menú Intensity facilitan la obtención de valores de intensidad.

Intensidad

Mediante Get intensity se abre una ventana con el valor de intensidad en el punto donde se halla situado el cursor.

Intensidad

Seleccionando una parte o la totalidad de la señal y empleando Intensity listing se abre una nueva ventana con los pares de valores tiempo - intensidad que contiene la selección.

Intensidad

Get minimum intensity y Get maximum intensity proporcionan, respectivamente, el valor mínimo y el valor máximo de la intensidad en el fragmento seleccionado, que aparecen en una ventana independiente.

Intensidad

Intensidad

Las opciones del menú Intensity settings..., bajo el menú Intensity permiten ajustar el procedimiento de análisis.

Intensidad

Intensidad

La opción View range se emplea para ajustar el rango (valor mínimo y valor máximo en decibelios) en el que se realizará el análisis de la intensidad.

Intensidad

La opción Averaging method se refiere al modo cómo se calcula el valor de la intensidad cuando se selecciona un segmento de la señal. El valor calculado aparece a la derecha de la ventana; μ indica que se trata de un valor medio.

Intensidad

Intensidad

La opción median permite obtener el valor de la mediana en la selección, expresado en decibelios; mediante mean energy y mean dB se obtienen también valores en decibelios, aunque en el caso de mean energy se basan en la presión sonora; la opción mean sones ofrece un valor en decibelios basado en el procesamiento auditivo (Praat Manual, Intensity: Get mean).

La opción subtract mean pressure, que aparece marcada por defecto, permite evitar la interferencia en el cálculo de la intensidad de la energía sonora constante que introducen los micrófonos y otros aparatos de grabación (Praat Manual, Configuring the intensity contour).

Praat manual: Intensity analysis

Introducción a Praat


El análisis acústico del habla mediante Praat: curva melódica y curva de intensidad
Joaquim Llisterri, Departament de Filologia Espanyola, Universitat Autònoma de Barcelona

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