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Vol. 84. Núm. 4.Julho - Agosto 2018Páginas 401-528
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Vol. 84. Núm. 4.Julho - Agosto 2018Páginas 401-528
Artigo original
DOI: 10.1016/j.bjorlp.2017.08.002
Performance of the phonatory deviation diagram in the evaluation of rough and breathy synthesized voices
Desempenho do diagrama de desvio fonatório na avaliação de vozes sintetizadas rugosas e soprosas
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Leonardo Wanderley Lopesa,
Autor para correspondência
lwlopes@hotmail.com

Autor para correspondência.
, Jonas Almeida de Freitasb, Anna Alice Almeidaa, Priscila Oliveira Costa Silvaa, Giorvan Ânderson dos Santos Alvesa
a Universidade Federal da Paraíba (UFPB), Departamento de Fonoaudiologia, João Pessoa, PB, Brasil
b Universidade Federal da Paraíba (UFPB), Curso de Fonoaudiologia, João Pessoa, PB, Brasil
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Tabela 1. Distribuição dos sinais vocais quanto à presença e ao grau de rugosidade e soprosidade
Tabela 2. Comparação da frequência de distribuição das vozes sintetizadas com e sem rugosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF
Tabela 3. Comparação da frequência de distribuição das vozes sintetizadas com e sem soprosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF
Tabela 4. Comparação da frequência de distribuição das vozes com diferentes graus de rugosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF
Tabela 5. Comparação da frequência de distribuição das vozes com diferentes graus de soprosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF
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Abstract
Introduction

Voice disorders alter the sound signal in several ways, combining several types of vocal emission disturbances and noise. The phonatory deviation diagram is a two‐dimensional chart that allows the evaluation of the vocal signal based on the combination of periodicity (jitter, shimmer, and correlation coefficient) and noise (Glottal to Noise Excitation) measurements. The use of synthesized signals, where one has a greater control and knowledge of the production conditions, may allow a better understanding of the physiological and acoustic mechanisms underlying the vocal emission and its main perceptual‐auditory correlates regarding the intensity of the deviation and types of vocal quality.

Objective

To analyze the performance of the phonatory deviation diagram in the discrimination of the presence and degree of roughness and breathiness in synthesized voices.

Methods

871 synthesized vocal signals were used corresponding to the vowel /??/. The perceptual‐auditory analysis of the degree of roughness and breathiness of the synthesized signals was performed using visual analogue scale. Subsequently, the signals were categorized regarding the presence/absence of these parameters based on the visual analogue scale cutoff values. Acoustic analysis was performed by assessing the distribution of vocal signals according to the phonatory deviation diagram area, quadrant, shape, and density. The equality of proportions and the chi‐square tests were performed to compare the variables.

Results

Rough and breathy vocal signals were located predominantly outside the normal range and in the lower right quadrant of the phonatory deviation diagram. Voices with higher degrees of roughness and breathiness were located outside the area of normality in the lower right quadrant and had concentrated density.

Conclusion

The normality area and the phonatory deviation diagram quadrant can discriminate healthy voices from rough and breathy ones. Voices with higher degrees of roughness and breathiness are proportionally located outside the area of normality, in the lower right quadrant and with concentrated density.

Keywords:
Voice quality
Acoustics
Phonation
Dysphonia
Voice disorders
Resumo
Introdução

Os distúrbios de voz alteram o sinal sonoro de diversas formas, combinam variados tipos de perturbações e ruídos na emissão vocal. O diagrama de desvio fonatório é um gráfico bidimensional que possibilita a avaliação do sinal vocal a partir da combinação de medidas de periodicidade (jitter, shimmer e coeficiente de correlação) e de ruído (Glottal to Noise Excitation). O uso de sinais sintetizados, no qual se tem um maior controle e conhecimento das condições de produção, pode possibilitar uma maior compreensão dos mecanismos fisiológicos e acústicos subjacentes à emissão vocal e seus principais correlatos perceptivo‐auditivos quanto à intensidade do desvio e aos tipos de qualidade vocal.

Objetivo

Analisar o desempenho do diagrama de desvio fonatório na discriminação da presença e do grau de rugosidade e soprosidade em vozes sintetizadas.

Método

Foram utilizados 871 sinais vocais sintetizados correspondentes à vogal/??/. Realizou‐se a análise perceptivo‐auditiva do grau de rugosidade e soprosidade dos sinais sintetizados, com uma escala visual analógica. Posteriormente, os sinais foram categorizados quanto à presença/ausência desses parâmetros a partir dos valores de corte da escala visual analógica. A análise acústica foi realizada por meio da avaliação da distribuição dos sinais vocais de acordo com a área, quadrante, forma e densidade do diagrama de desvio fonatório. Executou-se o teste de igualdade de proporções e o teste qui‐quadrado para comparar as variáveis.

Resultados

Sinais vocais rugosos e soprosos localizaram‐se predominantemente fora da área de normalidade e no quadrante inferior direito do diagrama de desvio fonatório. Vozes com maiores graus de rugosidade e soprosidade localizaram‐se fora da área de normalidade, no quadrante inferior direito e apresentaram densidade concentrada.

Conclusão

A área de normalidade e o quadrante do diagrama de desvio fonatório são capazes de discriminar vozes saudáveis de rugosas e soprosas. Vozes com maior grau de rugosidade e soprosidade localizam‐se proporcionalmente fora da área de normalidade, no quadrante inferior‐direito e com densidade concentrada.

Palavras‐chave:
Qualidade da voz
Acústica
Fonação
Disfonia
Distúrbios da voz
Texto Completo
Introdução

Tradicionalmente, a avaliação vocal inclui a investigação e integração de dados perceptivo‐auditivos, laríngeos, aerodinâmicos, acústicos e de autoavaliação.1,2 Especificamente, a avaliação perceptivo‐auditiva e a análise acústica são os principais instrumentos usados pelo fonoaudiólogo para caracterização do desvio da qualidade vocal presente no distúrbio de voz.3

Os estudos na área de avaliação e diagnóstico dos distúrbios da voz procuram investigar três questões clínicas essenciais:3 a capacidade da medida para determinar a presença/ausência de um distúrbio de voz (diagnóstico); a evidência de que o teste usado consegue determinar a origem (etiologia) de um distúrbio de voz; e a capacidade que uma medida tem de determinar a extensão (intensidade) de um distúrbio de voz.

A avaliação perceptivo‐auditiva da voz inclui a definição da intensidade do desvio presente à emissão e da qualidade vocal predominante, em caso de emissões desviadas. Os descritores “rugosidade”, “soprosidade” e “tensão” são usados universalmente4,5 para caracterizar vozes disfônicas, apresentam correlatos nos planos fisiológicos e acústicos.6–8 No entanto, os parâmetros de rugosidade e soprosidade são considerados mais substanciais, enquanto a tensão é um atributo com menor confiabilidade e com grande variabilidade interavaliador, o que justifica sua omissão em alguns protocolos de avaliação perceptivo‐auditiva.9,10

A análise acústica corresponde ao registro do sinal sonoro, que é o produto complexo da interação não linear das propriedades biomecânicas e aerodinâmicas do sistema de produção vocal.8 Ela traz uma estimativa indireta dos padrões vibratórios das pregas vocais, do trato vocal e de seus diferentes ajustes, contribui para a tarefa de análise e classificação da qualidade vocal.11–14

O jitter e o shimmer estão entre as principais medidas acústicas baseadas em modelos lineares de produção vocal e usadas no contexto clínico.15 Elas analisam o índice de perturbação da frequência fundamental, ou seja, o controle de vibração das pregas vocais (jitter) e o índice de perturbação da amplitude, que se relaciona com a resistência glótica (shimmer).16,17

Além das medidas de perturbação, as medidas de ruído, como o Glottal to Noise Excitation (GNE) e a Proporção Harmônico‐Ruído (PHR), também são muito usadas no contexto clínico,8,18,19 pois evidenciam se o sinal vocal é proveniente de vibração de pregas vocais ou da corrente de ar apresentada (GNE), como também do sinal regular das pregas vocais em relação ao sinal irregular das pregas vocais e do trato vocal, relacionam o ruído harmônico versus o componente de ruído da onda (PHR).17,19,20

De modo geral, uma emissão desviada tende a combinar diferentes componentes de ruído e perturbação, de modo que os estudos com o uso de medidas combinadas podem representar de forma mais adequada o desvio de qualidade vocal percebido auditivamente.8,16,20–23

Nesse contexto, o Diagrama de Desvio Fonatório (DDF), ou hoarseness diagram (em sua versão original),24–26 oferece a possibilidade de análise combinada das medidas de perturbação (jitter, shimmer e correlação) e ruído (GNE), torna‐se uma ferramenta importante de avaliação e monitoramento dos distúrbios da voz.17,27–30

Um dos grandes desafios da avaliação vocal é a análise integrada dos dados, o que inclui as informações de natureza acústica e perceptivo‐auditiva.31 Uma das possíveis soluções apontadas para uma maior compreensão das relações entre o fenômeno acústico e perceptual relacionado ao sinal vocal é o desenvolvimento de pesquisas com vozes geradas por sintetizadores.32

As vozes sintetizadas têm propriedades acústicas e condições de produção altamente controladas e conhecidas, o que contribui para a compreensão dos mecanismos subjacentes ao desvio de qualidade vocal percebido auditivamente. Os sintetizadores simulam os desvios de produção vocal como rugosidade, soprosidade e tensão, a partir da manipulação dos parâmetros de perturbação, ruído e diferenças de tensão/simetria entre as pregas vocais, respectivamente.33

Dessa forma, considerando‐se que a identificação da presença e do grau de rugosidade e soprosidade fazem parte da rotina clínica de avaliação vocal, que o DDF é uma ferramenta importante na avaliação e no monitoramento dos distúrbios da voz e que o uso de sinais sintetizados possibilita um maior controle do estímulo e pode elucidar as condições subjacentes ao desvio percebido, o objetivo desta pesquisa é analisar o desempenho do DDF na discriminação da presença e do grau de rugosidade e soprosidade em vozes sintetizadas.

Para tanto, foram levantadas duas hipóteses: 1) há diferenças quanto aos parâmetros do DDF na identificação de vozes com e sem rugosidade e soprosidade; 2) há diferenças nos parâmetros do DDF na identificação de sinais com diferentes graus de rugosidade e soprosidade.

MétodoDesenho do estudo

Pesquisa documental, descritiva e transversal, feita no Laboratório de Voz do Departamento de Fonoaudiologia de uma instituição de ensino superior. Foi avaliada e aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa da instituição de origem, com o parecer n° 508200/2013.

Amostra

Usou‐se nesta pesquisa um conjunto de vozes sintetizadas desenvolvidas pelo sintetizador VoiceSim.33 O sintetizador consiste em um sistema computacional que contém um modelo da prega vocal e uma representação do trato vocal em forma de tubos concatenados, por meio do qual uma onda acústica se propaga.32

Foram produzidos desvios vocais de rugosidade e soprosidade, a partir da manipulação dos parâmetros acústicos de perturbação da frequência fundamental (flutter, tremor e wow), ruído aditivo e assimetria de tensão entre as pregas vocais.33

A rugosidade foi gerada a partir da manipulação da duração do ciclo de excitação glótica e jitter, com a introdução de um distúrbio estocástico na tensão do tecido das pregas vocais, com a fórmula: ΔK=α??K na qual /α/ é um parâmetro de escala, /??/ é uma variável aleatória e /K/ é um coeficiente de rigidez das pregas vocais.

A soprosidade foi gerada com a inserção de ruído aditivo, de acordo com a fórmula: Δμ=b??μ na qual /μ/ é a taxa de fluxo de ar glotal, /b/ é um parâmetro de escala e /??/ é uma variável aleatória, semelhante ao jitter.

Os parâmetros de assimetria de tensão entre as pregas vocais, pressão subglótica e a separação das pregas vocais também foi controlado na produção desses sinais sintetizados. Para mais detalhes sobre o sintetizador, pode‐se consultar a literatura disponível.33

O material de fala dos estímulos sintetizados foi a vogal /??/ sustentada por três segundos. Optou‐se por essa vogal por ser comumente usada nos procedimentos de avaliação vocal e laríngea no Brasil,34 tendo em vista também que é uma vogal oral, média, aberta e não arredondada, considerada a vogal mais média do português brasileiro34 que permite uma posição mais neutra e intermediária do trato vocal.

Desse modo, foram usados 871 sinais vocais sintetizados, 426 (48,8%) femininos e 446 (51,2%) masculinos, com diferentes combinações dos parâmetros acústicos citados anteriormente.

Procedimentos

A análise acústica foi feita por meio do software VoxMetria versão 4.5h, da CTS Informática (Pato Branco, Paraná, Brasil), no módulo qualidade vocal. Para essa avaliação usou‐se o DDF, a fim de analisar a distribuição dos sinais vocais de acordo com a área, o quadrante, a forma e a densidade.

Com relação à área, o próprio software indica se o sinal vocal está dentro ou fora da área de normalidade (fig. 1).

Figura 1.
(0,16MB).

Sinais vocais dentro (pontos na cor azul) e fora (pontos na cor verde) da área de normalidade do DDF.

Quanto aos quadrantes, o DDF foi dividido em quatro quadrantes iguais:17 inferior‐esquerdo (1), inferior‐direito (2), superior‐direito (3) e superior‐esquerdo (4) (fig. 2).

Figura 2.
(0,19MB).

Divisão do DDF em quadrantes.

Sobre a distribuição dos pontos em relação à densidade (figs. 3 e 4), os pontos referentes à distribuição dos sinais vocais foram classificados em concentrados, quando os pontos se distribuíram em um espaço correspondente a um quadrado, ou ampliados, quando os pontos se estenderam pelo espaço correspondente a mais de um quadrado do DDF.

Figura 3.
(0,21MB).

Amostra vocal com densidade concentrada no DDF.

Figura 4.
(0,15MB).

Amostra vocal com densidade ampliada no DDF.

A classificação da forma foi feita com uma régua simples de 10cm sobre a folha impressa de cada DDF gerado pelo software, correspondeu à imagem de cada sinal vocal analisado, sem o conhecimento prévio da intensidade do desvio vocal e do tipo de voz predominante.

Os pontos referentes à distribuição dos sinais vocais foram categorizados em verticais, quando a distância entre os pontos ao longo da abscissa foi menor do que ao longo da ordenada (X < Y); horizontal, quando a distância entre os pontos ao longo da abscissa foi maior ao longo da ordenada (X > Y); e circular, quando a distância entre os pontos ao longo da ordenada e da abscissa foi aproximadamente igual (X≅Y).17

A sessão de avaliação perceptivo‐auditiva ocorreu em ambiente silencioso e foi feita por um fonoaudiólogo especialista em voz e com mais de 10 anos de experiência nessa tarefa.

O juiz foi instruído de que as vozes deveriam ser consideradas normais quando fossem socialmente aceitáveis, produzidas de forma natural, sem irregularidade, ruído ou esforço observável durante a emissão. Ele também foi instruído de que a rugosidade corresponderia à presença de irregularidade vibratória e a soprosidade estaria relacionada ao escape de ar audível na emissão. O juiz foi treinado com estímulos‐âncora, continham emissões normais e com desvio nos diferentes graus, assim como vozes predominantemente rugosas e soprosas. Além disso, instruiu‐se o juiz quanto aos valores de corte que seriam adotados nesta pesquisa10 para categorização das vozes quanto à ausência e presença de rugosidade e soprosidade.

Para avaliação, o juiz usou uma Escala Analógica Visual (EAV), com uma métrica de 0 a 100mm, avaliou a intensidade do desvio vocal (GG‐grau geral) e os graus de rugosidade (GR) e de soprosidade (GS). A marcação mais próxima do 0 representa menor desvio vocal e quanto mais próxima do 100, maiores são os desvios.

Para avaliação, cada emissão da vogal sustentada foi apresentada por três vezes através de caixa de som, em intensidade confortável autorreferida pelo avaliador. No fim da sessão de avaliação perceptiva, 10% das amostras (88 sinais) foram repetidas aleatoriamente, para a análise da confiabilidade do juiz, por meio do coeficiente Kappa de Cohen. O valor de Kappa foi de 0,88, indicou excelente confiabilidade do avaliador.35

Na literatura atual,10,36 encontram‐se valores distintos de pontos de corte para GG,36 GR10 e GS,10 usados tanto para categorização da presença/ausência do desvio vocal quanto para classificação do grau do desvio presente. Desse modo, considerando‐se que o objetivo deste estudo é investigar o desempenho do DDF na discriminação da presença e do grau de rugosidade e soprosidade em vozes sintetizadas, optou‐se pelo uso dos valores de corte estabelecidos para classificação dos parâmetros de rugosidade e soprosidade.10

Para o GR, são considerados os seguintes pontos de corte:10 ausência de rugosidade ou Grau 0 (0–8,5 mm), rugosidade leve ou Grau 1 (8,6–28,5 mm), rugosidade moderada ou Grau 2 (28,6–59,5) e rugosidade intensa ou Grau 3 (≥ 59,6 mm). Com relação ao GS foram preconizados os seguintes pontos de corte: ausência de rugosidade ou Grau 0 (0–8,5 mm), rugosidade leve ou Grau 1 (8,6–33,5mm), rugosidade moderada ou Grau 2 (33,6–52,0 mm) e rugosidade intensa ou Grau 3 (≥ 52,1mm).

Assim, foi feita uma correspondência entre a EAV usada para o GR e GS e a escala numérica,10 conforme descrito na sequência:

  • Grau 0: GR e GS ≤ 8,4mm;

  • Grau 1: 8,5mm ≤ GR ≤ 28,4mm e 8,5 ≤ GS ≤ 33,4 mm

  • Grau 2: 28,5mm ≤ GR ≤ 59,4mm e 33,5mm ≤ GS ≤ 52,4 mm;

  • Grau 3: GR ≥ 59,5mm e GS ≥ 52,5mm.

O ponto de corte de 8,4mm também foi usado para categorizar as vozes quanto à presença ou ausência de rugosidade e soprosidade.10 Vozes com valores > 8,4mm no GR e GS foram consideradas com presença de rugosidade e soprosidade na emissão vocal, respectivamente.

Optou‐se por não analisar o parâmetro de tensão, visto que outros estudos já indicam que tal característica não é especificamente identificada no DDF,17,29 além de não haver consenso da inclusão desse parâmetro nos protocolos de avaliação perceptivo‐auditiva.1,10

A avaliação do GG36 não foi usada para categorização dos sinais, mas apenas para caracterização da amostra no presente estudo.

Desse modo, a partir dos resultados da análise perceptivo‐auditiva do GR e GS, observou‐se a seguinte classificação:

  • Quanto à presença de rugosidade: 128 (14,7%) sinais sem rugosidade (GR ≤ 8,4 mm) e 743 (85,3%) com rugosidade (GR ≥ 8,5mm) (tabela 1);

    Tabela 1.

    Distribuição dos sinais vocais quanto à presença e ao grau de rugosidade e soprosidade

    Variável 
    Grau de rugosidade
    Normal  128  14,70 
    Leve a moderado  256  29,40 
    Moderado  475  54,50 
    Intenso  12  1,40 
    Total  871  100 
    Grau de soprosidade
    Normal  365  41,90 
    Leve a moderado  187  21,50 
    Moderado  310  35,60 
    Intenso  1,00 
    Total  871  100 
  • Quanto à presença de soprosidade: 365 (41,9%) sinais sem soprosidade (GS ≤ 8,4 mm) e 506 (58,1%) com soprosidade (GS ≥ 8,5 mm) (tabela 1).

Pode‐se destacar que não foi feita uma análise categórica da qualidade vocal predominante na emissão, mas um mesmo sinal vocal poderia apresentar componentes de rugosidade e soprosidade, visto que o critério para alocação dos sinais quanto à presença/ausência desses componentes foi o resultado da avaliação independente de cada um deles por meio da EAV (GR e GS) e dos pontos de corte estabelecidos para esses parâmetros (tabela 2).

Tabela 2.

Comparação da frequência de distribuição das vozes sintetizadas com e sem rugosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF

Configuração  Sem rugosidadeCom rugosidadep‐valor 
  EAV‐GG  EAV‐GG   
Área< 0,001a
Dentro  82  64,07  20,60±6,66  35  4,71  41,47±23,54 
Fora  46  35,93  26,61±16,05  708  95,28  60,05±0,00 
Densidade0,060
Concentrada  79  61,71  22,57±17,28  514  69,15  60,92±19,38 
Ampliada  49  38,28  23,08±8,66  229  30,82  55,25±0,00 
Quadrante< 0,001a
Inf. esquerdo  90  70,31  21,22±8,66  49  6,59  41,15±23,04 
Inf. direito  38  29,68  26,42±16,05  688  92,59  60,42±0,00 
Sup. direito    0,80  2,83±0,91 
Forma0,488
Circular  2,34  21,00±23,16  27  3,63  68,67±22,14 
Horizontal  125  97,65  22,81±8,66  711  95,69  58,76±0,00 
Vertical    0,67  60,30±24,02 
a

Valores significativos (p < 0,05) – Teste qui‐quadrado e teste exato de Fisher.

EAV, Escala Analógica Visual; GG, grau geral; Inf., inferior; Sup., superior.

Análise de dados

A análise estatística foi descritiva para todas as variáveis estudadas e usaram‐se os testes de igualdade de proporções, o exato de Fisher e o qui‐quadrado (x2) para comparar a análise das variáveis relacionadas às medidas perceptivo‐auditivas (presença e grau de rugosidade e soprosidade) e acústicas (área, densidade, forma e quadrante do DDF). O teste de Kruskal‐Wallis foi usado para comparar as medidas acústicas em função do grau de rugosidade e soprosidade.

O nível de significância adotado foi de 5% para todas as análises. O software usado foi o Statistical Packpage for the Social Sciences (SPSS, versão 21.0).

Resultados

Inicialmente, foram comparadas as frequências de distribuição das vozes sintetizadas com e sem rugosidade em função da área, densidade, do quadrante e da forma do DDF (tabela 2). Observou‐se que existia uma diferença entre os sinais com e sem rugosidade em função da área e do quadrante do DDF (tabela 2). Os sinais vocais com rugosidade se encontraram proporcionalmente fora da área de normalidade do DDF e no quadrante inferior‐direito. Não houve diferença estatisticamente significante para a distribuição dos sinais com e sem rugosidade em função da densidade e da forma dos pontos do DDF.

Na sequência, comparou‐se a distribuição dos sinais com e sem soprosidade em função dos parâmetros do DDF. Houve diferença na proporção desses sinais quanto à área, densidade e ao quadrante do DDF. As vozes soprosas localizaram‐se predominantemente fora da área de normalidade e no quadrante inferior‐direito (tabela 3).

Tabela 3.

Comparação da frequência de distribuição das vozes sintetizadas com e sem soprosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF

Configuração  Sem soprosidadeCom soprosidadep‐valor 
  EAV‐GG  EAV‐GG   
Área< 0,001a
Dentro  90  24,65  40,90 ± 16,47  27  5,33  44,07 ± 24,86 
Fora  275  75,35  53,35 ± 16,49  479  94,67  58,10 ± 10,32 
Densidade0,031
Concentrada  236  64,65  8,01 ± 19,09  357  70,55  58,45 ± 10,32 
Ampliada  129  35,35  9,13 ± 16,88  149  29,45  54,68 ± 17,42 
Quadrante< 0,001a
Inf. esquerdo  103  28,21  5,21 ± 15,04  36  7,12  44,08 ± 25,00 
Inf. direito  262  71,79  9,66 ± 16,88  464  91,69  58,07 ± 10,32 
Sup. direito    1,19  80,91 ± 24,83 
Sup. esquerdo             
Forma0,861
Circular  10  2,74  5,85 ± 25,27  20  3,96  65,55 ± 24,32 
Horizontal  355  97,26  8,84 ± 16,88  481  95,05  56,91 ± 10,32 
Vertical    0,99  64,1 ± 25,87 
a

Valores significativos (p < 0,05) – Teste qui‐quadrado e teste exato de Fisher.

EAV, Escala Analógica Visual; GG, grau geral; Inf., inferior; Sup., superior.

Quando se comparou a frequência de distribuição das vozes com diferentes graus de rugosidade em função dos parâmetros do DDF, identificou‐se uma diferença na distribuição dos sinais em relação a todos os parâmetros do DDF (tabela 4). Vozes com maior grau de rugosidade situaram‐se proporcionalmente fora da área de normalidade, no quadrante inferior‐direito, e apresentaram densidade concentrada em relação às vozes com menor grau de rugosidade. Quanto à forma, embora tenha sido encontrada diferença entre as proporções dos grupos, não houve um padrão de distribuição dos sinais com diferentes graus de rugosidade em uma forma específica, visto que em todos os graus os sinais apresentaram predominantemente a forma horizontal.

Tabela 4.

Comparação da frequência de distribuição das vozes com diferentes graus de rugosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF

Configuração  Normal (0)Leve a moderado (1)Moderado (2)Intenso (3)p‐valor 
  EAV‐GG  EAV‐GG  EAV‐GG  EAV‐GG   
Área< 0,001a
Dentro  82  64,06  20,60 ± 8,66  31  12,10  38,82 ± 23,54  0,84  62,00 ± 29,97   
Fora  46  35,93  25,61 ± 16,65  225  87,89  43,38 ± 0,00  471  99,15  67,21 ± 0,00  12  100  91,37 ± 22,14 
Densidade
Concentrada  79  61,71  22,57 ± 11,08  153  59,76  43,30 ± 23,54  350  73,68  67,66 ± 0,00  11  91,66  91,50 ± 22,14  < 0,001a
Ampliada  49  29,68  23,08 ± 8,66  103  40,23  42,13 ± 0,00  125  26,31  65,78 ± 19,80  8,33  90,00 ± 19,90 
Quadrante
Inf. esquerdo  90  70,31  21,27 ± 6,66  45  17,57  39,30 ± 23,54  0,84  62,00 ± 24,74    < 0,001a
Inf. direito  38  38,28  26,42 ± 16,05  210  82,03  43,53 ± 0,00  466  98,10  67,22 ± 0,00  12  100  91,37 ± 18,04 
Sup. direito    0,39  47,05 ± 20,93  1,05  66,10 ± 20,60   
Sup. esquerdo         
Forma
Circular  2,34  21,00 ± 23,16  1,17  42,50 ± 18,86  21  4,42  69,40 ± 20,60  25,00  90,66 ± 18,04  0,019a
Horizontal  125  97,65  22,81 ± 8,66  251  98,04  42,80 ± 0,00  451  94,94  66,98 ± 0,00  75,00  97,61 ± 19,90 
Vertical    0,78  46,25 ± 16,63  0,63  79, 66 ± 20,08   
a

Valores significativos (p < 0,05) – Teste qui‐quadrado e teste exato de Fisher.

EAV, Escala Analógica Visual; GG, grau geral; Inf., inferior; Sup., superior.

Quanto ao grau de soprosidade, houve diferença na distribuição dos sinais em função dos parâmetros de área, densidade e quadrante do DDF (tabela 5). Vozes com maior grau de soprosidade situaram‐se proporcionalmente mais fora da área de normalidade, com densidade mais concentrada e no quadrante inferior‐direito, em relação aos sinais com menor grau de soprosidade.

Tabela 5.

Comparação da frequência de distribuição das vozes com diferentes graus de soprosidade em função da área, densidade, quadrante e forma do DDF

Configuração  Normal (0)Leve a moderado (1)Moderado (2)Intenso (3)p‐valor 
  EAV‐GG  EAV‐GG  EAV‐GG  EAV‐GG   
Área
Dentro  89  24,38  4,87 ± 11,55  24  12,83  40,43 ± 22,76  1,29  56,37 ± 21,12    < 0,001a
Fora  276  75,61  9,55 ± 12,08  163  87,16  42,90 ± 23,22  306  98,70  65,24 ± 7,55  100  90, 61 ± 22,39 
Densidade
Concentrada  235  64,38  8,02 ± 13,50  124  66,31  42,50 ± 23,22  225  72,58  65,73 ± 7,55  100  90,61 ± 22,39  0,008a
Ampliada  130  35,61  9,13 ± 12,08  63  33,68  42,75 ± 21,34  85  27,41  63,53 ± 12,96   
Quadrante
Inf. esquerdo  102  27,94  5,20 ± 11,55  32  17,11  40,73 ± 22,76  1,61  57,90 ± 21,12    < 0,001a
Inf. direito  263  72,05  9,66 ± 12,08  155  82,88  42,96 ± 23,22  300  96,77  65,01 ± 7,55  88,88  90,68 ± 22,39 
Sup. direito      1,61  79,10 ± 22,20  11,11  90,00 ± 21,75 
Sup. esquerdo         
Forma
Circular  10  2,73  5,85 ± 22,54  1,60  44,16 ± 24,74  17  5,84  69,32 ± 22,20    0,563
Horizontal  355  97,25  8,48 ± 12,08  184  98,39  42,55 ± 23,22  288  92,90  64,90 ± 7,55  100  90,61 ± 22,39 
Vertical      1,61  64,10 ± 23,61   
a

Valores significativos (p < 0,05) – Teste qui‐quadrado e teste exato de Fisher.

EAV, Escala Analógica Visual; GG, grau geral; Inf., inferior; Sup., superior.

Discussão

Este estudo analisou o desempenho do DDF na discriminação da presença e do grau de rugosidade e soprosidade em vozes sintetizadas. Essa seção foi organizada com o objetivo de esclarecer as conclusões do estudo em virtude das hipóteses levantadas. Didaticamente, optou‐se por analisar os componentes de rugosidade e soprosidade em subseções.

Desempenho do DDF na avaliação da presença e do grau de rugosidade

Observou‐se, neste estudo, que a área e o quadrante do DDF foram capazes de discriminar entre sinais normais e sinais com rugosidade. As vozes com rugosidade localizaram‐se predominantemente fora da área de normalidade e no quadrante inferior direito.

Estudos anteriores, feitos com vozes de adultos17 e com vozes infantis,29 corroboram os achados obtidos no presente estudo. Tanto o quadrante inferior‐direito quanto a área do DDF foram importantes para discriminar vozes com presença e ausência de rugosidade, o que mostra que esses dois parâmetros são substanciais e confiáveis para avaliar a rugosidade em vozes disfônicas e não disfônicas.

O DDF avalia a irregularidade do sinal em sua posição horizontal, está associado ao conceito de rugosidade.24,26 Quanto maior a irregularidade do sinal vocal, maior será o seu deslocamento da esquerda para a direita no gráfico. Tal fato justifica a localização de vozes rugosas fora da área de normalidade e no quadrante inferior direito, tanto no presente estudo quanto nos anteriores.17,29

Além disso, ressalta‐se que a rugosidade é um dos parâmetros universais de avaliação perceptivo‐auditiva da qualidade vocal, representa uma característica importante na identificação da presença de alterações vocais ou laríngeas.37

A rugosidade está comumente relacionada à presença de alterações estruturais e/ou funcionais na laringe, como nos casos de edemas, vasculodisgenesias, lesões nodulares, pólipos ou qualquer outro componente que gere aumento de massa na porção membranosa das pregas vocais38 e, consequentemente, irregularidade no padrão vibratório das pregas vocais. No plano acústico, a rugosidade está associada aos parâmetros de jitter e shimmer.19

Quanto à distribuição das vozes com diferentes graus de rugosidade no DDF, verificou‐se que sinais vocais com maior componente de rugosidade situaram‐se proporcionalmente fora da área de normalidade e no quadrante inferior‐direito. Com relação à densidade, sinais com desvio moderado e intenso apresentaram, predominantemente, densidade concentrada.

É importante ressaltar que 35,93% (n = 46) das vozes sintetizadas sem rugosidade se encontraram fora da área de normalidade e 12,10% (n = 31) das vozes com rugosidade em grau leve a moderado situaram‐se dentro da área de normalidade, ou seja, o DDF apresentou maior fator de confundimento na identificação de vozes sem rugosidade e com desvio leve em relação aos sinais com maior grau de rugosidade (moderado e intenso).

Nos modelos tradicionais, com o uso de algoritmos que extraem de forma isolada as medidas de jitter e shimmer, observa‐se um comportamento inverso, uma vez que há uma menor confiabilidade no uso dessas medidas extraídas isoladamente na avaliação de vozes mais desviadas.15,17,20,24,26,39–41

Com relação à densidade, poucos estudos17,28,29 incluíram especificamente esse parâmetro para análise do DDF e nenhum deles investigou a distribuição de vozes com diferentes graus de rugosidade em função da densidade do DDF. Em apenas um desses estudos17 observou‐se diferença na distribuição dos sinais com e sem desvio vocal quanto à densidade, com os sinais desviados caracterizados com densidade ampliada.

Em outros estudos nos quais o DDF foi usado,20,24,26,40–42 o parâmetro densidade pode ser inferido a partir da distância entre os pontos apenas no eixo da abcissa, está associado a sinais com densidade ampliada ou concentrada, respectivamente. Todos esses estudos foram longitudinais e observaram que há uma tendência à menor dispersão dos pontos no eixo da abcissa pós‐intervenção, embora haja uma grande variabilidade individual quanto a esse parâmetro ao longo do tratamento,26 com diferenças significativa apenas entre as condições pré e pós‐tratamento.

Nesta pesquisa observou‐se uma maior variabilidade na distribuição dos sinais sem componente de rugosidade ou com rugosidade em grau leve a moderado entre as densidades concentrada e ampliada. Tal fato ratifica o bom desempenho do DDF na análise de sinais com ampla faixa de desvio e sua confiabilidade na avaliação de sinais mais desviados. Além disso, pode‐se inferir que o parâmetro densidade do DDF parece ser mais substancial para analisar de forma qualitativa a evolução do paciente quanto ao componente de rugosidade na emissão vocal.

Quanto à forma, embora tenha sido encontrada significância estatística, não se observou um padrão de distribuição dos sinais com diferentes graus de rugosidade em função desse parâmetro do DDF. Em todos os graus, as vozes apresentaram‐se predominantemente forma horizontal, com diferenças apenas entre as proporções dos grupos. Esse achado corrobora a literatura, pois há uma tendência de que os sinais se apresentem com predomínio da dispersão dos pontos na dimensão horizontal, independentemente da presença e do grau de desvio vocal.20,24,26,40–42

Mesmo na proposta original de classificação do sinal vocal em função da forma no DDF não se observou diferença significante entre sinais saudáveis e desviados, assim como entre diferentes graus de desvio e entre vozes rugosas, soprosas e tensas.17 Desse modo, a forma dos pontos distribuídos no DDF parece não constituir um parâmetro substancial para diferenciação dos sinais.

Desempenho do DDF na avaliação da presença e do grau da soprosidade

Quando se comparou a distribuição dos sinais vocais com e sem soprosidade em função dos parâmetros do DDF, verificou‐se que área e quadrante foram capazes de discriminar sinais vocais normais de sinais com soprosidade. Os sinais vocais soprosos situaram‐se fora da área de normalidade e se localizaram predominantemente no quadrante inferior direito.

A soprosidade está entre os parâmetros universalmente aceitos para avaliação perceptivo‐auditiva da qualidade vocal e para caracterização de uma voz disfônica.4,8,37 Desse modo, o fato de o DDF identificar corretamente os sinais soprosos fora da área de normalidade reforça sua utilidade no contexto clínico de avaliação vocal.

No entanto, observou‐se que os parâmetros área e quadrante do DDF se comportaram de forma idêntica, tanto em vozes rugosas como em vozes soprosas. Os sinais vocais com rugosidade e com soprosidade encontraram‐se fora da área de normalidade e no quadrante inferior direito. Desse modo, pode‐se discutir acerca das inter‐relações desses dois parâmetros em termos fisiológicos e perceptuais.

A presença de soprosidade, fisiologicamente, está associada ao maior grau de separação entre os processos vocais, a menor convexidade da borda livre das pregas vocais e ao menor tempo da fase fechada dos ciclos glóticos.43 Por sua vez, pregas vocais mais afastadas da linha média tendem a vibrar com maior irregularidade e menor amplitude da onda mucosa,44 o que, consequentemente, gera componente de rugosidade na emissão.37

Desse modo, considerando‐se que os sinais com rugosidade e soprosidade apresentaram, de modo geral, desvio moderado, com GG de 62,19 ± 14,80 e 65,28 ± 14,75 pontos na EAV,36 respectivamente, compreende‐se a distribuição semelhante dos sinais com rugosidade e com soprosidade na área e quadrante do DDF.

Embora o sintetizador usado para gerar os sinais desta pesquisa possibilite a criação de vozes com componentes isolados de rugosidade (perturbação) e soprosidade (ruído aditivo), essa separação não foi usada no presente estudo. Sugerem‐se investigações posteriores com separação dos sinais exclusivamente rugosos e soprosos para verificação do desempenho do DDF nessa classificação.

Em outros estudos,17,29 as vozes soprosas localizaram‐se fora da área de normalidade, mas distribuíram‐se entre os quadrantes inferior direito e superior direito. Algumas questões metodológicas precisam ser destacadas para evidenciar a distribuição semelhante das vozes rugosas e soprosas no quadrante inferior direito nesta pesquisa.

Os dois estudos citados17,29 usaram como critério para a classificação das vozes em rugosas, soprosas ou tensas uma tarefa de escolha forçada, em que o avaliador, caso considerasse a emissão desviada, deveria determinar a qualidade vocal predominante. Esse tipo de tarefa de avaliação permite apenas uma possibilidade de escolha para cada emissão e não, necessariamente, uma classificação quanto à presença/ausência de cada parâmetro desviado na emissão.

Por sua vez, no presente estudo, avaliou‐se o grau de rugosidade e soprosidade presentes na emissão por meio de uma EAV e, a partir dos valores de corte, estabeleceu‐se a presença/ausência de tais componentes, com a possibilidade de um mesmo sinal apresentar a presença de um ou mais deles, concomitantemente, o que se aproxima das condições habituais de produção vocal desviada.

Outro achado desta pesquisa é a alta porcentagem de vozes sem soprosidade (75,40%; n = 276) classificadas fora da área de normalidade do DDF. Em uma análise qualitativa dos dados, pode‐se observar que o GG de desvio desses sinais é de 53,35 ± 16,49. Assim, embora esses sinais não tenham apresentado soprosidade percebida auditivamente, provavelmente foram avaliados como desviados na EAV devido à presença de rugosidade na emissão.

Quando comparados os resultados com relação à proporção de vozes com presença/ausência de rugosidade e presença/ausência de soprosidade identificadas dentro e fora da área de normalidade do DDF, observa‐se que há uma maior identificação das vozes sem rugosidade dentro da área de normalidade (64,07%; n = 82) e uma maior identificação das vozes sem componente de soprosidade fora da área de normalidade (75,35%; n = 275).

Qualitativamente, foi encontrada uma diferença de mais de 20 pontos do GG da EAV entre as vozes sem rugosidade e sem soprosidade, com maiores valores de GG nesse último grupo. Essa diferença em si já justificaria os resultados quanto à maior proporção de sinais sem componente de soprosidade identificados fora da área de normalidade.

Esses achados reforçam que, mesmo em condições nas quais os critérios de avaliação perceptivo‐auditiva para classificar os sinais não tinham por objetivo maximizar as diferenças entre eles, mas avaliá‐los ao longo de um contínuo, o DDF também foi eficiente para a avaliação vocal, principalmente quanto aos sinais mais desviados.

Sugere‐se que outros estudos sejam feitos com a mesma metodologia e os mesmos critérios de avaliação perceptivo‐auditiva desta pesquisa, deve ser acrescentado a eles o critério de que os sinais selecionados para investigação apresentem apenas um dos componentes desviados a partir dos valores de corte da EAV.

Em relação ao grau de soprosidade, houve diferença na distribuição dos sinais em função da área, densidade e dos quadrantes do DDF. Observou‐se que quanto maior o grau de soprosidade, maior a proporção de sinais localizados fora da área de normalidade, no quadrante inferior‐direito e com densidade concentrada. Diante disso, verifica‐se que quanto maior o componente de soprosidade no sinal vocal, maior a capacidade do DDF de identificar corretamente a presença de desvio.

Conforme comentado anteriormente, tal achado quanto à classificação de sinais com maior grau de desvio constitui‐se em uma das maiores vantagens do DDF, visto que supre uma lacuna existente15 quanto ao uso e à confiabilidade das medidas tradicionais de perturbação e ruído na avaliação de vozes com desvios moderados e intensos.

Mais uma vez observou‐se uma distribuição semelhante das vozes com diferentes graus de rugosidade e soprosidade em função da área, do quadrante e da densidade do DDF. A única diferença entre as vozes com diferentes graus de rugosidade e soprosidade está na distribuição dos sinais com Grau 2, em que houve uma maior identificação correta do grupo de vozes sem rugosidade dentro da área de normalidade do DDF. Tal fato já foi discutido nesta seção.

O eixo vertical do DDF avalia a presença de ruído aditivo no sinal vocal, compatível com a presença do componente de soprosidade.26 Por isso, esperava‐se que quanto maior o componente de soprosidade na emissão, maior seria a proporção de sinais em direção ao quadrante superior esquerdo.

No estudo17 com vozes de adultos disfônicos observou‐se que as vozes soprosas, embora se distribuíssem predominantemente no quadrante superior esquerdo (52,6%; n = 30), 19,3% (n = 11), situaram‐se também no quadrante inferior‐direito. Com a população pediátrica,29 as vozes soprosas encontraram‐se distribuídas nos quadrantes inferior direito (35%; n = 7), inferior esquerdo (30%; n = 6), superior direito (30%; n = 6) e superior esquerdo (5%; n = 1).

Em pesquisas26,41 com pacientes que apresentavam paralisia unilateral de prega vocal26 e indivíduos com paralisia bilateral de pregas vocais,26,41 constatou‐se que apenas o segundo grupo, cujos pacientes apresentavam soprosidade intensa, teve suas vozes localizadas no quadrante superior direito. Por sua vez, os indivíduos com paralisia unilateral tiveram suas vozes distribuídas entre os quadrantes inferior esquerdo e inferior direito.26

De modo geral, nas lesões altas do nervo vago, as pregas vocais encontram‐se mais afastadas da linha média e a emissão vocal não é proveniente do mecanismo de vibração glótica, mas advém, primariamente, do fluxo de ar transglótico turbulento e de sua propagação no trato vocal,45,46 o que justificaria a presença desses sinais no quadrante superior direito.26

No presente estudo, apenas nove sinais foram classificados com desvio intenso de soprosidade e, desses, apenas um deles (11,11%) situou‐se no quadrante superior direito. Dessa forma, dois pontos podem ser destacados: em primeiro lugar, o tamanho amostral, visto que poderia ser observado um resultado diferente nessa distribuição com uma maior amostra de vozes soprosas com desvios intensos; em segundo lugar, como já ressaltado anteriormente na discussão, há uma sobreposição do tipo do desvio vocal nos sinais estudados, visto que não se usou como critério de elegibilidade a presença de apenas um tipo de desvio em cada emissão.

Conclusões

A área e o quadrante do DDF são capazes de discriminar a presença e a ausência de rugosidade, como também a presença e a ausência de soprosidade em vozes sintetizadas. Sinais com maior grau de rugosidade e soprosidade situam‐se proporcionalmente fora da área de normalidade, no quadrante inferior‐direito e com densidade concentrada.

Conflitos de interesse

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

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Como citar este artigo: Lopes LW, Freitas JA, Almeida AA, Silva PO, Alves GÂ. Performance of the phonatory deviation diagram in the evaluation of rough and breathy synthesized voices. Braz J Otorhinolaryngol. 2018;84:460–72.

Trabalho realizado na Universidade Federal da Paraíba (UFPB), Departamento de Fonoaudiologia, João Pessoa, PB, Brasil.

A revisão por pares é da responsabilidade da Associação Brasileira de Otorrinolaringologia e Cirurgia Cérvico‐Facial.

Copyright © 2017. Associação Brasileira de Otorrinolaringologia e Cirurgia Cérvico-Facial
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Brazilian Journal of Otorhinolaryngology

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