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      人聲源定位機制及其臨床評估*

      2018-03-23 01:03:54劉錦峰戴金升王寧宇
      聽力學及言語疾病雜志 2018年2期
      關鍵詞:興奮性揚聲器方位角

      劉錦峰 戴金升 王寧宇

      人聲源定位(sound localization)是聽者對聲源空間位置的判定,包括聲源的方位角位置、聲源與聽者的距離以及運動聲源的運動速度的判定[1]。聲源定位是人與動物對環(huán)境感知的一種基本方法,如果聲源定位能力降低或喪失則會嚴重影響患者真實聲環(huán)境下的言語理解及日常生活,如:不能正確避讓交通車輛等[2]。耳間時間差(interaural time difference, ITD)和耳間強度差(interaural level difference, ILD)是聲源定位的主要信號,1948年Jeffress就提出了耳間時間差的“內(nèi)部延遲”的中樞編碼機制;國內(nèi)梁之安等[3]1966年測試了人垂直方位角及水平方位角的角度偏差值;崔庚寅等[4]測試了人耳對ITD信號的敏感性,結果顯示ITD在15~26 μs之間即能對聲源定位。近年來基于聽覺康復水平的提高以及人工耳蝸植入等廣泛開展,為使患者獲得完整雙耳聽覺,學者們開始重視病理狀態(tài)下或聽覺康復后的聲源定位能力研究[5~7];但是,目前開展聲源定位臨床測試的醫(yī)療機構仍然不多,聲源定位整體測試評估工作仍然進展較慢,這與臨床的需求極不匹配[8],原因可能是多數(shù)聽力學工作者對此還比較陌生,國內(nèi)也沒有規(guī)范的聲源定位評估技術標準,這些因素制約了聲源定位臨床評估的開展。因此,本文對聲源定位的基本生理學基礎及行為學評估策略進行回顧,希望為聲源定位臨床評估的廣泛開展提供參考。

      1 人聲源定位的心理聲學表現(xiàn)

      聲音信號攜帶的信息包括強度、頻率和頻譜特點。人對聲源位置的計算及編碼依賴于聲音到達兩耳時的時間與強度的不同,即ITD和ILD,以及經(jīng)過軀體及外耳對聲音信號改造后的頻譜特征,即耳廓波譜信號(spectral shape cues, SSC)來確定聲源的空間位置[9];如果是連續(xù)變化的位置信號,聽覺中樞尚可計算出聲源移動的大概速度[1]。

      1.1耳間時間差(ITD) 低頻聲(1 500 Hz以下)波長較長,約22.87 cm以上,而成人兩耳間距離約20 cm,因此低于1 500 Hz的聲波能夠繞過頭顱遮擋傳至對側(cè)耳且?guī)缀醪划a(chǎn)生能量損耗(低頻聲兩耳間強度差約1~2 dB,可以忽略不計)。但由于聲源距兩耳的距離不同,使得聲波(速度343 m/s)在不同方位到達兩耳的時間不同,產(chǎn)生耳間時間差(圖1、2)。當聲源在正對一側(cè)耳時,聲音到達兩耳的距離差異最大(為兩耳的間距),聲音到達兩耳間的時間差也最大,約600 μs,表現(xiàn)在行波上就是兩耳聲波之間的相位不同,聽覺中樞依據(jù)兩耳聲波的相位差(interaural phase differences, IPD)來計算聲源位置,耳間時間差在10 μs即可被分辨[9]。低級中樞存在拓撲排列的重合探測(coincidence detection)神經(jīng)元,接受來自兩側(cè)沖動的匯集,當因聲源與頭位置關系產(chǎn)生的ITD被內(nèi)部延遲(internal delay)準確地彌補或代償時,兩耳傳入信號則同時到達重合探測神經(jīng)元,并引起重合探測神經(jīng)元的最大放電來編碼水平方位角位置[10]。

      圖1 耳間時間差示意圖 頻率1kHz的聲波,到達兩耳時強度幾乎相同,無明顯差異;但是到達的時間不同(250μs),使得兩耳所感受到的聲波所處的相位不同。圖示為1kHz聲波的相位差為1/4個波長

      1.2耳間強度差(ILD) 中高頻聲(>2 000 Hz)頻率較快,波長較短,兩耳間聲波的相位差(IPD)太小,不能為中樞提供足夠有效的定位信號(圖3),此時,耳間強度差變大。高頻聲波長較短,不能繞過頭顱的阻擋,聲音到達對側(cè)耳時強度產(chǎn)生了衰減,即頭影效應(head shadow effect)。人的頭顱直徑約17.5~20 cm,與1.96 ~1.70 kHz的聲波波長相當;由于頭的反射和遮擋作用,使距離聲源近的耳接收到的信號比遠離聲源的耳接收到的信號強,導致兩耳所感知的聲音強度不同,即ILD。人耳對ILD 的最小探測閾值是1 dB左右,梁之安等[3]報道人ILD的辨別閾是0.7 dB。ILD的大小隨刺激聲頻率的增加而增大,90°處聲源刺激聲為4 kHz 時ILD值約為20 dB,當頻率增加到10 kHz 時ILD增加到35 dB[11]。

      圖2 不同位置聲波到達兩耳所產(chǎn)生的時間差示意圖 其中,在左右側(cè)耳對應位置的聲源所產(chǎn)生的耳間時間差最大,約600μs,聲源在正前方或正后方時耳間時間差為0μs

      圖3 耳間強度差示意圖 頻率5kHz的聲波,到達兩耳時相位相差較小(25μs),中樞依據(jù)這一相位差定位較為困難。但是,由于其波長較短,左側(cè)聲源的聲波傳導至右側(cè)耳時受到頭顱的阻擋,使得左耳感受到的強度明顯大于右耳(ILD)

      1.3波普特征信號 在側(cè)面,由耳間連線為軸而延伸的椎體面上對應位置的ITD與ILD相同,因此在這個椎體面,耳間信號在上下或前后的方位角定位上只提供含糊的定位信息,即“混淆椎體”(the cone of confusion)效應[12](圖4),此時需要耳廓的輔助,如果一個聲音中包含寬帶高頻,外耳(主要是耳廓)可以幫助解決混淆椎體的影響。聲波在卷曲的外耳被共振增強和反射減弱,使聲波在傳向鼓膜的同時被改變。在這個過程中,聲波具有了基于其起源位置的獨特的波譜特征信號,可以克服“混淆椎體”的影響,來輔助ITD與ILD信號分辨前后與左右[13]。耳廓反射產(chǎn)生新的信號和原來的信號混合在一起形成“波峰濾波”, “波峰濾波”具有特征性的波峰和波谷,并以此來決定垂直方位角的聲源定位(圖5)。由于頻譜信號不需要兩耳之間的信號比較,同時單耳聽覺和雙耳聽覺在垂直方向上的聲源定位能力幾乎沒有明顯差異,因此頻譜信號稱為“單耳信號”[12]。低頻聲的方位角信號的波普特征主要由軀體影響形成,高頻的方位角信號(>5 kHz)主要由外耳及耳廓形成的波譜特征來呈現(xiàn)(垂直方位角的確定及混淆椎體的分辨)。只有高頻聲(>5 kHz)能夠提供有效的耳廓波譜信號,而低頻聲所提供的波譜信號非常有限,幾乎不能為中樞所利用,因此,高頻聽力下降的患者前后分辨能力及垂直聲源定位能力顯著降低。

      現(xiàn)實聲環(huán)境下,人聲源定位的高級中樞會結合以上信號進行再次加權計算,依據(jù)聲信號的特點,每種信號在中樞計算過程中的權重存在差別,但并非完全依賴某一信號。只是在臨床測試和實驗研究時,常將各個信號分解開來測試與研究。

      圖4 “混淆椎體”效應示意圖在耳間連線為軸的椎體面上,如A”和A處、B”和B處聲源具有同樣的ITD及ILD,此時,中樞無法分辨B”與B,即出現(xiàn)了混淆,此時需要SSC信號的輔助

      圖5 耳廓反射產(chǎn)生的波譜信號示意圖在聲源由下(-45°)向上(+45°)變化時,實際波譜的中央切跡(箭頭所指)由低頻向高頻遷移,這一特征性的波譜為中樞提供垂直方位角定位信息

      2 聲源定位的中樞編碼機制

      聲源定位信號的編碼過程在分離的腦干核內(nèi),ITD的編碼在上橄欖內(nèi)側(cè)核(medial superior olive, MSO),ILD的編碼在上橄欖外側(cè)核(lateral superior olive, LSO),波譜特征的編碼在耳蝸背核。哺乳動物主要通過ILD和ITD定位水平方位角聲源位置,在各級聽覺中樞幾乎均存在對ILD和ITD敏感的神經(jīng)元。兩耳信號整合在腦干聽覺核團的三個水平幾乎同時進行,第一是上橄欖復合體(superior olivary complex, SOC),第二是外側(cè)丘系核(nucleus of the lateral lemniscus, NLL),第三是下丘(inferior colliculus, IC)。斜方體外側(cè)核(lateral nucleus of the trapezoid body,LNTB)和斜方體內(nèi)側(cè)核(medial nucleus of the trapezoid body, MNTB)為參與聲源定位的主要聽覺中繼核,接受耳蝸球形細胞的興奮性傳入,中繼后主要投射到MSO和LSO。LSO直接接受同側(cè)耳蝸核的谷氨酸能神經(jīng)纖維的興奮性傳入,而對側(cè)耳蝸核的谷氨酸能興奮性傳入先傳入與LSO同側(cè)的MNTB,經(jīng)過MNTB中繼后轉(zhuǎn)換為甘氨酸能抑制性傳入,再傳至LSO[14],LSO通過整合兩側(cè)的傳入編碼ILD(圖6);這些傳入在LSO單個細胞上依據(jù)音頻定位精確匯集,使LSO神經(jīng)元以頻率特異的方式提取ILD。

      圖6 LSO神經(jīng)元對兩耳信號的整合 綠色箭頭表示興奮性傳入,紅色箭頭表示抑制性傳入,右側(cè)通路的信息傳遞為實箭頭,左側(cè)信息傳遞以虛箭頭表示;Glu為谷氨酸,Gly為甘氨酸

      同側(cè)耳蝸神經(jīng)(cochlear nucleus,CN)-LSO為興奮性谷氨酸能突觸,對側(cè)CN-同側(cè)MNTB為興奮性谷氨酸(Glu)能突觸,MNTB-LSO為抑制性甘氨酸(Gly)能突觸。LSO通過接受同側(cè)CN傳來的興奮性谷氨酸傳入和同側(cè)MNTB傳來的抑制性甘氨酸傳入,整合兩耳強度信號。ILD的兩耳整合過程可以看作是一個簡單的比較計算機制,是一個相對簡單的減法過程(圖7),并形成LSO神經(jīng)元對ILD敏感性的函數(shù)曲線,這個函數(shù)曲線大體呈S型(圖8)。如果聲音來自對側(cè)耳,那么對側(cè)耳感受的強度就大(對側(cè)CN傳入經(jīng)MNTB換能后為抑制信號),此時,LSO神經(jīng)元被抑制;如果聲音來自同側(cè),同側(cè)耳感受的強度大(同側(cè)CN到LSO為興奮性傳入),此時,LSO神經(jīng)元被興奮。在生理范圍內(nèi),不同的ILD對應不同的LSO放電率[9]。

      圖7 興奮性(綠色)和抑制(紅色)傳入在LSO神經(jīng)元(橙色)的分布示意圖 LSO所示為主細胞的細胞體和樹突區(qū)域

      圖8 一個典型的LSO神經(jīng)元編碼ILD的S形函數(shù)曲線

      MSO是哺乳動物ITD編碼的主要位置,MSO接受傳入信息的途徑比LSO多,目前知道有四條傳入途徑參與ITD的編碼,其中興奮性傳入有兩條,MSO同時接受兩側(cè)耳蝸腹核(ventral cochlear nuclei,VCN)的興奮性傳入(谷氨酸能遞質(zhì))。VCN的球狀叢細胞(spherical bushy cells,SBCs)興奮性傳入投射到MSO雙極細胞,這一傳入具有極高的鎖相能力和時間精確性;同時,來自同側(cè)SBCs的傳入與MSO外側(cè)的樹突構成突觸,而來自對側(cè)SBCs的傳入與MSO內(nèi)側(cè)的樹突構成突觸,這樣的排布能夠提高兩耳重合探測。MSO的主要抑制性傳入途徑有兩個,均由甘氨酸能遞質(zhì)介導,分別來自同側(cè)LNTB和MNTB,其中同側(cè)MNTB傳入為主,MNTB的抑制性傳入受對側(cè)VCN的球狀叢細胞(globular bushy cells,GBCs)興奮性傳入支配。MSO另一個抑制性傳入的來源是同側(cè)的LNTB,LNTB的抑制性傳入受同側(cè)VCN的GBC興奮性傳入的支配(圖9);同側(cè)VCN-同側(cè)LNTB具有特征性的endbulbs of Held突觸,而同側(cè)VCN-對側(cè)MNTB的通路中,MNTB具有Calyx of Held突觸,在聽覺腦干中Calyx of Held軸突直徑最大,接受來自VCN的GBC傳來的興奮性信號。上述兩條抑制性通路的解剖結構均與其時間精確的抑制能力相一致,使得這一傳遞對純音具有高保真的鎖相及極為精確的時間編碼。但是,目前仍然有諸多問題未能明確,如MSO神經(jīng)元是如何利用四個傳入的信息來精確的編碼ITD。

      整體上ITD的編碼也是依據(jù)MSO神經(jīng)元的放電率。MSO神經(jīng)元最大放電的出現(xiàn)需要具備幾個條件:首先是頻率,MSO神經(jīng)元按照頻率進行拓撲排列,單個MSO神經(jīng)元對不同頻率的純音放電率不同,而能引起MSO神經(jīng)元最大放電的頻率就是該神經(jīng)元的特征頻率(characteristic frequency,CF) 或最佳頻率(best frequency, BF);其次是重合探測,每一個頻率帶的MSO神經(jīng)元具有不同的ITD敏感性,當兩耳刺激傳入因鎖相而重合時,MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大電位。MSO調(diào)諧ITD神經(jīng)元在聲源的對側(cè)半球,同側(cè)聲源刺激較對側(cè)刺激需相對較長的時間(內(nèi)部延遲)補償外部延遲,最后兩側(cè)刺激同時到達特征頻率帶中對某ITD敏感的MSO神經(jīng)元,導致該MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大興奮(圖10)。內(nèi)部延遲是如何實現(xiàn)的,尚存在爭議[10]。

      圖9 MSO神經(jīng)元對兩耳信號的整合 綠色箭頭表示興奮性傳入,紅色箭頭表示抑制性傳入,右側(cè)通路的信息傳遞為實箭頭,左側(cè)信息傳遞以虛箭頭表示。Glu為谷氨酸;Gly為甘氨酸

      MSO可整合兩側(cè)耳蝸核傳來的興奮性傳入和同側(cè)LNTB和MNTB的抑制性傳入。LNTB由同側(cè)耳蝸核興奮性谷氨酸傳入激活,MNTB由對側(cè)耳蝸核興奮性谷氨酸傳入激活;因此,MSO的ITD編碼的四條傳入通路為:興奮性傳入:同側(cè)CN-同側(cè)MSO;對側(cè)CN-同側(cè)MSO;抑制性傳入:同側(cè)CN-同側(cè)LNTB(換能后)-同側(cè)MSO;對側(cè)CN-同側(cè)MNTB(換能后)-同側(cè)MSO。

      圖10 MSO編碼ITD的示意圖 MSO神經(jīng)元按照特征頻率排布,不同神經(jīng)元對應不同頻率帶區(qū)的不同ITD;兩耳傳入的頻率相同的純音會在對應頻帶內(nèi)相遇;由于兩耳傳入之間具有時間差(外部ITD),這一時間差在編碼對應ITD的MSO神經(jīng)元時會因為內(nèi)部延遲被彌補或抵消,使得此MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大興奮,以此來編碼ITD。CF:特征頻率

      3 人聲源定位能力的評估方法

      3.1人聲源定位能力的問卷與量表評估 人聲源定位能力的評估主要包括聽覺量表評估以及聲源定位能力的行為學測試。目前與聲源定位有關的量表包括:空間聽覺問卷(spatial hearing questionnaire,SHQ)[15]及言語、空間聽覺和生活質(zhì)量量表(the speech, spatial and qualities of hearing scale,SSQ)[16]。聲源定位量表評估雖然屬于患者主觀性的自我評價,卻有行為學測試不能替代的重要作用,首先,SHQ和SSQ是真實聲環(huán)境下多種定位信號的總體反應,是中樞對各個信號整體加權后定位能力的整體表現(xiàn),整體上會與行為學評估結果一致,但也可能會出現(xiàn)明顯的差異[17];其次,行為學測試獲取的定位能力往往是對單獨信號定位能力的表現(xiàn),這一定位表現(xiàn)有時可能并不理想,但是整體加權計算后中樞可能會具有較好的定位能力;此外,問卷評估的優(yōu)勢在于不需要嚴格的測試條件,這為其應用提供了方便。目前SHQ和SSQ可以方便、可靠和有效地評估患者聲源定位情況,已經(jīng)廣泛應用于不同輔聽條件下聲源定位能力的評估,但是目前尚缺乏漢化的或者中文版相關量表。

      3.2人聲源定位能力的行為學測試

      3.2.1聲源定位能力的行為學評估總體原則 首先,聲源在空間中的位置是以聽者為中心的空間相對位置,通常是以頭為參考點的一個三維立體空間。具體位置是依據(jù)聲源相對于三個平面的空間位置來定,水平面:為通過兩外耳道入口的上緣與眶下沿連線所構成的平面;額平面:為垂直于水平面并橫穿兩外耳道入口上緣的平面;正中矢狀平面:為既垂直于水平面又垂直于額平面的平面。三個平面的交點大體位于頭位的中心,即為坐標原點,而聲源位置是相對于這個坐標原點的相對空間位置。事實上,復雜現(xiàn)實聲環(huán)境下的聲源位置是一個空間的立體定向(圖4),需要多個信號共同參與,但是在實驗室環(huán)境中為了便于分析,常通過對單一特殊平面的研究來評價聲源定位能力。其次,聲源定位能力測試包括五部分:①聲源的聲音信號特質(zhì)(聲源信號);②人耳接收聲信號特質(zhì)的能力(獲取定位信息);③人體傳導聲信號的能力(傳遞定位信息);④大腦處理分辨聲信號的能力(編碼定位信息);⑤大腦控制器官做出反應的能力(對定位信息的反應)。

      3.2.2聲源定位能力行為學測試需考慮的內(nèi)容

      3.2.2.1確定測試平面 測試平面的確定主要依據(jù)研究者需要評價的內(nèi)容,目前主要是測試水平方位角和垂直方位角(仰升角)。實際聲環(huán)境中,聲源的位置往往不在所述的任何平面,但是這樣的聲源位置測試與分析難度較大,目前開展較少。實驗室和臨床測試中,對ITD及ILD的評估多選擇水平面,對于SSC信號評估多選擇垂直方位角,在正中冠狀面或矢狀面。

      3.2.2.2測試環(huán)境要求 ①背景噪聲:測試環(huán)境的信噪比(SNR)對整個聽覺空間的聲源定位表現(xiàn)有影響,信噪比越高,聲源定位表現(xiàn)會越好[18],因此測試應該在隔聲室內(nèi)進行。②隔聲室與測試弧的大?。焊袈暿乙菁{得下測試設備,較大的測試環(huán)境有利于設備安放及受試者的舒適度,水平和垂直方位角的測試中,揚聲器多排布在一個半圓的弧上,如果條件不容許,至少能放置一個半徑在1米左右的半圓弧。目前文獻報道測試弧的半徑在0.85米 到2.35米不等,多數(shù)在1.2米左右[18~22]。對于弧半徑大小的確定,主要考量因素有隔聲室的面積和測試的精確度,半徑小的弧,每一度的弧長較短,安放的揚聲器占據(jù)的角度就會多,降低了測試設備的精度,此外狹小的測試空間受試者可能會感到不舒適;半徑大的弧,每一度的弧長較長,揚聲器所占據(jù)的角度就會小(揚聲器本身具有直徑,占據(jù)一定位置),測試精度會相對提高;但是考慮到揚聲器的質(zhì)量,很難做到點聲源,同時聲波存在散射的因素,太大的弧度可能也影響測試?;⌒沃Ъ芤獛в锌潭龋@樣便于排布與移動揚聲器。

      3.2.2.3揚聲器的選擇 揚聲器是測試的關鍵,對于揚聲器應盡量滿足以下兩個目標:一是盡量是點聲源,因為揚聲器的直徑會直接影響測試精度,直徑越小測試的準確度越好,能測試到的最小角度也越小,在受試者距揚聲器1.2米時,1°之間的弧度長度為2 cm,因此當揚聲器直徑較大時,A與B揚聲器緊靠在一起也要占據(jù)大約2°以上的位置,這樣測試的最小精度就會降低。二是頻響曲線一致,如果兩個揚聲器發(fā)出的聲音本身就有頻響差異,會被受試者識別,那么在測試角度辨別閾值(最小可辨別角度時)時,受試者可能會依據(jù)揚聲器的頻響差異去辨別,而不再依賴于聲源位置差異。

      3.2.2.4揚聲器的數(shù)量 對于揚聲器排列多少,不同文獻報道差異很大。Zatorre等[21]在1米半徑的弧上安放13個揚聲器,Wood等[18]在1.2米半徑的弧上安放18個揚聲器,Kühnle 等[22]在2.35米半徑的弧上安放了47個揚聲器;在做角度偏差測試時可以全部布滿揚聲器,也可以放置5~9個。理論上講,揚聲器越多,測試角度偏差時,測試的精確度會提高,但是較多的揚聲器排布就需要較大的測試半徑。

      3.2.2.5測試音的頻率與強度 聲源定位測試為閾上測試,受試者必須能聽到聽清刺激聲,強度一般在70 dB SPL左右[20, 22~24];而頻率的選擇則依據(jù)測試需求,刺激聲可選用高頻或低頻純音、復合濾波音、白噪聲、語句等,也可以根據(jù)需要設計特殊的高通或低通濾波等。水平方位空間定位的準確度依賴于兩耳之間的信號差(ITD、ILD)及受試者對這種差異的敏感性。不同頻率的測試聲反映不同的定位機制(如前所述的ITD及ILD機制),但是必須強調(diào),在1 500~3 000 Hz左右時水平方位角的定位的準確率最低,高于3 000 Hz或低于1 500 Hz時其定位的準確率都有所增加,因此,實驗設計時應注意規(guī)避這樣的選擇。對于1 500~3 000 Hz左右的刺激聲而言,頻率較高未能提供有效的ITD,而其波長又較長未能提供足夠的ILD,因此使人定位能力變差。就頻率與ITD的關系而言,人對1 000~1 300 Hz之間刺激音的ITD較為敏感,當刺激音為5 kHz以上頻率,則人不能利用ITD來定位聲源位置,而是依據(jù)ILD。Mills[25]認為復合聲包含高頻和低頻的成分,使用復合聲測試的定位能力要好于純音。

      3.2.2.6克服視覺影響 視覺輔助能增強定位的準確性,因此多數(shù)測試都設法消除視覺的干擾。常采用的策略有:①暗環(huán)境,整個隔聲室內(nèi)用黑色布簾遮擋,保持測試時處于暗室環(huán)境,讓受試者僅憑聽覺來判斷定位聲源位置;②設置干擾揚聲器,就是在測試揚聲器周圍布滿同樣的揚聲器,使得患者難以通過視覺辨認測試揚聲器。

      3.2.3聲源定位能力的行為學評估內(nèi)容 聲源定位能力的行為學測試內(nèi)容主要包括辨別測試(source azimuth discrimination)(角度辨別閾值)和識別測試(source azimuth identification)(角度偏差)。角度偏差是測試受試者的定位精確度,要求受試者精確地確定聲源的準確位置;角度辨別閾值主要是測試受試者對聲源的空間分辨能力,即可分辨的最小角度(minimum audible angle,MAA)[18]。

      3.2.3.1角度辨別閾測試 角度辨別閾(MAA)用來描述聲源定位的空間分辨力,測試兩個相同聲源可被受試者辨別的最小間隔角度:即水平方向兩個聲源連續(xù)發(fā)聲時,受試者剛能辨別的兩個聲源最小的間隔角度。Mills[25]借鑒視覺“最小可視角”的原理,創(chuàng)立了經(jīng)典的“最小辨別閾”模式,至此,角度辨別測試方法被眾多學者采納。其原理是左/右聲源的辨別,測試時,兩個聲源中一個給聲,另一個不給聲,受試者必須在兩個聲源中選擇一個其認為的發(fā)聲聲源,即強制二選一的心理學原則。

      聲源角度辨別閾測試是一種較為成熟的實驗方法,它所需儀器較少,操作過程簡單易行,可重復性高,偏差小,并可用來比較多個方位(水平、垂直)、不同受試者(嬰幼兒、成人、耳聾患者)及動物的聲源定位能力。人對在正前方0度時聲源定位能力最好,成人水平方位角測試在0度位置角度辨別閾為1度,垂直方位角在0度位置角度辨別閾為4度,當刺激聲離開中線時,聲源定位能力普遍下降。此外,聲源定位的準確性與刺激聲的頻率也有關,測試聲在1.5~3.0 kHz的頻率范圍時,聲源定位能力測試結果差于低頻或者高頻聲的測試結果[25]。

      3.2.3.2角度偏差測試法 角度偏差測試是基于人聽到聲音后尋找聲音來源的本能覓聲反射來實現(xiàn),其主觀認為的聲源位置與真實聲源位置之間的角度差別就是角度偏差,是研究人聲源定位能力絕對精確度的方法[18]。此種方法與測試人耳聽敏度中的純音測試法有相似之處,均為受試者主導決定測試結果,其優(yōu)勢在于可以直接、精確地反映人聲源定位水平。但由于其是受試者主觀參與的測試方法,不可避免的會受受試者的心理因素、測試狀態(tài)、對測試要求的理解程度等多方面因素的影響,而這些因素則可能會導致測試誤差,尤其是兒童或嬰幼兒,可能會導致錯誤結果。其基本步驟是:以受試者頭部為圓心,固定半徑的弧形支架上設置數(shù)個揚聲器,這些揚聲器按順序編號,頻響一致,與受試者距離相等,受試者正前方規(guī)定為0度。測試過程中,受試者的頭部必須保持正中位置,面向0度;測試者坐在隔壁的房間,控制這些揚聲器隨機給聲;每次給聲結束后,受試者用手指或說出揚聲器的編號,最后由測試者確認受試者判斷的有效性及正確性。

      如果受試者為兒童,測試前應向受試兒童講明游戲規(guī)則及注意事項,熟悉測聽室環(huán)境。根據(jù)視覺強化測聽法及游戲測聽的原則,建立兒童對刺激聲和玩具活動的條件反射,使兒童能夠在聽到特定聲音后尋找聲源。通常兒童一個標準位置單側(cè)的角度辨別閾測試需要15~20分鐘,而兒童難以長時間集中注意力,應間隔一段時間再測試,以避免出現(xiàn)聽覺疲勞。如果測試者觀察到兒童在測試中出現(xiàn)厭倦或其他不適應及不能集中注意力的情況,則暫停測試,待充分休息后重新測試,以保證結果的準確性[26]。

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