王媛 李楠 董瑞娟 劉冬鑫 陳靜 徐立 王碩

言語(yǔ)聲調(diào)(lexical tone)是能區(qū)別音節(jié)意義的音高，它承載了語(yǔ)義，是區(qū)別于非聲調(diào)語(yǔ)言(如英語(yǔ))的特征之一。漢語(yǔ)聲調(diào)按照基頻走行的不同分為陰平(一聲)、陽(yáng)平(二聲)、上聲(三聲)和去聲(四聲),2010年，Patel等[1]研究表明，將語(yǔ)句中的所有聲調(diào)變?yōu)橐宦暫?，?tīng)力正常受試者在安靜環(huán)境下對(duì)平聲調(diào)語(yǔ)句識(shí)別正確率能夠達(dá)到自然聲調(diào)語(yǔ)句識(shí)別率的94%，即聲調(diào)信息并不對(duì)語(yǔ)句識(shí)別產(chǎn)生明顯影響；然而引入語(yǔ)譜噪聲后(信噪比為0 dB)，聽(tīng)力正常受試者聆聽(tīng)自然聲調(diào)句子的言語(yǔ)識(shí)別率有一定程度的下降，聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率更差，這表明聲調(diào)信息對(duì)語(yǔ)譜噪聲下的語(yǔ)句感知有顯著影響。本研究分別使用雙人語(yǔ)噪聲(two-talker babbles, TTB)和語(yǔ)譜噪聲(speech-shaped noise, SSN)兩種噪聲模式，研究聽(tīng)力正常人在安靜和不同噪聲環(huán)境下聆聽(tīng)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別能力，探討聲調(diào)在不同噪聲模式下對(duì)言語(yǔ)感知的影響。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象 聽(tīng)力正常受試者20例，其中男10例，女10例，平均年齡22.41±1.84歲，0.25～8 kHz純音聽(tīng)閾≤15 dB HL。研究對(duì)象均為在校大學(xué)生，均以普通話作為日常語(yǔ)言交流方式，無(wú)耳科疾病史。本研究通過(guò)了北京市耳鼻咽喉科研究所倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有受試者均同意參加本次研究。

1.2言語(yǔ)識(shí)別能力測(cè)試材料 本研究采用的言語(yǔ)測(cè)試材料是兒童版漢語(yǔ)普通話噪聲下言語(yǔ)測(cè)試句表 (Mandarin hearing in noise test for children, MHINT-C)[2,3]。除使用其原始材料作為本研究自然聲調(diào)語(yǔ)句測(cè)試材料外，還邀請(qǐng)男性專業(yè)播音人員將MHINT-C語(yǔ)句測(cè)試材料錄制為每字均發(fā)一聲的平聲調(diào)語(yǔ)句測(cè)試材料，并選取雙人語(yǔ)噪聲和語(yǔ)譜噪聲兩種噪聲模式，雙人語(yǔ)噪聲為一位男性和一位女性共同朗讀的無(wú)語(yǔ)義句子，SSN是白噪聲經(jīng)過(guò)言語(yǔ)譜濾波處理后得到。本研究每例受試者需要使用14個(gè)不同的等價(jià)句表(每表10個(gè)句子)，兒童版MHINT共有15個(gè)等價(jià)性句表，能夠滿足本研究測(cè)試要求。

1.3言語(yǔ)識(shí)別能力測(cè)試方法 在標(biāo)準(zhǔn)隔聲室內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，采用頭戴壓耳式耳機(jī)(Sennheiser HD 280 pro)，在受試者舒適的給聲強(qiáng)度下進(jìn)行。語(yǔ)句測(cè)試語(yǔ)料通過(guò)筆記本電腦里的MATLAB軟件播放給受試者聆聽(tīng)，受試者需要集中注意力盡可能分辨語(yǔ)句內(nèi)容，并要求其對(duì)耳機(jī)中播放的句子進(jìn)行復(fù)述，每個(gè)句子僅聆聽(tīng)一遍，測(cè)試者根據(jù)受試者復(fù)述正確的字?jǐn)?shù)進(jìn)行打分。每例受試者分別在安靜環(huán)境下和信噪比為+5、0、-5 dB的兩種噪聲模式下進(jìn)行自然聲調(diào)語(yǔ)句和平聲調(diào)語(yǔ)句識(shí)別測(cè)試，每例受試者聆聽(tīng)14個(gè)句表共140句語(yǔ)句測(cè)試材料，每個(gè)句表十個(gè)句子100個(gè)關(guān)鍵字，言語(yǔ)識(shí)別率的計(jì)算公式為：正確率=(正確字?jǐn)?shù)/100)×100%。允許受試者進(jìn)行聯(lián)想，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)猜測(cè)；測(cè)試開(kāi)始前需要進(jìn)行練習(xí)以熟悉測(cè)試流程，整個(gè)測(cè)試過(guò)程約30分鐘。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)呈偏態(tài)分布時(shí)，采用Mann-Whitney test比較不同噪聲模式不同信噪比下言語(yǔ)識(shí)別率的差異，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

20例聽(tīng)力正常青年受試者在安靜環(huán)境下以及不同信噪比語(yǔ)譜噪聲和雙人語(yǔ)噪聲下自然聲調(diào)和平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率見(jiàn)表1。可見(jiàn)，在安靜環(huán)境下和信噪比為+5、0 dB的語(yǔ)譜噪聲模式下受試者聆聽(tīng)自然聲調(diào)語(yǔ)句與平聲調(diào)語(yǔ)句之間的言語(yǔ)識(shí)別率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；當(dāng)信噪比為-5 dB時(shí)，受試者聆聽(tīng)自然聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率顯著高于聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率(P<0.01)。

安靜環(huán)境和信噪比為+5、0 dB的雙人語(yǔ)噪聲模式下，受試者聆聽(tīng)自然聲調(diào)與平聲調(diào)語(yǔ)句得分之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；信噪比為-5 dB時(shí)，受試者聆聽(tīng)自然聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率顯著高于聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率(P<0.01)。

表1 不同測(cè)試環(huán)境下自然聲調(diào)和平聲調(diào)言語(yǔ)識(shí)別率比較

注：*與相同噪聲模式下平聲調(diào)言語(yǔ)識(shí)別率比較，P<0.01；△與語(yǔ)譜噪聲下相同信噪比平聲調(diào)識(shí)別率比較，P<0.01

信噪比為+5、0 dB兩種噪聲模式下受試者聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；當(dāng)信噪比為-5 dB時(shí)，受試者聆聽(tīng)雙人語(yǔ)噪聲下平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率顯著高于語(yǔ)譜噪聲下平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率(P<0.01)。

3 討論

董瑞娟等[3]比較聽(tīng)力正常受試者和聽(tīng)力障礙患者的言語(yǔ)識(shí)別能力，結(jié)果顯示當(dāng)信噪比降到0 dB時(shí)，聽(tīng)力正常受試者的言語(yǔ)識(shí)別率仍接近100%，高于聽(tīng)力障礙患者3～4倍。本研究結(jié)果與此一致，無(wú)論在語(yǔ)譜噪聲還是雙人語(yǔ)噪聲下，隨著信噪比的降低，聽(tīng)力正常人聆聽(tīng)自然聲調(diào)語(yǔ)句仍然擁有良好的言語(yǔ)識(shí)別能力，說(shuō)明聽(tīng)力正常受試者聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)抗噪聲干擾能力強(qiáng)。此外，本研究結(jié)果顯示，在噪聲環(huán)境下，信噪比越小，聽(tīng)力正常受試者聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率比自然聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率下降更明顯，說(shuō)明聲調(diào)信息在噪聲環(huán)境下對(duì)言語(yǔ)感知有貢獻(xiàn)作用，與國(guó)外研究[1,4～6]一致。Wang等[5]研究顯示聽(tīng)力正常人在babble噪聲下聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率明顯低于自然聲調(diào)語(yǔ)句的言語(yǔ)識(shí)別率，推測(cè)可能是由于信噪比較大時(shí)，受試者可以通過(guò)句子中除聲調(diào)以外的冗余信息對(duì)句子內(nèi)容進(jìn)行辨別。Hickok等[7]的研究結(jié)果表明聆聽(tīng)者可應(yīng)用一些神經(jīng)或額外的認(rèn)知資源(如語(yǔ)義、語(yǔ)境等)對(duì)句子中平聲調(diào)成分進(jìn)行處理并恢復(fù)成熟悉的內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別。隨著信噪比降低，句子中可利用的冗余信息越來(lái)越少，張家騄等[8]指出漢語(yǔ)聲調(diào)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，即在噪聲環(huán)境下，聲調(diào)信息的損失較小，聆聽(tīng)者能夠通過(guò)對(duì)聲調(diào)的感知有效識(shí)別句子內(nèi)容，而當(dāng)聲調(diào)信息也去除后，受試者可以依賴的信息更少，因此噪聲環(huán)境下聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句的能力更差。

針對(duì)漢語(yǔ)聲調(diào)信息對(duì)噪聲下言語(yǔ)識(shí)別意義的研究顯示，聽(tīng)力正常人在babble噪聲下測(cè)得的自然聲調(diào)和平聲調(diào)語(yǔ)句言語(yǔ)識(shí)別率的差值要比在白噪聲下測(cè)得兩者差值小近兩倍[1,6]，說(shuō)明聽(tīng)力正常者在babble噪聲下聆聽(tīng)平聲調(diào)語(yǔ)句較白噪聲下更容易。本研究結(jié)果與此相似，在雙人語(yǔ)噪聲下，當(dāng)信噪比為-5 dB時(shí)，平聲調(diào)語(yǔ)句言語(yǔ)識(shí)別率較自然聲調(diào)語(yǔ)句下降8.56%；而在語(yǔ)譜噪聲下，平聲調(diào)語(yǔ)句言語(yǔ)識(shí)別率較自然聲調(diào)語(yǔ)句下降更顯著，達(dá)18.37%，這表明在語(yǔ)譜噪聲下，聲調(diào)信息對(duì)聽(tīng)力正常者噪聲下言語(yǔ)識(shí)別能力的貢獻(xiàn)更大。Füllgrabe等[9]指出聽(tīng)力正常者有較好地編碼聲信息中精細(xì)結(jié)構(gòu)(fine structure)的能力，能夠從波動(dòng)性噪聲(例如：多人語(yǔ)噪聲)的瞬時(shí)時(shí)域信息變化中提取言語(yǔ)聲信息幫助其進(jìn)行噪聲下的語(yǔ)句識(shí)別(listening in the dips)。因此推測(cè)，聽(tīng)力正常者可以捕捉到雙人語(yǔ)噪聲中瞬時(shí)時(shí)域信息的變化感知言語(yǔ)聲，而在語(yǔ)譜噪聲這種穩(wěn)態(tài)噪聲環(huán)境下，聽(tīng)力正常不能應(yīng)用這種能力，因此缺少聲調(diào)信息時(shí)語(yǔ)譜噪聲環(huán)境中其言語(yǔ)感知能力更差。

研究顯示，感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失患者使用精細(xì)結(jié)構(gòu)信息的能力下降，且隨著聽(tīng)力損失程度的加重而加重[10～12]，該類患者捕捉瞬時(shí)時(shí)域信息變化的能力可能退化。由此推測(cè)，對(duì)于感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失患者，聲調(diào)信息在不同噪聲條件下對(duì)言語(yǔ)識(shí)別能力的貢獻(xiàn)模式可能有所不同，有待進(jìn)一步探討。此外，本研究顯示聲調(diào)信息對(duì)于噪聲環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別能力有一定程度的貢獻(xiàn)，且在不同噪聲模式下貢獻(xiàn)不同，這可能為提高噪聲環(huán)境下人工助聽(tīng)技術(shù)更好地改善言語(yǔ)識(shí)別能力提供一定理論基礎(chǔ)。