Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger,...

17
IFMA – Preventive Health Management Inc. Institute for Medical Advancement (IFMA) 80 Pine Street, 24 th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com Stress, Affekt und Sprache Analyse des Sprechverhaltens und der Klangfarbe der Stimme Benutzer-Handbuch (Android)

Transcript of Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger,...

Page 1: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Stress, Affekt und Sprache Analyse des Sprechverhaltens und der Klangfarbe der Stimme

Benutzer-Handbuch (Android)

Page 2: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 2 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Copyright © 2015 by IFMA – Preventive Health Management Inc., all rights reserved.

Warum Sie diese App ausprobieren sollten Lifestyle: sich beobachten und besser kennenlernen 1) Lernen Sie das komplexe Zusammenspiel zwischen Körper und Seele besser kennen,

wenn Sie dem Stress “moderner” Arbeitsbedingungen oder als Student dem Leistungsdruck

einer Universität ausgesetzt sind.

2) Erfahren Sie mehr über Affekte als evolutionär sehr alte Prozesse, die unbewusst tief in

Ihrem Innern ablaufen. Beobachten Sie, dass Affekte wie Aggressivität, Angst, Ärger, Glück,

Niedergeschlagenheit, Trauer oder Liebe durch interne und externe Ereignisse ausgelöst

werden, und dass sie begleitet sind von körperlichen Reaktionen wie Schwitzen, rasch

ansteigendem Blutdruck, Herzklopfen, Schwindel und anderem mehr.

3) Probieren Sie aus, wie regelmässige Sprachaufnahmen helfen, Ihren Umgang mit

stressigen Situationen zu verbessern. Zum Beispiel, dass Sie Dinge entspannt vortragen

können, ohne dass sich Ihre Sprechstimmlage um einen Halbton nach oben verschiebt.

Wenn ein Risiko für Affektstörungen besteht 4) Werden Sie neugierig und finden Sie heraus, welchen Einfluss negative Gefühle auf

Sprechverhalten und Klang der Stimme haben — und wie es aussieht, wenn Ihre Stimme

Energie, Vitalität und Freude zurückgewinnt.

5) Probieren Sie aus, was ein Spaziergang von 20 Minuten, ein Ausflug mit dem Fahrrad, oder

ein wenig Sport alles bewirken können.

6) Und was das Beste ist: regelmässige Sprachaufnahmen im Tagesabstand sind ein

grossartiges Hilfsmittel, wenn es darum geht, mit dem Auf und Ab des täglichen Lebens

besser umzugehen.

Philanthropie Vielleicht haben Sie ja auch Interesse daran, Ihre Sprachaufnahmen auf unseren Server

hinaufzuladen, völlig anonym versteht sich, um Ihre Daten der Forschung zur Verfügung zu

stellen. Damit kann diese “Voice App” dann weiter verbessert werden.

Page 3: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 3 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Inhaltsverzeichnis

Hintergrund 4

Kapitel 1: Einrichten der “Sprach-App” 5

Kapitel 2: Systemeinstellungen “Sprach-App” modifizieren 6

Kapitel 3: Sprachaufnahmen 7

Durchführung der Sprachaufnahmen 8

Kapitel 4: Verarbeitung der Daten 9

Analyse des Sprechverhaltens 10

Analyse der Klangfarbe der Stimme 11

Kapitel 5: Verlaufsuntersuchungen (Longitudinale Analyse) 13

Standardtext zum Vorlesen bei den Sprachaufnahmen 15

Literatur 16

Externe Mikrophone 17

Page 4: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 4 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Hintergrund Chronischer Stress kann ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen, da beinahe jedes

System des menschlichen Organismus davon beeinflusst wird. Tatsächlich erhöht chronischer

Stress bei einem Teil der Bevölkerung das Risiko für Herzerkrankungen und Schlaganfall,

beeinträchtigt das Immunsystem und beeinflusst die Verletzlichkeit für psychiatrische

Erkrankungen. Ergebnisse aus einer Vielzahl von Untersuchungen zur allgemeinen Gesundheit

haben gezeigt, dass die Schwere der stress-induzierter Belastungen eng mit den individuellen

Fähigkeiten zur Anpassung an neue Lebensumstände verknüpft ist. Von Interesse sind deshalb

Testverfahren, die es ermöglichen, jene 10-15% Personen der Allgemeinbevölkerung zu

identifizieren, die über ungenügende Anpassungsfähigkeiten unter chronischem Stress

verfügen und von einer frühzeitigen Intervention profitieren könnten.

Die menschliche Stimme hängt stark von der affektiven Verfassung des Sprechers ab, die

von stress-induzierten Problemen, Niedergeschlagenheit, Glück, Trauer, Schuldgefühl, Angst,

Ärger, Aggression, Mutlosigkeit, Scham, Liebe, und anderem mehr beeinflusst sein kann. Somit

erfährt der aufmerksame Zuhörer sehr schnell eine Menge über die aktuelle affektive

Verfassung des Gesprächspartners ohne explizit darüber zu sprechen, dies z.B. bereits in den

ersten Sekunden eines Telefongesprächs. Eine hektische und abgerissene oder eine zögerliche

und monotone Sprechweise sind Anzeichen für affekt- und stress-induzierte Probleme, wenn

diese Sprechweise über längere Zeit fortbesteht.

Unsere normativen Sprachstudien in 5 wichtigen Sprachen (Englisch, Französisch, Deutsch,

Italienisch, Spanisch; 120 Testpersonen pro Sprache) haben gezeigt, dass Sprechverhalten und

Klangfarbe der Stimme mit 15 Sprachparametern reproduzierbar und sprachunabhängig erfasst

werden kann. Die gute Sensitivität des Verfahrens wurde deutlich, als man den Computer

anhand der empirischen Sprachparameter-Muster die gesprochene Sprache bestimmen liess.

Bei 600 Testpersonen und 5 verschiedenen Sprachen lag die Trefferquote bei über 90%.

Auf der Basis dieser Daten haben wir eine “Sprach-App” entwickelt, die es erlaubt,

Sprechverhalten und Klangfarbe der Stimme im zeitlichen Verlauf zu untersuchen. Diese

einfach anzuwendende “Sprach-App” ist derzeit verfügbar für Laptops, Tablets und

Smartphones unter MS Windows oder Android. Eine iPhone-Version ist in Vorbereitung.

Das System ermöglicht es, affekt- und stress-induziertes Verhalten mittels Sprachaufnahmen

im Tagesabstand zu erfassen und vom Normalzustand abweichenden Veränderungen zu

erkennen, welche die sprach-, geschlechts-, und alters-spezifischen Grenzwerte überschreiten.

Dazu wird in den Verlaufsuntersuchungen die für die Testperson gültige “Baseline” für jeden

Sprachparameter bestimmt. Anschliessend berechnet man die Schwankungen um diese

“Baseline”, deren Grösse in positiver und negativer Richtung sich direkt mit den Grenzwerten

aus den normativen Studien vergleichen lässt.

Page 5: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 5 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Kapitel 1 Einstellungen Zuverlässige Messungen von Sprechverhalten und

Klangfarbe der Stimme hängen wesentlich von Geschlecht, Alter und der Muttersprache ab.

Bitte stellen Sie deshalb bei den folgenden Einstellungen sicher, dass die “Sprach-App” die für

Sie zutreffenden Werte kennt.

Fertigstellen Nach Beendigung die Einstellungen markieren Sie

bitte die roten Kästchen neben den Eingabefeldern, so

dass die Farbe nach Gelb wechselt. Dann “Finish”

klicken um die Einstellungen abzuschliessen.

Geburtstag, Grösse, Gewicht Als nächstes geben Sie bitte an: Geburtstag

(Monat/Jahr), Grösse (in cm), Gewicht (in kg) und das

Land in welchem Sie leben.

Sprache und Geschlecht Bitte wählen Sie Ihre Muttersprache und Ihr

Geschlecht, dann “Next” klicken. Dies führt Sie zum

nächsten und letzten Eingabefenster.

Wichtiger Hinweis Die “Sprach-App” ist so vorkonfiguriert, dass Sprechverhalten und Klangfarbe einzelner

Personen analysiert werden können. Das Mischen von Sprachaufnahmen mehrerer Personen

führt zu falschen Resultaten. Bei mehreren Testpersonen muss die “Sprach-App” in separate

Verzeichnisse installiert (VOX1, VOX2, ..) und die Einstellungen für jede Testperson einzeln

vorgenommen werden. Danach verwendet jede Testperson “ihre” Sprach-App.

Page 6: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 6 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Kapitel 2 Einstellungen ändern Nach Beendigung der Grundeinstellungen öffnet die

“Sprach-App” das Hauptmenü “Stress, Affective State and Voice”: Es gibt 4 grüne Tasten

“Setup”, “Recording Studio”, “Analysis”, und “Statistics”, 2 gelbe Tasten “Help” und “Impressum”,

sowie eine rote “Exit”-Taste.

Impressum IFMA Preventive Health Management Inc., New York,

USA

Institut für Response-Genetik, Universität Zürich,

Schweiz

Help Files Eine Kurzhilfe wird in der bei den Einstellungen

gewählten Sprache geboten: Englisch, Französisch,

Deutsch, Italienisch, und Spanisch. Mit Hilfe der

Tasten “” (vorwärts) und “” (rückwärts) kann man

durch die Seiten blättern.

Änderungen abspeichern Geänderte Einstellungen können durch Klicken der

“Save” Taste übernommen werden. Betätigen der

“Exit” Taste ohne vorheriges “Save” lässt die

bisherigen Einstellungen unverändert.

Setup Die “Setup” Taste listet die derzeitigen Einstellungen

für “Sprache”, “Geschlecht”, “Geburtstag”, “Grösse” in

cm, “Gewicht” in kg, und “Wohnsitz-Land”. Jede dieser

Einstellungen kann geändert werden.

Page 7: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 7 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Kapitel 3 Sprachaufnahmen

Es werden 3 Abschnitte gesprochenen Textes ausgewertet, um den affektiven Zustand eines

Sprechers und sein Stressverhalten via Sprechverhalten und Klangfarbe der Stimme zu

bestimmen. Der affektive Zustand eines Sprechers wird beeinflusst von Gefühlen wie

Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, Angst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder

Stress — und manchmal von depressiven oder psychotischen Symptomen.

Sprechverhalten und Klangfarbe der Stimme werden mittels folgender Grössen beschrieben:

Sprachfluss, Lautstärke, Intonation, sowie Verteilung und Intensität der Obertöne. Letztere

machen das “Timbre” eines Sprechers aus. Sprachfluss misst die Geschwindigkeit, mit der

Worte artikuliert werden, sowie Anzahl und Länge von Pausen in den Sprechabschnitten.

Lautstärke reflektiert die Energie, die bei der Artikulation von Worten eingesetzt wird und, über

die Zeit betrachtet, die dynamische Ausdruckskraft des Sprechers. Intonation bezeichnet die

Veränderungen der Tonhöhe beim Sprechen.

Obertöne sind die höheren Harmonischen, die mit dem Grundton mitschwingen und die

vielfältigen Charakteristiken eines Klanges ausmachen. Verteilung und Intensität der Obertöne

sind verantwortlich für die individuelle Klangfarbe einer Stimme (“Timbre”) welche auf

charakteristische Weise durch positive oder negative Gefühle verändert wird.

Bitte wählen Sie für die Sprachaufnahmen einen ruhigen Ort und führen die Aufnahmen unter

vergleichbaren Bedingungen durch. Aufnahmen können entweder via internem Mikrofon von

Smartphone/Tablet erfolgen (falls Qualität ausreicht), oder mittels externem Mikrofon, das mit

seinem Clip an einer geeigneten Stelle der Kleidung befestigt wird (immer am gleichen Ort

befestigen). Bitte die Verstärkung des Mikrofons einstellen (siehe Anhang).

Externe Mikrofone Externe “Lavalier” Mikrofone werden mit ihrem Clip an

der Kleidung auf standardisierte Weise befestigt, z.B.

wie in nebenstehender Abbildung (HAMA, US $ 28,

o.ä.). Unter MS Windows muss die Verstärkung des

Mikrofons eingestellt werden (siehe Anhang).

Page 8: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 8 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Sprachaufnahmen Schritt 1: Kalibrierung der Lautstärke Klicken der “Init”-Taste aktiviert die “Adjustment”-Taste.

Diese klicken und mit normaler Stimme von 1-30 zählen,

dabei die Aussteuerungsanzeige beachten und ggf.

den Pegel mit Schieberegler “Volume” anpassen, so dass die Pegelanzeige an den lautesten

Stellen höchstens bis 95% reicht. Erneut die “Adjustment” Taste klicken, um die Kalibrierung

abzuschliessen.

Schritt 5 Bitte klicken Sie die “Exit” Taste wenn Sie fertig sind.

Falls erforderlich können Sie die Schritte 2, 3 oder 4

wiederholen, indem Sie die entsprechende “Start”

Taste erneut klicken.

Schritt 4: Zählen von 1-30 Bitte klicken Sie die dritte “Start” Taste (Counting): die

rote Aufnahme-Lampe beginnt zu leuchten. Noch

einmal mit normaler Stimme von 1 bis 30 zählen.

Danach die entsprechende “Stop” klicken (Länge

maximal 60 sec).

Schritt 3: Vorlesen Standardtext Bitte klicken Sie die mittlere “Start” Taste (Reading):

die rote Aufnahme-Lampe beginnt zu leuchten. Jetzt

mit normaler Stimme den Standardtext (s. Anhang)

vorlesen. Danach die entsprechende “Stop” Taste

klicken (Länge maximal 3 min).

Schritt 2: Zählen von 1-30 Bitte klicken Sie die linke “Start” Taste (Counting): die

rote Aufnahme-Lampe beginnt zu leuchten. Jetzt mit

normaler Stimme von 1 bis 30 zählen. Danach die

“Stop” Taste klicken (Länge maximal 60 sec).

Page 9: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 9 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Kapitel 4 Analyse der Daten

Wir unterscheiden zwischen (1) der Grundanalyse der einzelnen Messungen (“Analysis”), die

Sprachparametern jeder einzelnen Messung liefert; und (2) der gemeinsamen Analyse aller

Messungen, welche die Veränderungen der Sprachparameter über die Zeit erfasst (“Statistics”).

Liste der Resultate Die Analyse zeigt eine mittlere Pausendauer von

388.9 [msec], eine mittlere Länge der Sprech-

abschnitte von 980.0 [msec], eine mittlere Lautstärke

von 30.0 [erg] bei einer Dynamik von 10.6 [erg].

Weitere Resultate finden sich auf der nächsten Seite.

Auswahl der Sprachaufnahme Hier wählt man die zu analysierende Sprachaufnahme

durch Klicken der entsprechenden Aufnahme aus (z.B.

diejenige mit Aufnahmedatum vom 21. Februar 2017

und Uhrzeit 20:20Uhr). Bereits analysierte Aufnahmen

sind markiert, können aber erneut analysiert werden.

Analyse des Sprechverhaltens Umfasst (1) Aufteilung der Sprachaufnahmen in

Pausen und Sprechabschnitte; (2) Bestimmung der

Sprachparameter zum Sprechverhalten: Länge der

Pausen und Sprechabschnitte, Lautstärke (Energie),

und Variation der Lautstärke (Dynamik).

Analysemethoden Die Analyse der einzelnen Sprachaufnahmen kann

entweder automatisch erfolgen (“Automatic”), was

meist ausreichend ist, oder benutzergesteuert

(“Custom”), was mehr Details zu Sprechverhalten und

Klangfarbe der Stimme liefert.

Page 10: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 10 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Analyse des Sprechverhaltens

(Weitere Resultate) Die Eigenschaften einer Sprachaufnahme können

mittels grafischer Darstellungen untersucht werden

(Tasten “Time Series Plots” und “Distribution Plots”),

um die Qualität einer Aufnahme zu beurteilen oder die Streuung von Sprachparametern um ihre

Mittelwerte zu studieren. Bei den “Time Series Plots” bitte auf mögliche Hintergrundgeräusche

und Übersteuerungen achten.

Sprachaufnahmen als Zeitreihen Sprachaufnahmen werden als Zeitreihen von jeweils

20-sec Abschnitten dargestellt. Mit den Tasten “”

(vorwärts) und “” (rückwärts) kann man durch die

Plots blättern. Allfällige Hintergrundgeräusche bei

neuen Aufnahmen zu vermeiden suchen.

Variation der Pausenlänge Entspannte Redner variieren die Länge der Pausen in

ihrer Präsentation auf vielfältige Weise, insbesondere

trennen sie Abschnitte durch längere Pausen. Redner

unter Stress hingegen sprechen in eher monotoner

und automatisierter Weise.

Variation der Sprechabschnittslänge Entspannte Redner variieren die Geschwindigkeit, mit

der sie Worte aneinander reihen, um ihre Präsentation

attraktiver und interessanter zu machen. Personen

unter chronischem Stress tun dies weit weniger.

Variation der Lautstärke (Energie) Entspannte Redner variieren ihre Lautstärke, um ihre

Präsentation attraktiver und interessanter zu machen

(dynamischer Ausdruck, Dynamik). Die Variations-

breite der Lautstärke (Energie) ist ein direktes Mass

für die Dynamik.

Page 11: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 11 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Analyse der Klangfarbe der Stimme Diese Analyse bestimmt Tonhöhe und Intensität der

einzelnen Töne, die zum Klang von Sprechabschnitten

beitragen. Es werden folgende Sprachparameter

bestimmt: Tonhöhe der mittleren Sprechstimmlage F0,

Intensität von F0, Intonation, sowie die Verteilung und

Intensität der Obertöne von F0 (“höhere Harmonische”), welche die Klangfarbe der Stimme

ausmachen.

Spektrum männlicher Sprecher Die Sprechstimmlage des “mittleren” männlichen

Sprechers beträgt 110 Hz. Bei der “mittleren”

weiblichen Sprecherin liegt sie eine Oktave höher bei

220 Hz. Mit den Tasten “” (vorwärts) und “”

(rückwärts) kann man durch die Spektren blättern.

Spektralanalyse Diese Analyse bestimmt die Zusammensetzung des

Klangs von Sprechabschnitten aus Einzeltönen. Das

erste Maximum zeigt die mittlere Sprechstimmlage F0,

die weiteren Maxima die Obertöne von F0, welche die

“Klangfarbe” der Stimme ausmachen.

Variation der Sprechstimmlage Die Taste “Distribution Plots” liefert u.a. die Variation

der Sprechstimmlage welche ein direktes Mass für die

Intonation ist: je “breiter” die Verteilung desto

ausgeprägter die Intonation.

Liste der Resultate In der linken Spalte: Sprechstimmlage mit 116.5 [Hz]

(Mean Vocal Pitch), F0-Amplitude mit 51.9 [mV] (Mean

F0-Amplitude), und “Power 55-440 Hz” mit 725.3 [erg].

Die Standardabweichungen sind in der rechten Spalte

angegeben. Die Werte wurden aus 2 sec Abschnitten

einer Sprachaufnahme von 94 sec Dauer berechnet.

Page 12: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 12 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Analyse der Klangfarbe der Stimme

(Weitere Resultate) Jeder einzelne Plot kann durch Klicken der Taste

“Screenshots” als “*.png” Datei abgespeichert werden.

Das gezeigte Spektrum stammt von einem männlichen

Sprecher (Vokal “a”). Die Intensität der Töne ist auf der y-Achse abgetragen für den Frequenz-

bereich 55-7040 Hz (7 Oktaven). Obertöne: F1 ist die Oktave über F0, F2 die Quint über F1, und

F3 die Quart über F2.

Spektrum weiblicher Sprecher Das Spektrum der “mittleren” weiblichen Sprecherin

zeigt eine Sprechstimmlage von 220 Hz, eine Oktave

über der männlichen (110 Hz). Obertöne: die Oktave

über F0 bei 400 Hz, die Quint über F1 bei 600 Hz, die

Quart über F2 bei 800 Hz (Vokal “a”).

Variation der F0-Amplitude Die Variation der “F0-Amplitude” ist ein Indikator für

die “Fülle” des Klanges einer Stimme. Eine schmale

Verteilung bedeutet meist Mangel an Freude und

Emotionen. Eine breite Verteilung hingegen lässt auf

eine lebhafte, aufmerksame Person schliessen.

Variation der 55-440 Hz Energie Die Variation der “55-440 Hz Power” ist ein weiteres

Mass für die “Fülle” des Klanges einer Stimme.

Reduzierte Variation bedeutet einen eher monotonen

Sprachbeitrag, was z.B. auf einen Mangel an Freude,

Lustlosigkeit oder Müdigkeit schliessen lässt.

Save Klicken der “Save” Taste speichert die berechneten

Sprachparameter als “*.vox” Datei auf dem lokalen PC,

Laptop, Smartphone oder Tablet für spätere Verlaufs-

Auswertungen (zeitlicher Verlauf: “Statistics”).

Page 13: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 13 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Kapitel 5 Verlaufsanalysen Die Analyse von 10-12 Aufnahmen über 2 Wochen

(möglichst im Tagesabstand) schätzen für jeden Sprachparameter eine Baseline; bestimmen

die Schwankungen um die Baseline; und suchen nach Abweichungen, die sprach-, geschlechts-

und alters-spezifische Grenzwerte überschreiten (Taste “Longitudinal Analysis”).

Liste verfügbarer Aufnahmen Auf Tastendruck wird die Liste aller Aufnahmen

zusammengestellt, die für eine Verlaufsanalyse

“verfügbar” sind, d.h. für welche die Grundanalysen

bereits automatisch/benutzergesteuert durchgeführt

wurden (sonst erscheinen sie nicht in der Liste).

Darstellung des zeitlichen Verlaufs Wiederholtes Klicken der Taste “Time Course Plots”

stellt die zeitliche Stabilität von Sprachparametern und

ihre Veränderungen dar: “Pausenlänge / Lautstärke”,

“Energie / Dynamik”, “Sprechstimmlage / Intonation”,

“F0-Amplitude / 55-440 Hz Power”.

Pausenlänge / Lautstärke Trotz ihrer ausgeprägten Stabilität über die Zeit zeigen

die Sprachparameter “Pausenlänge” und “Lautstärke”

oftmals einen systematischen Trend hin zu kürzeren

Pausen und grösserer Lautstärke, wenn Testpersonen

zum Beispiel eine gewisse Routine entwickeln.

Energie / Dynamik Im Gegensatz zu Gesunden sprechen affektiv

erkrankte Personen häufig leise, langsam, zögernd,

monoton, manchmal stotternd oder flüsternd. Im Laufe

der Genesung kehren dann “normale” Energiewerte

und dynamische Ausdruckskraft wieder zurück.

Page 14: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 14 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Veränderungen über die Zeit

(Weitere Resultate)

Mit den Tasten “” (vorwärts) und “” (rückwärts)

kann man durch die Verläufe blättern: “Pausenlänge/

Lautstärke”, “Energie/Dynamik”, “Sprechstimmlage/,

Intonation” und “F0-Amplitude / 55-440 Hz Energie”. Jeder einzelne Plot kann gegebenenfalls

als “*.png” Datei durch Klicken der Taste “Screenshots” abgespeichert werden.

Sprechstimmlage / Intonation Die Abbildung zeigt den zeitlichen Verlauf von Sprech-

stimmlage und Intonation. Zu beachten ist, dass

Personen unter Stress oft einen Halbton über ihrer

“natürlichen” Stimmlage sprechen. Bei verbessertem

Copingverhalten werden wieder Normalwerte erreicht.

F0-Amplitude / 55-440 Hz Energie Die Abbildung zeigt den zeitlichen Verlauf des Klanges

einer Stimme. Zu beachten ist, dass Personen unter

Stress häufig eine “scharf” oder “metallisch” klingende

Stimme haben. Bei verbessertem Copingverhalten

stellt sich wieder das natürliche Timbre ein.

Pausenlänge / Lautstärke Pausenlänge (rote Balken) und Lautstärke (grüne

Balken) über einen Zeitraum von 14 Tagen: Das

Sprechverhalten ist nahezu konstant, ausser am Tag

12, wo längere Pausen und eine geringere Lautstärke

auf Müdigkeit hindeuten. Keine Daten zu Tag 4, 13.

Pausenlänge / Lautstärke Pausenlänge (rote Balken) und Lautstärke (grüne

Balken) über einen Zeitraum von 14 Tagen: Das

Sprechverhalten zeigt einen konstanten zeitlichen

Trend hin zu kürzeren Pausen und grösserer

Lautstärke (vermutlich Übungs-/Gewöhnungseffekt).

Page 15: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 15 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Standard Text Das schönste war für Heidi an solchen Windtagen das Wogen und Rauschen in den drei alten

Tannen hinter der Hütte. Oft stand Heidi unten und lauschte hinauf. Jetzt schien die Sonne nicht

mehr heiss wie im Sommer, und Heidi suchte Strümpfe und Schuhe hervor und auch ihr

Röckchen, denn nun wurde es immer frischer.

Dann wurde es kalt, und auf einmal fiel über Nacht tiefer Schnee, und am Morgen war die

ganze Alm weiss und kein einziges grünes Blättchen mehr zu sehen. Nun kam der

Geissenpeter nicht mehr mit seiner Herde.

Heidi schaute durch das kleine Fenster und beobachtete verwundert, wie die dicken Flocken

immerzu fielen, bis der Schnee an das Fenster hinaufreichte. Und dann lag er noch höher, so

dass man das Fenster gar nicht mehr aufmachen konnte und in dem Häuschen ganz verpackt

war.

Heidi fand das so lustig, dass sie von einem Fenster zum anderen rannte, um zu sehen, ob

der Schnee noch die ganze Hütte zudecken würde. Es kam aber nicht so weit.

Am nächsten Tag schneite es nicht mehr. Der Grossvater ging hinaus, schaufelte um das

ganze Haus herum und warf grosse Schneehaufen aufeinander, hier einen Berg und dort einen

Berg um die Hütte herum. Nun waren die Fenster wieder frei und auch die Tür.

Das war gut, denn als am Nachmittag Heidi und der Grossvater am Fenster sassen, polterte

auf einmal jemand gegen die Holzschwelle und machte endlich die Tür auf. Es war der

Geissenpeter. Er hatte aber nicht aus Übermut so laut gepoltert, sondern um den Schnee von

seinen Schuhen abzuschlagen, der in dicken Klumpen daran klebte. Der ganze Peter war von

Schnee bedeckt, denn er hatte sich durch die hohen Schichten so durchkämpfen müssen, dass

grosse Stücke an ihm hängen geblieben und in der scharfen Kälte an ihm festgefroren waren.

Aber er hatte nicht nachgegeben, heute wollte er zu Heidi hinauf, denn er hatte sie acht Tage

lang nicht gesehen.

„Guten Abend“, sagte er, stellte sich gleich so nahe wie möglich ans Feuer und sagte weiter

nichts mehr. Aber sein ganzes Gesicht lachte vor Freude.

Heidi schaute ihn verwundert an, denn nun begann es überall an ihm zu tauen, so dass das

Wasser an Peter herablief wie ein Wasserfall.

„Nun, General, wie steht’s?“ fragte der Grossvater. „Bist du ohne Armee und musst am

Griffel nagen?“

„Warum muss er am Griffel nagen, Grossvater?“ fragte Heidi neugierig.

„Im Winter muss er in die Schule gehen“, erklärte der Grossvater; „da lernt man lesen und

schreiben. Das ist manchmal schwierig, da hilft’s ein wenig nach, wenn man am Griffel nagt.

Nicht wahr, General?“

„Ja, das ist wahr“, bestätigte Peter.

Page 16: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 16 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Literatur Braun S, Botella C, Bridler R, Chmetz F, Delfino JP, Herzig D, Kluckner VJ, Mohr C, Moragrega

I, Schrag Y, Seifritz E, Soler C, Stassen HH: Affective State and Voice: Cross-Cultural

Assessment of Speaking Behavior and Voice Sound Characteristics. A Normative Multi-Center

Study of 577+36 Healthy Subjects. Psychopathology 2014; 47(5): 327-340

Braun S, Annovazzi C, Botella C, Bridler B, Camussi E, Delfino JP, Mohr C, Moragrega I,

Papagno C, Pisoni A, Soler C, Seifritz E, Stassen HH: Assessing Chronic Stress, Coping Skills

and Mood Disorders through Speech Analysis. A Self- Assessment “Voice App” for Laptops,

Tablets, and Smartphones. Psychopathology 2016; 49(6): 406-419

Delfino JP, Barragán E, Botella C, Braun S, Camussi E, Chafrat V, Mohr C, Bridler R, Lott P,

Moragrega I, Papagno C, Sanchez S, Soler C, Seifritz E, Stassen HH: Quantifying Insufficient

Coping Behavior under Chronic Stress. A cross-cultural study of 1,303 students from Italy,

Spain, and Argentina. Psychopathology 2015; 48: 230-239

Lott PR, Guggenbühl S, Schneeberger A, Pulver AE, Stassen HH: Linguistic analysis of the

speech output of schizophrenic, bipolar, and depressive patients. Psychopathology 2002; 35(4):

220-227

Mohr C, Braun S, Bridler R, Chmetz F, Delfino JP, Kluckner VJ, Lott P, Schrag Y, Seifritz E,

Stassen HH: Insufficient Coping Behavior under Chronic Stress and Vulnerability to Psychiatric

Disorders. Psychopathology 2014; 47: 235-243

Stassen HH, Kuny S, Hell D: The speech analysis approach to determining onset of

improvement under antidepressants. Eur Neuropsychopharmacology 1998; 8,4: 303-310

Page 17: Stress, Affekt und Sprache - bli.uzh.ch · Traurigkeit, Glück, Trauer, Schuld, A ngst, Ärger, Aggression, Scham, Liebe, Müdigkeit oder Stress — und manchmal von depressiven oder

IFMA – Preventive Health Management Inc. 17 Institute for Medical Advancement (IFMA)

80 Pine Street, 24th Floor, New York, NY 10005, USA Tel.: (646) 405-1019. Internet: http://ifma-health.com

Lavalier Mikrofone Externe Mikrofone sind sehr flexibel und die meist bessere Wahl für Audio-Aufnahmen im Vergleich zu

den internen Mikrofonen eines Smartphones oder Tablets. Insbesondere bieten dynamische “Lavalier”

Mikrofone einen guten Frequenzgang im Bereich von 50 Hz – 18 kHz, sind klein, lassen sich einfach um

den Hals hängen oder mit einem Clip an praktisch jedem Kleidungsstück geeignet befestigen. Somit

ermöglichen Lavalier Mikrofone problemlose Audio-Aufnahmen mit hoher Qualität.

Externe Mikrophone

Mikrofon Adapter Lavalier Mikrofone mit 3.5 mm Stereo Stecker müssen

mittels eines TRRS Adapters ($ 8) an die Combo Buchse

des Smartphones oder Tablets angeschlossen werden.

Ein optimales Mikrofon wählen Audio Signale werden von diesem App mit einer Abtastrate

von 48 KHz und einer 16-Bit Auflösung aufgezeichnet

(Stereo). Die Qualität hängt jedoch stark vom verwendeten

Mikrofon ab. Das interne Mikrofon eines Smartphones oder

Tablets ist oft ein limitierender Faktor. Im Gegensatz dazu

bieten Lavalier Mikrofone einen besseren Geräuschabstand

und eine insgesamt höhere Aufnahmequalität.

Sony ECMCS3

Dies ist ein preisgünstiges Lavalier Mikrofon (Kondensator)

mit einem Frequenzgang von 50 Hz – 18 kHz. Ein TRRS

Adapter wird zusätzlich benötigt, um das Mikrofon mit der

Combo Buchse des Smartphones zu verbinden.

Audio-Technica ATR-3350iS

Dies ist ein hochwertiges Mikrofon mit Kugel-Charakteristik

(Kondensator), das mit Schaumstoff-Windschutz, Batterie

und einem TRRS Mikrofon-Adapter geliefert wird. Es hat

einen Frequenzgang von 50 Hz – 18 kHz.

Rode smartLav+

Dies ist eines der besten Lavalier Mikrofone auf dem Markt

(Kondensator). Es wird mit einem Schaumstoff-Windschutz

geliefert und hat einen Frequenzgang von 60 Hz – 18 kHz. Es

passt direkt in die Combo Buchse eines Smartphones.