Diagrama do trato vocal: proposta de análise de medidas acústicas de fonte e filtro em sopranos
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5170/tde-24032026-111447/ |
Resumo: | OBJETIVO: Analisar a área dos diagramas do trato vocal (DTV), na fala e no canto em diferentes tonalidades e relacionar com picos dos formantes das curvas LPC e FFT e com as medidas de formantes F1, F2, F3, F4 e F5 em sopranos na vogal /a/. MÉTODO: Estudo exploratório, descritivo e analítico de amostras retrospectivas de 32 sopranos profissionais com treinamento clássico concluído e falantes nativas do português brasileiro. A idade variou de 20 a 45 anos (média de 27,2 anos), sem queixa vocal e com tempo médio 7,2 anos de atuação. Todas as sopranos apresentaram parâmetros acústicos dentro da normalidade, atendendo aos critérios de elegibilidade do estudo. Amostras analisadas: vogal /a/ com três repetições em cada tarefa, na fala e no canto em três tonalidades, C3 (Dó Central) tom grave 261 Hz, Eb4 (Mi bemol 4) tom médio 622 Hz e Bb4 (Si bemol 4) tom agudo 932 Hz. Total de 384 amostras analisadas pelo software Praat (versão 6.1.34). Para extração dos formantes foram considerados os primeiros cinco segundos de emissão estável. Procedimentos: Etapa 1 - extração de medidas na fala e nas tonalidades grave, média e aguda; Etapa 2 - elaboração das curvas de pico de formantes - LPC (Linear Predictive Coding) e FFT (Fast Fourier Transform); Etapa 3 - elaboração dos DTV; Etapa 4 - sobreposição dos DTV de acordo com as tonalidades. Achados apresentados na forma descritiva (valores de f0, F1, F2, F3, F4 e F5) e gráficos (individuais de sobreposição LPC/FFT e do conjunto de DTV sobrepostos). Por fim, apresentou-se proposta de composição da avaliação vocal de sopranos com a sobreposição LPC/FFT e o DTV. RESULTADOS: Nas medidas de tendência central das mensurações de f0 e formantes, observou-se valores de F1 maiores que f0 das emissões grave e média; e na emissão aguda houve equiparação entre valores de f0 e F1. No canto, na emissão grave, a f0 média foi 259 Hz; F1 aproximou-se do valor observado na fala, F2 apresentou elevação em comparação à fala e F3 a F5 permaneceram estáveis. Na emissão média, a f0 foi 618 Hz, f0 e F1 se aproximaram, e F3, F4 e F5 mantiveram se próximos aos valores da fala. Na emissão aguda, f0 foi 933 Hz e observou-se mudanças pronunciadas em F1, F2 e F5. As sobreposições de FFT e LPC refletiram as configurações no DTV. CONCLUSÃO: As medidas de f0 dos cinco primeiros formantes mostraram variações observadas nas sobreposições de FFT/LPC; na relação entre o DTV e FFT/LPC houve variações e recorrências compatíveis entre os instrumentos. Nas sobreposições do DTV, houve maior variação na fala e nas frequências graves, sugestivas de proximidade dos ajustes observados pela mudança da f0. Nas frequências médias e agudas observou-se maior tendência de homogeneidade com menos amplitude e maior estabilidade, respectivamente em relação ao trato vocal. A relação entre o DTV e FFT/LPC contribui para a observação do fenômeno vocal na fala e no canto, e apresenta-se como proposta viável para compor a avaliação vocal em sopranos. |
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Diagrama do trato vocal: proposta de análise de medidas acústicas de fonte e filtro em sopranosDiagram of the vocal tract: proposal for analysis of acoustic measures of source and filter in sopranosAcousticsAcústicaAcústica da falaCantoFonoaudiologiaSingingSpeech AcousticsSpeech-Language PathologyVoiceVozOBJETIVO: Analisar a área dos diagramas do trato vocal (DTV), na fala e no canto em diferentes tonalidades e relacionar com picos dos formantes das curvas LPC e FFT e com as medidas de formantes F1, F2, F3, F4 e F5 em sopranos na vogal /a/. MÉTODO: Estudo exploratório, descritivo e analítico de amostras retrospectivas de 32 sopranos profissionais com treinamento clássico concluído e falantes nativas do português brasileiro. A idade variou de 20 a 45 anos (média de 27,2 anos), sem queixa vocal e com tempo médio 7,2 anos de atuação. Todas as sopranos apresentaram parâmetros acústicos dentro da normalidade, atendendo aos critérios de elegibilidade do estudo. Amostras analisadas: vogal /a/ com três repetições em cada tarefa, na fala e no canto em três tonalidades, C3 (Dó Central) tom grave 261 Hz, Eb4 (Mi bemol 4) tom médio 622 Hz e Bb4 (Si bemol 4) tom agudo 932 Hz. Total de 384 amostras analisadas pelo software Praat (versão 6.1.34). Para extração dos formantes foram considerados os primeiros cinco segundos de emissão estável. Procedimentos: Etapa 1 - extração de medidas na fala e nas tonalidades grave, média e aguda; Etapa 2 - elaboração das curvas de pico de formantes - LPC (Linear Predictive Coding) e FFT (Fast Fourier Transform); Etapa 3 - elaboração dos DTV; Etapa 4 - sobreposição dos DTV de acordo com as tonalidades. Achados apresentados na forma descritiva (valores de f0, F1, F2, F3, F4 e F5) e gráficos (individuais de sobreposição LPC/FFT e do conjunto de DTV sobrepostos). Por fim, apresentou-se proposta de composição da avaliação vocal de sopranos com a sobreposição LPC/FFT e o DTV. RESULTADOS: Nas medidas de tendência central das mensurações de f0 e formantes, observou-se valores de F1 maiores que f0 das emissões grave e média; e na emissão aguda houve equiparação entre valores de f0 e F1. No canto, na emissão grave, a f0 média foi 259 Hz; F1 aproximou-se do valor observado na fala, F2 apresentou elevação em comparação à fala e F3 a F5 permaneceram estáveis. Na emissão média, a f0 foi 618 Hz, f0 e F1 se aproximaram, e F3, F4 e F5 mantiveram se próximos aos valores da fala. Na emissão aguda, f0 foi 933 Hz e observou-se mudanças pronunciadas em F1, F2 e F5. As sobreposições de FFT e LPC refletiram as configurações no DTV. CONCLUSÃO: As medidas de f0 dos cinco primeiros formantes mostraram variações observadas nas sobreposições de FFT/LPC; na relação entre o DTV e FFT/LPC houve variações e recorrências compatíveis entre os instrumentos. Nas sobreposições do DTV, houve maior variação na fala e nas frequências graves, sugestivas de proximidade dos ajustes observados pela mudança da f0. Nas frequências médias e agudas observou-se maior tendência de homogeneidade com menos amplitude e maior estabilidade, respectivamente em relação ao trato vocal. A relação entre o DTV e FFT/LPC contribui para a observação do fenômeno vocal na fala e no canto, e apresenta-se como proposta viável para compor a avaliação vocal em sopranos.OBJECTIVE: To analyze the area of vocal tract diagrams (VTD), during speech and singing in different pitch ranges and relate these findings with the formants curves LPC and FFT as well as the formants measurements F1, F2, F3, F4 and F5 in sopranos with the vowel /a/. METHOD: This exploratory, descriptive, and analytical study was based on retrospective samples from 32 professional sopranos, Brazilian Portuguese native speakers and had completed classical vocal training. Participants were aged from 20 to 45 years (mean age 27.2), reported no vocal complaints with average professional experience of 7.2 years. All participants met the eligibility criteria and exhibited normal acoustic parameters. The analyzed data of three repetitions with vowel /a/ in each task, spoken and sung at three pitches levels: C3 (low pitch, 261 Hz), Eb4 (medium pitch, 622 Hz) and Bb4 (high pitch, 932 Hz). A total of 384 samples were analyzed using Praat software (version 6.1.34). For each sample, five seconds of stable phonation were selected for formant extraction procedures. As it follows: 1 extraction of the spoken and sung measurements including the low, medium and high pitches; 2- Generation of the formants peaks and curves using LPC (Linear Predictive Coding) and FFT (Fast Fourier Transform); 3 Construction of the VTDs; 4 Overlapping VTDs according to tasks and pitches. The results were presented descriptively including frequency values (f0, F1-F5), individual FFT/ LPC overlapping, and sets of overlapping VTDs. Finally, we suggest a possible assessment model that may support the clinical evaluation of sopranos, based on overlapping FFT/LPC and VTD analysis. RESULTS: In the central tendency measures of f0 and formant values, F1 values were higher than the f0 in low and medium pitches emissions; the high pitch emission, f0 and F1 values were similar. In singing, for the low pitch, the mean f0 was 259 Hz; F1 approximated value observed in speech, although F2 was elevated compared to speech, F3 to F5 remained stable. The medium pitch, the mean f0 was 618 Hz, f0 and F1 were close, and F3, F4, F5 remained similar to the values found in speech. In the high pitch, the mean f0 was 933 Hz, with notable changes observed in F1, F2 and F5. The FFT and LPC overlaps reflected the configuration represented in the VTD. CONCLUSION: The f0 and the first five formants showed variations that were reflected in the FFT/LPC overlays. The relationship between VTD and FFT/LPC demonstrated compatible variations and recurrences among the analysis. In the VTD overlays, greater variation was observed in speech and low pitches, suggesting closer adjustments associated with the f0 change. In the medium and high pitches, a greater tendency toward homogeneity was observed with less amplitude and increased stability, therefore in the relation to the vocal tract. The relationship between VTD and FFT/LPC contributes to the observation of the vocal phenomena in both speech and singing, and it is presented as a feasible approach to support vocal assessment in sopranos.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNemr, Nair KatiaSouza, Glaucia Verena Sampaio de2025-11-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5170/tde-24032026-111447/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-24T14:21:02Zoai:teses.usp.br:tde-24032026-111447Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-24T14:21:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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