Chỉ số shimmer là gì? Các công bố khoa học về Chỉ số shimmer

Chỉ số shimmer là một phép đo được sử dụng để đo độ biến đổi của tần suất cơ bản trong một tín hiệu âm thanh. Nó đo lường sự biến đổi tần suất của tín hiệu âm thanh trong khoảng thời gian ngắn, thông qua tính toán tỷ lệ giữa biên độ của các tần số tương đối với tần số cơ bản. Chỉ số shimmer thường được sử dụng trong nghiên cứu giọng nói và đã được áp dụng vào việc đánh giá sự không ổn định của giọng nói trong các bệnh lý âm thanh, như các bệnh lý về giọng nói hoặc bệnh lý thanh quản.
Chỉ số shimmer được tính toán dựa trên sự biến đổi trong biên độ của các chu kỳ âm thanh. Để tính chỉ số shimmer, tín hiệu âm thanh được chia thành các chu kỳ có độ dài xác định. Biên độ của các mẫu âm thanh được tính toán trong mỗi chu kỳ, và sau đó, tỷ lệ giữa các giá trị biên độ được tính toán.

Chỉ số shimmer được đo bằng phần trăm (%), và nó cho biết sự biến đổi tần suất của tín hiệu âm thanh. Một giá trị shimmer cao hơn thường chỉ ra mức độ biến đổi lớn hơn của tần suất giữa các chu kỳ, và điều này thường xảy ra trong giọng nói không ổn định, như trường hợp của các bệnh lý giọng nói như kết quả của quả tim hoặc bệnh lý thanh quản.

Chỉ số shimmer được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu giọng nói để đánh giá sự không ổn định của giọng nói. Với sự tiến bộ trong công nghệ phân tích tín hiệu âm thanh, đã có nhiều phương pháp tích hợp chỉ số shimmer vào hệ thống đánh giá giọng nói tự động để phát hiện và đánh giá bệnh lý giọng nói.
Để tính toán chỉ số shimmer, tín hiệu âm thanh được chia thành các khung (frame) nhỏ có độ dài thường là 5-10 ms. Trong mỗi khung, biên độ tín hiệu được tính toán bằng cách tìm giá trị tối đa và tối thiểu trong khung đó. Sau đó, tỷ lệ shimmer được tính toán bằng cách lấy giá trị trung bình của biên độ tối đa và tối thiểu, và chia cho giá trị trung bình của biên độ tối đa trong toàn bộ tín hiệu.

Chỉ số shimmer thường được phát biểu dưới dạng tỷ lệ hoặc đơn vị log. Tỷ lệ shimmer được tính toán bằng cách chia tỷ lệ biên độ trong các khung liền kề với tỷ lệ biên độ của khung trước đó. Đơn vị log của chỉ số shimmer (dB) thường được tính bằng cách lấy logarit cơ số 10 của tỷ lệ shimmer.

Chỉ số shimmer cao hơn thường chỉ ra sự không ổn định của tần số âm thanh và có thể liên quan đến các vấn đề về giọng nói như hoảng loạn thanh quản, polyps thanh quản, hạn chế di động của dây thanh quản, hay các bệnh lý cơ học của dây thanh quản.

Chỉ số shimmer là một trong nhiều chỉ số phân tích âm thanh được sử dụng để đánh giá chất lượng giọng nói và phát hiện các dấu hiệu bệnh lý giọng nói.