维吾尔语脑卒中构音障碍患者元音声学特征分析

韩晶，李金贤，谢荣，古丽娜扎尔·帕孜拉

运动性构音障碍为在脑语言中枢调控构音器官运动的过程中，因相关肌群肌力减退，运动时序性紊乱或气道气流动力学异常进而引发语音障碍，导致语音的清晰度及可理解度下降[1]。脑血管病是最常见的病因，约30%～40%的脑卒中患者伴有构音障碍[2]。在正常的构音活动中,下颌、唇、舌等协调运动，调节声道的形状和大小，产生共鸣，从而发出正确的语音。气息的异常及构音器官的运动和位置不正确，都会导致元音的发音异常。共振峰是指声腔的共鸣频率，元音共振峰可以反映不同形状的声道共鸣腔空间结构。与元音的感知和产生最相关的声学参数是第一共振峰(formant 1，F1)和第二共振峰(formant 2，F2)的频率，元音音色不同，F1、F2的数值也不同，通过F1、F2共振峰频率可评估构音器官运动的功能[3]。目前关于构音障碍的研究主要集中于汉语言方面，维吾尔语病理语音研究少见相关报道，不同语种具有不同的发音特征与规则，维吾尔语属于阿尔泰语系突厥语族，在维吾尔语中，最基本的音节结构模式有6种类型，每种类型都含有一个元音音位，元音具有非常重要的作用。因此，本研究以维吾尔语元音声学分析为切入点，分析维吾尔语运动性构音障碍患者构音异常运动的特征。

1 资料与方法

1.1 一般资料 病例组为2020年1月～2021年12月在我科住院治疗的维吾尔语脑卒中运动性构音障碍者共26例，其中男24例，女2例；对照组来源于2020年1月～2021年12月在我科住院或门诊康复治疗的维吾尔族非言语障碍患者30例，其中男28例，女2例。病例组纳入标准：所有患者均完善影像学检查，脑卒中符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》的诊断[4]；符合运动性构音障碍的诊断[5]；病情稳定能够配合完成检查者；既往有脑卒中病史，但未遗留言语障碍者；无视力、听力障碍；无明显地方口音；最长发音时间大于3s, 构音器官可进行元音的发音运动；对本研究知情，并同意参与。对照组入选标准：视力、听力正常，无认知障碍，能够配合检查者；受试无呼吸系统疾病病史，近期无呼吸道感染、咽喉炎等导致发音异常的疾病；无明显地方口音；对本研究知情，且同意参与。排除标准:既往曾患有失语症、嗓音障碍、器质性或功能性构音障碍等相关疾病病史；病情不稳定，不能配合完成言语评估的患者；合并有慢性呼吸系统疾病、咽喉疾病等致发音异常的患者；有滥用药物、酗酒史；合并情感障碍、认知障碍无法配合检查的患者。2组年龄及性别比较差异无统计学意义。

1.2 方法 语音样本采集方法：安静环境下完成录音。由实验者领读，受试者单独发维吾尔语8个元音音位，每个语音样本重复2次。麦克风放置位置为距离被试嘴唇10～15cm、30～45°角，受试者无需带有任何感情色彩，发音时身体处于舒适位，采用自然、平稳、连续的方式发出目标词音。受试者发目标音时应用Cooledit pro软件进行录制，采样频率设置为44.1kHz，采样精度为16位，录制的元音语音样本保存为avi格式。应用Praat语音分析软件分析病例组及对照组的发音情况，分析8个元音的F1和F2频率值，并计算元音空间面积(the vowel space area,VSA)、元音清晰度指数(Vowel Articulation Index，VAI)。计算公式：VSA =[F1i× (F2a-F2u) +F1a× (F2u-F2i) +F1u× (F2i-F2a)]/2[6]；VAI = (F2i+F1a)/(F1i+F1u+F2u+F2a)[7]

2 结果

2.1 2组元音F1与F2比较 病例组元音/i、u/的F1频率值明显高于对照组(P<0.05)；病例组元音/a、u/的F2频率值明显高于对照组(P<0.05)，元音/ε、e、ø、i、y/的F2频率值均低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 2组8个元音的F1、F2频率值比较

2.2 2组VSA、VAI比较 病例组VAS及VAI均小于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 2组元音VSA及VAI比较

3 讨论

脑卒中后构音障碍是由于中枢神经系统病变导致的运动言语异常，构音器官运动受损导致言语清晰度下降[8]。脑卒中可导致大脑不同部位的病变，如果病变引起单侧或双侧锥体束上运动神经元受损，患者可能出现单侧上运动神经元构音障碍或痉挛性构音障碍，为构音障碍的两种不同亚型，这两种类型有一些共同的言语特征，如鼻音过重、元音辅音不准确、语速缓慢、声音刺耳等，对构音障碍患者的言语可理解性产生不利影响。研究证实，有针对性的言语康复治疗能够改善患者的言语清晰度及交流能力[9-10]。目前，针对维吾尔语脑卒中后构音障碍患者，仍以主观临床评估为主，对构音障碍的诊断和治疗都是基于听者的语音感知判断，缺乏客观指标，不能对构音器官运动障碍进行精准评估及治疗。维吾尔语有32个音质音位[11]，其中包括8个元音音位，分别为：a、ε、e、ø、o、i、u、y。在语音方面，维吾尔语任何一个音节必须包含一个元音，音节划分也以元音为依据，元音可以单独构成音节。因此，元音在维吾尔语中占有非常重要的地位，正常的元音产出对保证构音准确至关重要。

共振峰是元音不可或缺的声学特征，构音障碍语音的特点是元音发音失真，可由异常共振峰频率表示。早在50年代，Delattre[12]提出：F1频率与下颌的开度呈正比，F2频率与舌位的前后呈正比。阿依努尔等[13]在对正常人维吾尔语元音语音声学分析也证实：F1和舌位高低密切相关，舌位越高，F1频率越低，反之亦然；F2与舌位前后有关，舌位靠前，F2就高；舌位向后缩时可使F2降低，圆唇可以使F2的频率降低。

冯小欢等[14]研究显示，运动性构音障碍患者发音时构音器官舌与唇的运动速度及运动范围较正常人明显减小，连续发“da”音时构音运动上下、前后移动不协调。葛胜男等[15]研究显示：脑卒中后合并构音障碍的患者元音发音不稳定，构音器官运动表现出集中趋势，舌肌左右水平方向运动减少。构音障碍的语音特征表现为扭曲的元音发生，反映在声学特征方面是共振峰频率的偏移与不准确。本研究通过对维吾尔语构音障碍患者元音声学特征分析发现，病例组元音a、u的F2高于对照组，提示发音时舌位靠前，舌后缩不足。元音ε、e、ø、i、y的F2均低于对照组，提示舌位靠后，发音时舌前伸不足。维吾尔元音8个元音中/ε、e、ø、i、y/均为前元音[16]，因此，元音分布呈“前倾性”，发音时需要舌肌向前运动。病例组在发上述前元音时，舌向前运动不充分，舌位后缩。a、u、o为后元音，构音障碍患者发后元音时舌位靠前，不能充分后缩。本文研究显示，维吾尔语脑卒中构音障碍患者舌前后运动范围缩小，位置不正确，导致发音不清晰。对于元音/i、u/，病例组的F1值高于正常组，说明病例组发音时开口度偏大，展唇不足，发元音/u/时存在圆唇不充分。同时，病例组的元音共振峰标准差大于正常组，说明病理组发音时波动性较大。

VSA是用来评价言语清晰度的常用指标，Stevens[17]提出，VSA的大小与发音器官运动控制能力相关，与正常组相比，痉挛型构音障碍患者元音空间面积减小，其唇、舌与下颌发音时运动协调能力下降。也有研究表明，正常人与构音障碍患者相比VSA较大，语音更清晰[18]。牟志伟等[19]研究发现，汉语脑卒中结构音障碍患者元音的变异性及重叠度明显增加，元音空间面积缩小。构音障碍语音中VSA的减少对言语可理解性产生负面影响。除VSA外，很多研究还采用VAI来描述元音发音运动，Skodda等[20]认为在元音发音异常评价方面VAI较VSA更为有效。Roy等[21]研究发现VAI能够更好地区分言语障碍和健康人群。国内研究也显示运动性构音障碍患者VSA和VAI均减小，下颌、唇、舌发音时运动幅度缩小，元音产出清晰度下降[15]。本研究与上述研究结果一致。

综上所述，本研究结果显示，维吾尔语脑卒中后构音障碍患者存在发音运动异常，主要存在唇、舌运动范围减小，构音器官位置不准确。本研究运用客观声学参数描述了运动性构音障碍患者发元音时构音器官运动特点，为新疆脑卒中维吾尔语构音障碍患者的语音评估及精准康复训练提供了一定的客观依据。