張敏 Catherine V.Palmer

聽配能（listening effort）是認(rèn)知聽力學(xué)領(lǐng)域十分重要的研究課題。它是聽覺過程，尤其是言語理解過程中不可忽視的維度。聽障人群在日常生活中經(jīng)歷的聽聲和交流困難已經(jīng)不僅源于聲音太輕，因此聽力解決的方案也不能僅停留在將聲音強(qiáng)度放大。聽，對(duì)于聽障人群、認(rèn)知功能逐漸衰退的老年人乃至聽力正常人在不利的聽聲環(huán)境下，之所以費(fèi)力，是因?yàn)閭€(gè)體接收到的言語信號(hào)質(zhì)量降低，包括強(qiáng)度降低，清晰度降低，信噪比降低和語速過快等。為了理解言語，大腦不得不分配額外的能量分析接收到的有限殘缺的言語片段，并根據(jù)自身記憶及其它可用信息（如說話者表情，手勢(shì)，唇讀，其他聽者的反應(yīng)等）填補(bǔ)信息空白。這一補(bǔ)償過程相當(dāng)復(fù)雜，動(dòng)用大腦認(rèn)知系統(tǒng)的方方面面，包括語言、注意力、短期記憶、長期記憶、工作記憶和管控系統(tǒng)。持續(xù)動(dòng)用額外的能量不但不能保證代償成功，溝通順暢，往往使人疲憊不堪，精神壓力增加，減少社會(huì)活動(dòng)，降低生活質(zhì)量。

聽配能的概念首次在聽力學(xué)研究中被提出是在80年代[1]。在近20年中，學(xué)者們對(duì)聽配能的關(guān)注度逐年提高，關(guān)注的重點(diǎn)在理論模型和構(gòu)架的建立以及測(cè)量方法的應(yīng)用。目前，主要支持聽配能實(shí)驗(yàn)研究的理論模型有兩個(gè)，一個(gè)是Kahneman[2]的單一資源模型，另一個(gè)是R?nnberg[3]提出的語言理解易度模型。在神經(jīng)生理學(xué)和心理學(xué)領(lǐng)域有與配能密切相關(guān)的理論模型尚未被聽力學(xué)主流所挖掘，比如Hockey的代償控制模型[4]。筆者將分篇介紹和討論這些模型在聽配能研究中的應(yīng)用。本篇重點(diǎn)介紹Kahneman的單一資源模型及其優(yōu)勢(shì)和不足。

1 模型介紹

單一資源模型是關(guān)于注意力（attention）和配能（effort）的經(jīng)典心理學(xué)模型（圖1），被廣泛接受，并一直作為聽配能研究的最主要理論基礎(chǔ)。該理論基于以下4個(gè)假設(shè)：①當(dāng)人類處理某一任務(wù)時(shí)，可能施加的注意力容量（或配能）是有限的；②任何時(shí)刻施加的注意力容量（或配能）主要取決于當(dāng)前任務(wù)的需求；③注意力容量（或努力）可拆分并調(diào)控，它可以被分配以促進(jìn)所選任務(wù)單元（如聽，讀）的處理，而分配原則反映了個(gè)體內(nèi)在持久的傾向和瞬間的意圖。注意力分配是一個(gè)度的問題，但在任務(wù)負(fù)載水平很高時(shí)則趨于單一化；④生理反應(yīng)指標(biāo)（如瞳孔擴(kuò)張或電反應(yīng)）可反映瞬時(shí)注意力容量（或配能）。

根據(jù)這個(gè)模型，要成功完成一項(xiàng)任務(wù)需要三個(gè)要素：一是足夠的總注意力容量（或配能），二是足夠的瞬時(shí)注意力容量（或配能）供應(yīng)，三是恰當(dāng)?shù)姆峙洳呗?。Kahneman提出了兩種配能（effort）——非主動(dòng)配能和主動(dòng)配能。非主動(dòng)配能是由個(gè)體內(nèi)在傾向驅(qū)動(dòng)，或信號(hào)驅(qū)動(dòng)，例如，一個(gè)新的、顯著的、復(fù)雜的、令人驚訝的或不協(xié)調(diào)的信號(hào)比沒有這些特性的（如熟悉的，簡單的）信號(hào)得到更多的配能。與此相反，主動(dòng)配能是由當(dāng)前計(jì)劃和瞬時(shí)意向決定，例如，搜索目標(biāo)對(duì)象、聽左側(cè)的聲音、解決一個(gè)數(shù)學(xué)問題或理解話語。

圖1 Kahneman單一資源模型[2]

該模型的核心要素之一是注意力容量（或配能）的分配策略。分配政策的一個(gè)基本原則是，任務(wù)負(fù)載大的活動(dòng)比任務(wù)負(fù)載小的活動(dòng)得到更多的配能。這一理論預(yù)測(cè)了個(gè)體在單任務(wù)和多任務(wù)下的表現(xiàn)。在單任務(wù)條件下，配能隨著任務(wù)負(fù)載（或難度）的增加而增加，直至配能達(dá)到峰值，隨后配能隨任務(wù)負(fù)載的進(jìn)一步增加而減少，產(chǎn)生一個(gè)倒U形曲線。在多任務(wù)條件下，特別是當(dāng)同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)（主要任務(wù)和次要任務(wù)）時(shí)，在一定程度上，配能隨著任務(wù)總負(fù)載的增加而增加，并且在主要任務(wù)上耗費(fèi)的配能決定了同時(shí)完成次要任務(wù)的能力。主要任務(wù)配能越多，次要任務(wù)所能用的配能就越少。

2 數(shù)據(jù)支持

有大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持Kahneman的單一資源模型。Broadbent[5]證明了相同的言語可懂度可以在各種失真言語條件下獲得，但是需要受試者發(fā)揮不同程度的聽配能才能得到同樣的可懂度。言語信號(hào)失真度越高，聽配能越大。Downs[6]開展了噪音環(huán)境下聽覺學(xué)習(xí)期間聽配能的研究。實(shí)驗(yàn)中6組隨機(jī)分配的聽力正常青壯年分別在安靜和噪音環(huán)境下（+6 dB信噪比）學(xué)習(xí)配對(duì)揚(yáng)揚(yáng)格詞，并同時(shí)測(cè)量完成任務(wù)的反應(yīng)時(shí)間。刺激聲強(qiáng)度分別為50 dB、35 dB、20 dB感覺級(jí)。結(jié)果為不同測(cè)試條件下達(dá)到100%準(zhǔn)確度所需的學(xué)習(xí)次數(shù)并沒有顯著區(qū)別，然而，在安靜條件下測(cè)試的反應(yīng)時(shí)間顯著少于噪音環(huán)境下的反應(yīng)時(shí)間，刺激聲強(qiáng)度對(duì)反應(yīng)時(shí)間沒有影響。這說明加入噪音能提高任務(wù)難度，從而增加聽配能的投入。單純降低信號(hào)刺激強(qiáng)度對(duì)聽配能并無影響。Gatehouse等[7]也利用反應(yīng)時(shí)間來研究言語解碼所需的聽配能。44名有經(jīng)驗(yàn)的助聽器配戴者在實(shí)驗(yàn)中分別在使用助聽器和不使用助聽器的條件下識(shí)別若干詞表中的詞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，識(shí)別準(zhǔn)確度在兩種條件下并無差別，但助聽條件下的反應(yīng)時(shí)間顯著短于未助聽條件下的反應(yīng)時(shí)間。Sarampalis等[8]研究了背景噪音和助聽器的數(shù)字降噪對(duì)聽配能的影響。該實(shí)驗(yàn)使用雙任務(wù)范式，主任務(wù)是詞語識(shí)別，次任務(wù)是詞語回憶。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，背景噪音對(duì)主任務(wù)和次任務(wù)的表現(xiàn)都有負(fù)面影響，應(yīng)用助聽器數(shù)字降噪功能，雖然對(duì)言語識(shí)別準(zhǔn)確度沒有影響，但自述量表結(jié)果顯示聽配能的消耗顯著降低。Steel等[9]研究了兒童雙側(cè)人工耳蝸植入的雙耳融合效應(yīng)及其對(duì)聽配能的影響。實(shí)驗(yàn)組有25名人工耳蝸植入兒童，對(duì)照組有24名年齡匹配的健聽兒童。受試者接受雙側(cè)同步聲信號(hào)/電信號(hào)刺激，并要求回答聽到的是一個(gè)聲音還是兩個(gè)聲音。實(shí)驗(yàn)采用反應(yīng)時(shí)間和散瞳值來體現(xiàn)聽配能。結(jié)果顯示人工耳蝸植入兒童感受到單一融合聲音的次數(shù)明顯比健聽兒童少，并且投入的聽配能明顯比對(duì)照組多。

在同一理論框架下，研究者們正試圖從多方位探究聽配能的實(shí)質(zhì)。文獻(xiàn)中對(duì)聽覺任務(wù)難度的操控包括言語清晰度水平[10],掩蔽噪音的類型[11,12],語句中詞的可預(yù)測(cè)性[8,13],信噪比[8,14～18],詞語音標(biāo)的復(fù)雜性[19,20],語法的復(fù)雜性[21],視覺和聽覺組合[15,22],詞語相關(guān)聯(lián)性[23],數(shù)字廣度測(cè)試長度[24],聽覺回憶任務(wù)的近似順序[25],母語和非母語[24]等。這些研究覆蓋人群范圍廣泛，包括青年人、老年人、聽力正常人和聽障人群，助聽器配戴者和人工耳蝸配戴者等。甚至還有少量聽配能研究關(guān)注健聽兒童[14,17,26,27]。所有實(shí)驗(yàn)得到的共同結(jié)論是：隨著任務(wù)負(fù)載（難度）的增加，無論聽覺任務(wù)的表現(xiàn)是否改變，聽配能一定增加；聽障人群比健聽人群完成同一任務(wù)所花費(fèi)的聽配能更多；老年人比年輕人在理解言語過程中付出的聽配能更多。

雖然上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論符合Kahneman模型的推測(cè)，但迄今為止仍然缺少對(duì)聽配能計(jì)量單位的共識(shí)。更重要的是，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中并沒有提供給受試者任何機(jī)會(huì)體現(xiàn)其有可能在不利聽聲環(huán)境下所采用的能量分配策略，比如對(duì)某些難度超出能力范圍的任務(wù)放棄應(yīng)答。因此模型中預(yù)測(cè)的倒U形曲線未能在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到展現(xiàn)。

3 優(yōu)勢(shì)與不足

Kahneman的單一資源模型在相當(dāng)大程度上能夠用來分析和解釋人們?cè)诠芾砗头峙渎犈淠苌系男袨槟Ｊ?。然而，該理論模型以注意（attention）為主，注意和配能（effort）的概念混淆不清。筆者在較早一篇文章[28]中提到這兩個(gè)認(rèn)知概念是有區(qū)別的。筆者認(rèn)為“配能”包涵了更廣的意義，是動(dòng)員注意、記憶和管控系統(tǒng)等認(rèn)知資源的總和。模型中雖然提到?jīng)Q定能量分配的因素包括個(gè)體內(nèi)在傾向（信號(hào)驅(qū)動(dòng)）和瞬時(shí)意向兩方面，但由于作者并沒有過多強(qiáng)調(diào)瞬時(shí)意向?qū)δ芰糠峙涞挠绊?，使得基于該模型的?shí)驗(yàn)研究停留在研究信號(hào)驅(qū)動(dòng)，即改變?nèi)蝿?wù)難度對(duì)聽配能的影響，而忽略了個(gè)體動(dòng)機(jī)的作用。也正因如此，個(gè)體間在聽配能管理上的差異無法通過該模型來解釋，而事實(shí)上，每個(gè)個(gè)體對(duì)自身能量的分配是有區(qū)別的。另外，聽覺任務(wù)完成的效果對(duì)聽配能運(yùn)用的反饋?zhàn)饔貌]有體現(xiàn)在該模型中，有大量的心理學(xué)研究證據(jù)證明這種反饋?zhàn)饔玫拇嬖凇?/p>

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