ARTYKULOGRAF

/ARTYKULOGRAFIA ELEKTROMAGNETYCZNA, EMA/

ang. articulograph

Urządzenie, które pozwala nagrywać, prezentować i oceniać ruchy artykulatorów (warg, języka, żuchwy i podniebienia miękkiego) w obrazie trójwymiarowym w czasie rzeczywistym podczas mówienia. Jego podstawowa funkcja opiera się na pomiarze położenia oznaczonych punktów w przestrzeni w określonym czasie z wykorzystaniem pola elektromagnetycznego. Do chwili obecnej wyprodukowano kilka modeli tego urządzenia, artykulograf AG100, AG200, AG500 i najnowszy AG501, różniących się między innymi sposobem zamocowania nadajników generujących pole elektromagnetyczne i stale udoskonalanym oprogramowaniem. W Zakładzie Logopedii i Językoznawstwa Stosowanego Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, znajduje się jak dotychczas jedyny artykulograf w Polsce, model AG500 (zob. Ryc. 1).

Artykulograf AG 500
Ryc. 1.  Artykulograf AG 500. Źródło: opracowanie własne.

W skład standardowej wersji urządzenia Articulograph AG500 wchodzą następujące części:

  1. Jednostka podstawowa zawierająca komputer IDA z oprogramowaniem, które kontroluje przepływ fal magnetycznych emitowanych za pomocą nadajników DTC6 oraz rejestruje dane z odbiornika PSR12. Ten wewnętrzny komputer połączony jest z komputerem zewnętrznym za pomocą kabla internetowego.
  2. Nadajniki (cewki) DTC6 – kontrolowane przez komputer IDA wytwarzają zmienne pole magnetyczne o określonych częstotliwościach budując kuliste pasmo pomiarowe wewnątrz sześcianu AG500 EMA, do którego są przytwierdzone.
  3. Odbiornik PSR12 – odbiera sygnał z 12 sensorów, przekazując go do komputera IDA. W przypadku zapotrzebowania na więcej niż 12 czujników, kolejny dwunastokanałowy odbiornik może być dołączony do systemu.
  4. Sensory HS220-AG500 – (czujniki HQ220-L165-S) składają się z cewek odbiorczych. Przed wykonaniem badania są mocowane na artykulatorach pacjenta za pomocą nietoksycznego kleju tkankowego (zob. Ryc. 2) i specjalnymi, bardzo cienkimi przewodami podłączane są do jednostki centralnej.

Rozmieszczenie wybranych sensorów rejestrujących pracę ruchomych narządów mowy
Ryc. 2. Rozmieszczenie wybranych sensorów rejestrujących pracę ruchomych narządów mowy. Źródło: opracowanie własne.

Zmienne pole magnetyczne w sześcianie systemu indukuje przepływ prądu zmiennego w czujnikach; jego amplituda jest funkcją odległości cewki odbiorczej od poszczególnych zwojów nadajników. Cewki pełniące funkcję odbiorników umożliwiają pomiar z uwzględnieniem pięciu zmiennych – są nimi wartości położenia w przestrzeni na osiach X, Y, Z oraz dwa kierunki kątowe (phi, theta).

  1. Sześcian AG500 EMA – stanowi przestrzeń, wewnątrz której znajduje się głowa osoby badanej podczas dokonywania pomiaru (por. Ryc. 1). Położenie sześcianu EMA może być regulowane. W sześcianie EMA wbudowanych jest w odpowiednich pozycjach sześć nadajników generujących zmienne pole magnetyczne.
  2. Kalibrator AG500 – wałek kalibracyjny używany w celu skalowania danych pochodzących z sensorów.

Artykulografia elektromagnetyczna jest jedną z nowoczesnych metod z zakresu fonetyki instrumentalnej pozwalających oceniać specyfikę dynamicznych cech ruchów narządów mowy, ich koordynacji i ułożenia w poszczególnych fazach badanych wymówień. W porównaniu do innych metod badania artykulacji (np. przy użyciu rezonansu magnetycznego, głowicy ultrasonograficznej czy mikrowiązki rentgenowskiej), badanie EMA wykazuje szereg zalet, takich jak: wysoka częstotliwość próbkowania, możliwość trójwymiarowego pomiaru (a nawet pięciowymiarowego uwzględniając kąty ułożenia sensorów), bezpieczeństwo dla zdrowia, wysoka jakość uzyskanych danych, czy też nieograniczona mobilność głowy mówcy.

Literatura:

The Handbook of Phonetic Science, eds. W.J. Hardcastle, J. Laver, F.E. Gibbon, Blackwell 2013.

A. Trochymiuk, R. Święciński: Artykulograficzne badanie wymowy grzbietowej. Studium przypadku, „Logopedia” 2009, t. 38, s. 173–201.