Protocollo di misura dello sforzo vocale dei docenti
STRUMENTAZIONE DI MISURA:
Figura 20 - APM, unità di processamento e memorizzazione connessa all’accelerometro ed al microfono di calibrazione
La strumentazione utilizzata per le misure di sforzo vocale è costituita da due Ambulatory Phonation Monitor modello APM 3200 (nel seguito APM) costruiti e commercializzati dalla casa costruttice KayPENTAX: Division of PENTAX Medical Company, 2 Bridgewater Lane Lincoln Park, NJ 07035-1488 USA completi del software Model 3200 Ambulatory Phonation Monitor Version 1.4 necessario per l’effettuazione della configurazione della misura, della calibrazione, del download e dell’analisi offline dei dati memorizzati dall’APM.
L’APM consiste di una unità di data-logging, alimentata a batteria e indossabile in un marsupio, connessa via cavo ad un accelerometro (BU7135 Knowles Corporation) annegato in una base di
silicone. L’unità di data-logging è in grado di acquisire una time history dei parametri di fonazione, SAL e frequenza fondamentale di fonazione (f0) con una cadenza temporale di 50 ms.
Nella dotazione di ciascuno degli APM è presente un microfono completo di base da tavolo, necessario nella fase di calibrazione, ed il cavo di connessione RS232/USB per la comunicazione tra l’APM ed il PC su cui risiede il software di gestione suddetto.
Tale strumentazione non è soggetta a requisiti di conformità a norme specifiche, ed in base a quanto specificato dal costruttore nel manuale d’uso, non è soggetta a manutenzione periodica.
L’errore strumentale di misura dell’APM non viene dichiarato dal costruttore nel datasheet dello strumento.
1.1 DESCRIZIONE DELLE MISURE DI DOSIMETRIA VOCALE
Le misure di dosimetria vocale verranno condotte durante la normale attività didattica dei docenti che aderiranno alla campagna di misura.
A ciascun docente resosi disponibile per la misura di dosimetria vocale sarà innanzitutto applicato il sensore accelerometrico per la misura di SAL. L’applicazione prevede l’incollaggio della base di silicone in cui l’accelerometro è annegato, mediante collodio medico, sull’epidermide della parte anteriore del collo in un punto situato sotto la laringe e poco al di sopra della fossa soprasternale.
Figura 1 - dimensioni e posizionamento del accelerometro, dimensioni dell’unità di data logging dell’APM
Una volta applicato, l’accelerometro verrà collegato all’unità di data-logging dell’APM. Si procederà quindi alle operazioni di configurazione della misura e di calibrazione. In questa fase l’unità di data-logging dell’APM è pilotata via RS232 dal pc su cui risiede il programma di gestione dell’APM e sia l’accelerometro che il microfono di calibrazione posto sulla sua base da tavolo sono ad essa collegati.
Durante la fase di calibrazione il docente viene posizionato in modo tale da avere la bocca in linea con il microfono di calibrazione, ad una distanza di circa 15 cm da questo, utilizzando l’apposito spaziatore.
Figura 2 - esemplificazione del posizionamento del docente nella fase di calibrazione.
Dopo l’effettuazione di un respiro profondo da parte del soggetto, inizia la procedura di calibrazione in cui dovrà sostenere la vocale /a/ cominciando a voce bassa per poi aumentare gradualmente l’intensità fino a raggiungere il volume di voce più alto possibile.
In questa fase il programma di gestione dell’APM memorizza contemporaneamente i samples di SAL ed SPL misurati rispettivamente dall’accelerometro e dal microfono. Attraverso una regressione lineare effettuata sulle coppie dei valori di SAL ed SPL misurati contemporaneamente, vengono ricavati e memorizzati i coefficienti dell’equazione della retta di best linear fit dei dati, che costituisce la funzione che permetterà di correlare ai valori di SAL misurati durante la dosimetria vocale i corrispettivi valori di SPL.
Figura 3 - Estratto della schermata dell’interfaccia software di gestione dell’APM che mostra i risultati della calibrazione. In rosso è evidenziata la retta di best linear fit.
Completata la calibrazione inizia automaticamente il data logging della misura di dosimetria vocale. Il microfono viene staccato dall’unità di data logging dell’APM quest’ultima è sconnessa dal PC ed è racchiusa in piccolo marsupio che il professionista indosserà allacciato alla vita durante tutto il tempo della misura di dosimetria vocale.
Figura 4 - posizionamento del marsupio contenente l’unità di data logging durante la misura.
Al soggetto viene inoltre chiesto di effettuare uno specifico protocollo consistente in una serie di esercizi vocali da eseguire subito prima e immediatamente dopo il turno lavorativo. Sul segnale registrato verranno effettuate opportune analisi vocali allo scopo di estrarne indici di fatica. La durata degli esercizi è di circa 10 minuti.
Al docente verrà inoltre chiesto di compilare un breve questionario riguardante la propria attività ed altre informazioni di tipo ananmestico
Alla fine del periodo di misura il dosimetro viene ritirato, il sensore accelerometrico staccato dall’unità di data logging dell’APM ponendo fine alla collezione dei dati. Con un apposito detergente medico l’accelerometro viene infine rimosso dal collo del docente.
Al termine delle operazioni verrà effettuato lo scarico dei dati dall’unità di data logging dell’APM su PC per la successiva analisi offline.
Contemporaneamente alle misure effettuate con l’APM verrà richiesto al soggetto di effettuare una registrazione prima e dopo l’attività lavorativa di un breve esercizio vocale consistente nel pronunciare la vocale a sostenuta e ripetuta dieci volte. La registrazione viene effettuata tramite sistema computerizzato (Armony o Soundbook). I files registrati verranno poi analizzati tramite opportuno software .
A seguito il dettaglio dell’esercizio:
Le prove devono essere eseguite in una camera acusticamente isolata prima e dopo l’attività lavorativa.
Il microfono deve essere posto a 20 cm di distanza dalla bocca del soggetto seduto.
Il soggetto deve effettuare il seguente esercizio vocale:
Esercizio N.1
emettere la vocale \a\ , in maniera sostenuta per 2 o 3 secondi con sonorità moderata e pitch (tono principale di emissione) confortevole. Devono essere effettuate 10 esecuzioni di seguito per ogni emissione per una durata complessiva di circa 30 secondi.
La registrazione deve essere eseguita con frequenza di campionamento 44.1 kHz in modalità wave per una durata di circa 30 secondi per ogni vocale.
Al soggetto verrà anche somministrato un apposito questionario da compilare adeguatamente.
