Las herramientas del proyecto COMUNICA

Los modelos para la terapia de los trastornos del habla son múltiples; lo cual se ha enfatizado con el uso de las tecnologías del habla. Aquí reseñamos las herramientas que ofrece el proyecto COMUNICA. El objetivo es encontrar mediante las tecnologías del habla métodos que permitan a los niños con trastornos del habla desenvolverse adecuadamente en la etapa de pre-lenguaje, el período crítico para la adquisición del lenguaje y el desarrollo general de este último. Estas tecnologías facilitarán una mejor comunicación del niño y, por lo tanto, una mejor interacción con su entorno.

PRE-LINGUA. Esta fase abarca la etapa del pre-lenguaje (primer año de vida) así como el período crítico del lenguaje (1-5 años); se busca estimular la capacidad de habla en el niño para así poder detectar problemas. Los aspectos que se consideran son la detección de la actividad de habla y el control de intensidad. Mediante el análisis de la señal sonora se controla una animación a manera de juego para que el niño se haga consiente de su habla.

Ventana principal de Pre-Lingua

A. Detección de la actividad de habla. Se utiliza un programa llamado Voice Activity Detector (VAD) que reconoce, procesa y segmenta automáticamente el habla. Lo que el niño observa es un fondo negro en el que aparecen líneas y triángulos que aparecen cuando se detecta la actividad de habla. Estas figuras se mueven en la ventana acorde a la señal sonora; con esto el niño nota que puede dibujar con el uso de su voz, así como distinguir el habla de los otro tipo de sonidos. VIDEO

B. Control de la intensidad. Se utiliza la animación de un auto que avanza cuando se detecta el habla. El incremento en la intensidad se refleja en una mayor velocidad en el auto.

Otra animación es la de un dragón que se eleva o desciende según la intensidad del habla.

C. Control de la respiración. La intensidad del soplo en los segmentos no sonoros se convierten en la rotación de los molinos.

D. Control del tono. El pitch o frecuencia fundamental determina la posición vertical del objeto; mientras que la intensidad, la velocidad del mismo.

E. Vocalización. Se muestran las cinco vocales del español acorde a sus formantes, cada una tiene una diana en la que se muestran con puntos las emisiones del niño. Cuando la pronunciación es correcta, los animales que acompañan a la vocal en cuestión se mueven para incentivar al niño.

2. VOCALIZA. se trata de una interfaz basada en tecnologías del habla que ayuda al usuario, de manera sencilla y atractiva, trabajar en tres niveles: fonológico, sintáctico y semántico. VIDEO

1. Nivel fonológico. Pronunciación. El usuario debe enunciar la palabra que aparece en la pantalla, el programa evalúa su habla de acuerdo al progreso que ha tenido.
   Evocación. El usuario puede practicar cualquier palabra que desee.

2. Nivel sintáctico. Oraciones. El usuario pronuncia en el orden correcto los elementos de una oración. De nuevo se evalúa lo que el niño produce para mostrar su avance.

3. Nivel semántico. La aplicación está entrenada mediante adivinanzas que elige el terapeuta; se le hace una pregunta al usuario y se le presentan tres posibles respuestas. El usuario debe pronunciar correctamente la respuesta para poder avanzar a la siguiente adivinanza.

En todos los juegos se utiliza el reconocimiento de habla (ASR por sus siglas en inglés) para detectar si la emisión del niño fue la esperada. Por otro lado, se utiliza la síntesis de habla para mostrar la correcta pronunciación de una palabra dada. A continuación se muestran las funciones que tiene el programa Vocaliza:

1. ASR. El modelo acústico se basa en 822 unidades dependientes de contexto, un modelo de silencio y otro “inter-word”; lo que da un total de 824 unidades. 
2. Síntesis de habla. Vocaliza permite al terapeuta grabar palabras, adivinanzas u oraciones que el programa utilizará, en lugar de la síntesis, para mostrar al usuario la pronunciación correcta; lo cual permite al sistema adaptarse a la edad, patología y otros aspectos del usuario.
3. Adaptación al habla del usuario. El programa permite utilizar un modelo acústico para el Reconocimiento de Habla dependiente o independiente del usuario; esto es importante para mostrar el progreso del niño; además de que hace más flexible la evaluación de la señal sonora. Para adaptar el modelo acústico al usuario se siguen los siguientes pasos:
   
   
   El usuario graba su emisión con la pantalla de entrenamiento
   
   

   

   
   
   
   Posteriormente, se revisa que la grabación tenga la calidad necesaria mediante la visualización de la señal sonora. Estos dos pasos pueden repetirse las veces que sean necesarias.
   
   
   
   
   

                El usuario elige una de las muestras para adaptar el modelo acústico.

Este software permite guardar las grabaciones de diferentes usuarios; cada uno tiene una carpeta para que el alumno pueda copiar su información y así poder trabajar desde otra computadora.

Esquema de Vocaliza

VOCALIZAL2 está enfocado a la enseñanza del español como lengua extranjera, tiene la misma interfaz. VIDEO 

VIVO. Es un software parecido a la parte de vocalización de Pre-Lingua, el usuario pronuncia las vocales, con lo que aparece la vocal con una imagen; en el lado derecho aparecen la intensidad, la frecuencia fundamental, los formantes y la onda sonora. Los círculos que aparecen en la pantalla indican que tan acertada fue la emisión.

CUÉNTAME. Este programa trabaja el nivel pragmático, utiliza tres juegos:

Ventana principal de Cuéntame

Respóndeme: El usuario selecciona un tema y se le hacen preguntas al respecto.

Descríbeme: Se presenta un estímulo visual para que el usuario describa un objeto.

Actúa: Se le pregunta al usuario cuáles son los pasos a seguir para realizar una acción dada.

Para responder a las pruebas, el niño debe pronunciar su respuesta para que el programa la evalúe, por lo que también se utiliza el Reconocimiento de Habla. VIDEO


 ReFoCas y ReFoGal. El Registro Fonológico del Castellano y el Registro Fonológico del Gallego son herramientas para evaluar, como su nombre indica, el nivel fonológico de estas dos lenguas. Primero se crea o se selecciona un usuario para guardar las grabaciones y así poder observar el progreso del alumno; luego, se presenta un estímulo visual de un objeto para que el usuario lo denomine; por último, el programa hace una evaluación, para la cual es posible observar la onda sonora.

Estos programas se utilizan en la Universidad de Zaragoza en España, aunque se pueden DESCARGAR GRATUITAMENTE. Por otro lado, están dirigidos a un público que no necesariamente esté familiarizado con el uso de una computadora, por eso su interfaz es sencilla y clara. Estas son las características principales de estos softwares:

	Pre-Lingua	Vocaliza y Vocaliza L2	Cuéntame	ViVo	ReFoCas y ReFoGal
Niveles del lenguaje	Prelenguaje	Fonológico Semántico Sintáctico	Pragmático	Fonológico	Fonológico
Aspectos que trabaja	Discriminación del habla Respiración Intensidad Tonalidad Vocales	Articulación Denominación Secuenciación de los elementos de una oración	Descripción Secuenciación de acciones	Vocales Intensidad Frecuencia fundamental	Articulación
Reconocimiento del Habla	Sí	Sí	Sí	Sí	Sí
Síntesis del Habla	Sí	Sí	Sí	Sí	Sí
Visualización de la onda sonora	No	Sí	No	Sí	Sí
Evaluación de la onda sonora	No	Sí	No	No	Sí
Grabación por usuario	No	Sí	Sí	No	Sí
Modelo acústico dependiente del usuario	No	Sí	No	No	No

REFERENCIAS

Proyecto COMUNICA

Rodríguez Dueñas, William Ricardo, Eduardo Lleida Solano Pre-Lingua: Una herramienta de apoyo para el pre-lenguaje

Rodríguez Dueñas, W.R., Lleida Solano, Eduardo; Vaquero, C, Sanz, O. Speech Technology Applied to Children with Speech Disorders

Vaquero, O., Saz, O., Lleida, E., Costa, A., Escaríz, A., Del Río, S., Sampedro, R., Gómez, B. ReFoCaS: Registro Fonológico Castellano. ReFoGaL: Rexistro Fonológico Galego

Vaquero, O. Sanz, O., Lleida, E. Vocaliza: An application for computer-aided speech therapy in spanish language.