听障患者辅音的声学分析

郭晶　刘勇智.内蒙古医科大学03级研究生.内蒙古自治区人民医院耳鼻咽喉科

·听力语言康复评估专辑·

听障患者辅音的声学分析

郭晶1刘勇智2
1.内蒙古医科大学2013级研究生
2.内蒙古自治区人民医院耳鼻咽喉科

耳聋对于听障患者最不利的影响之一，就是妨碍他们语言的形成和发展［1］。目前对于听障患者言语能力发展变化的研究较多，而对于发声情况的声学分析研究相对较少，汉语中有许多方言同普通话的发音方法及发音部位区别较大。辅音的声学分析很多，本文主要对听障患者的普通话的辅音声学分析方法进行初步总结。

辅音；声学分析；言语康复

听觉性言语障碍是指由于听功能障碍，患者缺乏听觉对发声的反馈作用，导致发音部位，气流方向等不准确，发音动作的不协调。对于听障患者，听觉感知是语言产生的先决条件［2］，因此及早进行听觉干预就变得尤为重要。目前，对于听障患者的研究多集中在听觉识别方面［3-5］，而对发音的声学分析研究较少，只有了解听障患者言语的特点，才能为言语康复及评估提供客观依据［6］。

辅音在语音学中一般定义是：有阻碍的音。其声学特征与发音部位及发音方法有着密切的联系，汉语中辅音比元音更影响言语可懂度［7，8］。听障患者对于辅音的发音错误常见的有：1.辅音替代2.辅音遗漏或歪曲3.气息控制不同步4.辅音鼻音化［6］。

嗓音分析软件有多种，但最根本的方法是利用计算机技术［9］计算出言语内容及特征的差别，可以补充主观听觉评价的不足，因而是一种更加客观精确的评价方法［10-11］。辅音的语图模式是嗓音分析的一种，其主要是由三种语图模式组成：横杠表示辅音的（声带颤动）嗓音段；冲直条表示短暂的爆发音段；乱纹表示延续的嗓音段。这三种模式能够反映一切辅音的声学特征。因此许多学者都利用语图模式对部分辅音进行研究，黄菊［12］研究20例配戴助听器的聋儿，提取聋儿塞擦音（z、c、zh、ch、j、q）各项声学参数进行分析结果表明，聋儿掌握塞音比掌握擦音容易，掌握擦音比掌握塞擦音容易，掌握不送气音比掌握送气音容易。聋儿对塞擦音的发音部位运用得很不准确。孙莉等［13］对30名4-6岁听障儿童浊辅音/m/、/ n/、/l/、/r/进行客观测量，并与同年龄段健听儿童进行比对。结果表明：4-6岁年龄段的听障儿童对于浊辅音/m/、/n/己基本习得，而/l/、/r/的正确率较健听儿童低。此外还可以利用语图模式计算出嗓音起始时间（voice onset time，VOT）、过渡音征（transition cue，T）、强频集中区（concentrated frequency area）等相关参数进行进一步的分析。本文对上述参数进行初步总结。

1　嗓音起始时间

在辅音发音方法的测评方面目前主要集中在对嗓音起始时间（VOT）的研究上。嗓音起始时间是指辅音与元音连接时发音器官交替活动，即塞音、塞擦音除阻开始与声带颤动开始的时间过程。VOT可以是正值、负值和零值。它是区别清和浊辅音、塞音和塞擦音、送气塞音和不送气塞音的重要声学参量［8］。

早在80多年以前，Hudgins［14］就对重度及极重度听障患者的浊辅音发音参数进行研究，最先从语言中区分清辅音的爆破音，并且得出嗓音起始时间（VOT）。在此40年后Lisker和Abramson［15］研究证实了VOT不但适用于英语的研究，而且还适用于其他语言。

国外对于语前聋及语后聋患者嗓音起始时间的研究较早，而后转向对听障患者发声时的呼吸、异常的发声及言语清晰度进行研究。在对语前聋及语后聋患者的研究中发现，这两类患者的清辅音和浊辅音的VOT均呈现下降趋势，而且受试者对于浊辅音同源的清辅音有替代现象［16-18］。然而一些人工耳蜗植入者认为他们的清浊发音与同年龄未植入人工耳蜗的听障患者相比无明显变化［19，20］。这些患者在发声时都能产生阻碍口腔内压力及跨声门压下降的力，而这一现象需要进行VOT的对比才能客观地进行评判。因为大多数的发声是看不到的，因此嗓音起始时间是评估听障患者发声情况的一个重要的客观声学参数。

Tobey等［21］和Fourakis［22］研究都表明植入人工耳蜗两年的患儿其VOT较植入前均有所延长。其中四名植入人工耳蜗两年或更长时间的患儿其嗓音起始时间值在正常范围内。这表明人工耳蜗植入对听障患者的发声是有影响的。Anjali R Kant等［23］对15名重度感音神经性聋患儿与同年龄的听力正常的儿童进行对比，结果表明/b/的嗓音起始时间与听力正常的儿童相比有显著性差异。Liker等［24］发现人工耳蜗植入儿童/s/和/∫/的嗓音频率重叠，塞擦音的VOT延长，有些儿童有错误的发音及替代。对于人工耳蜗植入前的患儿送气塞音的VOT时长与不送气塞音的VOT时长比例在4倍左右，远远低于正常儿童（正常儿童为10倍），所以针对听障患儿的发声问题，提高送气音与不送气音VOT时长的比例，有利于对听障患儿的言语康复进行干预及评估［25］。

对人工耳蜗植入前和植入后分别进行VOT和发音方法的测量，结果表明VOT与发音方法有明显的相关性［26，27］。比较开机前后VOT的变化，能够直接反映出人工耳蜗植入患者的发音变化。在使用人工耳蜗一年后，患者能够发出更多的浊辅音［28-30］。语前聋儿童在人工耳蜗植入前，送气和不送气塞音的VOT均缩短，送气塞音尤为明显，经人工耳蜗植入术后，患儿可利用听觉反馈调节发音方法，VOT均延长，有些患儿的VOT值接近正常。对讲普通话的人工耳蜗植入者的辅音发音方法进行研究后认为：在人工耳蜗植入后，塞音是最先被掌握且发音方法的正确率最高的辅音；随后分别是：鼻音、塞擦音、擦音，而边音是最难掌握的发音方法，且正确率最低。因此对于讲普通话的听障患者来说，人工耳蜗更有利于其对发音方法的掌握［31-33］。

刘勇智［34］对30例不同年龄段植入人工耳蜗的语前聋儿童的嗓音起始时间进行分析。并按照年龄分为低龄组和高龄组。按照开机时间距第一次测试时间各分为两组，即开机时间大于1年和小于1年组。结果表明：在首次测试开机时间小于一年的低龄儿童VOT多为明显低于正常对照组，这一结果与Peng等人的研究一致［35］。在对高年龄组儿童的辅音声学参数进行分析后得出：不送气塞擦音/b/、/d/，送气塞音/ p/，不送气塞擦音/j/的VOT高于正常对照组，而其余异常辅音的VOT无显著性差异，这一点与Peng等人的研究并不完全相同。在首次测试开机时间大于一年的儿童中，VOT更接近正常对照。不同年龄段儿童对辅音发音方法的掌握并不相同［34］。当耳蜗开机时间超过一年后，两组儿童对辅音的掌握出现了差异。高龄组儿童对辅音的掌握又优于低龄儿童。异常的VOT基本都低于正常对照组。有研究表明［34］这是由于言语产生的掌握还同儿童一定的言语认知能力相关。言语表达能力及认知水平的提高是动态的过程，早期植入的低龄儿童随着年龄及言语能力的增长最后仍可能表现出优于较晚植入的高龄儿童的言语能力，但这还有待于对语前聋人工耳蜗植入术后患儿进行长期深入的研究。

2　强频集中区

强频集中区是反映辅音发音部位的声学参数，Halle［36］最早对塞音的强频集中区进行分析，结果表明双唇音/p/的主要能量集中在500-1500Hz的低频区，也有研究表明人工耳蜗植入者的/p/中心频率在1.156kHz，在正常范围之内。Anjali R Kant等［23］研究也表明听障儿童的爆破音的中心频率，塞音的强频集中区，噪音/s/的中心频率均与正常儿童相比无显著性差异。

3　过渡音征

过渡音征反映了发音器官从辅音部位转移到元音部位的运动过程（或元音到辅音）。过渡音征的走向有升有降是由于辅音和元音的发音部位连接起来所造成的，如果两者无差别，音征走向就趋向“平”，如有差别，就有“升”有“降”。聋儿在拼合塞擦音和元音的过程中，舌位移动的正确率较低。从声学上看，发塞擦音时，判断其舌位移动信息在语图中是“过渡音征”。根据音征的变化，判断出聋儿在发塞擦音时，舌位移动得是否正确；根据音轨，判断出聋儿的发音部位是否正确。利用过渡音征这一声学参数，黄菊等［12］研究表明聋儿对塞擦音发音部位的掌握很不准确，在辅元拼合时，舌体的移动也非常不灵活。不同元音的F2（第二共振峰）频率高低不同，但其过渡音征走势都指向同一音轨，这个音轨的频率基本上就是指向辅音强频集中区的。有研究表明［12］从发音部位看，聋儿发音部位后置所占的比率最大，占43.71%；发音部位前置占12.76%。Hedrick M等［37］对8名5-8岁植入人工耳蜗儿童进行摩擦音/ su/-/∫u/和塞音/pu/-/tu/的过渡音征进行分析，结果表明人工耳蜗植入儿童摩擦音与塞音的过渡音征相比无显著性差异。

4　辅音时长

辅音时长在辅音中具有区别特征的作用。测量方法是从除阻点至嗓音起始的时间。有研究表明［34］，人工耳蜗植入者的辅音时长一般都低于正常人，随着植入人工耳蜗的时间的延长，辅音时长逐渐增加，有的甚至基本接近正常。

由于辅音较多且复杂，国内外对于辅音的声学研究主要集中在对正常嗓音，方言，喉部疾病、腭裂、脑瘫、帕金森病等方面的研究，对于听障患者的辅音声学分析研究较少，综合了发音部位和发音方法两方面内容的研究更不多见。

从以上内容可以看出，同国外研究相比，我国对听障患者的声学分析较为落后，只有充分了解听障患者的言语特点，才能制定出更为客观的言语康复方案，使听障患者的言语矫治更加有效［6，8］。

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12黄菊.聋儿汉语塞擦音发音清晰度的声学分析.中国听力语言康复科学杂志，2007，（02）：34-35.

13孙莉，听障儿童浊辅音构音异常声学特征分析，中国康复医学会第十一届全国运动疗法学术会议，2011年.

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34刘勇智.语前聋儿童人工耳蜗植入后语音特征的分析及其同遗传相关性的研究.中国协和医科大学（北京协和医学院），2008.

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36Halle M，Hughes G W，Radley J P.Acoustic properties of stop consonants.Acoust Soc Am.1957，29（1）：107-16.

37Hedrick M，Bahng J，von Hapsburg D，et al..Weighting of static and transition cues in voiceless fricatives and stops in children wearing cochlear implants.Clinical and Experimental Otorhinolaryngology，2014，7（4）：254-259.

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

国家自然基金项目（81168128）

郭晶，硕士研究生，研究生在读，研究方向：耳科学

刘勇智，Email：liuding620@aliyun.com