语后聋人工耳蜗植入患者音乐音调感知能力的评价

王硕 董瑞娟 李靖 周芸 亓贝尔 陈雪清 莫玲燕 刘博

·听力康复·

语后聋人工耳蜗植入患者音乐音调感知能力的评价

王硕1董瑞娟1李靖1周芸1亓贝尔1陈雪清1莫玲燕1刘博1

目的 探讨语后聋成人人工耳蜗使用者感知音乐音调的能力。方法 使用慕尼黑音乐经验问卷（Munich music questionnaire，MUMU）评估12例听力正常受试者（听力正常组，男5例，女7例）与12例人工耳蜗使用者（人工耳蜗组，男5例，女7例）的年龄与音乐经验的匹配程度。使用Fitzgerald等开发的人工耳蜗音乐评估软件（MuSIC）中的音调辨差阈值测试、旋律辨别与和弦辨别测试评估人工耳蜗使用者的音乐音调感知能力。结果听力正常组与人工耳蜗组的年龄与音乐经验相匹配。人工耳蜗组F3调的音调辨差阈值平均为16.2个1／4音，C4调的音调辨差阈值平均为6.2个1／4音，均显著高于听力正常组（P＜0.05）。人工耳蜗组的旋律辨别测试平均正确率为69.8%，和弦辨别测试的平均正确率为72.4%，与听力正常组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。人工耳蜗组耳蜗植入前助听器使用时间与其植入后聆听音乐的经验均与其音调辨差阈值显著相关（P＜0.05）。结论语后聋成人人工耳蜗使用者的音调辨差阈值显著高于听力正常人，但个体差异较大，其音乐音调感知能力与人工耳蜗植入前助听器佩戴时间以及植入后聆听音乐的经验相关。

语后聋； 人工耳蜗； 音乐感知； 音调； 1／4音

人工耳蜗技术已在我国开展十余年，已使逾万计的重度感音神经性听力损失患者重回有声世界［1～3］。但是国内外研究显示，当今的多导人工耳蜗技术在为患者提供了较为理想的言语理解能力时，在音调感知（pitch perception）能力方面仍存在缺陷，从而导致声调语言使用人群在言语声调感知方面的不足［4～6］及人工耳蜗使用者音乐感知的障碍［7～11］。目前，针对人工耳蜗使用者音乐感知能力评估的研究主要集中在国外，主要研究对象为语后聋成人人工耳蜗使用者［7～11］。研究发现人工耳蜗使用者音调辨差阈值（pitch discrimination interval threshold）普遍显著高于听力正常人群，且个体差异大，得分在1～12个半音（semitone）之间［7］。我国就人工耳蜗使用者音乐能力感知方面的研究较少，2004年冯永等［12］使用钢琴演奏的“happy birthday”用来评估2名语后聋与8名语前聋人工耳蜗使用者的音调辨别能力，两组对象音调差异辨别阈值均显著高于其同龄对照的听力正常组。2010年平利川等［13］编辑了一套音乐评估材料，包括音调辨差阈值、音调方向辨别与旋律轮廓识别测试，他们对3名成人人工耳蜗使用者进行了评估，发现人工耳蜗使用者此三项能力均较听力正常者差。

由于测试材料等因素的影响，目前国内尚未见人工耳蜗使用者音乐感知能力较为全面的报道。本研究旨在使用人工耳蜗音乐评估软件（musical sounds in cochlear implants，MuSIC）［14］及慕尼黑音乐经验问卷（Munich music questionnaire，MUMU）［15］系统地评估语后聋成人人工耳蜗使用者感知音乐音调的能力，报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 听力正常组12名（男5例，女7例），年龄18～57岁，平均36.8±12.2岁，双耳各频率听阈均小于20 dB HL。语后聋成人人工耳蜗使用组（人工耳蜗组，均为单侧植入）12名（男5例，女7例），年龄19～53岁，平均36.6±11.4岁，均植入美国AB公司的HiRes 90 K型人工耳蜗，佩戴Harmony言语处理器，使用Clear－Voice言语编码策略。人工耳蜗组的详细情况见表1。所有受试者均同意参加本研究。

1.2 测试材料、设备及方法 所有受试者测试前均详细讲解，使之熟悉测试方法与步骤。受试者首先完成MUMU问卷的填写，然后在其最适聆听强度下进行音调感知能力的测试，测试时间约40分钟。

表1 人工耳蜗使用者年龄、性别、病程及人工助听装置使用时间

1.2.1 慕尼黑音乐经验问卷 此问卷用于评估成年人工耳蜗使用者在人工耳蜗植入术前及术后聆听音乐的经验和行为。问卷包括25个问题，其中21个问题需要人工耳蜗使用者进行单项或多项选择（如：喜欢什么类型的音乐？），4个问题需要人工耳蜗使用者从1～10得分中进行选择。针对人工耳蜗使用者音乐经验的问题主要包括：“是否经常聆听音乐？”，“是否经常唱歌？”，“是否经常弹奏乐器？”，对于这三个问题，给分标准为1分（很少）至10分（经常），受试者从听力损失前、听力损失后植入人工耳蜗前及植入人工耳蜗后三个时期分别给出得分。此外，由于对听力正常受试者的音乐经验也需要评估，以便使本研究中听力正常组与人工耳蜗组的音乐经验相匹配，故正常组使用时，删除了MUMU问卷中与人工耳蜗和听力损失相关的问题与选项，因此，针对听力正常组的MUMU问卷共包括21个问题，其中同样含上述三个音乐经验问题，采用同样的评分标准评估其音乐经验。

1.2.2 音调感知能力测试 选用MuSIC测试软件中的音调辨差阈值、旋律辨别及和弦辨别测试人工耳蜗使用者音乐音调感知能力。

音调辨差阈值测试：选取两个目标测试频率即弦乐器演奏的F3调（音调频率为175 Hz）和长笛演奏的C4调（音调频率为262 Hz），频率辨差值在1～26个1／4音（quartertone）间变动，针对F3调的1／4音为5 Hz，针对C4调的1／4音为7.5 Hz。要求受试者听到两个音后分辨两个音的高低，进行二选一的选择。若选择错误，频率辨差值增大1个1／4音，反之减小1个1／4音，直到获得能够感知有别于两个目标测试音的最小频率辨差值，即为F3与C4调的音调辨差阈值。

旋律辨别：选取软件库中的12对旋律辨别测试条目，包括由大提琴演奏的条目17、27和97，由钢琴演奏的条目10、55和80，由长笛演奏的条目5、55和95，以及由小提琴演奏的条目5、55和95。每一条目中包含两个不同的旋律片段，选取的12对测试条目中从相差一个半音到相差2个倍频程不等。每对旋律片段具有相同的节奏，没有歌词信息，受试者每聆听完一对测试条目，进行二选一的选择，判断两个旋律是否相同。计算正确辨别率，即正确辨别条目数／12×100%。

和弦辨别：和弦通常是指几个音按照一定的规则结合构成，一起弹奏。选取软件库中的9对和弦辨别测试条目，包括条目1、2、3、18、31、32、33、49和51，每对测试条目包含两个不同的和弦片段，选取的9对测试条目中从同时弹奏2个音至同时弹奏4个音不等。受试者每聆听完一对测试条目，进行二选一的选择，判断两个和弦是否相同。计算正确辨别率，即正确辨别条目数／9×100%。

1.2.3 测试设备 所有受试者均在最适聆听强度下进行音乐测试。安装有MuSIC测试软件的笔记本电脑与扬声器相连，听力正常受试者双耳佩戴MADSEN TDH－50P输出耳机，双耳同时聆听测试内容，人工耳蜗使用者在声场中聆听由扬声器播放的测试内容。

1.3 统计学方法 使用SPSS 15.0软件进行数据统计分析。ANOVA方差分析两组受试者间年龄及音乐经验是否匹配；使用One－sample Kolmogorov－Smirnov检验分析听力正常组和人工耳蜗组C4音调辨差阈值测试结果呈非正态分布，故使用Mann－Whitney U方法对两组间C4音调辨差阈值测试得分进行比较；2 Samples－t检验分析两组间F3音调辨差阈值、旋律辨别及和弦辨别测试结果的差异。Pearson相关性检验分析人工耳蜗受试者三种音乐测试结果间是否具有相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 受试者间年龄及音乐经验比较 从MUMU问卷调查结果看，两组受试者的年龄与音乐经验差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。因此，本研究的听力正常组与人工耳蜗组的年龄与音乐经验相匹配。

表2 听力正常组和人工耳蜗组MUMU问卷中音乐经验分值比较

表2 听力正常组和人工耳蜗组MUMU问卷中音乐经验分值比较

是否经常组别是否经常聆听音乐是否经常唱歌弹奏乐器听力正常组7.6±2.5 4.9±2.5 3.6±2.1人工耳蜗组6.8±3.1 5.5±3.0 3.0±3.3 P值0.532 0.647 0.539

2.2 各项音调感知能力测试结果 表3显示人工耳蜗组F3、C4音调辨差阈值均与听力正常组差异有统计学意义（P＜0.05），且个体差异较大，其中5例（41.67%，5／12）人工耳蜗受试者的两项音调辨差阈值均与听力正常受试者接近；旋律辨别、和弦辨别测试结果两组间差异无统计学意义（P＞0.05）；人工耳蜗组F3音调辨差阈值、旋律辨别与和弦辨别测试结果两两间无显著相关性（P＞0.05）。

表3 正常组和人工耳蜗组MuSIC测试结果比较

图1 人工耳蜗组助听器使用时间与F3音调辨差阈值和旋律分辨率的关系及植入耳蜗后聆听音乐的经验与F3音调辨差阈值的关系

2.3 影响音调感知能力的因素 从图1中可见人工耳蜗组患者助听器使用时间与其F3音调辨差阈值呈显著负相关（P＜0.05），与旋律辨别测试结果呈显著正相关（P＜0.05），人工耳蜗组患者人工耳蜗植入后聆听音乐的经验与F3音调辨差阈值呈显著负相关（P＜0.05）。

3 讨论

本研究目的在于评价语后聋成年人工耳蜗使用者感知音乐音调的能力，结果显示，本研究中的12名成年人工耳蜗使用者的F3、C4音调辨差阈值显著高于听力正常受试者，而旋律分辨与和弦分辨测试结果两组间差异无统计学意义。

音调识别能力是音乐感知能力的基础。2002年，Gfeller等［8］报道46名人工耳蜗使用者的音调辨差阈值分布在1～24个半音之间（1个半音等于2个1／4音），平均值为7.6个半音，而与其对照的听力正常组音调辨差阈值平均为1.1个半音。Nimmons等［16］对8名人工耳蜗使用者进行了音调辨差阈值的测试，发现目标音为F＃3（185 Hz）的音调辨差阈值在1～9个半音之间，目标音为C4的音调辨差阈值在1～11.5个半音之间，目标音为E4（330 Hz）的音调辨差阈值在1～9个半音之间。2011年，Brockmeier等［11］使用MuSIC软件对31名德国成人人工耳蜗使用者进行音乐感知能力的评估，发现以钢琴弹奏的目标音为C4的平均音调辨差阈值为20.6个1／4音，以弦乐器弹奏的目标音为A4（440 Hz）的平均音调辨差阈值为16.7个1／4音。本研究结果与上述研究结果基本一致，即成人人工耳蜗音调辨差阈值大致在1～12个半音之间，且个体差异较大［7］。

Gfeller等［8］报道49例人工耳蜗受试者中8例与听力正常人音调辨差阈值相似，占16%；Wang等［17］报道16名人工耳蜗使用者中2人（12.5%）的音调辨差阈值在听力正常受试者阈值范围内。本研究结果显示，12名人工耳蜗使用者中5人（41.67%）的F3和C4两项音调辨差阈值均与听力正常受试者相似，该比例高于上述研究，原因可能是本研究中的12名人工耳蜗使用者均为语后聋成人患者，且人工耳蜗使用时间均在8个月以上，较上述研究中的受试者具有更好的同质性。此外，本研究只观察了12名人工耳蜗使用者，例数较少，在今后的工作中将继续观察更大样本量的人工耳蜗使用者的音乐音调感知能力。

本研究旋律辨别测试中的旋律片段具有相同节奏感，没有歌词等信息，且这些旋律对于我国受试者并不熟悉，因此受试者只能通过感知音调的变化，分辨旋律的异同。Brockmeier等［11］的研究中选取了MuSIC软件中的126对旋律辨别测试项，音调变化从1个半音到2个倍频程，难度等级分为7级，结果显示听力正常人可以辨别音调变化在1个半音的两个旋律（难度7级），而人工耳蜗使用者只能辨别难度3级的两个音调旋律的差异。因此，人工耳蜗使用者的旋律辨别能力显著低于听力正常人群，这也与前期研究［17，18］相一致。而本研究中12名人工耳蜗使用者的旋律辨别能力与听力正常人相比无显著差异，其主要原因在于本次研究中只选用了MuSIC音乐评价软件中的12对旋律辨别测试项，其中5对旋律的音调差别在2个八度（24个半音），3对旋律的音调变化在1个八度（12个半音），4对旋律的音调差别在1个半音；而音调辨差阈值测试表明人工耳蜗使用者的音调辨差阈值平均在3～8个半音，因此人工耳蜗受试者基本可以辨别音调变化在1个八度以上的两个旋律，导致本研究中人工耳蜗旋律辨别测试得分较高。在今后的研究中，将使用难度等级更多的旋律辨别测试项评价人工耳蜗使用者的旋律辨别能力。

和弦辨别测试也是一种音调感知测试。本研究中使用的和弦辨别测试项是同时由2～4个音一起演奏的旋律。文中结果可见，12名人工耳蜗使用者和弦辨别平均正确率在72.4%，这与Brockmeier等［11］报道的人工耳蜗使用者73%的和弦辨别正确率相似，该作者认为与音调辨差阈值和旋律辨别测试相比，和弦辨别测试对人工耳蜗使用者而言相对较易。这可能是由于和弦中同时出现几个音形成了复杂的声信号，同时刺激了耳蜗的几个电极，形成的刺激模式能够提供足够的信息量，有利于区别两个和弦音。然而，本研究中听力正常受试者的得分较Brockmeier等［11］报道的结果约低15%，而两个研究中听力正常受试者的音调辨差阈值与旋律辨别测试结果并无明显区别，推测可能是由于Brockmeier等［11］研究中的受试者是德国人，其音乐文化十分丰富，因此，与国人相比，德国人可能具有更丰富的音乐聆听经验，在和弦辨别测试中占有优势。

此外，本研究还发现人工耳蜗使用者植入耳蜗前佩戴助听器的时间与植入后聆听音乐的经验均与其音调感知能力呈显著相关，这与前期的研究结果［11，17］一致，提示人工耳蜗植入前选配和使用助听器对于人工耳蜗使用者更好地感知音调可能十分重要，同时佩戴人工耳蜗后对于音乐的喜好可能也是影响其音调感知能力的因素之一。由于本研究中人工耳蜗使用者例数较少，在今后的研究中将扩大样本继续观察相关因素对人工耳蜗使用者音调感知的影响。

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（2011－12－12收稿）

（本文编辑 李翠娥）

Music Pitch Perception in PostIinguaIIy－Deafened AduIt CochIear ImpIant Users

Wang Shuo，Dong Ruijuan，Li Jing，Zhou Yun，Qi Beier，Chen Xueqing，Mo Lingyan，Liu Bo
（Beijing Institute of OtoIaryngoIogy，Department of OtoIaryngoIogy Head and Neck Surgery，Beijing Tongren HospitaI，CapitaI MedicaI University，Key Laboratory of OtoIaryngoIogy Head and Neck Surgery，Ministry of Education，Beijing，100730，China）

Objective To evaluate the ability of music pitch perception by postlingually－deafened adult cochlear implant users.Methods Twelve normal－hearing and 12 adult cochlear implant users participated in this study.Munich music questionnaire（MUMU）was used to match the age and music experience between normalhearing and cochlear implant subjects.Pitch discrimination threshold，melody discrimination，and chord discrimination measurements in Musical Sounds in Cochlear Implants（MuSIC）test battery were used to assess the pitch perception ability for both normal－hearing and cochlear implant users.ResuIts Normal－hearing listeners met the matching criteria in terms of the age and music experience before hearing loss of the cochlear implant subjects.For cochlear implant subjects，the average pitch discrimination threshold at F3 was 16.2 quarter tone，and the average pitch discrimination threshold at C4 was 6.2 quarter tone.Both these thresholds were significantly higher than those for normal－hearing subjects（P＞0.05）.The average scores of melody discrimination test and chord discrimination test for cochlear implant subjects was 69.8%and 72.4%，respectively.The performance of both melodyand chorddiscrimination tests was not significantly different from normal－hearing subjects.Both duration of hearing aid use and the music experience after cochlear implantation were found to be correlated with pitch discrimination ability of cochlear implant users.ConcIusion Post－lingually deafened cochlear implant subjects on average performed significantly poorer in pitch discrimination tasks in comparison with normal－hearing listeners，but with a large variability.

Postlingually－deafened； Cochlear implant； Music perception； Pitch； Quarter tone

10.3969／j.issn.1006－7299.2012.06.017

时间：2012－7－20 16：13

R764.5

A

1006－7299（2012）06－0569－05

* 国家自然科学基金（81070796）、科技部国际合作课题（2009DFA32200）、北京市自然基金（7122034，7123210）、首都医科大学附属北京同仁医院科研基金（2012－YJJ－003）资助

1 首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科，北京市耳鼻咽喉科研究所，耳鼻咽喉头颈科学教育部重点实验室（首都医科大学）（北京 100730）

王硕，女，北京人，助理研究员，博士，研究方向为听力与言语感知评价。

刘博（Email：trliubo＠139.com）

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20120720.1613.013.html