Software we use for analysis and
experiments
I. Allgemeine Charakteristik
Der Entwicklung des Programmpakets SONA zur Analyse und Modifikation von Lauten und dem
Programm VERSTEU zur Ablaufsteuerung von akustischen Versuchen lag die folgende
Aufgabenstellung zugrunde:
- Es sollte die Gewinnung, Analyse und experimentelle Auswertung von akustischen Signalen,
insbesondere von Sprachdaten, auf professionellem Niveau zu gewährleisten, dabei aber
gleichzeitig einen mobilen, dem Versuchsobjekt angepaßten Einsatzort zu garantieren.
Diese Grundforderungen ziehen folgende Konsequenzen bei der Implementierung nach sich:
- Das Sprachmaterial wird digitalisiert und ist allen standardmäßigen Darstellungs-,
Vermessungs- und Manipulationsprozessen von SONA zugänglich.
- Ein einfache Möglichkeit zum Hören, Beurteilen und Kommentieren von digitalisierten
Material mußte geschaffen werden
- Die Versuchssteuerung mit VERSTEU ermöglicht in allen Arbeitsphasen die
programmgesteuerte Unterweisung der Versuchsperson: Die Instruktionen,
Beurteilungsaufgaben, Perzeptionstests und Experimente mit sprachlicher Ein- und Ausgabe
erfolgen unter Einsatz ein- und derselben Programmoberfläche.
- Die Programme zur Ablaufsteuerung mittels VERSTEU müssen einfach zu erstellen sein.
Hierbei werden ASCII-Files mit den Instruktionen verwendet, die dann von VERSTEU
interpretiert und ausgeführt werden (siehe auch Abschnitt 3)
II. Leistungsbeschreibung von SONA
Das Programmpaket SONA setzt einen IBM-AT unter MS-Dos Version 3.3 oder höher voraus.
Es dient zur Anzeige von Oszillogrammen, Berechnung von Einzel, Segment- und
Mittelwertspektren, der Darstellung von Sonagrammen und Grundfrequenzverläufen, die aus
halbautomatisch erzeugten Segmentierungen errechnet werden, sowie dem Setzen von
Markierungen in Signalen und dem Kopieren von Signalteilen in neue Dateien. Zusätzlich
stehen Programmodule zu Verfügung, die weitere Auswerteschritte bzw. Modifikationen
ermöglichen:
- Ein Modul, mit dem einfach auch sehr große Anzahlen von Signaldateien komfortabel
angehört, verglichen und kommentiert werden können (weitere
Informationen zum Programm SONAHEAR)
- Ein Modifikationsmodul, mit dem es nach dem Laden der Segmentdatei eines Files möglich
ist, mit dem Cursor neue Grundfrequenz- und Amplitudenwerte in ein Formular einzutragen,
Elemente aus dem File zu löschen, Elemente zu vervielfachen und Pausen einzufügen.
- Ein Druck- und Auswertemodul, das im Stapelbetrieb Sonagramme oder Mittelwertspektren
beliebig vieler Lautdateien berechnet und sie bei Bedarf auf einem Drucker ausgibt.
- Ein Filtermodul, mit dem Signaldateien mit Hilfe verschiedener Filterkurven (Hamming,
Hanning, Rechteck usw.) und Filtertypen (Hoch-, Tief-, Bandpass und Bandsperrfilter)
modifiziert werden können.
- Ein Darstellungsmodul, das es ermöglicht, bis zu 5 Grundfrequenzverläufe zu
Vergleichszwecken gemeinsam auf dem Bildschirm darzustellen und mit Hilfe von
eingeblendeten Cursoren markante Abschnitte zu vermessen.
- Ein Konvertierungsmodul wandelt die Datenformate unterschiedlicher AD/DA-Wandler in das
von SONA bevorzugt verwendete 12-Bit-Format um. Es ermöglicht dadurch die Verwendung der
unterschiedlichsten AD/DA-Wandler.
- Ein Synthesemodul dient zur Erzeugung von Testsignalen. Es können sowohl Sinus-,
Dreieck-, Rechteck- und Sägezahn-Signale konstanter Frequenz als auch periodisch und
aperiodisch frequenzmodulierte Sinus-Signale konstanter Amplitude erzeugt werden. Eine
periodische oder aperiodische Amplitudenmodulation beliebiger, bereits bestehender Signale
ist möglich.
III. Leistungsbeschreibung von VERSTEU
Das Programm VERSTEU ermöglicht durch die implementierten Befehle, eine zeitlich
festgelegte Ablaufsteuerung und -kontrolle von Versuchen, bei denen Texte auf dem
Bildschirm dargestellt und die Reaktionen (und Reaktionszeiten) oder geschriebene
Antworten von Versuchspersonen erfaßt werden sollen.
Für Besitzer einer AD/DA-Wandlerkarte von Data Translation Typ DT2801(a) oder DT2821
oder einer SoundBlaster, SoundBlaster Pro, SoundBlaster 16, ProAudioSpektrum 16 oder
kompatieblen Karte besteht zusätzlich die Möglichkeit, synchron zu Meldungsausgaben auf
dem Bildschirm, auch gespeicherte Signale auszugeben und gesprochene Antworten für eine
spätere Analyse aufzuzeichnen. Es kann so ein echter Dialog zwischen Computer und
Versuchsperson geführt werden. Außerdem ist es durch die implementierten Befehle einfach
möglich, menuegesteuert eine größere Anzahl von Sprachdateien auszugeben und damit die
Beurteilung der Daten im direkten Vergleich zu gewährleisten. < Liste der
implementierten Befehle zur Ablaufsteuerung:>
Außerdem bietet das Programm die Möglichkeit, über die serielle Schnittstelle einen
anderen Rechner z.B. einen Laptop ohne Lüfter und Festplatte) in einer schallisolierten
Kammer fernzusteuern, so daß alle Ein- und Ausgaben über diesen
"Sklaven-Rechner" erfolgen und der Versuchsleiter außerhalb der Kammer den
Versuchsablauf an seinem steuernden Rechner verfolgen und gegebenenfalls beeinflussen
kann.
Weitere Informationen zur eingesetzten Software erhalten Sie von Matthias Knipschild oder Christian Sappok
19. Oktober 1996
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