Paradigma di formazione e test basato sulla memorizzazione per un robusto riconoscimento dell'identità vocale nel parlato espressivo utilizzando l'analisi dei potenziali correlati agli eventi

Summary

Lo studio introduce un paradigma di training-testing per indagare gli effetti vecchi/nuovi dei potenziali correlati agli eventi in scenari prosodici sicuri e dubbi. I dati rivelano un aumento della componente positiva tardiva tra 400-850 ms a Pz e ad altri elettrodi. Questa pipeline può esplorare fattori che vanno oltre la prosodia del parlato e la loro influenza sull'identificazione del bersaglio di vincolo al segnale.

Abstract

Riconoscere i parlanti familiari dai flussi vocali è un aspetto fondamentale della comunicazione verbale umana. Tuttavia, non è chiaro come gli ascoltatori possano ancora discernere l'identità di chi parla nel discorso espressivo. Questo studio sviluppa un approccio di riconoscimento dell'identità del parlante individuale basato sulla memorizzazione e una pipeline di analisi dei dati dell'elettroencefalogramma (EEG) di accompagnamento, che monitora il modo in cui gli ascoltatori riconoscono i parlanti familiari e distinguono quelli non familiari. I dati EEG catturano i processi cognitivi online durante la distinzione tra i nuovi e i vecchi parlanti in base alla voce, offrendo una misura in tempo reale dell'attività cerebrale, superando i limiti dei tempi di reazione e le misurazioni dell'accuratezza. Il paradigma comprende tre fasi: gli ascoltatori stabiliscono associazioni tra tre voci e i loro nomi (formazione); gli ascoltatori indicano il nome corrispondente ad una voce di tre candidati (checking); Gli ascoltatori distinguono tra tre voci vecchie e tre nuove voci in un compito alternativo a scelta forzata (test). La prosodia del linguaggio nei test era sicura o dubbia. I dati EEG sono stati raccolti utilizzando un sistema EEG a 64 canali, seguiti da pre-elaborazione e importati in RStudio per ERP e analisi statistiche e MATLAB per la topografia cerebrale. I risultati hanno mostrato che una componente positiva tardiva (LPC) ingrandita è stata suscitata nel vecchio parlante rispetto alla condizione di nuovo oratore nella finestra 400-850 ms nel Pz e in altri elettrodi più ampi in entrambe le prosodie. Tuttavia, l'effetto vecchio/nuovo era robusto negli elettrodi centrali e posteriori per la percezione dubbia della prosodia, mentre gli elettrodi anteriori, centrali e posteriori sono per la condizione di prosodia sicura. Questo studio propone che questo disegno dell'esperimento possa servire come riferimento per studiare gli effetti di legame del segnale specifico del parlante in vari scenari (ad esempio, l'espressione anaforica) e patologie in pazienti come la fonagnosia.

Introduction

I flussi vocali umani sono ricchi di informazioni, come l'emozione ^1,2, lo stato di salute ^3,4, il sesso biologico⁵, l'età⁶ e, soprattutto, l'identità vocale individuale ^7,8. Gli studi hanno suggerito che gli ascoltatori umani hanno una solida capacità di riconoscere e differenziare l'identità dei loro pari attraverso le voci, superando le variazioni all'interno del parlante intorno alla rappresentazione media dell'identità del parlante nello spaz....

Protocol

Il Comitato Etico dell'Istituto di Linguistica dell'Università di Studi Internazionali di Shanghai, ha approvato il disegno dell'esperimento descritto di seguito. Il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti a questo studio.

1. Preparazione e validazione della libreria audio

1. Registrazione e montaggio audio
   1. Crea un database vocale cinese seguendo la procedura standard di creare una versione inglese precedente mentre apporti adattamenti dove .......

Discussion

Lo studio presenta una pipeline per la raccolta e l'analisi dei dati EEG, concentrandosi sul riconoscimento delle identità dei parlanti precedentemente apprese. Questo studio affronta le variazioni tra le fasi di apprendimento e riconoscimento, comprese le differenze nel contenuto del discorso²² e nella prosodia¹⁰. Il design è adattabile a una serie di campi di ricerca, tra cui la psicolinguistica, come l'elaborazione dei pronomi e dell'anaforica⁴¹.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
64Ch Standard BrainCap for BrainAmp	Easycap GmbH	Steingrabenstrasse 14 DE-82211	https://shop.easycap.de/products/64ch-standard-braincap
Abrasive Electrolyte-Gel	Easycap GmbH	Abralyt 2000	https://shop.easycap.de/products/abralyt-2000
actiCHamp Plus	Brain Products GmbH	64 channels + 8 AUX	https://www.brainproducts.com/solutions/actichamp/
Audio Interface	Native Instruments GmbH	Komplete audio 6	https://www.native-instruments.com/en/products/komplete/audio-interfaces/komplete-audio-6/
Foam Eartips	Neuronix	ER3-14	https://neuronix.ca/products/er3-14-foam-eartips
Gel-based passive electrode system	Brain Products GmbH	BC 01453	https://www.brainproducts.com/solutions/braincap/
High-Viscosity Electrolyte Gel	Easycap GmbH	SuperVisc	https://shop.easycap.de/products/supervisc