无监督机器学习揭示自闭症成人语音中的异质性声学表型
《Computers》:Unsupervised Machine Learning Reveals Heterogeneous Acoustic Phenotypes in Autistic Adult Speech
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时间:2026年09月13日
来源:Computers 5.2
摘要
自闭症语言具有高度异质性,但组间比较可能掩盖有意义的个体声学特征模式。本研究采用无监督机器学习方法,识别塞浦路斯希腊语母语者(包括自闭症和神经典型成人)的数据驱动型声学特征画像。参与者在受控的语音和重音条件下产出双音节伪词。十六项声学指标——包括基频、共振峰、时长、倒谱峰值突出度、梅尔频率倒谱系数、抖动、微扰、谐波噪声比和强度——在参与者层面进行汇总并适当归一化。主成分分析保留八个成分,解释了总方差的81.4%,随后进行k-means聚类。三聚类方案在测试方案中提供了最佳轮廓系数,并表现出良好的自举稳定性。聚类归属与诊断组显著相关:一个特征画像完全由自闭症者组成,一个相对均衡,一个以神经典型者为主。主要声学维度主要由嗓音质量和频谱指标驱动,尤其是倒谱峰值突出度、强度、微扰、谐波噪声比和抖动,而基频和共振峰指标的贡献相对较小。这些发现表明,无监督声学特征画像可以揭示稳定的、具有诊断相关性的语音表型,而这些表型是传统二元组间比较所无法捕捉的,突显了自闭症语言中显著的组内异质性,并支持更加个体化的嗓音变异表征方法。
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