豬隻呼吸音標註教學

ANG Lab ・ 2026-10 版 ・ 全程約 2 小時:讀+聽 30 分鐘、測驗 15 分鐘、整支練習 60 分鐘

1 為什麼要標註

我們用貼片式電子聽診器(ES-Patch)貼在豬的脖子側邊錄音。錄音裡只有一部分是呼吸,其他是豬的叫聲和各種雜音。分析之前,要先把呼吸的片段找出來。

電腦有一個自動篩選器,但它會漏掉或抓錯。你標的結果,就是用來檢查篩選器準不準,所以標得準比標得快重要。

2 三種標籤

標籤什麼時候用聽起來 / 看起來
B 呼吸聽得到吸氣和呼氣,至少一個完整的呼吸週期規律、一來一回,像輕輕的「呼——嘶——」;頻譜圖上能量分布比較平均、強度隨呼吸起伏
N 雜音摩擦、碰撞、刮聽診器、環境聲,或聽不出呼吸型態的聲音不規則;常有很短、很響的「啪」聲,頻譜圖上是一條一條直的亮線
O 叫聲豬自己發出的聲音:哼、叫、尖叫突然開始、比呼吸響很多、通常不到 1.5 秒,有音高
五條規則
  1. 沒把握就不要標,留白。留白不算錯,標錯才會影響分析。
  2. 呼吸中間夾一聲叫:叫聲那一小段標 O,前後的呼吸各自標 B。
  3. 呼吸被雜音蓋住、分不出吸氣和呼氣:標 N。
  4. 標籤之間不要重疊。
  5. 判斷時只看聲音本身,不要因為檔名寫「DPI 7」就覺得這隻豬應該在喘。

認識呼吸音:它是什麼、聽起來和看起來怎樣

它是什麼。空氣快速流過喉頭和氣管時會產生亂流,亂流就是聲音的來源。貼片貼在脖子側邊、氣管上方,所以錄到的是「氣管呼吸音」。

面向呼吸音的樣子依據
音色沒有音高的「沙——」聲,像風聲或收音機沒對到台的雜訊。不會有「嗚」「咿」這種聽得出音調的聲音,有音調的多半是叫聲。人醫:氣管音的波形屬於白噪音型 [1]
吸氣和呼氣吸氣、呼氣都清楚聽得到。在胸壁上聽到的肺音是吸氣比呼氣明顯;貼在脖子上則兩個都清楚。人醫 [1]
節奏一陣一陣、間隔固定,大約 每 1–2 秒一次。健康小豬越小呼吸越快:3 週齡約每分鐘 53 次、5 週齡約 42 次、7 週齡約 35 次。我們的資料 [2]
頻譜圖每一次呼吸是一條直立的亮帶,從最低頻往上延伸到大約 700–1100 Hz,亮帶之間是暗的空檔。等距重複的亮帶就是呼吸。我們的資料 [2]
波形一個一個紡錘形的小包,大小差不多、間隔差不多。看範例
最重要的一點:不能靠「聲音高或低」來分。
在我們的資料裡,呼吸、雜音、叫聲的能量落在差不多的頻率(能量中心的中位數:呼吸 359 Hz、雜音 406 Hz、叫聲 406 Hz)[2]。
真正分得開的是節奏和長度:呼吸是反覆出現、一段通常 3–9 秒;叫聲一聲大約 1–2 秒就結束;雜音沒有固定節奏。

病豬可能多出來的聲音。生病時,呼吸裡可能夾著下面這些「附加音」。它們的描述來自人醫 [1],豬的數值還沒有人量過,只當成聽的方向。夾著這些聲音的呼吸,只要聽得出吸呼節奏,一樣標 B。

附加音聽起來頻譜圖上人醫的典型數值 [1]
爆裂音 crackle很短的「啪、啪」「嗶剝」聲,像撕開魔鬼氈很細的直線,一根一根細:約 5 毫秒、650 Hz;粗:約 15 毫秒、350 Hz
鼾音 rhonchus低沉、連續,像打呼低頻處一條橫的亮帶約 150 Hz,持續 80 毫秒以上
哮鳴音 wheeze連續、有音調,像吹哨橫的細線,有時好幾條平行100–1000 Hz,持續 100 毫秒以上
喘鳴 stridor高音調、刺耳,上呼吸道變窄時出現橫的細線,位置較高基頻約 500 Hz,常帶泛音
胸膜摩擦音粗糙的摩擦聲,吸氣呼氣各一次短促、重複的寬帶350 Hz 以下,15 毫秒以上

有音調的哮鳴音、喘鳴,跟叫聲都有音調,容易搞混。分法:附加音跟著呼吸的節奏每次都出現;叫聲是突然一聲、跟呼吸節奏無關。分不出來就不要標。

[1] Bohadana A, Izbicki G, Kraman SS (2014) Fundamentals of lung auscultation. N Engl J Med 370(8):744–751. doi:10.1056/NEJMra1302901。人的數值,豬的胸壁和氣道不同,不能直接套用。
[2] 本實驗室人工標註的健康保育豬頸部錄音(3–7 週齡,24 頭、283 段呼吸、714 段雜音、688 段叫聲)。呼吸速率是用聲音強度起伏自動估計的(6 秒以上的 104 段,四分位距每分鐘 23–64 次),不是人工一次一次數的,只能當大概。頻率上限受錄音設備限制(最高到 1200 Hz 左右)。

3 聽範例

健康豬呼吸 10 段、病豬呼吸 8 段、雜音和叫聲各 10 段,來自多頭不同的豬。每段至少聽兩次,一次只聽,一次邊聽邊看頻譜圖(上面是波形,下面是頻譜,越亮代表該頻率越響)。播放時圖上的紅線會跟著聲音走;點圖上任何位置可以從那裡開始播。

呼吸 B ・ 健康豬

ex_B_1 頻譜圖
健康豬呼吸 1
ex_B_2 頻譜圖
健康豬呼吸 2
ex_B_3 頻譜圖
健康豬呼吸 3
ex_B_4 頻譜圖
健康豬呼吸 4
ex_B_5 頻譜圖
健康豬呼吸 5
ex_B_6 頻譜圖
健康豬呼吸 6
ex_B_7 頻譜圖
健康豬呼吸 7
ex_B_8 頻譜圖
健康豬呼吸 8
ex_B_9 頻譜圖
健康豬呼吸 9
ex_B_10 頻譜圖
健康豬呼吸 10

呼吸 B ・ 病豬

病豬的呼吸常常比較用力、比較快,可能夾著爆裂聲或濕濕的聲音。只要聽得出吸呼節奏,一樣標 B,不要因為聽起來怪就標 N。

ex_Bsick_1 頻譜圖
病豬呼吸 1(間質性肺炎)
ex_Bsick_2 頻譜圖
病豬呼吸 2(間質性肺炎)
ex_Bsick_3 頻譜圖
病豬呼吸 3(多發性漿膜炎)
ex_Bsick_4 頻譜圖
病豬呼吸 4(多發性漿膜炎)
ex_Bsick_5 頻譜圖
病豬呼吸 5(化膿性支氣管肺炎+間質性肺炎)
ex_Bsick_6 頻譜圖
病豬呼吸 6(多發性漿膜炎)
ex_Bsick_7 頻譜圖
病豬呼吸 7(間質性肺炎)
ex_Bsick_8 頻譜圖
病豬呼吸 8(間質性肺炎)

雜音 N

ex_N_1 頻譜圖
雜音 N 範例 1
ex_N_2 頻譜圖
雜音 N 範例 2
ex_N_3 頻譜圖
雜音 N 範例 3
ex_N_4 頻譜圖
雜音 N 範例 4
ex_N_5 頻譜圖
雜音 N 範例 5
ex_N_6 頻譜圖
雜音 N 範例 6
ex_N_7 頻譜圖
雜音 N 範例 7
ex_N_8 頻譜圖
雜音 N 範例 8
ex_N_9 頻譜圖
雜音 N 範例 9
ex_N_10 頻譜圖
雜音 N 範例 10

叫聲 O

ex_O_1 頻譜圖
叫聲 O 範例 1
ex_O_2 頻譜圖
叫聲 O 範例 2
ex_O_3 頻譜圖
叫聲 O 範例 3
ex_O_4 頻譜圖
叫聲 O 範例 4
ex_O_5 頻譜圖
叫聲 O 範例 5
ex_O_6 頻譜圖
叫聲 O 範例 6
ex_O_7 頻譜圖
叫聲 O 範例 7
ex_O_8 頻譜圖
叫聲 O 範例 8
ex_O_9 頻譜圖
叫聲 O 範例 9
ex_O_10 頻譜圖
叫聲 O 範例 10

4 容易搞混的情況

搞混怎麼分
B 和 O叫聲突然開始、很響、很短;呼吸是一來一回、反覆出現。只聽到一聲就停的,多半是叫聲。
B 和 N聽三秒,如果有「吸、呼、吸、呼」的節奏就是 B;節奏聽不出來就是 N。
病豬的呼吸比較用力、比較快、可能有爆裂聲,聽起來跟健康豬不一樣。只要聽得出吸呼節奏就標 B;被雜音蓋住、分不出吸呼才標 N。
很小聲的呼吸聽得出節奏就標 B;只是「好像有東西」就不要標。
豬在動貼片摩擦會出現連續的刷刷聲,標 N。

5 測驗(18 題)

每題聽完選一個答案,選了就會顯示對錯。答對 15 題以上再進行第 7 步;沒過的話,回去重聽第 3 步的範例再做一次(重新整理頁面就能重做)。

已作答 0 / 18 ・ 答對 0

6 Audacity 操作

下載:audacityteam.org(免費,版本差一點沒關係)。

6-1 基本操作(播放、選取、加標籤)

6-2 匯出標籤

快捷鍵:選取一段 → Ctrl+B 加標籤 → 打 B/N/O → Enter。
匯出:檔案 → 匯出 → 匯出標籤,存成 .txt。
匯入預標:檔案 → 匯入 → 標籤,選 .txt。

影片是 2026-01 錄的舊版,畫面上的檔案路徑可能不同,以本頁第 7、8 步寫的位置為準。

7 整支練習

  1. 用 Audacity 開 practice/practice_full.wav(約 10 分鐘,一頭健康豬的頸部錄音)
  2. 從頭標到尾,只用 B/N/O
  3. 匯出標籤,檔名改成 practice_你的名字.txt,放在 practice/ 資料夾
  4. 通知學長。學長會跟標準答案比對一致性(Cohen's κ),κ ≥ 0.61 才開始正式標註;沒到的話,一起看差在哪裡再練一次

κ 0.61 以上在慣例分級裡屬於「高度一致」(Landis & Koch, 1977)。

8 正式標註

  1. 開共用雲端 2024_VoicePrint\Labeling_2026\P3_validation_v04\
  2. 在 validation_manifest.csv 找一支 status 是「待標」的,annotator 填你的名字
  3. 用 Audacity 開 audio/ 裡那支;如果 prefill_O_Lai2026/ 有同名的檔,先匯入當預標(叫聲已經標好,請檢查)
  4. 標完匯出到 labels/,檔名跟 wav 一樣、副檔名改 .txt
  5. 回 validation_manifest.csv 把 status 改成「已標」
一支大約 20–40 分鐘。累了就停,不要硬標。