单音节词表、双音节词表和句表的P-I函数曲线绘制

赵读洋　李晓璐南京医科大学第一附属医院耳鼻咽喉科（南京210029）

·听力语言康复评估专辑·

单音节词表、双音节词表和句表的P-I函数曲线绘制

赵读洋李晓璐
南京医科大学第一附属医院耳鼻咽喉科（南京210029）

目的 绘制“男女声录制普通话言语测听材料”中单音节和双音节词表以及短句表的言语识别率-强度函数（Performance-intensity function，P-I）曲线，获得正常人P-I函数曲线的言语识别阈和斜率两个参数，并加以分析比较。方法选择耳科正常人20名，采用江苏省人民医院耳鼻咽喉科编写的“男女声录制普通话言语测听词表”，包括单音节词表6张、双音节词表8张及短句表5张，先分别获得其20%～80%的言语识别率范围所需的6个强度点，计算出各词表在各个强度下的识别率、言语识别阈、20%～80%的斜率和50%的斜率，采用Logistic回归函数进行分析，绘制其P-I曲线。结果（1）单音节词表：20%～80%言语识别率范围所需强度为21、25、25、30、35、40dB（SPL），线性范围斜率为（3.5±0.1）%/dB，平均言语识别阈为28.5±0.5 dB SPL；（2）双音节词表：20%～80%言语识别率范围所需强度为20、22、24、26、28、30 dB（SPL），线性范围斜率为（6.3±0.5）%/dB，平均言语识别阈为24.4±0.5 dB SPL；（3）句表：20%～80%言语识别率范围所需强度为22、24、26、28、30、32dB（SPL），线性范围斜率为（7.2±0.4）%/dB，平均言语识别阈26.3±0.7 dB SPL。结论（1）三类词表正常人P-I曲线均呈侧向拉伸的S型，其言语识别率随着言语刺激信号强度的增加而增加，并在言语刺激信号强度上升一定程度后趋于稳定，从而达到最大言语识别率。（2）双音节词表的平均言语识别阈介于单音节词表和句表之间。（3）句表的20%-80%线性范围斜率最大，其P-I函数曲线走形最陡峭。

单音节词表；双音节词表；句表；P-I函数曲线

言语识别率-强度函数（Performance-Intensity function，P-I函数）是指在言语测试中，言语识别率和刺激声强度之间的关系［1］，其强度范围是由人们可听的声音的强度范围所决定的［2］。P-I函数曲线（P-I function Curve）中含有言语材料的信度、敏感度等重要信息［2］，这些都是言语识别阈和最大言语识别率所无法比拟的。此外，P-I函数曲线的形态还有助于听力损失类型的辅助诊断。因此，我们按照词表的编制原则，完成“男女声录制普通话言语测听材料”编制工作后，即开展整套词表中的单音节词表、双音节词表的P-I曲线绘制工作，以期获得正常人的P-I曲线，并对其结果进行比较，为后续的词表等价性评估工作做准备。

1　材料和方法

1.1测试材料

把《汉字等级大纲》中的甲级字800个与《三千高频度汉字字表》、《现代汉语常用字表》、《信息处理用6763字表》、《中小学3500常用汉字字表》多次叠加后，得到了一个叠加字表，然后按照频度选择前600个常用汉字组成基础高频字表。然后，在Excel表格中进行声、韵、调的拆分，并按照《三千高频度汉字字表》中的数据进行“字”的频率统计。对这600个汉字，以万为单位得出其频率总和。经过统计600汉字的累积频度为7138。以各个汉字的频度为依据，统计拆分后声韵调，得出各个声母、韵母和声调的出现频率，从而形成了600汉字的音素平衡表。借助1500字符的口语材料和2000字符的书面语材料，对音素平衡表进一步修正和更改。把口语材料和书面语材料以字为单位录入Excel表格，同样进行声韵调的区分，并按照《三千高频度汉字字表》中的数据进行“字”的频率统计，并计算声韵调的分布比例。最后，编制成的“男女声录制普通话言语测听词表”（著作权号：10-2009-A-966），包括单音节词表有6张（list 1至list 6，50个单音节词/list）；双音节词表有8张（list 1至list 8，25个双音节词/表），短句词表5张（list 1至list 5，25个短句/表）。测试材料经过数字化录制成wav格式，各进行男女声播音录制，本研究测试内容为其中男声播音（普通话，一级甲等）的整套词表

1.2测试对象

受试者为南京高校中选取的耳科正常人20名（男10例，女10例），年龄18-25岁，平均年龄（21.3± 1.9）岁，以汉语普通话为日常交流语言，无听力障碍及耳科疾病史。其双耳500Hz、1000Hz、2 000Hz、和4 000 Hz纯音听阈均小于10 dB HL，平均为（5.6±3.2）dB HL，声导抗测试结果如下：鼓室图呈A型，同侧和对侧蹬骨肌反射均可引出。

1.3测试地点和设备

测试地点为标准隔声室，背景噪声20 dB（A）；采用MADSEN Astera纯音听力计的channel 1的Ext B通道作为言语输出通道；用1000 Hz纯音作为校准音，使用K Typel613声级计、Type4144电容传声器、Type4152仿真耳，参照GB/4854.1-1999标准进行校准，校准耳机为TDH-50P，将言语听力级（0 dB HL）校准为20dB的言语声压级（dB SPL）。所用测试设备均经江苏省计量科学研究院校准。

1.4实验设计和方法

实验以小步距多强度设点的原则，获得覆盖P-I曲线20%～80%言语识别率强度的最小位点，采用SAS统计软件绘出P-I曲线。

根据受试者的平均听阈，选取听力较好耳聆听词表。测试前对受试者进行指导，告知测试目的，要求集中注意力聆听后复述测试项，鼓励猜测。测试前播放练习词表让受试者熟悉过程，避免出现情绪紧张。测试优先选择识别率为40%～60%的强度给声［3］，避免低强度给声导致受试者缺乏信心，以及高强度给声导致学习记忆效应。先测试单音节词表、再测试双音节词表、最后测试短句句表，测试时间约180min，测试中注意受试者的状态，中途适当安排休息时间，以克服疲劳而造成的非随机误差。测试者以耳机监听方式判断正误，计算正确率，作为该测试词表的言语识别率。受试者答对关键词的个数采用“全或无”的方式计分，整个关键词答对记1分；单音节词、双音节词及短句，只要有一字答错均记0分。计算公式为：

正确率=复述正确词条数/总词条数×100%。

2　结果

2.1P-I曲线绘制

表1　单音节词表6个测试强度下言语识别率

20例正常受试者3类词表获得20%～80%的言语识别率范围所需的6个强度点分别为：单音节词表为21、25、25、30、35、40dB（SPL），双音节词表为20、22、24、26、28、30 dB（SPL），短句表为22、24、26、28、30、32dB（SPL）。

2.1.1单音节词表实验结果

根据SAS统计软件分析数据，计算出单音节词表在各个强度下获得的识别率（见表1），数据总体上呈正态分布和方差齐性，计算出各张单音节词表的言语识别阈、20%～80%的斜率和50%的斜率（见表2），其中单音节词表平均言语识别阈值为（28.5±0.5）dB SPL、20%～80%的平均斜率为（3.5±0.1）%/dB和50%的平均斜率为（3.7±0.1）%/dB。使用Logistic回归函数进行分析，绘制出单音节词表的P-I曲线（图1）。

表2　单音节词表的阈值及斜率

图1　单音节词表的P-I曲线

表3　双音节词表6个测试强度下的言语识别率

2.1.2双音节词表的实验结果

根据SAS统计软件分析数据，计算出双音节词表在各个强度下获得的识别率（见表3），数据总体上呈正态分布和方差齐性，计算出各张双音节词表的言语识别阈、20%～80%的斜率和50%的斜率（见表4），其中双音节词表平均言语识别阈值为（24.4±0.5）dB SPL、20%～80%的平均斜率为（6.3± 0.5）%/dB和50%的平均斜率为（6.6±0.5）%/dB。使用Logistic回归函数进行分析，绘制出双音节词表的P-I曲线（图2）。

表4　双音节词表的阈值及斜率

图2　双音节词表的P-I曲线

2.1.3短句表的实验结果

根据SAS统计软件分析数据，计算出短句表在各个强度下获得的识别率（见表5），数据总体上呈正态分布和方差齐性，计算出各张短句表的言语识别阈、20%～80%的斜率和50%的斜率（见表6），其中短句表平均言语识别阈值为（26.3±0.7）dB SPL、20%～80%的平均斜率为（7.2±0.4）%/dB和50%的平均斜率为（7.6±0.5）%/dB。使用Logistic回归函数进行分析，绘制出短句表的P-I曲线（见图3）。

表5　短句表6个测试强度下的言语识别率

表6　短句表的阈值及斜率

图3　短句词表的P-I曲线

单音节词表、双音节词表和短句表的平均言语识别阈分别为28.5±0.5 dB SPL（表2）、24.4±0.5 dB SPL（表4）和26.3±0.7 dB SPL（表6），双音节词表的阈值介于单音节词表和短句表阈值之间，20%-80%线性范围斜率分别代表其整体走向（图1、图2和图3），单音节词表、双音节词表和短句表的斜率分别为（3.5±0.1）、（6.3±0.5）、（7.2±0.4）%/dB。其中，短句表斜率最大，其P-I函数曲线走形最陡峭，代表阈值附近的P-I曲线斜率与20%-80%线性范围斜率变化趋势一致.言语识别率接50%时斜率最大，敏感度最高。

3　讨论

3.1言语测试词表的P-I曲线特性

言语测试中言语识别率与刺激信号的强度有很强的相关性，正常人P-I曲线呈侧向拉伸的S型，其言语识别率随着言语刺激信号强度的增加而增加，并在言语刺激信号强度上升一定程度后趋于稳定，从而达到最大言语识别率，本实验P-I曲线与上述规律相符合。

P-I曲线形态可以用言语识别阈和斜率两个参数进行描述，前者是指正确回答50%所给言语信号对应的言语刺激信号强度；斜率是言语识别率受言语刺激信号强度影响的程度，也是反映言语材料信度和敏感度的重要指标。因为临床上言语测听的目的不一样，例如鉴别诊断、判定残障程度、评价助听器或人工耳蜗装置的效果、监测康复进程、测定交流能力等［3］，所以使用的言语测试材料也不同，所得到的P-I函数曲线亦不尽相同。因双音节词和短句具有一定的言语冗余度，所以，双音节与短句的识别难度较单音节词小，函数曲线线性部分的斜率较单音节大［4］，本研究也证实了这一特点。图1、图2、图3显示：单音节词表、双音节词表和短句词表P-I曲线近似呈S形，而双音节及句表测试结果曲线斜率明显较大。

从P-I曲线可以看出，短句对应的P-I函数曲线斜率比单音节词陡峭，这与张华［4］的研究结果一致。Brandy分别用句表和PB-50对听力正常的人群进行了研究，发现句表的P-I函数言语识别率10%～90%对应的言语刺激信号强度为15～30 dB SPL，单音节词P-I函数10%～90%对应的给声言语刺激信号强度为25～60 dB SPL，而本研究对应的言语刺激信号强度分别是20～32 dB SPL和18～45 dB SPL，与Nis-sen［5］等提出的英文言语测试材料P-I函数的走行趋势较普通话平缓相一致。

国内外的学者对单音节词表、双音节词表及短句表的听力正常人P-I曲线的建立做了大量的工作，结果总体相同，但略有差异。

单音节词表是评估人工耳蜗和助听器效果的常用指标，临床上对其进行研究的也最多。例如：王素菊［6］等编辑并验证了他们的单音节难易词表，其平均言语识别阈分别为（24.6±2.2）dB SPL、（31.0±0.4）dB SPL；单音节易词、单音节难词词表的20%～80%线性范围斜率分别为5.7%/dB SPL、5.6%/dB。张华教授［7］的单音节的言语识别阈平均值是30.1 dB SPL。还有学者的单音节识别率数据显示，斜率分别为4.5%/ dB SPL和4.1%/dB［8-9］，郗昕［10］等的单音节词表的平均P-l曲线的斜率为（4.0±0.3）%/dB。邵广宇等［11］研究发现单音节小词表言语识别率20%-80%线性区域斜率平均为3.2%/dB。我们的单音节词表言语识别阈是28.5±0.5 dB SPL，而P-I曲线的20%～80%线性范围斜率是3.5%/dB SPL，和国内学者的研究结果略有不同，分析原因，可能跟各家采用的言语测听材料各不相同，难易程度不一，对结果有一定的影响。各个材料的难易对结果的影响不一样，难词表的言语识别阈明显高于单音节易表，而P-l曲线的斜率明显小于单音节易词表，单音节词表难易对言语识别阈和P-l曲线的斜率的影响明显大于双音节［6］。

国内外的学者在双音节词表的研究方面也做了大量的工作。例如，Nissen等［5］报道汉语普通话双音节词表言语识别阈值为5.4 dB HL，男性发声者所测斜率的平均值为7.3%/dB HL，女性发声者为8.4/% dB HL。王素菊［6］等编辑并验证了他们的双音节难易词表，其平均言语识别阈分别为（20.5±0.7）dB SPL、（24.8±2.1）dB SPL；双音节易词和双音节难词词表的20%-80%线性范围斜率分别为11.6%/dB SPL、8.2%/dB SPL。王硕等人［1］2007年报道的双音节词表研究结果，言语识别阈值为6.4 dB HL，斜率为5.6%/ dB HL。李剑挥等［13］得到的言语识别阈值为4.59 dB HL，斜率为8.1%/dB HL，王越［14］研究得出的18～3O岁年龄组的言语识别阈值为6.6 dB HL，平均斜率为5.6%/dB HL。而Harris等［14］报道波兰语双音节词表的斜率男声为10.1%/dB，女声为9.8%/dB。我们的双音节词表的言语识别阈是24.4±0.5 dB SPL，而P-I曲线的20%～80%线性范围斜率是6.3%/dB SPL。

短句测试是评估人工耳蜗术后效果的重要手段，是最接近日常生活的言语材料。国内对其的研究相对较少。例如张华教授［7］的短句表的言语识别阈平均值是23.1 dB SPL。我们的短句表的言语识别阈是26.3±0.7 dB SPL，而P-I曲线的20%～80%线性范围斜率是7.2%/dB。

由上可见，在单音节词表、双音节词表及短句表方面的研究结果总体是相同的，但还是有差异的。分析原因可能为：①语言的种类不同，测试结果亦有不同。②各家采用的言语测听材料各不相同，难易程度也不同。③各个地方的口音对结果也有一定的影响。

4　结论

本实验通过测试单音节词表、双音节词表及短句表各强度点的言语识别率，获得了听力正常人的单音节词表、双音节词表及短句表的P-I曲线。三类词表P-I曲线均呈侧向拉伸的S型，其言语识别率随着言语刺激信号强度的增加而增加，并在言语刺激信号强度上升一定程度后趋于稳定，从而达到最大言语识别率。其中，双音节词表的平均言语识别阈介于单音节词表和句表之间，而句表的20%-80%线性范围斜率最大，其P-I函数曲线走形最为陡峭。

1Katz J.Handbook of clinical audiology［M］.5th ed.Philadephia：I ippincott W illiams&Wnkins，2002：96-110.

2郗昕，冀飞，赵阳等.一组等价的普通话音位平衡单音节短表的总体信度［J］.中华耳科学杂志，2008，6（1）：2l-25.

3卜行宽，倪道凤.推进中文言语测听材料的标准化和临床应用.中华耳科学杂志，2008，6（1）：9-10。

4张华，王硕，陈静等.普通话言语测听材料。中国听力语言康复科学杂志，2008，6：16-18.

5NISSEN S L，HARRIS R W，JENN1NGs I，et a1.Psychometrically equivalent Mandarin bisyllabic speech discrimination materials spoken by male and female talkers.Int J Audiol，2005，44：379-390.

6王素菊，孔颖，冯洁芬等.普通话儿童词汇相邻性测试词表总体信度评估.首都医科大学学报，2011，32（6）：721-728.

7张华，王硕，陈静等.正常人单音节词及语句识别一强度函数测试，临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，2008，1（22）：1-4.

8Tsai KS，Tseng LH，Wu CJ，et a1.Development of a mandarin monosyllable recognition test.Ear Hear，2009，30：90-99.

9Han DM，Wang S，Zhang H，et a1.Development of Mandarin monosyllabic speech test materials in Chim.tat J Audiol，2009.48：300-311.

10郗昕，冀飞，陈艾等.汉语普通话单音节测听表的建立与评估.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志，2010，1（45）：7-13.

11邵广宇，张华，曹文等.普通话单音节小词表的等价性评估.中国耳鼻咽喉头颈外科，2008年9月，9（15）：512-515.

12Wang S，Mannell R，Newall P，etal.Development and evaluation of Mandarin disyllabic materials for speech audiometric in China.Int J Audiol，2007，46（12）：719-731.

13李剑挥，郗昕，冀飞等.一组汉语普通话双音节测听词表的等价性分析.中华耳科学杂志，2010，l（8）：75-77.

14HARRIS R w，NIEI SEN W S，MCPHERSON D I，et a1.Psychometrical lY equivalent polish bisyllabic words spoken by male and female talkers.Audiofo-nologia，2004，25：1-l5.

P-I curves for mono-and disyllable words lists and short sentence lists

Zhao Duyang，LI Xiaolu
Department of Otolaryngology，First Hospital of Nanjing Medical University，Nanjing 210029 Corresponding author：LI XiaoluEmail：lixlnj@qq.com

Objective To establish performance-intensity function(P-I)curves for monosyllable and disyllable words lists and short sentences lists,in an attempt to obtain parameters of normal persons.Method Otologically normal subjects(n=20)were recruited from colleges and universities in Nanjing.Using new mandarin speech test materials including monosyllable and disyllable words lists and short sentences lists created by the Department of Otolaryngology,People's Hospital of Jiangsu Province,intensity points across a speech recognition range of 20-80%and corresponding speech recognition scores,thresholds,as well as the 20-80% and 50%slopes,were obtained.Logistic regression functions were used to create P-I curves.Results Average speech recognition thresholds for monosyllable and disyllable words lists and short sentences lists were 28.5± 0.5 dB SPL,24.4±0.5 dB SPL and 26.3±0.7 dB SPL,with average linear slopes over the 20%-80%recognition range at 3.5±0.1%/dB SPL,6.3±0.5%/dB SPL and 7.2±0.4%/dB SPL,respectively.Conclusions This study has established preliminary normative P-I curves for six monosyllable words lists,eight disyllable words lists and five short sentences lists,which can be used in clinical applications as normal hearing standards.

monosyllable word lists；disyllable word lists；shot sentence lists；P-I curve

R764.5

A

1672-2922（2015）04-620-5

2015-11-20）

10.3969/j.issn.1672-2922.2015.04.011

江苏省“科教兴卫工程”医学重点人才（RC2011073）

赵读洋，硕士研究生，医师，研究方向：中枢性听觉障碍

李晓璐，Email：lixlnj@qq.com