3～5年級小學(xué)生時長感知能力及其與學(xué)業(yè)成績之間的相關(guān)性研究*

盧海丹 劉巧云 嚴(yán)舒 張夢超 張梓琴 黃昭鳴

時長感知閾值反映的是個體能夠感知兩個時長不同的聲音所需的最小差異量，在言語感知中，它能夠反應(yīng)個體分辨擦音和塞擦音等聽覺感知的能力，時長感知實驗是評估時長處理能力的最常用方法之一[1]。時長分辨對言語識別的準(zhǔn)確性有著重要作用，例如在區(qū)別清濁輔音的時候，有時需要根據(jù)輔音前的元音時長進(jìn)行判別，濁輔音所對應(yīng)的時長比清輔音更長；又如，區(qū)別擦音與塞擦音時，需要用到擦音噪聲段的時長[2]。當(dāng)言語刺激和背景聲在一段時間內(nèi)變化時，時長處理能力使個體能夠在背景噪聲情況下理解言語的內(nèi)容。時長處理能力是聽覺中樞處理能力的最基本能力之一，有研究發(fā)現(xiàn)，存在聽覺處理問題的兒童時長處理能力也有困難，因而其言語、語言、閱讀和學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難[3]，因為閱讀和拼寫技能的掌握，需要事先掌握具體的對音素的聽覺處理技能。以往人們認(rèn)為沒有聽力損失的兒童不存在聽覺方面的問題，而實際上聽力沒有損失只說明兒童能夠接收聲音信號，但是能否對聲音信號的時長、頻率、強(qiáng)度等維度正確解析，往往被人們忽視。他們能否正確的感知聲音的起始與停頓？能否正確的對短元音進(jìn)行分辨？能否保留每個音節(jié)或聲音？能否聽清楚相鄰的混合的輔音？這些問題近幾年正逐步成為研究者、隨班就讀輔導(dǎo)員及家長等關(guān)注的問題[4～6]。

評估時長處理能力的方法目前有很多種，測試主要集中在最基本的雙耳聽神經(jīng)傳導(dǎo)機(jī)制和言語感知皮層加工水平[7]，其中時間調(diào)制模式測試中所采用的信號是指在一段時間內(nèi)發(fā)生一定緯度的改變，如一個刺激在一段時間內(nèi)發(fā)生振幅上的變化，就是振幅調(diào)制。人們在正常的交流環(huán)境中總是或多或少受到環(huán)境噪聲的影響，聲音信號隨著噪聲響度的變化而發(fā)生調(diào)制現(xiàn)象，正常人能夠利用噪聲響度變化而進(jìn)行聽取，但是時間調(diào)制感知能力較差的個體就無法利用噪聲的響度變化有效地進(jìn)行言語識別。本研究擬通過對3～5年級小學(xué)生對不同頻率純音、調(diào)頻音、調(diào)幅音間隔時長感知能力的研究，初步探討該階段小學(xué)生對不同特性聲音的時長處理能力特點(diǎn)，并探討時長處理能力對其學(xué)習(xí)的影響。

1 對象與方法

1.1研究對象 在上海市某小學(xué)選取3～5年級普通小學(xué)生共105名，必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)：無聽覺和言語障礙史，近期無過敏癥或上呼吸道感染，無腦損傷史，受試者各頻率純音聽閾均在20 dB HL以內(nèi)。105名受試者年級及性別分布見表1。

表1 105名受試者年級與性別分布(例)

1.2測試材料及設(shè)備

1.2.1測試材料 本實驗自行編制了聽覺時長分辨能力測試軟件，軟件編程語言為LabView 2009 (美國National Instrument公司授權(quán))，軟件運(yùn)行平臺為Windows XP(美國微軟公司授權(quán))。軟件檢驗工具采用RealAnalysis(美國泰億格電子有限公司授權(quán))。軟件主要功能為：①合成指定長度、頻率的純音；②合成指定頻率與調(diào)制深度的調(diào)制音；③通過指定步長進(jìn)行時長變化；④播放以上聲音，并記錄測試結(jié)果。測試界面如圖1所示。

1.2.2測試設(shè)備 測試軟件使用Acer筆記本電腦，主頻處理頻率為2 GHz；背景噪聲測試采用噪聲振動測量儀，AWA6291型實時信號分析儀；聲音通過GSI Arrow聽力計播放，受試者佩戴TDH39壓耳式耳機(jī)。測試前需控制背景噪聲在40 dB(A) SPL，測試時用聽力計控制播放音量為65 dB(A)SPL。

圖1 時長感知能力測試設(shè)置界面和測試界面

1.2.3測試流程與數(shù)據(jù)處理 測試采用最小差別閾限法，測試指導(dǎo)語為：下面你將聽到兩個聲音，請判斷兩個聲音的時長，如果時長一樣，請報告“一樣”，如果時長不一樣，請報告“不一樣”。測試結(jié)果電腦自動記錄。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 本研究采用3×4×2混合實驗設(shè)計，其中被試內(nèi)變量一為聲音類型，有3個水平，分別是純音、調(diào)幅音和調(diào)頻音；受試者內(nèi)變量二為頻率，有4個水平，分別是500、1 000、2 000和4 000 Hz；被試間變量為性別；因變量為時長分辨閾值。為了研究個體時長感知能力與學(xué)業(yè)成績之間的相關(guān)性，本研究收集了該105名受試者最近期中考試的成績與本研究中的時長感知能力測試結(jié)果進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1不同性別小學(xué)生對不同頻率聲音組合的時長感知結(jié)果分析(表2、3)

表2顯示了不同性別小學(xué)生對不同聲音類型和不同頻率組合的聲音信號的時長感知閾值均值與標(biāo)準(zhǔn)差。為考察性別對不同聲音組合的時長感知差異，進(jìn)一步采用方差分析，結(jié)果如表3所示：①性別主效應(yīng)不顯著(P=0.499)；②聲音類型在性別上主效應(yīng)不顯著(P=0.685)；③頻率類型在組內(nèi)有顯著性差異(P=0.019<0.05)；④聲音類型和頻率及性別之間存在著交互作用(P=0.044<0.05)。

表2 不同性別小學(xué)生對不同類型和頻率聲音的時長感知閾值

表3 不同性別與聲音類型和頻率的方差分析

注：×表示交互作用

因為頻率類型在組內(nèi)差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.019<0.05)，說明男生和女生對不同頻率的時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義，因此需要進(jìn)一步對頻率進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明不同性別小學(xué)生對500與4 000 Hz、1 000與4 000 Hz之間的時長感知能力差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(表4)。

表4 頻率多重比較分析

因為聲音類型、頻率、性別之間存在著交互作用，因此進(jìn)一步對三者之間進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(表5)，可見女生對500 Hz純音的時長感知能力較4 000 Hz強(qiáng)(P<0.05)；女生對500 Hz調(diào)幅音的時長感知能力較500 Hz調(diào)頻音更強(qiáng)(P<0.05)；男生對500 Hz調(diào)幅音的時長感知能力較1 000 Hz差(P<0.05)，而女生對500 Hz的調(diào)幅音時長感知能力較男生強(qiáng)(P<0.05)。

表5 簡單效應(yīng)檢驗

2.2學(xué)業(yè)成績與時長感知能力的相關(guān)性 將受試者學(xué)業(yè)成績與時長感知閾值進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn),學(xué)業(yè)成績與時長感知能力之間成負(fù)相關(guān)(r=-0.425,P=0.000<0.05)，表明學(xué)業(yè)成績優(yōu)良的學(xué)生對時長的感知能力更強(qiáng)，時長感知的閾值要求更低，對聲音信號的分辨能力更佳；相反，學(xué)業(yè)成績不良的學(xué)生對時長的感知能力弱一些，對時長感知的閾值要求更高，而對聲音信號分辨能力也弱一些。

3 討論

3.1不同性別小學(xué)生對不同聲音組合信號的時長感知能力 本研究結(jié)果顯示，3～5年級不同性別小學(xué)生對不同頻率的聲音時長感知能力存在差異，其中女生對500和4 000 Hz頻率的聲音時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義；男生對500和1 000 Hz頻率的聲音時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義。從聲音特性而言，500 Hz代表的低頻和4 000 Hz代表的高頻之間差異較為顯著，低頻聲波引起的最大振幅部位靠近蝸頂處，高頻聲波引起的最大振幅部位靠近前庭窗處，所以兩者之間可能較容易識別；但500和1 000 Hz分別代表低頻和中低頻，聲音頻率特性差異較小，兩者之間可能不易識別。該研究結(jié)果同時說明男生對頻率的辨識感知能力敏感性要高于女生，提示研究聽覺中樞處理能力時，需進(jìn)一步關(guān)注不同性別對聲音處理能力的差異。

從聲音類型來看，本研究結(jié)果中，女生對500 Hz的調(diào)頻音和調(diào)幅音的時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義，男生對調(diào)幅音的500與1 000 Hz時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義，另外，男生和女生對500 Hz的調(diào)幅音時長感知能力差異有統(tǒng)計學(xué)意義。調(diào)幅是通過調(diào)制波控制載波的振幅，使其按調(diào)制波的頻率發(fā)生周期性改變；調(diào)頻是通過調(diào)制波對載波頻率進(jìn)行調(diào)制，使其按調(diào)制波的頻率發(fā)聲周期性變化[7]。調(diào)制波作為同步信號，有良好的頻率特性，它的基本原理是耳蝸基底膜不同部位感受不同頻率的聲音。呂紅娟等[8]對50例正常成人進(jìn)行聽覺誘發(fā)電位(BAEP)檢測發(fā)現(xiàn)，性別及年齡是影響B(tài)AEP的兩個主要生理因素。本研究結(jié)果在一定程度上也驗證了性別對于聽覺系統(tǒng)聲音信號處理能力的影響。本研究所取得的時長參考值可為后續(xù)研究提供一定的參考。

3.2時長感知能力與學(xué)業(yè)成績之間的相關(guān)性 本研究結(jié)果顯示，時長感知能力與學(xué)業(yè)成績之間呈負(fù)相關(guān)，即學(xué)生時長感知閾值越高，表示該學(xué)生對時長的感知能力越差，則其學(xué)業(yè)成績相應(yīng)的可能要差一些。1992年著名聽力學(xué)學(xué)者Jack Kates在一項研究中發(fā)現(xiàn)， 94例參加實驗的學(xué)習(xí)困難兒童中， 只有一例沒有檢測出中樞聽覺處理異常癥狀[9]，該報告曾指出，這些學(xué)童中，有些屬于語音處理異常者，他們經(jīng)常誤解他人的語意，聽錯字詞，并且對口語的反應(yīng)很慢，甚至無法使用正確的詞來表達(dá)自己的意思。而時長信息在語句的停頓、單詞的開始與結(jié)尾、短元音分辨、相鄰的混合的輔音分辨中，都有重要的作用。本研究結(jié)果對于了解聽覺中樞處理障礙提供了參考意義，并為關(guān)于學(xué)業(yè)困難者的研究提供了一個新的方向。

綜上所述，本研究初步探討了3～5年級小學(xué)生對聽覺時長的精細(xì)分辨能力特征，發(fā)現(xiàn)該階段小學(xué)生的時長處理能力與學(xué)業(yè)成績之間呈負(fù)相關(guān)，不同性別小學(xué)生的時長處理能力差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，在后續(xù)研究中可以進(jìn)一步深入探討這些特征與中樞聽覺功能之間的關(guān)聯(lián)性，以及聽覺中樞處理能力對學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)的影響。

4 參考文獻(xiàn)

1 盧海丹，劉建菊，劉巧云,等. 中樞聽處理障礙的評估與診斷現(xiàn)狀[J]. 中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志,2011(6)：63.

2 Dorman MF,Raphael LJ,Isenberg D.Acoustic cues for a fricative and affricate contrast in word-final position[J].Journal of Phonetics, 1980，4：397.

3 Bellis TJ. Assessment and management of central auditory processing disorder in the educational setting:From science to practice[M]. Clifton Park, NY: Thomson Delmar Learning,2003.201～202.

4 Keller W. Auditory processing disorder or attention deficit disorder[M].Aerican:Mosby Inc, 1992.107～114.

5 Richard GJ. The source for processing disorders-auditory & language[M].East Moline, IL: Lingui Systems, Inc,2001.33～36.

6 Chermak G, Muiek F.Differential diagnosis and management of central auditory processing disorder and attention deficit hyperactivity disorder[J]. JAM Acad Audiol, 1999(10):289.

7 Bamiou DE, Musiek FE, Luxon LM. Aetiology and clinical presentations of auditory processing disorders—a review[J].Archives of Disease in Childhood,2001，85:362.

8 呂紅娟，徐培坤，肖瑾,等，性別和年齡對腦干聽覺誘發(fā)電位的影響[J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2011,46:591.

9 Kates J，Stecker NA, Henderson D.Central auditory processing: A transdisciplinary view[M].American:Mosby Inc,1992.25～28.