雙耳雙模式助聽(tīng)語(yǔ)前聾兒童嗓音基頻和元音共振峰分析*

劉平 蔡燦輝△ 朱忠壽 王楓 魏日富 李慧鳳 張茂華

聽(tīng)覺(jué)是語(yǔ)言發(fā)展發(fā)育的基礎(chǔ)，人類利用自身的聽(tīng)覺(jué)反饋機(jī)制來(lái)監(jiān)視自身的語(yǔ)音，聽(tīng)覺(jué)障礙會(huì)影響聽(tīng)覺(jué)-言語(yǔ)反饋鏈的作用進(jìn)而影響語(yǔ)音的發(fā)生、發(fā)展，這也是許多聽(tīng)障人士發(fā)音口齒不清、語(yǔ)音異常的最直接原因[1]。助聽(tīng)器(hearing aid，HA)和人工耳蝸植入(cochlear implant，CI)在一定程度上重建了聽(tīng)障患者的聽(tīng)覺(jué)，使得許多聽(tīng)障患者的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)功能得到改善，HA對(duì)輕-中度聽(tīng)障患者一般有良好的效果，但對(duì)重度及以上聽(tīng)障患者則往往效果不佳；CI彌補(bǔ)了HA對(duì)重度及以上聽(tīng)障患者補(bǔ)償?shù)牟蛔?，全世界許多重度及以上聽(tīng)障兒童均受益于此[2]。但單純CI植入者(包括HA配戴者)與正常人的聽(tīng)覺(jué)能力仍然存在較大的差距，尤其是噪聲環(huán)境下的言語(yǔ)識(shí)別及音樂(lè)旋律和音色的感知、聲調(diào)等方面，使其言語(yǔ)發(fā)音方面與健聽(tīng)兒童也存在一定差距。有研究認(rèn)為，造成這些問(wèn)題的原因一定程度上歸結(jié)于CI植入者低頻區(qū)域聲學(xué)精細(xì)結(jié)構(gòu)補(bǔ)償不足[3，4]。近年來(lái)，許多學(xué)者采用一側(cè)植入人工耳蝸(CI)、對(duì)側(cè)配戴助聽(tīng)器(HA)，即雙耳雙模式助聽(tīng)(CIHA)方式取得了較好效果[5，6]。本研究旨在通過(guò)客觀檢測(cè)，分析CIHA兒童和健聽(tīng)兒童的嗓音基頻及元音共振峰的差別，客觀評(píng)估和發(fā)現(xiàn)聽(tīng)障兒童錯(cuò)誤的發(fā)音方式，為其語(yǔ)訓(xùn)康復(fù)和評(píng)估提供參考。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象及分組 以在福建省殘聯(lián)聾兒語(yǔ)訓(xùn)部語(yǔ)訓(xùn)的25例語(yǔ)前聾CIHA兒童為研究對(duì)象(CIHA組)，植入耳均植入澳大利亞人工耳蝸(長(zhǎng)電極)，非植入耳(250、500 Hz殘余聽(tīng)力≤55 dB HL)均配戴助聽(tīng)器，年齡3～6周歲，平均4.5±0.9歲。除聽(tīng)力損失以外無(wú)其他全身性系統(tǒng)疾病，身體發(fā)育正常，無(wú)智力障礙，無(wú)咬合異常和舌系帶過(guò)短等，近期無(wú)上呼吸道疾病、扁桃體腫大、兒童鼾癥等。均在省聾兒語(yǔ)訓(xùn)康復(fù)中心接受規(guī)范語(yǔ)訓(xùn)半年以上，言語(yǔ)清晰度評(píng)分[7]97分以上(以減少個(gè)體差異對(duì)結(jié)果的影響)，在自由聲場(chǎng)下游戲測(cè)聽(tīng)顯示言語(yǔ)頻率區(qū)的助聽(tīng)聽(tīng)閾均在香蕉圖以內(nèi)，在語(yǔ)訓(xùn)老師的協(xié)助引導(dǎo)下，患兒能夠配合完成本研究。

對(duì)照組為楊家墩幼兒園的25例聽(tīng)力正常兒童(健聽(tīng)組)，年齡3～6周歲，平均4.3±0.8歲。身體發(fā)育正常，講話口齒清晰，說(shuō)普通話，無(wú)聽(tīng)力、智力障礙，無(wú)咬合異常及舌系帶過(guò)短等。近期無(wú)上呼吸道疾病、扁桃體腫大和兒童鼾癥，在班級(jí)老師協(xié)助引導(dǎo)下能夠配合完成本研究。

1.2測(cè)試儀器及環(huán)境 使用北京陽(yáng)宸VS-99語(yǔ)音工作站《聽(tīng)力障礙兒童語(yǔ)言能力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及方法》中的語(yǔ)音清晰詞表，丹麥爾聽(tīng)美Astera聽(tīng)力計(jì)，符合國(guó)標(biāo)的隔聲屏蔽室，自由聲場(chǎng)，SMART SENSOR聲級(jí)計(jì)，SPSS 20.0分析軟件，專用筆記本電腦及相關(guān)設(shè)備，松下麥克風(fēng)等。

1.3嗓音基頻及元音共振峰測(cè)試 在安靜房間內(nèi)(背景噪聲≤45 dB)，房間面積約10 m2，無(wú)手機(jī)、回音、噪聲及人語(yǔ)聲干擾。在老師協(xié)助下，先讓受試者練習(xí)朗讀/a/、/o/、/e/、/i/、/u/、/ü/ 6個(gè)單元音(事先準(zhǔn)備好6個(gè)單元音的小卡片，讓其練習(xí))，做到清晰、準(zhǔn)確、自然、音量適中；待熟練掌握后，開(kāi)始測(cè)試。測(cè)試時(shí)受試者采用站立姿勢(shì)，口唇正對(duì)麥克風(fēng)，距離約10 cm，囑咐其依次發(fā)/a/、/o/、/e/、/i/、/u/、/ü/6個(gè)元音，測(cè)試過(guò)程中要求受試者保持放松、自然狀態(tài)[8]。每個(gè)單元音需發(fā)音5 s以上，每個(gè)單元音重復(fù)發(fā)3遍，選取發(fā)音清晰、穩(wěn)定的一段(時(shí)程3 s)進(jìn)行計(jì)算分析，各測(cè)量三次，取平均值，觀察基頻和第一、二、三共振峰(F1、F2、F3)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS 20.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別計(jì)算CIHA組兒童和健聽(tīng)組兒童的基頻和6個(gè)單元音F1、F2、F3的平均值，并對(duì)比分析兩組的結(jié)果，符合正態(tài)分布做t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1CIHA組和健聽(tīng)組嗓音基頻比較 CIHA組兒童的嗓音基頻為275～389 Hz，平均為306.39±31.08 Hz；健聽(tīng)組兒童的嗓音基頻為270～408 Hz，平均為296.01±24.33 Hz，兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.26>0.05)。

2.2兩組各元音共振峰比較

2.2.1CIHA組和健聽(tīng)組F1比較 與健聽(tīng)組相比,CIHA組單元音/e/的F1頻率明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組間其余各單元音F1頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。

表1 CIHA組和健聽(tīng)組各元音F1頻率平均值

注:*與健聽(tīng)組比較，P<0.05

2.2.2CIHA組和健聽(tīng)組F2比較 CIHA組單元音/a/、/o/和/i/的F2頻率與健聽(tīng)組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；CIHA組單元音/e/和/ü/的F2頻率低于健聽(tīng)組(P<0.05)；CIHA組單元音/u/的F2頻率則明顯高于健聽(tīng)組(P<0.05)(表2)。

表2 CIHA組和健聽(tīng)組各元音F2頻率平均值

注:*與健聽(tīng)組比較，P<0.05

2.2.3CIHA組和健聽(tīng)組的F3比較 與健聽(tīng)組相比,CIHA組單元音/a/、/o/和/i/的F3頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而CIHA組單元音/e/、/u/及/ü/的F3頻率則明顯降低(P<0.05)(表3)。

表3 CIHA組和健聽(tīng)組各元音F3頻率平均值

注:*與健聽(tīng)組比較，P<0.05

3 討論

語(yǔ)音共振峰主要受共鳴腔大小和形狀的影響，不同年齡段的兒童語(yǔ)音共振峰可不同，但許多研究認(rèn)為并證實(shí)了4～7歲之間的兒童其語(yǔ)音特征并無(wú)明顯差異[9]，原因?yàn)榍啻浩谇暗哪信畠和暮聿可斫Y(jié)構(gòu)基本相似，故本研究特選取3～6歲聽(tīng)障及健聽(tīng)的兒童為研究對(duì)象，旨在消除年齡和性別因素影響。

目前，聽(tīng)障兒童語(yǔ)訓(xùn)康復(fù)取得了階段性成果[10]，但盡管如此，聽(tīng)障兒童與正常兒童聽(tīng)覺(jué)能力在許多方面仍存在較大差距。有研究表明，雙耳雙模干預(yù)(CIHA)可以有效地整合人工耳蝸和助聽(tīng)器高頻和低頻聽(tīng)覺(jué)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)，從而最大程度地提升聽(tīng)障兒童聽(tīng)覺(jué)及語(yǔ)言能力康復(fù)的效果。語(yǔ)前聾聽(tīng)障兒童的發(fā)音在一定程度上可以反映其聽(tīng)覺(jué)及語(yǔ)言康復(fù)的效果[5，11]，目前康復(fù)機(jī)構(gòu)常采用主觀性評(píng)分的方法對(duì)聽(tīng)障兒童進(jìn)行言語(yǔ)清晰度測(cè)試，需要三級(jí)人員(一般4人)評(píng)分，測(cè)試較為繁瑣，對(duì)于語(yǔ)訓(xùn)半年以上的聽(tīng)障兒童也較易達(dá)到“天花板效應(yīng)”，因而實(shí)際臨床應(yīng)用受限。本研究借助現(xiàn)代語(yǔ)音聲學(xué)分析技術(shù)，可客觀而精確地反映CIHA兒童元音的基頻和共振峰特性并進(jìn)行量化，同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)其發(fā)音的缺陷并指導(dǎo)如何改進(jìn)。

基頻(F0)是聲帶振動(dòng)的固有頻率，聽(tīng)覺(jué)感知上反映音調(diào)的高低，其對(duì)聲調(diào)以及噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別分析尤為有益[12]。從本研究結(jié)果看，CIHA組與健聽(tīng)組兒童基頻無(wú)顯著差異，與國(guó)內(nèi)外的有關(guān)報(bào)道基本一致[13，14]；分析其原因，一是該年齡段兒童的喉部生理結(jié)構(gòu)發(fā)育基本相似；二是經(jīng)過(guò)半年以上的專業(yè)語(yǔ)訓(xùn)，發(fā)音時(shí)，CIHA兒童對(duì)聲帶振動(dòng)的控制可以與正常兒童一致；三是與F0多集中于低頻有關(guān)，CIHA組兒童均為先天性重度及以上的感音神經(jīng)性耳聾，低頻區(qū)尚有殘余聽(tīng)力(≤55 dB HL)，因而CIHA組兒童通過(guò)配戴助聽(tīng)器，其低頻聽(tīng)力可以得到有效補(bǔ)償[15，16]；四是平時(shí)語(yǔ)訓(xùn)的過(guò)程中,低頻聲較高頻聲易于習(xí)得，且本研究?jī)山M兒童在老師的協(xié)助引導(dǎo)下，均能按要求很好地配合完成測(cè)試，因而CIHA組兒童基頻值與健聽(tīng)組無(wú)顯著差異。

本研究結(jié)果顯示，CIHA組兒童發(fā)元音/a/、/o/、/i/的三個(gè)共振峰頻率平均值與健聽(tīng)組無(wú)明顯差別，原因可能為：一是元音/a/、/o/、/i/常出現(xiàn)于日常生活中較常用的單音節(jié)詞中，在發(fā)音時(shí)雙唇的圓展、舌位的前后以及高低都比較自然、簡(jiǎn)單、易學(xué)，自然開(kāi)口狀態(tài)下即可發(fā)出，而且發(fā)音一般都較為準(zhǔn)確；因此，CIHA兒童容易習(xí)得該三個(gè)元音的正確發(fā)音方式[17]。二是從共振峰頻譜上看，3個(gè)元音的第一到第三共振峰頻率約為400～3 900 Hz，CIHA兒童的一側(cè)配戴助聽(tīng)器可以提供有效的低頻補(bǔ)償[15]，另一側(cè)植入人工耳蝸則可以提供有效的高頻補(bǔ)償，除可實(shí)現(xiàn)雙耳總和效應(yīng)外，兩者優(yōu)勢(shì)還可互補(bǔ)，從而為CIHA兒童的聆聽(tīng)頻率范圍奠定了基礎(chǔ)。

根據(jù)Delattre[18]報(bào)道，共振峰與舌位及軟腭間的關(guān)系為F1同舌位高低成負(fù)相關(guān)，F(xiàn)2同舌的前后伸縮成正相關(guān)，F(xiàn)3同軟腭升降成正相關(guān)。本組對(duì)象中，CIHA組兒童元音/e/的三個(gè)共振峰頻率均比健聽(tīng)組兒童低，提示本組CIHA兒童發(fā)/e/音較/a/、/o/、/i/音困難；由于發(fā)/e/音時(shí)舌位靠后偏低，軟腭偏低，唇形與舌位都需矯正，語(yǔ)訓(xùn)過(guò)程中，聽(tīng)障兒童發(fā)/e/音時(shí)開(kāi)口度應(yīng)再大點(diǎn)，舌位還需要再靠前且低一些，軟腭還需再抬升一些，唇形還要再扁一點(diǎn)，才能接近正常兒童的發(fā)音方式(圖1)，最終達(dá)到“發(fā)音更準(zhǔn)確，語(yǔ)言訓(xùn)練效果更好，講話言語(yǔ)更清晰”目的[19，20]。

圖1 舌面元音舌位圖

元音/u/、/ü/的F1頻率大致在380～450 Hz之間，CIHA兒童借助一側(cè)耳配戴助聽(tīng)器可實(shí)現(xiàn)低頻區(qū)的聽(tīng)覺(jué)補(bǔ)償，故CIHA兒童發(fā)/u/、/ü/音的F1較CI植入兒童改善[21]。文中結(jié)果顯示CIHA組兒童發(fā)元音/u/、/ü/的第一共振峰與健聽(tīng)組兒童基本相近，表明CIHA兒童發(fā)/u/、/ü/音時(shí)舌位高低大致正常，較CI植入兒童[19]有所改善，可能與CIHA兒童低頻區(qū)聽(tīng)力得到有效補(bǔ)償有關(guān)。但從文中結(jié)果看，CIHA組兒童發(fā)/u/、/ü/音的F2、F3與健聽(tīng)兒童仍相差異較大，且個(gè)體差異大(其標(biāo)準(zhǔn)方差較健聽(tīng)兒童大2倍及以上)，可能與CIHA兒童往往較易出現(xiàn)舌前位或后位聚焦以及喉音聚焦等因素有關(guān)[22，23]；因而，CIHA兒童對(duì)/u/、/ü/音的發(fā)音方式把握更為困難，表現(xiàn)出音調(diào)明顯異常，字音不清，故在語(yǔ)訓(xùn)中，要特別注意/u/、/ü/音發(fā)音時(shí)的舌位和口型變化，糾正并強(qiáng)化其雙唇的圓展、舌位前后以及高低等。

語(yǔ)音聲學(xué)分析技術(shù)可精確而客觀地反映嗓音基頻和元音共振峰特性，在實(shí)際語(yǔ)訓(xùn)中，憑肉眼往往無(wú)法觀察到受訓(xùn)者的舌位情況，借助語(yǔ)音聲學(xué)分析技術(shù)則可以彌補(bǔ)這一不足，并且還可實(shí)時(shí)跟蹤顯示嗓音基頻和元音共振峰變化，以便發(fā)現(xiàn)受訓(xùn)者發(fā)音方式的錯(cuò)誤，并及時(shí)糾正，進(jìn)而提高語(yǔ)音的精準(zhǔn)度[24]。本研究結(jié)果說(shuō)明，通過(guò)與健聽(tīng)兒童的基頻和共振峰比較，發(fā)現(xiàn)聽(tīng)障兒童與健聽(tīng)之間的差異，利用舌位與共振峰的關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正聽(tīng)障兒童的發(fā)音方式，對(duì)提高CIHA兒童的語(yǔ)訓(xùn)效果有指導(dǎo)意義。

本研究不足之處在于，CIHA組使用的CI言語(yǔ)編碼策略未能統(tǒng)一，使用的助聽(tīng)器品牌、型號(hào)和驗(yàn)配公式也未能做到統(tǒng)一，進(jìn)而可能對(duì)本研究結(jié)果造成一定的影響或偏差。不同品牌的CI和/或HA以及其相應(yīng)的編碼策略和/或驗(yàn)配公式是否會(huì)影響CIHA兒童的康復(fù)效果，有待今后進(jìn)一步研究。