英国 icSpeech 增强型超声舌位成像软件 LinguaSound 3D

LinguaSound 3D 是 icSpeech(Rose Medical Solutions Ltd. 的一个部门)的增强型超声舌位成像软件,目前在售。 探头置于下巴下方发射声波,Telemed MicrUs EXT-1H 扫描仪将回波传输至主机,由深度学习估算舌面轮廓。 功能:硬腭位置估算、探头位置对准反馈、预览/录制/回放、音频同步、CSV/JPG 导出,CSPNeXt-X 模型的平均测试误差为 3.29 像素。 用于临床言语评估、生物反馈、语音学与发音。 以永久软件许可形式提供,含下载链接、注册密钥、技术支持与免费更新;兼容的 Telemed 扫描仪与探头需另行购买。 该软件供言语语言专业人员、研究人员与教育工作者用于语音可视化,不用于疾病的诊断或治疗。

英国 icSpeech 增强型超声舌位成像软件 LinguaSound 3D

仪器信息

品牌icSpeech
型号LinguaSound 3D
分类3D增强型超声舌位成像
仪器编码united-kingdom-icspeech-enhanced-ultrasound-tongue-imaging-software-linguasound-3d
在售状态在售
地区来源英国
更新时间2026-10-10
研究领域实验语音学、发音语音学、应用语言学、俄语方言学与社会语音学

技术参数

共 64 条规格记录

产品类型增强型超声舌位成像(UTI)软件,Windows 64 位应用程序
型号LinguaSound 3D
品牌icSpeech(隶属 Rose Medical Solutions Ltd.;中文资料品牌写作 ROSE)
制造商Rose Medical Solutions Ltd.
系统构成软件许可;兼容的超声扫描仪与探头单独销售
系统构成硬件+软件(硬件与软件捆绑供应)(早期版本规格)
软件许可类型永久软件许可(perpetual software licence)
成像原理超声舌位成像(UTI):非侵入式,探头发出高频声波穿过组织并在遇到不同结构时反射,扫描仪据反射生成舌形态与运动的动态图像,图像经 USB 传输至主机
舌面轮廓估计原理基于深度学习模型从超声图像估计舌面轮廓,并以该轮廓实时驱动舌、硬腭与牙齿的三维动画模型
轮廓估计软件框架DeepLabCut
深度学习模型CSPNeXt-X(准确度最高、速度最低)/ CSPNeXt-M(中等,默认)/ CSPNeXt-S(准确度最低、速度最高)
模型训练数据数千帧人工标注的中矢状面超声图像,覆盖多个扫描深度,发音人年龄范围涵盖儿童与成人
自定义轮廓模型训练功能支持;可基于 DeepLabCut 框架用自有人工标注超声图像训练模型并直接载入
硬腭估计方法通过检测舌与硬腭接触时舌面轮廓的最大范围估计硬腭位置与大小;每次会话开始时作为简短设置流程执行,可重复以细化位置
录制帧率60+ 帧/秒(配兼容的 NVIDIA RTX 系列 GPU 时;帧率取决于扫描深度与系统配置)
录制帧率10–20 帧/秒(未配兼容的 NVIDIA RTX 系列 GPU 时)
录制帧率最高 100 帧/秒(早期版本规格;配兼容的 NVIDIA RTX 系列 GPU 时)
舌面轮廓估计误差平均测试误差 3.29 像素(320x240 分辨率,留出帧)(CSPNeXt-X 模型)
舌面轮廓估计误差平均测试误差 3.22 像素(320×240 分辨率,留出帧)(ResNet-50 模型;早期版本规格)
舌面轮廓标记点数量11 个舌面标记点,另含舌骨、下颌骨基部与颏棘 3 个解剖标记
轮廓置信度范围0–1
主机连接接口形式USB
接口版本规范USB 2.0 或 3.0
超声扫描仪兼容性Telemed MicrUs EXT-1H
超声探头兼容性Telemed MC4-2R20S-3 与 MC10-5R10S-3
超声探头兼容性Telemed MC4-2R20S-3(20 mm 凸阵)(早期版本规格)
扫描仪结构形式小巧轻便、无风扇
探头类型凸阵(Convex)(配 Telemed MC4-2R20S-3 探头时)
探头类型微凸阵(Micro Convex)(配 Telemed MC10-5R10S-3 探头时)
探头频率范围2.0–4.0 MHz(配 Telemed MC4-2R20S-3 探头时)
探头频率范围5.0–10.0 MHz(配 Telemed MC10-5R10S-3 探头时)
探头半径20 mm(配 Telemed MC4-2R20S-3 探头时)
探头半径10 mm(配 Telemed MC10-5R10S-3 探头时)
探头扫描深度范围60–230 mm(配 Telemed MC4-2R20S-3 探头时)
探头扫描深度范围30–150 mm(配 Telemed MC10-5R10S-3 探头时)
探头视场角104°(配 Telemed MC4-2R20S-3 探头时)
探头视场角156°(配 Telemed MC10-5R10S-3 探头时)
探头适用人群成人(配 20 mm 凸阵(Convex)探头时)
探头适用人群儿童(配 10 mm 微凸阵(Micro Convex)探头时)
标准配置清单永久软件许可,含最新版软件安全下载链接、软件注册密钥、优先技术支持、免费软件更新、30 天退款保证;超声扫描仪与探头单独销售
工作模式Preview、Record 与 Playback 三种模式
数据导出支持模式Preview、Record 与 Playback
数据导出格式CSV(舌面轮廓坐标与置信度)、JPG(单帧超声图像)
导出轮廓数据内容11 个舌面标记点及舌骨、下颌骨基部、颏棘的 x、y 坐标与置信度评分,坐标相对图像左上角
导出时间戳精度毫秒级时间戳
三维可视化解剖结构舌、硬腭与牙齿(实时三维可视化)
三维模型视角360° 写实与风格化两种视角
三维模型透明度调节功能可调
音频同步录制与回放功能支持同步录音与回放
舌面轮廓叠加显示功能支持;可叠加显示估计的舌面轮廓,并可显示反映舌最大活动范围的累积轮廓(Preview、Record 与 Playback 模式)
探头对齐反馈功能支持;设定参考位置后由可视目标指示器实时反馈探头方向与压力变化,并显示移动的方向与幅度(Preview、Record 与 Playback 模式)
交互式生物反馈游戏功能支持;目标位置可移动、可调,舌面轮廓触及目标时发光;估计轮廓以动画蠕虫表示,累积轮廓形成洞穴上边界
扫描仪与探头参数设置功能可配置
外部视频文件导入支持范围不支持导入由其他超声系统录制的视频文件
操作系统兼容性Windows 10 与 Windows 11(64 位)
操作系统兼容性不支持
计算机类型兼容性台式机与笔记本电脑
处理器要求Intel Core i7 或 i9
显卡要求NVIDIA RTX 系列 GPU(8 GB 显存)
内存要求16 GB
磁盘空间要求5 GB
预期用途与限制言语可视化软件,供言语与语言专业人员、研究人员和教育工作者使用;不用于疾病的诊断、预防、监测或治疗
应用领域言语专业人员、语音学研究人员、发音教学人员与人机交互(HCI)工程师
语言适用范围无语言特定处理,适用于任意语言或方言的发音人

相关实验室

以下机构来自本仪器关联论文的作者署名,不代表已确认采购或持有该仪器。

皮亚季戈尔斯克国立大学

地区:俄罗斯

署名作者:奥克萨娜·弗拉基米罗芙娜·冈察洛娃

研究方向:俄语元音系统、元音弱化、协同发音、区域发音变异

关联论文 1 篇

实验方法

研究方向:元音声学—发音对应关系、元音弱化与协同发音、俄语标准语的区域发音变异、超声舌面轮廓跟踪

超声舌位成像与共振峰声学分析联合验证元音发音变异实验

方法说明:以俄语标准语的莫斯科音变体与南俄音变体为对象,对重读及第一前重读音节中的元音/a/和/o/进行声学共振峰(F1、F2)分析,并同步使用Telemed MicrUs便携式超声仪配合10 mm微凸阵探头在颏下采集舌面超声图像,在LinguaSound 3D软件中完成可视化、帧选取与舌面轮廓跟踪。将F1–F2平面上的元音实现区域与超声舌位轮廓相互比对,检验超声数据能否证实并细化对共振峰差异的解释,从而描述元音弱化、协同发音与区域变异的发音机制。

实验仪器:LinguaSound 3D增强型超声舌位成像软件 LinguaSound 3D;便携式超声诊断仪 MicrUs;10 mm微凸阵超声探头;Praat语音分析软件

实验步骤

  1. 发音人筛选与语料设计

    说明:招募22–35岁俄语母语者(莫斯科及高加索矿泉水地区常住居民),经盲听感知测试与语音学家专家审核剔除带明显方言标记的发音;设计中性叙述句语料,构建/a–a/与/a–o/两组等量子样本,使目标元音分别处于第一前重读与重读音节。

    关键点:按克雷辛提出的标准语母语者标准筛选发音人,采用中性语域以避免情感性言语放大区域特征。

  2. 声学录音与共振峰分析

    说明:对重读与前重读元音提取F1、F2,构建F2–F1平面上的协方差椭圆,计算均值、协方差矩阵、特征值与特征向量,并进行标准化(F1z/F2z)以比较两种变体的实现区域。

    关键点:同时给出未标准化与标准化的共振峰分布,以区分位置差异与离散度差异。

  3. 超声舌位图像采集

    说明:使用Telemed MicrUs超声仪与10 mm微凸阵探头,将探头固定于发音人颏下区域,在发音人朗读语料时同步记录舌面位置与形状。

    关键点:探头置于颏下(矢状面)以获取舌面从舌尖到舌根的反射轮廓。

  4. 帧选取与舌面轮廓跟踪

    说明:在LinguaSound 3D软件中回放超声影像,选取目标元音的代表帧,由软件自动估计并以关键点标注舌面轮廓,生成带绿色支点的超声图像。

    关键点:轮廓跟踪基于深度学习自动估计,关键点可导出用于后续舌体位置与抬升程度分析。

  5. 声学与发音数据比对

    说明:将两种音变体在重读与前重读位置的F1/F2分布与超声舌位轮廓逐一对照,分析舌位前后、抬升程度及舌背弯曲形态的差异,判断超声数据在哪些情况下证实、在哪些情况下修正共振峰解释。

    关键点:采用比较对照法,重点关注弱位置(前重读音节)中的发音差异。

实验数据

元音共振峰F1、F2数值及标准化值

数据来源:发音人朗读语料的声学录音测量

实验样本:重读[o]在两组样本中的F2z均值均为约−0.75,表明保持后舌位发音类型;前重读[a]莫斯科变体F2更高、区域更紧凑,南俄变体F1z离散度更大。

数据呈现:F2–F1平面散点图叠加协方差椭圆(未标准化与标准化两版)

舌面超声图像与轮廓跟踪关键点

数据来源:Telemed MicrUs超声仪采集、LinguaSound 3D软件跟踪

实验样本:重读[a]两种变体舌位构型相似;前重读[a]南俄变体舌体最高点靠后且前部较低,莫斯科变体整体前移、最高点偏中央;前重读[o]南俄变体舌位更低。

数据呈现:带绿色轮廓支点的矢状面超声舌位图像并列对比

方法关联论文:超声可视化作为细化共振峰数据解释的方法(基于不同发音变体的材料)

主要部件

暂未收录主要部件

相关论文

共 1 篇;当前显示第 1 页

超声可视化作为细化共振峰数据解释的方法(基于不同发音变体的材料)

原文题名:Ультразвуковая визуализация как метод уточнения интерпретации формантных данных (на материале различных произносительных вариантов)

发表年份:2026

作者:奥克萨娜·弗拉基米罗芙娜·冈察洛娃

刊源:Филологические науки. Вопросы теории и практики

DOI 10.30853/phil20260172
查看论文摘要与书目信息

摘要 · 中文整理:本研究旨在确定超声舌位成像在多大程度上可作为一种方法,用于在比较俄语标准语的不同发音变体时证实并细化对共振峰数据的解释。文章以莫斯科与南俄音变体中重读及第一前重读位置的元音/a/和/o/为材料,探讨声学分析与超声可视化联合应用的可能性;给出F2–F1平面上的元音实现区域以及舌面轮廓跟踪数据,从而将共振峰特征与发音特点相对应。研究的科学新意在于,超声可视化不是孤立地使用,而是作为在分析区域性元音变异时验证并细化共振峰位移声学解释的工具。结果表明,在重读位置,莫斯科与南俄音变体之间的差异极小,并由发音构型的相似性所证实;而在第一前重读位置差异更为明显:莫斯科变体表现为更紧凑、更靠前且更高的实现,南俄变体则离散度更大、舌位更低且更靠后。研究表明,超声数据总体上证实了对共振峰数据的解释,并拓展了描述俄语元音弱化、协同发音和变异的可能性。

原文摘要:Цель исследования – определить, в какой мере ультразвуковая визуализация языка может использоваться как метод подтверждения и уточнения интерпретации формантных данных при сопоставлении различных произносительных вариантов русского литературного языка. В статье рассматриваются возможности совместного применения акустического анализа и ультразвуковой визуализации на материале московского и южнорусского фоновариантов гласных /а/ и /о/ в ударной и первой предударной позициях; представлены области реализации гласных в плоскости F2-F1, а также данные трассировки контура поверхности языка, позволяющие соотнести формантные характеристики с особенностями артикуляции. Научная новизна исследования заключается в том, что ультразвуковая визуализация рассматривается не изолированно, а как инструмент верификации и уточнения акустической интерпретации формантных сдвигов при анализе регионально обусловленной вариативности вокализма. В результате установлено, что в ударной позиции различия между московским и южнорусским фоновариантами минимальны и подтверждаются сходством артикуляторной конфигурации, тогда как в первой предударной позиции различия проявляются отчётливее: московский вариант характеризуется более компактной, более передней и более высокой реализацией, а южнорусский – большей дисперсией, более низким и более отодвинутым назад типом артикуляции. Показано, что данные УЗИ в целом подтверждают интерпретацию формантных данных и расширяют возможности описания редукции, коартикуляции и вариативности русского вокализма.

关键词:俄语元音系统、元音弱化、协同发音、区域发音变异、元音发音、超声舌位成像

研究目标:解决仅凭共振峰数据难以可靠区分区域发音变体、无法直接观察舌位构型的问题,验证超声舌位成像能否作为证实与细化共振峰解释的工具,用于描述俄语莫斯科与南俄音变体中元音/a/、/o/在重读与前重读位置的弱化与协同发音差异。

主要结论:重读位置两种音变体的声学与发音差异极小,舌位构型相似;第一前重读位置差异显著,莫斯科变体元音更紧凑、更靠前、更高,南俄变体离散度更大、舌位更低更靠后。超声数据总体证实了共振峰解释,并说明引入发音通道对于弱位置元音及区域变异分析的可靠性至关重要。

创新点:首次在俄语区域发音变体研究中将超声舌位成像作为验证与细化共振峰声学解释的工具而非孤立手段,把F1–F2实现区域的协方差椭圆分析与LinguaSound 3D舌面轮廓跟踪相结合,实现声学与发音两个层面的互证。

后续建议:扩大分析的元音种类与语音环境,并增加发音人数量以提高统计效力;从单帧静态分析转向舌位轮廓的动态时序分析;对舌面轮廓引入定量参数(如曲率、最高点坐标)并与共振峰做统计相关分析;采用头戴式探头稳定装置与咬合面校准以保证跨发音人可比性;结合唇形摄像或电颚位图进行多模态发音数据采集

APA 引文:Гончарова, О. В. (2026). Ультразвуковая визуализация как метод уточнения интерпретации формантных данных (на материале различных произносительных вариантов). Филологические науки. Вопросы теории и практики, 19(4), 1325–1333. https://doi.org/10.30853/phil20260172

仪器引用:Метод ультразвуковой визуализации языка использовался для регистрации положения и формы поверхности языка при произнесении ударных и предударных гласных; запись выполнялась с помощью аппарата TELEMED MicrUs [Telemed MicrUs] и микроконвексного датчика 10 mm Convex ultrasound probe, установленного в подподбородочной области, визуализация, отбор кадров и трассировка контура поверхности языка проводились в программе LinguaSound 3D [Ultrasound Tongue Imaging].

使用资料与操作视频

暂未收录使用资料