語速及語料對學(xué)齡前人工耳蝸植入兒童音調(diào)的影響

劉晉宣 汪梅梅，3 司武亮 邵綺凡 萬勤 黃昭鳴

聽障兒童由于聽覺系統(tǒng)出現(xiàn)各種器質(zhì)性及功能性問題導(dǎo)致不同程度的聽力損失，嚴(yán)重影響了兒童的語言溝通能力。盡管進(jìn)行了適當(dāng)?shù)穆犃ρa(bǔ)償或重建，其言語聽覺能力仍與普通兒童存在一定差異。其中重度及以上感音神經(jīng)性耳聾兒童由于耳蝸基底膜和毛細(xì)胞損傷，聽覺-言語反饋鏈的作用出現(xiàn)異常，對音段音位及超音段音位的感知和分辨能力下降，不能有效對言語聲中的音調(diào)、響度、語調(diào)及清晰度進(jìn)行加工分析[1]，因而難以通過聽感準(zhǔn)確地調(diào)整自身音調(diào)，據(jù)統(tǒng)計(jì)約有55%的聽障兒童存在音調(diào)異常現(xiàn)象[2]。與普通兒童相比，聽障兒童發(fā)聲時(shí)更容易出現(xiàn)音調(diào)過高、音調(diào)變化過大和粗糙聲等問題[3]。

音調(diào)指人主觀聽感上的聲音高低，通常用客觀參數(shù)平均言語基頻(mean speaking fundamental frequency，MSF0)反映音調(diào)的高低，它表示聲帶每秒鐘振動(dòng)次數(shù)的均值，與聲帶的張力、質(zhì)量及單位質(zhì)量的長度有關(guān)，MSF0數(shù)值越大，音調(diào)越高。除此之外，基頻標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation fundamental frequency，SDF0）和基頻范圍（RangeF0）也是反映音調(diào)特征的聲學(xué)參數(shù)，其中RangeF0表示F0（基頻）的最大值與最小值之差，反映言語基頻的變化范圍。聽障兒童的F0和SDF0顯著高于同齡段的健聽兒童，且不同聽力補(bǔ)償和重建方式對嗓音F0和SDF0有顯著影響[4]，但3～6歲兒童的F0和SDF0不受年齡和性別影響[5-7]。

聽障兒童在音調(diào)方面存在高音調(diào)及音調(diào)變化過大的現(xiàn)象，而音調(diào)問題會(huì)進(jìn)一步影響說話時(shí)的韻律及言語清晰度，甚至是溝通交流，因此盡早介入音調(diào)干預(yù)尤為重要。除了改善聲帶本身的發(fā)聲方式外，其他可以影響音調(diào)的外部因素也值得我們關(guān)注，其中說話語速[8]、語料中包含的元音[9-11]、句類[12]以及語料類型[13]都會(huì)對音調(diào)產(chǎn)生一定影響，因而本文將探究不同語速及語料對學(xué)齡前人工耳蝸植入兒童音調(diào)的影響，其中語料包含不同句類和元音。

2　對象與方法

2.1　對象

選取上海市靜安區(qū)小小虎幼稚園和上海市閔行區(qū)啟英幼兒園的學(xué)齡前植入人工耳蝸兒童及普通兒童各16名，年齡5～6歲，平均（5.7±1.1）歲，兩組性別和年齡一一匹配。其中人工耳蝸組要求聽力重建達(dá)到最適和適合水平，康復(fù)時(shí)間為半年以上，聽覺分辨能力評估得分達(dá)到80%以上，聽力和智力正常，能理解實(shí)驗(yàn)要求，日常生活中以使用漢語普通話為主。健聽組要求無發(fā)聲器官疾病，聽力和智力正常，日常生活中以使用漢語普通話為主。所有被試在測試期間均無上呼吸道感染或過敏等癥狀。

2.2　方法

2.2.1材料 句類實(shí)驗(yàn)中的語料采用丁迎春[12]在語調(diào)研究中的陰平語料“哥哥搬冬瓜”，包括陳述、祈使和疑問三種句類語氣下的標(biāo)準(zhǔn)音。語速實(shí)驗(yàn)選取學(xué)齡前普通兒童15名（7名女生，8名男生）錄制標(biāo)準(zhǔn)音。分別以快速、慢速和中等語速從1數(shù)到10。計(jì)算每種語速下15名兒童的平均語速，選出語速最接近平均語速且語音清晰的聲音樣本作為正式實(shí)驗(yàn)中的語速標(biāo)準(zhǔn)音。研究表明[14，15]，學(xué)齡前兒童的語速在性別上沒有顯著性差異，因而選擇正常兒童標(biāo)準(zhǔn)語速時(shí)不考慮性別因素，擇優(yōu)統(tǒng)一選擇一組聲音樣本作為標(biāo)準(zhǔn)音。元音實(shí)驗(yàn)中語料以幻燈片的方式呈現(xiàn)在電腦上，每頁呈現(xiàn)一個(gè)元音字母，分別為/a/、/o/、/e/、/i/、/u/、/ü/。

2.2.2實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)開始前由一名經(jīng)過培訓(xùn)的主試向兒童講解指導(dǎo)語，句類和語速實(shí)驗(yàn)中要求被試先聽一遍標(biāo)準(zhǔn)音，然后模仿錄音說三遍（要求表達(dá)出對應(yīng)句類的語氣以及語速）；元音實(shí)驗(yàn)中要求被試先看幻燈片呈現(xiàn)的元音字母，然后以自然舒適的音調(diào)響度讀出對應(yīng)元音，維持2秒，各重復(fù)三遍。明確指導(dǎo)語后，主試播放實(shí)驗(yàn)材料，并用Dr.SpeechTM實(shí)時(shí)言語測量儀進(jìn)行錄音，背景噪聲控制在40 dB SPL以內(nèi)，采樣精度選擇16 bits，低通濾波選擇20 kHz，放大倍數(shù)選擇25 dB，采樣頻率選擇44100 Hz，將聲音樣本分別命名后保存。采用SoundForge軟件剪輯聲音樣本中不清楚、不完整或有雜音的部分，選擇最優(yōu)的兩遍錄入Dr.SpeechTM軟件，分析得出參數(shù)數(shù)據(jù)，并記錄于表格。

2.2.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 兩組被試的年齡做獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，人工耳蝸組和健聽組的年齡無顯著性差異（P=0.87＞0.05）。采用三個(gè)兩因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別以語速、句類和元音作為被試內(nèi)變量，均以被試類型為被試間變量，以MSF0、SDF0和RangeF0三個(gè)聲學(xué)參數(shù)作為因變量。用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

3　結(jié)果

3.1　語速對兩組兒童的音調(diào)影響

兩組兒童在三種語速下聲學(xué)參數(shù)的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示，被試類型對MSF0（P=0.314＞0.05）、SDF0（P=0.579＞0.05）、RangeF0（P=0.449＞0.05）的主效應(yīng)均不顯著。語速對MSF0的主效應(yīng)不顯著（P=0.342＞0.05），MSF0從高到低依次為快速＞中速＞慢速；語速對SDF0的主效應(yīng)極其顯著（P=0.005＜0.01），其中慢速（P=0.002＜0.01）、中速（P=0.006＜0.01）極顯著大于快速，但慢速和中速間無顯著差異（P=0.235＞0.05）；語速對RangeF0的主效應(yīng)極其顯著（P=0.000＜0.01），慢速和中速狀態(tài)下的RangeF0極顯著大于快速（P=0.000＜0.01）。被試類型與語速對MSF0（P=0.885＞0.05）、SDF0（P=0.223＞0.05）、RangeF0（P=0.29＞0.05）的交互效應(yīng)均不顯著。

3.2　句類對兩組兒童的音調(diào)影響

兩組兒童在三種句類下聲學(xué)參數(shù)的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示，被試類型對MSF0（P=0.153＞0.05）、SDF0（P=0.129＞0.05）、RangeF0（P=0.518＞0.05）的主效應(yīng)均不顯著。句類對MSF0的主效應(yīng)極其顯著（P=0.000＜0.01），被試類型與句類對MSF0（P=0.081＞0.05）的交互效應(yīng)不顯著，其中疑問句的MSF0極顯著大于祈使句和陳述句（P=0.000＜0.01），祈使句極顯著大于陳述句（P=0.000＜0.01）；句類對SDF0的主效應(yīng)極其顯著（P=0.000＜0.01），且被試類型和句類的交互效應(yīng)極其顯著（P=0.007＜0.01），進(jìn)一步進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果見圖1。普通兒童表達(dá)疑問句的SDF0極顯著大于陳述句和祈使句（P=0.000＜0.01），而人工耳蝸兒童在三種句類下的SDF0無顯著性差異（P＞0.05）。兩組兒童在陳述句（P=0.779＞0.05）和祈使句（P=0.945＞0.05）中不存在顯著性差異，在疑問句中，普通兒童的SDF0顯著大于人工耳蝸兒童（P=0.013＜0.05）；句類對RangeF0的主效應(yīng)顯著（P=0.015＜0.05），被試類型與句類對RangeF0（P=0.194＞0.05）的交互效應(yīng)不顯著，疑問句的RangeF0顯著高于陳述句（P=0.035＜0.05），極顯著高于祈使句（P=0.003＜0.01）。

表1　不同語速下兩類兒童聲學(xué)參數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（±s，Hz）

表1　不同語速下兩類兒童聲學(xué)參數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（±s，Hz）

人工耳蝸組 普通組MSF0 　SDF0 　RangeF0 　MSF0 　SDF0 RangeF0快速 　293.03±48.54 　40.17±12.33 　239.31±102.31 279.42±41.02 　36.32±8.96 　186.15±48.26慢速 　280.02±75.9 　47.86±19.04 　331.27±78.55 　266.84±22.53 　41.94±6.43 　331.79±96.07中速 　283.6±35.76 　46.36±18.47 　337.25±90.54 　274.38±19.53 　49.22±16.32 　342.09±103.6

表2　不同句類下兩類兒童聲學(xué)參數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（±s，Hz）

表2　不同句類下兩類兒童聲學(xué)參數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（±s，Hz）

人工耳蝸組 　普通組MSF0 　SDF0 RangeF0 　MSF0 　SDF0 　RangeF0陳述 　294.24±32.76 　28.59±8.66 　189.66±80.85 　270，71±30.56 　27.67±9.69 　166.65±67.33祈使 　319.37±37.34 　32.56±11.96 　166.02±65.82 　298.63±28.56 　32.84±10.35 　184.87±57.44疑問 　323.69±35.98 　37.91±13.63 　201.94±75.3 　321.77±38.14 　54.78±21.54 　238.42±80.05

3.3　元音對兩組兒童的音調(diào)影響

兩組兒童在六個(gè)元音下聲學(xué)參數(shù)的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示，被試類型對MSF0（P=0.605＞0.05）、SDF0（P=0.11＞0.05）的主效應(yīng)不顯著，但對RangeF0的主效應(yīng)顯著（P=0.027＜0.05），人工耳蝸兒童的RangeF0顯著大于普通兒童。元音對MSF0的主效應(yīng)極其顯著（P=0.005＜0.01）。多重比較結(jié)果如表4所示，/a/的MSF0顯著低于/e/、/i/、/u/、/ü/的MSF0（P＜0.05）；/o/的MSF0顯著低于/u/的MSF0（P＜0.05）；元音對SDF0的主效應(yīng)不顯著（P=0.074＞0.05）；元音對RangeF0的主效應(yīng)顯著（P=0.01＜0.05）。多重比較結(jié)果如表5所示，/a/和/o/的RangeF0顯著小于/e/、/u/、/ü/的RangeF0。被試類型與元音對MSF0（P=0.068＞0.05）、SDF0（P=0.42＞0.05）、RangeF0（P=0.307＞0.05）的交互效應(yīng)均不顯著。

圖1　被試類型和句類對SDF0的交互效應(yīng)

4　討論

4.1　語速對兩組兒童的音調(diào)影響

語速是影響音調(diào)的因素之一，語速較慢會(huì)使整體音調(diào)降低[8]。兩類兒童的MSF0順序?yàn)椋嚎欤局校韭?，這是由于快速說話時(shí)喉部較為緊張，聲帶張力變大，音調(diào)升高；慢速說話時(shí)聲帶較為放松，張力變小，因而音調(diào)較低；中等語速介于快速和慢速之間。兩類兒童之間無顯著性差異，盡管本實(shí)驗(yàn)中聽障兒童存在高音調(diào)發(fā)聲習(xí)慣，但由于他們的言語聽覺康復(fù)效果較好，聽覺分辨能力接近于普通兒童，因此高音調(diào)特征并不明顯。人工耳蝸兒童在中等語速下的音調(diào)和普通兒童最接近，這可能是由于中等速度屬于生活中最為常用的語速，在康復(fù)訓(xùn)練中多以這種語速進(jìn)行言語矯治，因此處于最為舒適的發(fā)音過程。相比之下，慢速和快速需要更多的發(fā)聲控制能力，使得喉頸部肌肉緊張度提高，容易出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)陌l(fā)聲方式。聽障兒童由于缺乏有效的聽覺反饋，發(fā)音調(diào)節(jié)反射出現(xiàn)異常，容易在起音階段出現(xiàn)呼吸與發(fā)聲不協(xié)調(diào)的情況[16]，常表現(xiàn)為硬起音，進(jìn)而使得音調(diào)升高。

表3　不同元音下兩類兒童聲學(xué)參數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（±s，Hz）

人工耳蝸組 普通組M S F 0 　S D F 0 R a n g e F 0 　M S F 0 　S D F 0 　R a n g e F 0 a 　3 0 9.9 2±5 4.1 7 　1 6.4 5±9.1 3 　1 0 0.5 5±7 0.5 2 　2 7 5.9 5±7 6.1 7 　1 3.1 4±5.3 6 　8 5.8 4±3 5.9 2 o 　3 1 0.6 1±4 8.6 8 　1 4.5±5.9 　8 1.2 8±3 6.4 5 　3 0 4.8 3±4 5.2 8 　1 8.2 8±1 8.4 7 　1 0 5.5±7 0 e 　3 1 0.5 4±4 0.3 6 　1 9.3 2±1 3.4 6 　1 0 1.4 7±6 1.5 1 　3 2 0.9 2±4 9.0 2 　3 0.7 3±3 2 　1 6 8.2 1±1 0 1.1 7 i 　3 1 4.8 9±3 0.2 7 　1 7.1 1±7.4 3 　1 0 3.4 2±5 5 　3 1 2.2 6±4 0.8 4 　2 1.0 8±1 4.7 4 　1 3 7.9 3±8 3.0 3 u 　3 2 6.1 1±4 3.6 　1 9.9±8.4 6 　1 2 1.8 8±8 6.5 　3 1 5.6 9±4 4.5 1 2 4.4±1 4 1 5 5.3 4±8 5.8 ü 　3 1 9.3 9±3 8.0 2 　1 9.8 8±1 0.0 1 　1 1 7±6 4.0 6 　3 1 6.3 6±4 4.3 5 　2 3.1 5±9.5 2 　1 5 4.5 2±8 2.0 7

表4　不同元音的MSF0多重比較

表5　不同元音的RangeF0多重比較

研究表明語速可以顯著影響SDF0和RangeF0，快速說話狀態(tài)下音調(diào)的變化較為平穩(wěn)，而在中速和慢速狀態(tài)下音調(diào)波動(dòng)較大，這是由于語速放慢使得音調(diào)變化范圍擴(kuò)大，語速較快會(huì)使音調(diào)變化范圍縮小[8]。以往研究表明聽障兒童存在音調(diào)變化過大的現(xiàn)象，本文結(jié)果提示音調(diào)干預(yù)過程中可以選擇較慢的語速以減少音調(diào)變化幅度。

4.2　句類對兩組兒童的音調(diào)影響

不同句類用于表達(dá)各種語氣，音高是區(qū)分語氣變化的重要因素之一。實(shí)驗(yàn)中音調(diào)由高到低依次為：疑問句＞祈使句＞陳述句，從句類的整體音高層次看，陳述句和祈使句屬于低調(diào)階語調(diào)，疑問句屬于高調(diào)階語調(diào)[17]，因此陳述句的音高走勢是下降的，而疑問句是上升的[18]，尤其在沒有疑問詞的疑問句中表現(xiàn)明顯[19]。兩類兒童在疑問句中的音調(diào)差異最小，丁迎春[12]的語調(diào)研究提到聽障兒童在表達(dá)疑問句時(shí)的升調(diào)幅度要遠(yuǎn)低于普通兒童，人工耳蝸植入兒童本身存在高音調(diào)特征，縮小了兩類兒童的差異。實(shí)驗(yàn)中有一部分兒童未能表達(dá)出疑問語氣，這可能與以下兩點(diǎn)原因有關(guān)。一方面由于在日常的言語輸入環(huán)境中，家長和言語康復(fù)師多以直接教授為主，不常鼓勵(lì)兒童主動(dòng)提問，導(dǎo)致其采用疑問句提問的語用交流行為滯后[20]；另一方面，本次實(shí)驗(yàn)中疑問句語料“哥哥搬冬瓜”屬于是非類疑問句中的無疑問結(jié)構(gòu)問句[21]，即在句中句尾都沒有疑問詞。阮呂娜[22]、王韞佳等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，疑問詞所擔(dān)負(fù)的疑問信息要多于語調(diào)本身的疑問信息，因而缺少疑問詞的無疑問結(jié)構(gòu)問句會(huì)使兒童在聽感上傾向于把疑問句判斷為陳述句。人工耳蝸兒童和普通兒童在祈使句中的音調(diào)相差最大，吳力菡[17]在有關(guān)漢語語調(diào)的合成聽辨實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，從聽感上區(qū)分陳述句與祈使句的關(guān)鍵因素是音長，而音高排在第二位。由于祈使句比陳述句在語速上更為急促，音長較短，聽障兒童在模仿祈使句時(shí)主要通過提高語速以表達(dá)祈使句的語氣，快速語速進(jìn)一步導(dǎo)致音調(diào)的升高，因而顯著高于陳述句的音調(diào)。

普通兒童疑問句的SDF0顯著高于聽障兒童，這是由于前文提到的聽障兒童在表達(dá)疑問句時(shí)升調(diào)幅度沒有普通兒童明顯。兩類兒童疑問句的MSF0和RangeF0顯著大于陳述句和祈使句。阮呂娜[22]研究提到，疑問句不僅通過句末而是依靠整句的音高表達(dá)語調(diào)，因而疑問句的音調(diào)最高；其研究表明不帶疑問結(jié)構(gòu)的疑問句音高范圍要小于陳述句，與本文的結(jié)果不一致，這可能是兒童難以充分表達(dá)出疑問語氣的高音點(diǎn)和低音點(diǎn)所導(dǎo)致的。臨床中可以采用疑問句的語料干預(yù)音調(diào)變化過于單一、沒有起伏的兒童以擴(kuò)大音調(diào)的變化范圍。

4.3　元音對兩組兒童的音調(diào)影響

元音是由氣流通過聲門引起聲帶振動(dòng)發(fā)出有規(guī)律的聲波，再經(jīng)過沒有明顯阻塞的聲道而形成的，發(fā)音過程中發(fā)聲器官的肌肉均衡緊張，形成不同大小的共振腔體[23]，下頜與舌等發(fā)聲器官的運(yùn)動(dòng)變化會(huì)間接影響到元音的音高。本研究中，兒童在元音/a/的MSF0顯著低于/e、i、u、ü/；元音/o/的MSF0顯著低于/u/。我們通常從舌頭的前后及上下位置的角度劃分舌位，舌背與上顎的距離代表口腔開合度的大小，即舌位的高低；舌頭隆起時(shí)舌高點(diǎn)與齒門的距離代表舌位的前后[23]。董倩倩[9]在對元音音高的研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)音時(shí)舌位較低、靠前的元音音高低于發(fā)音時(shí)舌位較高、靠后的元音。本文中舌位處于最低的/a/的MSF0要顯著低于舌位較高以及舌位較后的元音。這是由于相比于發(fā)高元音，發(fā)低元音時(shí)舌位較低，舌骨對聲帶的牽拉較小，聲帶張力較小因而振動(dòng)速度變慢，音調(diào)變低。

兩類兒童在高元音和低元音的整體比較上基本遵循前人的研究結(jié)論，其中在發(fā)元音/ü/時(shí)兩類兒童的MSF0相差最小，這可能與漢語元音發(fā)展規(guī)律中前高圓唇元音習(xí)得較晚有關(guān)。石峰等[24]對元音研究中發(fā)現(xiàn)，/ü/是7個(gè)漢語一級(jí)元音中最晚習(xí)得的，對于學(xué)齡前兒童，同時(shí)維持圓唇及舌前位兩個(gè)動(dòng)作較有難度，容易顧此失彼導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不到位，因而發(fā)音時(shí)元音偏移較大。本實(shí)驗(yàn)中的學(xué)齡前普通兒童可能在元音/ü/的掌握方面也存在發(fā)音不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因而兩類兒童差異不大。

被試間和元音間的SDF0均沒有顯著差異，這是由于本文選取元音的穩(wěn)定段進(jìn)行聲學(xué)分析，因而音調(diào)較為平穩(wěn)。人工耳蝸兒童的RangeF0顯著大于普通兒童，這是因?yàn)槁犝蟽和囊粽{(diào)變化范圍較大[3]，聲音聽起來不如普通兒童平穩(wěn)。與MSF0的結(jié)果相似，RangeF0也表現(xiàn)出低元音小于高元音的特征，由于MSF0與RangeF0都可以反映聲帶振動(dòng)快慢的能力，聲帶緊張度改變的同時(shí)既影響了平均振動(dòng)次數(shù)也影響了最大和最小振動(dòng)次數(shù)。提示在音調(diào)訓(xùn)練中選擇不同的元音語料也會(huì)影響到聽障兒童的音調(diào)水平。

5　總結(jié)

本研究的結(jié)果表明語速、句類及元音語料對學(xué)齡前人工耳蝸植入兒童的音調(diào)均有影響，具體體現(xiàn)在音調(diào)及音調(diào)變化幅度與范圍上存在一定差異。目前臨床上常用的音調(diào)矯治方法多為促進(jìn)治療法中的音調(diào)訓(xùn)練，重讀治療法以及結(jié)合聽覺能力的訓(xùn)練，但從音調(diào)影響因素的角度出發(fā)的訓(xùn)練較少?；诒疚牡慕Y(jié)論，后續(xù)研究將集中在控制語速及語料對音調(diào)的影響，進(jìn)一步制定針對性的干預(yù)策略。

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