聽障患者輔音的聲學(xué)分析

郭晶　劉勇智.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)03級研究生.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院耳鼻咽喉科

·聽力語言康復(fù)評估專輯·

聽障患者輔音的聲學(xué)分析

郭晶1劉勇智2
1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)2013級研究生
2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院耳鼻咽喉科

耳聾對于聽障患者最不利的影響之一，就是妨礙他們語言的形成和發(fā)展［1］。目前對于聽障患者言語能力發(fā)展變化的研究較多，而對于發(fā)聲情況的聲學(xué)分析研究相對較少，漢語中有許多方言同普通話的發(fā)音方法及發(fā)音部位區(qū)別較大。輔音的聲學(xué)分析很多，本文主要對聽障患者的普通話的輔音聲學(xué)分析方法進(jìn)行初步總結(jié)。

輔音；聲學(xué)分析；言語康復(fù)

聽覺性言語障礙是指由于聽功能障礙，患者缺乏聽覺對發(fā)聲的反饋?zhàn)饔?，?dǎo)致發(fā)音部位，氣流方向等不準(zhǔn)確，發(fā)音動作的不協(xié)調(diào)。對于聽障患者，聽覺感知是語言產(chǎn)生的先決條件［2］，因此及早進(jìn)行聽覺干預(yù)就變得尤為重要。目前，對于聽障患者的研究多集中在聽覺識別方面［3-5］，而對發(fā)音的聲學(xué)分析研究較少，只有了解聽障患者言語的特點(diǎn)，才能為言語康復(fù)及評估提供客觀依據(jù)［6］。

輔音在語音學(xué)中一般定義是：有阻礙的音。其聲學(xué)特征與發(fā)音部位及發(fā)音方法有著密切的聯(lián)系，漢語中輔音比元音更影響言語可懂度［7，8］。聽障患者對于輔音的發(fā)音錯誤常見的有：1.輔音替代2.輔音遺漏或歪曲3.氣息控制不同步4.輔音鼻音化［6］。

嗓音分析軟件有多種，但最根本的方法是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)［9］計(jì)算出言語內(nèi)容及特征的差別，可以補(bǔ)充主觀聽覺評價(jià)的不足，因而是一種更加客觀精確的評價(jià)方法［10-11］。輔音的語圖模式是嗓音分析的一種，其主要是由三種語圖模式組成：橫杠表示輔音的（聲帶顫動）嗓音段；沖直條表示短暫的爆發(fā)音段；亂紋表示延續(xù)的嗓音段。這三種模式能夠反映一切輔音的聲學(xué)特征。因此許多學(xué)者都利用語圖模式對部分輔音進(jìn)行研究，黃菊［12］研究20例配戴助聽器的聾兒，提取聾兒塞擦音（z、c、zh、ch、j、q）各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析結(jié)果表明，聾兒掌握塞音比掌握擦音容易，掌握擦音比掌握塞擦音容易，掌握不送氣音比掌握送氣音容易。聾兒對塞擦音的發(fā)音部位運(yùn)用得很不準(zhǔn)確。孫莉等［13］對30名4-6歲聽障兒童濁輔音/m/、/ n/、/l/、/r/進(jìn)行客觀測量，并與同年齡段健聽兒童進(jìn)行比對。結(jié)果表明：4-6歲年齡段的聽障兒童對于濁輔音/m/、/n/己基本習(xí)得，而/l/、/r/的正確率較健聽兒童低。此外還可以利用語圖模式計(jì)算出嗓音起始時(shí)間（voice onset time，VOT）、過渡音征（transition cue，T）、強(qiáng)頻集中區(qū)（concentrated frequency area）等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析。本文對上述參數(shù)進(jìn)行初步總結(jié)。

1　嗓音起始時(shí)間

在輔音發(fā)音方法的測評方面目前主要集中在對嗓音起始時(shí)間（VOT）的研究上。嗓音起始時(shí)間是指輔音與元音連接時(shí)發(fā)音器官交替活動，即塞音、塞擦音除阻開始與聲帶顫動開始的時(shí)間過程。VOT可以是正值、負(fù)值和零值。它是區(qū)別清和濁輔音、塞音和塞擦音、送氣塞音和不送氣塞音的重要聲學(xué)參量［8］。

早在80多年以前，Hudgins［14］就對重度及極重度聽障患者的濁輔音發(fā)音參數(shù)進(jìn)行研究，最先從語言中區(qū)分清輔音的爆破音，并且得出嗓音起始時(shí)間（VOT）。在此40年后Lisker和Abramson［15］研究證實(shí)了VOT不但適用于英語的研究，而且還適用于其他語言。

國外對于語前聾及語后聾患者嗓音起始時(shí)間的研究較早，而后轉(zhuǎn)向?qū)β犝匣颊甙l(fā)聲時(shí)的呼吸、異常的發(fā)聲及言語清晰度進(jìn)行研究。在對語前聾及語后聾患者的研究中發(fā)現(xiàn)，這兩類患者的清輔音和濁輔音的VOT均呈現(xiàn)下降趨勢，而且受試者對于濁輔音同源的清輔音有替代現(xiàn)象［16-18］。然而一些人工耳蝸植入者認(rèn)為他們的清濁發(fā)音與同年齡未植入人工耳蝸的聽障患者相比無明顯變化［19，20］。這些患者在發(fā)聲時(shí)都能產(chǎn)生阻礙口腔內(nèi)壓力及跨聲門壓下降的力，而這一現(xiàn)象需要進(jìn)行VOT的對比才能客觀地進(jìn)行評判。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的發(fā)聲是看不到的，因此嗓音起始時(shí)間是評估聽障患者發(fā)聲情況的一個重要的客觀聲學(xué)參數(shù)。

Tobey等［21］和Fourakis［22］研究都表明植入人工耳蝸兩年的患兒其VOT較植入前均有所延長。其中四名植入人工耳蝸兩年或更長時(shí)間的患兒其嗓音起始時(shí)間值在正常范圍內(nèi)。這表明人工耳蝸植入對聽障患者的發(fā)聲是有影響的。Anjali R Kant等［23］對15名重度感音神經(jīng)性聾患兒與同年齡的聽力正常的兒童進(jìn)行對比，結(jié)果表明/b/的嗓音起始時(shí)間與聽力正常的兒童相比有顯著性差異。Liker等［24］發(fā)現(xiàn)人工耳蝸植入兒童/s/和/∫/的嗓音頻率重疊，塞擦音的VOT延長，有些兒童有錯誤的發(fā)音及替代。對于人工耳蝸植入前的患兒送氣塞音的VOT時(shí)長與不送氣塞音的VOT時(shí)長比例在4倍左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常兒童（正常兒童為10倍），所以針對聽障患兒的發(fā)聲問題，提高送氣音與不送氣音VOT時(shí)長的比例，有利于對聽障患兒的言語康復(fù)進(jìn)行干預(yù)及評估［25］。

對人工耳蝸植入前和植入后分別進(jìn)行VOT和發(fā)音方法的測量，結(jié)果表明VOT與發(fā)音方法有明顯的相關(guān)性［26，27］。比較開機(jī)前后VOT的變化，能夠直接反映出人工耳蝸植入患者的發(fā)音變化。在使用人工耳蝸一年后，患者能夠發(fā)出更多的濁輔音［28-30］。語前聾兒童在人工耳蝸植入前，送氣和不送氣塞音的VOT均縮短，送氣塞音尤為明顯，經(jīng)人工耳蝸植入術(shù)后，患兒可利用聽覺反饋調(diào)節(jié)發(fā)音方法，VOT均延長，有些患兒的VOT值接近正常。對講普通話的人工耳蝸植入者的輔音發(fā)音方法進(jìn)行研究后認(rèn)為：在人工耳蝸植入后，塞音是最先被掌握且發(fā)音方法的正確率最高的輔音；隨后分別是：鼻音、塞擦音、擦音，而邊音是最難掌握的發(fā)音方法，且正確率最低。因此對于講普通話的聽障患者來說，人工耳蝸更有利于其對發(fā)音方法的掌握［31-33］。

劉勇智［34］對30例不同年齡段植入人工耳蝸的語前聾兒童的嗓音起始時(shí)間進(jìn)行分析。并按照年齡分為低齡組和高齡組。按照開機(jī)時(shí)間距第一次測試時(shí)間各分為兩組，即開機(jī)時(shí)間大于1年和小于1年組。結(jié)果表明：在首次測試開機(jī)時(shí)間小于一年的低齡兒童VOT多為明顯低于正常對照組，這一結(jié)果與Peng等人的研究一致［35］。在對高年齡組兒童的輔音聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析后得出：不送氣塞擦音/b/、/d/，送氣塞音/ p/，不送氣塞擦音/j/的VOT高于正常對照組，而其余異常輔音的VOT無顯著性差異，這一點(diǎn)與Peng等人的研究并不完全相同。在首次測試開機(jī)時(shí)間大于一年的兒童中，VOT更接近正常對照。不同年齡段兒童對輔音發(fā)音方法的掌握并不相同［34］。當(dāng)耳蝸開機(jī)時(shí)間超過一年后，兩組兒童對輔音的掌握出現(xiàn)了差異。高齡組兒童對輔音的掌握又優(yōu)于低齡兒童。異常的VOT基本都低于正常對照組。有研究表明［34］這是由于言語產(chǎn)生的掌握還同兒童一定的言語認(rèn)知能力相關(guān)。言語表達(dá)能力及認(rèn)知水平的提高是動態(tài)的過程，早期植入的低齡兒童隨著年齡及言語能力的增長最后仍可能表現(xiàn)出優(yōu)于較晚植入的高齡兒童的言語能力，但這還有待于對語前聾人工耳蝸植入術(shù)后患兒進(jìn)行長期深入的研究。

2　強(qiáng)頻集中區(qū)

強(qiáng)頻集中區(qū)是反映輔音發(fā)音部位的聲學(xué)參數(shù)，Halle［36］最早對塞音的強(qiáng)頻集中區(qū)進(jìn)行分析，結(jié)果表明雙唇音/p/的主要能量集中在500-1500Hz的低頻區(qū)，也有研究表明人工耳蝸植入者的/p/中心頻率在1.156kHz，在正常范圍之內(nèi)。Anjali R Kant等［23］研究也表明聽障兒童的爆破音的中心頻率，塞音的強(qiáng)頻集中區(qū)，噪音/s/的中心頻率均與正常兒童相比無顯著性差異。

3　過渡音征

過渡音征反映了發(fā)音器官從輔音部位轉(zhuǎn)移到元音部位的運(yùn)動過程（或元音到輔音）。過渡音征的走向有升有降是由于輔音和元音的發(fā)音部位連接起來所造成的，如果兩者無差別，音征走向就趨向“平”，如有差別，就有“升”有“降”。聾兒在拼合塞擦音和元音的過程中，舌位移動的正確率較低。從聲學(xué)上看，發(fā)塞擦音時(shí)，判斷其舌位移動信息在語圖中是“過渡音征”。根據(jù)音征的變化，判斷出聾兒在發(fā)塞擦音時(shí)，舌位移動得是否正確；根據(jù)音軌，判斷出聾兒的發(fā)音部位是否正確。利用過渡音征這一聲學(xué)參數(shù)，黃菊等［12］研究表明聾兒對塞擦音發(fā)音部位的掌握很不準(zhǔn)確，在輔元拼合時(shí)，舌體的移動也非常不靈活。不同元音的F2（第二共振峰）頻率高低不同，但其過渡音征走勢都指向同一音軌，這個音軌的頻率基本上就是指向輔音強(qiáng)頻集中區(qū)的。有研究表明［12］從發(fā)音部位看，聾兒發(fā)音部位后置所占的比率最大，占43.71%；發(fā)音部位前置占12.76%。Hedrick M等［37］對8名5-8歲植入人工耳蝸兒童進(jìn)行摩擦音/ su/-/∫u/和塞音/pu/-/tu/的過渡音征進(jìn)行分析，結(jié)果表明人工耳蝸植入兒童摩擦音與塞音的過渡音征相比無顯著性差異。

4　輔音時(shí)長

輔音時(shí)長在輔音中具有區(qū)別特征的作用。測量方法是從除阻點(diǎn)至嗓音起始的時(shí)間。有研究表明［34］，人工耳蝸植入者的輔音時(shí)長一般都低于正常人，隨著植入人工耳蝸的時(shí)間的延長，輔音時(shí)長逐漸增加，有的甚至基本接近正常。

由于輔音較多且復(fù)雜，國內(nèi)外對于輔音的聲學(xué)研究主要集中在對正常嗓音，方言，喉部疾病、腭裂、腦癱、帕金森病等方面的研究，對于聽障患者的輔音聲學(xué)分析研究較少，綜合了發(fā)音部位和發(fā)音方法兩方面內(nèi)容的研究更不多見。

從以上內(nèi)容可以看出，同國外研究相比，我國對聽障患者的聲學(xué)分析較為落后，只有充分了解聽障患者的言語特點(diǎn)，才能制定出更為客觀的言語康復(fù)方案，使聽障患者的言語矯治更加有效［6，8］。

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An acoustic analysis of consonants in mandarin speaking patients with hearing impairment

Guo Jing1，Liu Yongzhi2
Department of Otorhinolaryngology，Inner Mongolia People's Hospital，Inner Mongolia Medical University，Huhehaote 010010，China*

Liu YongzhiEmail：liuding620@aliyun.com

Deafness in hearing impaired patients is a major adverse effect and interferes with their speech production and development[1].While there is increased research on deaf patients'verbal ability,there are limited reports on acoustic analysis of their voices.Many dialects in the Chinese language have distinctively different pronunciation than mandarin Chinese and a number of approaches for acoustic analysis of consonants exist.This article is a preliminary summary on patients who speak mandarin Chinese.

consonant；acoustic analysis；speech rehabilitation

R764.44

A

1672-2922（2015）04-635-4

2015-10-12）

10.3969/j.issn.1672-2922.2015.04.014

國家自然基金項(xiàng)目（81168128）

郭晶，碩士研究生，研究生在讀，研究方向：耳科學(xué)

劉勇智，Email：liuding620@aliyun.com