婴儿啼叫的跨模态特征表征：胸面加速度计在提取声学 vocal function measures 方面的有效性验证
声音
2026-05-28 v1 医学物理
摘要
背景：婴儿啼叫的声学特征为早期神经发育提供了潜在的窗口，可能作为神经发育障碍的可扩展生物标志物。然而，传统的麦克风录音在环境噪声中高度易受影响，并在实际临床环境中引发隐私问题。胸面加速度计可能通过直接捕捉喉部振动，提供一种稳健的替代方案。方法：我们通过在常规接种疫苗期间对比同时记录的加速度计(ACC)和麦克风(MIC)信号所提取的声学特征，评估了胸面加速度计用于婴儿啼叫分析的有效性。最终样本包括 85 名婴儿（4 个月 41 名，12 个月 44 名），来自多样化的儿科人群。从两种模态中提取了 7 项声学测度，包括基频(F0)、抖动(jitter)、颤动(shimmer)、语谱峰 prominence(CPP)和谐波到噪声比(HNR)。使用类相关系数(ICCs)评估两种模态之间的一致性与可靠性。结果：F0 在 ACC 和 MIC 记录之间表现出卓越的一致性（ICC > 0.94）。抖动测度也显示出良好至卓越的一致性，而 CPP 表现为中等一致性。颤动和 HNR 在两种模态之间表现出较低的绝对一致性和系统性偏差，这反映了信号传递和噪声灵敏度之间的可能差异。结论：总体而言，胸面加速度计可以可靠地捕捉婴儿啼叫的several临床相关的声学特征，特别是F0和抖动的时序测度。这一方法提供了一种抗噪且保护隐私的麦克风录音替代方案，支持其在可扩展临床和发育研究中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2605.28687,
title = {Cross-modal characterization of infant cry: validation of a chest-surface accelerometer in extracting acoustic vocal function measures},
author = {Winko W. An and Saketh Sundar and Lisa Yankowitz and Daryush D. Mehta and Carol L. Wilkinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.28687},
year = {2026}
}