Anticipatory coarticulation of the Spanish alveolar fricative /s/ in adults with apraxia versus dysarthria

Abstract

This acoustic study compares anticipatory coarticulation characteristics of the Spanish alveolar sibilant fricative /s/ when in utterance-initial position followed by a vowel in adults with dysarthria and apraxia of speech. Three groups of participants (28 individuals with no speech disorder, 20 with dysarthria, and 8 with apraxia of speech) produced 12 monosyllabic words that included the five vowel sounds of Central-Peninsular Spanish. The acoustic measurements compared within and between groups were frequency of the spectral intensity peak (FreqMid) in different zones of fricative execution, magnitude of the change in frequency of the spectral intensity peak (ΔFreq) in the end zone compared to the average of the initial and middle zones, first three spectral moments, and the difference in spectral center of gravity between the middle and end zones (DiffM-E CoG). Several of these measures were able to differentiate between dysarthric and healthy speech, especially when /s/ was followed by an unrounded vowel, and the same occurred for apraxia, but this time when the adjacent vowel was rounded. While both disorders showed similar spectral patterns, the two motor speech disorders differed in terms of the measures FreqMid and DiffM-E CoG. Possible explanations for these differences are here discussed within the framework of motor control models.

El estudio analiza acústicamente las características de la coarticulación anticipatoria en la fricativa sibilante alveolar cuando aparece en posición inicial de palabra seguida de vocal comparando las producciones generadas por 28 personas sin patología del habla con 20 personas con disartria y 8 personas con apraxia del habla. Los participantes repiten 12 palabras monosilábicas que incluyen las cinco vocales del español centropeninsular. Se toman distintas medidas acústicas con el fin de comprobar si existen diferencias o no entre los distintos trastornos frente a normalidad y entre sí en los trastornos del habla. Las características acústicas analizadas son la frecuencia del pico de intensidad espectral en la banda de los 3-5 KHz (FreqMid) en tres zonas de ejecución de la fricativa (inicial, media y final), la magnitud del cambio en la frecuencia del pico de intensidad espectral (ΔFreq) en la zona final respecto del promedio de las zonas inicial y media, los tres primeros momentos espectrales (centro de gravedad, desviación estándar y asimetría) en la zona final y la diferencia del centro de gravedad entre la zona media y final (DiffM-F CoG). Los resultados muestran que varias de las medidas distinguen disartria de habla sana, especialmente cuando la /s/ va seguida de vocal no redondeada, y del mismo modo sucede para apraxia, pero cuando la vocal adyacente es redondeada. Aunque ambas patologías presentan patrones similares se distinguen entre sí en FreqMid y DiffM-F CoG. Se intenta explicar estas diferencias dentro del marco los modelos de control motor.