漢語聲調(diào)對(duì)感音神經(jīng)性聽力損失患者噪聲下語句識(shí)別的作用*

王哲 楊柳 董瑞娟 王媛 陳靜 王碩

漢語是聲調(diào)語言，以不同聲調(diào)區(qū)分同一音節(jié)的不同語義，所以聲調(diào)在單音節(jié)言語識(shí)別中起著非常重要的作用。然而，有研究顯示，由于聲韻母信息的存在，且聽覺系統(tǒng)下行傳導(dǎo)機(jī)制(top-down)在言語感知中的調(diào)節(jié)機(jī)制，所以聽力正常人在安靜環(huán)境下，聲調(diào)對(duì)語句識(shí)別的作用隨之減弱[1,2]；而增加背景噪聲后，聲調(diào)對(duì)語句識(shí)別的作用明顯加強(qiáng)[3,4]。2018年，本課題組初步研究了言語聲調(diào)在感音神經(jīng)性聽力損失(SNHL)患者噪聲下言語識(shí)別中的意義，結(jié)果顯示與聽力正常人相比，SNHL患者在聆聽沒有聲調(diào)線索語句時(shí)的言語識(shí)別率顯著下降，說明聲調(diào)信息對(duì)聽障患者感知言語更為重要[5,6]。因此，本研究擬進(jìn)一步觀察言語聲調(diào)信息對(duì)不同聽力損失程度SNHL患者及聽神經(jīng)病譜障礙(ANSD)患者感知言語的影響，并初步探討言語聲調(diào)信息在ANSD患者感知言語中的重要性。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象 聽力正常組10例，男5例，女5例，平均年齡22.5 ±1.02歲，雙側(cè)0.5～4 kHz平均聽閾7.75±3.43 dB HL；SNHL組38例，男20例，女18例，平均年齡36.92±12.38歲，其中輕度聽力損失10例，雙側(cè)平均氣導(dǎo)聽閾31.87±5.59 dB HL，中度聽力損失18例，雙側(cè)平均氣導(dǎo)聽閾51.88±5.28 dB HL，重度10例，雙側(cè)平均氣導(dǎo)聽閾64.65±4.87 dB HL；ANSD組4例，男3例，女1例，平均年齡30.75±11.30歲，雙側(cè)平均聽閾33.90±4.16 dB HL。所有受試者年齡均在15～55歲，聽力損失者雙側(cè)聽閾曲線均為平坦型且基本對(duì)稱；全部受試者母語及日常交流用語均為漢語普通話；本研究經(jīng)北京市耳鼻咽喉科研究所倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2言語感知測(cè)試材料 本研究采用漢語普通話噪聲下言語測(cè)試句表(Mandarin hearing in noise test, MHINT)作為自然聲調(diào)言語測(cè)試材料,平聲調(diào)言語測(cè)試材料由一名男播音員僅用一聲聲調(diào)來錄制MHINT句子中的所有內(nèi)容。噪聲下言語測(cè)試采用兩種背景噪聲，分別為波動(dòng)性噪聲—雙人語噪聲(two-talker babbles, TTB)和穩(wěn)態(tài)噪聲—語譜噪聲(speech-shaped noise, SSN)，其中雙人語噪聲是由一男一女兩名播音員同時(shí)朗讀的無語義語句；語譜噪聲由白噪聲經(jīng)過言語譜濾波后處理獲得。噪聲下語句測(cè)試采用+5 dB信噪比(signal to noise ratio, SNR)。

1.3言語感知測(cè)試方法 所有測(cè)試均在隔聲室進(jìn)行，選取壓耳式耳機(jī)(sennheiser HD 280 pro)，使用MATLAB軟件將兩種語料與安靜和兩種噪聲模式組合為六種模式并播放，分別為安靜自然聲調(diào)模式、安靜平聲調(diào)模式、TTB自然聲調(diào)模式、TTB平聲調(diào)模式、SSN自然聲調(diào)模式、SSN平聲調(diào)模式。為使受試者熟悉測(cè)試方法，正式測(cè)試前先進(jìn)行練習(xí)，每種模式一句，共六句。言語聲播放強(qiáng)度為每位受試者最舒適聆聽強(qiáng)度，噪聲強(qiáng)度為最舒適聆聽強(qiáng)度減5 dB。正式測(cè)試為每個(gè)模式10句話，每句話10個(gè)字；六種模式隨機(jī)順序播放，且每種模式語句隨機(jī)抽選，每個(gè)句子僅播放一次，囑受試者仔細(xì)辨別，復(fù)述所聽到的內(nèi)容，聽不清播放語句時(shí)，受試者可以進(jìn)行聯(lián)想和猜測(cè)；測(cè)試全程大約需要30分鐘。由測(cè)試人員對(duì)比播放語句與受試者復(fù)述內(nèi)容，標(biāo)記錯(cuò)誤或丟失字詞，每個(gè)模式下正確率=正確字?jǐn)?shù)/總字?jǐn)?shù)×100%。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 24.0對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示該樣本符合正態(tài)分布，采用多因素方差分析的統(tǒng)計(jì)方法觀察聲調(diào)模式、噪聲模式、聽力損失程度及類型對(duì)語句識(shí)別的影響。另外，對(duì)SNHL受試者進(jìn)行回歸分析，觀察雙耳平均聽閾與不同模式下語句識(shí)別得分的相關(guān)關(guān)系，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。

2 結(jié)果

各組安靜及TTB、SSN噪聲下自然聲調(diào)和平聲調(diào)語句識(shí)別率見表1，多因素方差分析結(jié)果顯示，聲調(diào)模式、噪聲模式與聽力損失程度及性質(zhì)都是影響語句識(shí)別的主要因素(P<0.01)。其中，聲調(diào)模式與聽力損失分類存在交互作用(P<0.01)，噪聲模式與聽力損失分類存在交互作用(P<0.01)。

表1 各組受試者安靜、TTB、SSN噪聲下自然聲調(diào)和平聲調(diào)語句識(shí)別率

2.1聲調(diào)模式對(duì)語句識(shí)別的影響 無論是安靜還是兩種噪聲環(huán)境下，對(duì)于聽力正常受試者，自然聲調(diào)與平聲調(diào)的語句識(shí)別正確率無顯著差異(P>0.05)；對(duì)于SNHL受試者，自然聲調(diào)語句識(shí)別正確率均顯著高于平聲調(diào)語句識(shí)別正確率(P<0.05)，且聽力損失程度越重，差異越明顯(P<0.05)。ANSD受試者安靜環(huán)境下平聲調(diào)語句識(shí)別能力較自然聲調(diào)語句識(shí)別能力顯著下降(P<0.05)。

2.2不同噪聲對(duì)語句識(shí)別的影響 聽力正常受試者，兩種噪聲模式與安靜環(huán)境下的語句識(shí)別率均無明顯差異(P>0.05)，均接近100%。輕、中、重度聽力損失SNHL受試者，TTB比SSN對(duì)其語句識(shí)別的影響更大(P<0.05)，SSN模式與TTB模式下自然聲調(diào)語句識(shí)別率的差值隨聽力損失程度加重而增大(P<0.05)，輕、中、重度聽力損失組依次為6%、16%和20%；平聲調(diào)語句識(shí)別率的差值輕、中、重度聽力損失組依次為15%、9%和12%。ANSD受試者噪聲下語句識(shí)別率接近或等于零，出現(xiàn)地板效應(yīng)(floor effect)。

2.3聽力損失程度對(duì)語句識(shí)別的影響 如圖1所示，對(duì)于SNHL受試者，隨著聽力損失程度加重，其自然聲調(diào)語句識(shí)別率和平聲調(diào)語句識(shí)別率與聽力損失整體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。對(duì)于ANSD受試者，在安靜環(huán)境下，其平聲調(diào)語句識(shí)別率與重度SNHL受試者相似，而在噪聲環(huán)境下，其語句識(shí)別能力喪失。

圖1 語句識(shí)別率與雙耳平均聽閾的相關(guān)關(guān)系

3 討論

2019年Li等[6]的研究對(duì)比了一組聽力正常受試者和一組SNHL受試者(20例)，在安靜環(huán)境下和5 dB信噪比的噪聲環(huán)境下聆聽自然聲調(diào)語句與平聲調(diào)語句識(shí)別率的差異，結(jié)果顯示，在噪聲環(huán)境下SNHL受試者正確識(shí)別平聲調(diào)語句的能力較識(shí)別自然聲調(diào)語句的能力大約下降20%左右，而聽力正常受試者無差異。一方面提示，SNHL受試者聽覺系統(tǒng)抗噪能力顯著差于聽力正常受試者；另一方面提示，聲調(diào)信息在聽力損失受試者噪聲環(huán)境下感知語句時(shí)提供了更重要的作用。本研究結(jié)果表明，對(duì)于感音神經(jīng)性聽力損失患者，聲調(diào)信息在語句識(shí)別中的作用比聽力正常受試者更顯著，特別是在噪聲環(huán)境下；這與本課題組2019年的初步研究結(jié)果一致[6]。

本研究結(jié)果顯示安靜環(huán)境下，對(duì)于輕度聽力損失受試者，缺失聲調(diào)信息導(dǎo)致的語句識(shí)別率從99.67%下降到96.89%，平聲調(diào)語句識(shí)別率與自然聲調(diào)語句識(shí)別能力沒有顯著差別；但對(duì)于重度聽力損失受試者而言，缺失聲調(diào)信息導(dǎo)致語句識(shí)別率從84.89%，下降到57.56%，提示聽力損失程度越重，聲調(diào)信息在語句識(shí)別中的作用越重要。這可能由于聲調(diào)信息在漢語言語識(shí)別中承載語義，在感知言語時(shí)聲調(diào)信息被當(dāng)做言語信息識(shí)別，因此聲調(diào)的存在為言語識(shí)別貢獻(xiàn)了冗余線索。對(duì)于輕度聽力損失受試者而言，其聽力損失程度對(duì)言語聲母和韻母識(shí)別造成的影響并不十分顯著，盡管聲調(diào)信息缺失，但他們?nèi)钥山柚渌哉Z信息進(jìn)行識(shí)別。此外，相較聲母和韻母而言，聲調(diào)信息是言語中最不容易受干擾的因素[7]，即便是重度聽力損失患者只要聲音強(qiáng)度足夠大，仍可達(dá)到80%左右的識(shí)別率。推測(cè)，當(dāng)去除語句中的聲調(diào)信息后，重度聽力損失患者可能損失了原本可依賴幫助其識(shí)別言語的重要線索，故語句識(shí)別能力出現(xiàn)顯著退化。

盡管本研究中納入的ANSD受試者例數(shù)較少，然而其語句識(shí)別率與SNHL者比較已展現(xiàn)顯著差別，4例ANSD患者0.5～4 kHz的平均聽閾在輕度聽力損失范圍，其在安靜環(huán)境下聆聽自然聲調(diào)語句識(shí)別率可達(dá)90%左右；然而，當(dāng)聲調(diào)信息缺失后，ANSD患者安靜下的語句識(shí)別率與重度SNHL患者者相近，提示對(duì)于ANSD患者聲調(diào)信息在語句識(shí)別中同樣具有很重要的作用。此外，本研究顯示ANSD患者在噪聲環(huán)境下語句識(shí)別能力幾乎喪失，這與SNHL患者的表現(xiàn)有顯著差別。研究已闡明ANSD患者使用精細(xì)結(jié)構(gòu)信息的能力幾乎缺失[8,9]，而精細(xì)結(jié)構(gòu)信息在噪聲環(huán)境下言語識(shí)別中起著重要作用[10]，因此，ANSD患者普遍存在噪聲環(huán)境下言語感知差的現(xiàn)象。然而，本研究中ANSD受試者數(shù)量較少，且不同個(gè)體間差異較大，未來將納入更多ANSD受試者，并測(cè)試其時(shí)域信息處理能力，以觀察ANSD患者的時(shí)域信息處理能力與其缺失聲調(diào)信息后言語識(shí)別能力的關(guān)系。

此外，本研究結(jié)果顯示，對(duì)于SNHL患者，波動(dòng)性噪聲對(duì)語句識(shí)別的影響比穩(wěn)態(tài)噪聲更大，與前期研究結(jié)果[5,6]一致。這與噪聲對(duì)聽力正常人的影響模式是相反的，聽力正常人在波動(dòng)性噪聲下的言語識(shí)別能力較穩(wěn)態(tài)噪聲下更強(qiáng)，這可能是因?yàn)槁犃φＨ说穆犛X系統(tǒng)存在掩蔽釋放(masking release)的能力，受試者能夠從波動(dòng)性噪聲(例如TTB)的瞬時(shí)時(shí)域信息變化中提取言語聲信息來幫助他們進(jìn)行噪聲下的語句識(shí)別[10]；而感音神經(jīng)性聽力損失患者精細(xì)結(jié)構(gòu)感知能力隨力損失程度加重顯著下降[11]，雙人語噪聲不但存在聲音能量的掩蔽，同時(shí)存在語義掩蔽，兩者同時(shí)影響聽力損失患者的言語識(shí)別能力，使其波動(dòng)性噪聲下的言語識(shí)別能力更差。

總之，言語的聲調(diào)信息在感音神經(jīng)性聽力損失患者言語識(shí)別中具有重要作用，隨著聽力損失程度加重，作用愈發(fā)重要。耳蝸性病變與蝸后病變聽力損失患者，聲調(diào)信息在語句識(shí)別中的意義也不相同，缺少聲調(diào)信息后，安靜環(huán)境下ANSD患者的言語識(shí)別能力與重度聽力損失SNHL患者相近，噪聲環(huán)境下言語識(shí)別能力基本喪失。