胡 涵 顧文濤 丁 馨 朱 瑤

(南京師范大學(xué) 文學(xué)院，江蘇 南京 210097)

一、引言

漢語(yǔ)是聲調(diào)語(yǔ)言的典型代表。聲調(diào)作為漢語(yǔ)的重要特征，具有區(qū)別字義的功能，因此聲調(diào)感知能力直接影響到個(gè)體對(duì)漢語(yǔ)的理解。聲調(diào)實(shí)質(zhì)上是在音節(jié)時(shí)程內(nèi)基頻(f0)的變化模式，聲調(diào)感知的主要線索是基頻，在時(shí)域上主要依賴周期性信息，在頻域上則主要依賴精細(xì)結(jié)構(gòu)(基頻和諧波)。人工耳蝸(Cochlear implants, CI)作為目前最成功的植入式人工聽(tīng)覺(jué)裝置，通過(guò)將聲音轉(zhuǎn)換為電刺激信號(hào)，繞過(guò)內(nèi)耳機(jī)能損傷的毛細(xì)胞，直接刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)，在聽(tīng)覺(jué)中樞產(chǎn)生聲音的知覺(jué)。但是，目前人工耳蝸提取的主要還是時(shí)域包絡(luò)(振幅包絡(luò))與頻域包絡(luò)(共振峰)信息，對(duì)時(shí)域精細(xì)結(jié)構(gòu)(瞬時(shí)相位變化)與頻域精細(xì)結(jié)構(gòu)(基頻和諧波)的編碼仍有很大局限，而且人工耳蝸的信號(hào)編碼策略原本是基于非聲調(diào)語(yǔ)言的印歐語(yǔ)制訂的，未充分考慮基頻的編碼，從而給CI兒童的聲調(diào)感知帶來(lái)困難。因此，探究CI兒童對(duì)漢語(yǔ)聲調(diào)的感知能力，對(duì)優(yōu)化CI的言語(yǔ)編碼策略、改進(jìn)CI兒童的聽(tīng)覺(jué)康復(fù)方案有直接的推動(dòng)作用。

漢語(yǔ)有4個(gè)聲調(diào)：陰平(T1)、陽(yáng)平(T2)、上聲(T3)和去聲(T4)。近年來(lái)，已有多位學(xué)者考察了CI兒童在安靜環(huán)境下對(duì)漢語(yǔ)四聲的感知。劉勇智等發(fā)現(xiàn)開(kāi)機(jī)年齡為3.0～4.5歲和5.0～6.5歲的CI兒童對(duì)單音節(jié)與雙音節(jié)詞的聲調(diào)識(shí)別率為49.96%～75.60%[1]；王抗震等發(fā)現(xiàn)，單側(cè)CI植入與雙耳雙模(一側(cè)植入CI、一側(cè)佩戴助聽(tīng)器)兒童的聲調(diào)識(shí)別率分別為69.68%和75.62%[2]；楊麗萍等考察CI兒童在單模和雙模條件下的聲調(diào)感知，得到了類(lèi)似的結(jié)果，識(shí)別率分別為70.9%和73.1%[3]。以上文獻(xiàn)得到的識(shí)別率，都顯著高于機(jī)會(huì)水平，可見(jiàn)CI兒童在安靜環(huán)境下具有較好的聲調(diào)感知能力。但是，CI兒童對(duì)各調(diào)類(lèi)識(shí)別的難易順序及混淆模式不盡相同。Peng等將四聲組成6個(gè)聲調(diào)對(duì)，考察平均年齡為9.25歲的CI兒童的聲調(diào)感知能力，發(fā)現(xiàn)含有T4聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率顯著高于其它聲調(diào)對(duì)，其中T1-T4的辨識(shí)率最高，而T2-T3的辨識(shí)率最低[4]；Chen等也發(fā)現(xiàn)CI兒童最難識(shí)別T2-T3，但是并未發(fā)現(xiàn)識(shí)別T1-T4有顯著優(yōu)勢(shì)[5]；陳雪清、劉海紅則發(fā)現(xiàn)6歲前開(kāi)機(jī)的CI兒童T3-T4的識(shí)別率最高、T1-T2的識(shí)別率最低，6歲之后開(kāi)機(jī)的CI兒童T3-T4沒(méi)有顯著的識(shí)別優(yōu)勢(shì)、而T1-T2的識(shí)別率仍然最低[6]；毛弈韜發(fā)現(xiàn)，NH兒童識(shí)別T1和T4的能力顯著優(yōu)于T2和T3，CI兒童最易識(shí)別T1，而其它三個(gè)調(diào)類(lèi)的識(shí)別率無(wú)顯著差異，并且在聲調(diào)對(duì)的識(shí)別上，NH和CI兒童都是T2-T3識(shí)別率最低[7]。

雖然CI可基本滿足植入者在安靜環(huán)境下的聲調(diào)識(shí)別需求，但是真實(shí)的聲學(xué)環(huán)境遠(yuǎn)比安靜環(huán)境復(fù)雜，日常言語(yǔ)交際的環(huán)境不僅包含目標(biāo)語(yǔ)音，還包含環(huán)境噪聲，如何使CI兒童在噪聲環(huán)境中獲得與NH兒童相近的聲調(diào)識(shí)別能力，成為研究的熱點(diǎn)議題。Caldwell和Nittrouer考察了平均年齡為6.75歲的NH和CI兒童在無(wú)噪聲、3dB、0dB和-3dB信噪比(SNR)水平下的言語(yǔ)識(shí)別能力，發(fā)現(xiàn)噪聲環(huán)境下的識(shí)別率顯著低于安靜環(huán)境，而且隨著信噪比降低，NH和CI兒童的識(shí)別率均下降[8]。毛弈韜通過(guò)比較NH和CI兒童在12dB、6dB和0dB SNR水平下的聲調(diào)識(shí)別，發(fā)現(xiàn)NH兒童在0dB SNR條件的識(shí)別率顯著低于其它SNR條件，CI兒童的識(shí)別率隨著信噪比的降低而逐漸下降，而且NH和CI兒童的聲調(diào)混淆模式也受到信噪比的調(diào)節(jié)，其中CI兒童受到的影響比NH兒童更大[7]，這與崔麗麗的結(jié)論一致[9]。

耳語(yǔ)是一種特殊的發(fā)聲態(tài)，它與正常語(yǔ)音的區(qū)別在于：(1)發(fā)元音與響輔音時(shí)，聲帶保持半開(kāi)狀態(tài)不振動(dòng)，從肺部呼出的氣流摩擦聲帶形成噪聲激勵(lì)源，因此不攜帶基頻信息，而且由于耳語(yǔ)是氣嗓音，其能量和信噪比均低于正常語(yǔ)音；(2)耳語(yǔ)時(shí)假聲帶區(qū)域變窄，且聲腔增加了氣管和肺，改變了聲道傳輸函數(shù)，使得元音共振峰的位置和帶寬發(fā)生了變化[10]。以往考察耳語(yǔ)聲調(diào)感知的文獻(xiàn)較少。梁之安較早考察了健聽(tīng)人群對(duì)耳語(yǔ)的聲調(diào)感知，發(fā)現(xiàn)四聲的識(shí)別率分別為53.3%、48.3%、79.1%和73.3%，說(shuō)明在聲調(diào)感知的主要線索如基頻、諧波等缺失的情況下，健聽(tīng)者仍能借助時(shí)域和頻域的包絡(luò)等次要線索識(shí)別耳語(yǔ)聲調(diào)[11]；Fu和Zeng比較了時(shí)域線索對(duì)聲調(diào)識(shí)別的貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在T3的識(shí)別，振幅包絡(luò)的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在T3和T4的識(shí)別，而周期性信息對(duì)所有調(diào)類(lèi)的識(shí)別均有貢獻(xiàn)[12]；沙丹青等也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果，四聲的識(shí)別率分別為48.9%、44.9%、86.7%和68.0%，振幅包絡(luò)和時(shí)長(zhǎng)對(duì)聲調(diào)識(shí)別有重要作用[10]；不過(guò)，Kong和Zeng認(rèn)為包絡(luò)信息對(duì)聲調(diào)識(shí)別的作用不大，盡管他們發(fā)現(xiàn)耳語(yǔ)的聲調(diào)識(shí)別率達(dá)到60%～70%[13]。但是，目前還沒(méi)有研究涉及CI兒童的耳語(yǔ)聲調(diào)識(shí)別。由于CI缺乏對(duì)基頻信息的充分編碼，而耳語(yǔ)恰恰不含基頻信息，因此，考察CI兒童在耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)感知，有特別的意義，有助于更深入理解CI兒童的聲調(diào)感知策略。

綜上所述，復(fù)雜的聲學(xué)環(huán)境與多樣的發(fā)聲態(tài)更符合我們?nèi)粘Ｑ哉Z(yǔ)交際的實(shí)際，考察CI兒童在噪聲環(huán)境與耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)感知有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。為此，本研究通過(guò)兩個(gè)聽(tīng)覺(jué)感知實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地比較CI和NH兒童在噪聲環(huán)境和耳語(yǔ)條件下的漢語(yǔ)聲調(diào)識(shí)別能力。

二、噪聲環(huán)境下的聲調(diào)感知

(一)實(shí)驗(yàn)方法

1.語(yǔ)料設(shè)計(jì)

為了符合5～6歲CI兒童的認(rèn)知水平，我們?cè)谥朴喐兄獙?shí)驗(yàn)的語(yǔ)料時(shí)，首先參考了江蘇省聽(tīng)力語(yǔ)言康復(fù)中心使用的兒童聽(tīng)力測(cè)評(píng)工具，從中初步篩選了部分單字，并搜集對(duì)應(yīng)圖片。然后，請(qǐng)有多年康復(fù)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的老師從中精選出最符合5～6歲兒童認(rèn)知水平的單字。最終，為了覆蓋不同頻段的輔音，我們選用/p/(低頻)、/kh/(中頻)、/th/(高頻)作為聲母，與中頻的元音搭配，分別形成/pa/、/kh/、/thɑ?/，與四聲組合形成12個(gè)音節(jié)，配以相應(yīng)的漢字和圖片。實(shí)驗(yàn)字表詳見(jiàn)表1。

表1.實(shí)驗(yàn)一的字表

2.語(yǔ)音采集

我們選取一名南京師范大學(xué)播音主持專(zhuān)業(yè)的女性發(fā)音人(22歲；普通話一級(jí)乙等)錄制感知實(shí)驗(yàn)的語(yǔ)料。發(fā)音人在充分熟悉字表后開(kāi)始錄音，錄音過(guò)程中被試與話筒保持20cm左右距離，逐個(gè)朗讀單字，每個(gè)字重復(fù)5遍，每遍之間保持一定間隔。若發(fā)生錯(cuò)讀或漏讀，則要求發(fā)音人補(bǔ)錄。

為了考察噪聲環(huán)境下CI兒童的聲調(diào)感知能力，我們參考Spahr的建議，采用與日常生活背景噪聲相似的4人嘈雜語(yǔ)作為背景噪聲[14]。嘈雜語(yǔ)的錄制，選取4名來(lái)自南京師范大學(xué)語(yǔ)言學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)音人(2男2女；年齡：M= 24.75,SD= 0.50)，每位發(fā)音人的朗讀材料均選自湖南少年兒童出版社的《中國(guó)少兒百科全書(shū)》，內(nèi)容各異但篇幅相似，以保證發(fā)音人大致同時(shí)朗讀完。在充分熟悉朗讀材料后，4位發(fā)音人圍繞話筒面對(duì)面站立，按日常說(shuō)話風(fēng)格朗讀材料。

錄音在專(zhuān)業(yè)錄音棚內(nèi)，采用錄音軟件Adobe Audition 3.0完成，保存為一個(gè)WAV文件(采樣率44.1kHz，采樣精度16 bit)。我們使用Praat 6.1.16[15]將噪聲與目標(biāo)語(yǔ)音合并，即在噪聲文件的1s以后混入目標(biāo)語(yǔ)音，分別設(shè)置5dB、0dB、-5dB三個(gè)水平的SNR。于是，包括原始語(yǔ)音在內(nèi)，共形成4種語(yǔ)音刺激(無(wú)噪聲、5dB SNR、0dB SNR、-5dB SNR)，在Praat中將所有刺激統(tǒng)一調(diào)整為平均音強(qiáng)65dB。最終，共得到3音節(jié)×4調(diào)類(lèi)×5重復(fù)×4環(huán)境類(lèi)型 = 240個(gè)語(yǔ)音刺激。

3.實(shí)驗(yàn)被試

我們選取24名被試參加感知實(shí)驗(yàn)，12名NH兒童(9男3女；年齡：M= 5.06,SD= 0.15, range = 4.83～5.25)，12名雙耳雙模的CI兒童(8男4女；年齡：M= 4.99,SD= 0.41, range = 4.33～5.75)。其中，NH兒童均來(lái)自南京春暉幼兒園，CI兒童均來(lái)自江蘇省聽(tīng)力語(yǔ)言康復(fù)中心。所有被試均為普通話背景，無(wú)認(rèn)知障礙及神經(jīng)疾病史。CI兒童開(kāi)機(jī)年齡在1.00歲～3.83歲之間(M=2.24，SD=0.92)，CI使用時(shí)長(zhǎng)在1.42年～4.17年之間(M= 2.74,SD= 0.95)。CI兒童的背景信息詳見(jiàn)表2。分別采用Mann Whitney U檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)，分析發(fā)現(xiàn)NH和CI兒童在年齡和男女比例上都沒(méi)有顯著差異(W= 64.50,p= 0.68;χ2(1) =0.20,p= 0.65)。

表2. 實(shí)驗(yàn)一的CI兒童背景信息

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)采用圖片選擇范式，使用E-Prime 2.0 Professional軟件[16]呈現(xiàn)圖片和語(yǔ)音刺激。實(shí)驗(yàn)分為訓(xùn)練和測(cè)試兩個(gè)階段。在訓(xùn)練階段，要求被試對(duì)呈現(xiàn)的圖片用單字命名，若被試無(wú)法準(zhǔn)確命名，則由主試示范、讓被試跟讀，以確保被試掌握?qǐng)D片與單字的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在測(cè)試階段，語(yǔ)音刺激按環(huán)境類(lèi)型分為4組，每組60個(gè)刺激，為了避免學(xué)習(xí)效應(yīng)，隨機(jī)呈現(xiàn)各組之間和組內(nèi)刺激；要求被試聽(tīng)到播放的每個(gè)語(yǔ)音刺激后，在四幅圖片中做4選1強(qiáng)迫式選擇；每完成20個(gè)語(yǔ)音刺激，被試可以休息3～5分鐘。

為了納入更多被試，實(shí)驗(yàn)同時(shí)采用線下和線上的模式，其中13名被試(8名NH兒童、5名CI兒童)是線下實(shí)驗(yàn)，11名被試(4名NH兒童、7名CI兒童)是線上實(shí)驗(yàn)。線下實(shí)驗(yàn)分別在南京春暉幼兒園(NH兒童)和江蘇省聽(tīng)力語(yǔ)言康復(fù)中心(CI兒童)的安靜房間內(nèi)開(kāi)展，在電腦屏幕上呈現(xiàn)圖片，由Edifier R26T外置音箱播放語(yǔ)音刺激，被試與電腦屏幕距離60cm。線上實(shí)驗(yàn)要求被試在安靜的房間內(nèi)進(jìn)行，采用問(wèn)卷的方式搜集被試的結(jié)果，由家長(zhǎng)引導(dǎo)被試完成訓(xùn)練和測(cè)試任務(wù)。主試事先培訓(xùn)家長(zhǎng)使其熟悉實(shí)驗(yàn)流程，但是不向家長(zhǎng)透露實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，主試?duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程遠(yuǎn)程監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)家長(zhǎng)操作不當(dāng)或有主觀偏向，則予以糾正。線上實(shí)驗(yàn)有2名NH兒童在平板上呈現(xiàn)刺激，其余兒童都在電腦屏幕上呈現(xiàn)刺激。Exact Mann Whitney U檢驗(yàn)結(jié)果表明，線下和線上模式的識(shí)別率在NH和CI兒童中均無(wú)顯著差異(ps> 0.1)，說(shuō)明線上或線下實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ讲⒉挥绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果，后續(xù)分析可排除該因素的影響。

(二)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

NH和CI兒童的聲調(diào)識(shí)別率分別為0.97(SD= 0.07)和0.87(SD= 0.17)，均顯著高于25%的機(jī)會(huì)水平(Binomial Test:ps< 0.001)。為了深入分析NH和CI兒童的聲調(diào)感知能力，我們采用2組別(NH、CI)×4環(huán)境類(lèi)型(無(wú)噪聲、5dB SNR、0dB SNR、-5dB SNR)×4聲調(diào)類(lèi)型(陰平T1、陽(yáng)平T2、上聲T3、去聲T4)的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用開(kāi)源軟件R 3.6.3[17]的afex程序包[18]構(gòu)建線性混合模型(Linear Mixed Model, LMM)。將識(shí)別率經(jīng)合理化反正弦變換(Rationalized Arcsine Transform)[19]后得到的RAU(Rational Arcsine Units)值作為因變量(從而更符合正態(tài)分布)，以兒童組別、環(huán)境類(lèi)型和聲調(diào)類(lèi)型為固定效應(yīng)，以被試為隨機(jī)效應(yīng)(僅含截距)。LMM采用約束極大似然值法估算系數(shù)，并運(yùn)用Kenward-Roger法檢驗(yàn)各變量的主效應(yīng)及交互效應(yīng)。在顯著的交互效應(yīng)中，僅詳細(xì)分析最高階的交互效應(yīng)。使用emmeans包[20]做簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)和事后檢驗(yàn)，采用Tukey法修正p值。顯著性檢驗(yàn)均為雙尾檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)為0.05。此外，使用simr包[21]對(duì)LMM模型進(jìn)行1000次仿真模擬后計(jì)算后驗(yàn)功效值，發(fā)現(xiàn)兒童組別、環(huán)境類(lèi)型、聲調(diào)類(lèi)型的統(tǒng)計(jì)功效均高于95%。

LMM的結(jié)果如表3所示。首先，兒童組別、環(huán)境類(lèi)型和聲調(diào)類(lèi)型的主效應(yīng)均顯著(F(1, 22) = 19.83,p< 0.001;F(3, 330) = 19.83,p< 0.001;F(3, 330) = 52.80,p< 0.001)。其次，兒童組別和環(huán)境類(lèi)型的交互效應(yīng)顯著(F(3, 330) = 7.33,p< 0.001)；簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，一方面無(wú)論是NH還是CI兒童，環(huán)境類(lèi)型的效應(yīng)均顯著(ps< 0.01)，另一方面無(wú)論何種環(huán)境下，NH兒童的識(shí)別率均顯著高于CI兒童(ps< 0.05)；事后檢驗(yàn)進(jìn)一步表明，NH兒童在-5dB SNR環(huán)境下的識(shí)別率顯著低于無(wú)噪聲環(huán)境(p= 0.042)，而CI兒童在-5dB SNR環(huán)境下的識(shí)別率顯著低于其余三種環(huán)境(ps< 0.001)。而且，兒童組別和聲調(diào)類(lèi)型的交互效應(yīng)也顯著(F(3, 330) = 11.53,p< 0.001)；簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是NH還是CI兒童，聲調(diào)類(lèi)型的效應(yīng)均顯著(ps< 0.001)；事后檢驗(yàn)進(jìn)一步表明，CI和NH兒童T1和T4的識(shí)別率均顯著高于T2和T3(ps< 0.05)，且僅在T4的識(shí)別上兩者不存在顯著差異(p= 0.320)。以上交互效應(yīng)詳見(jiàn)圖1。其它交互效應(yīng)均不顯著。

表3. 實(shí)驗(yàn)一各因素的主效應(yīng)及交互效應(yīng)

圖1 實(shí)驗(yàn)一的兒童組別與聲調(diào)類(lèi)型、兒童組別與環(huán)境類(lèi)型的交互效應(yīng)；圖中數(shù)值表示各水平的均值(標(biāo)準(zhǔn)差)，誤差線為95%的置信區(qū)間。下同。

三、耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)感知

(一)實(shí)驗(yàn)方法

1.語(yǔ)料設(shè)計(jì)

本研究考察聲調(diào)的配對(duì)識(shí)別率，為此將四聲組成6個(gè)聲調(diào)對(duì)(T1-T2、T1-T3、T1-T4、T2-T3、T2-T4、T3-T4)，每個(gè)聲調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)3對(duì)單字，每對(duì)單字聲韻母相同而調(diào)類(lèi)不同。設(shè)計(jì)時(shí)首先參考了兒童語(yǔ)料庫(kù)CHILDES(Child Language Data Exchange System)[22]，初步選取符合4～6歲兒童認(rèn)知水平的單字，配以相應(yīng)圖片，再由6名語(yǔ)言學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生評(píng)估加以精選，并讓4～5名兒童進(jìn)行實(shí)際測(cè)試以驗(yàn)證語(yǔ)料的合理性。最終，選出18對(duì)(36個(gè))單字，配以相應(yīng)圖片。實(shí)驗(yàn)字表詳見(jiàn)表4。

表4. 實(shí)驗(yàn)二的字表

2.語(yǔ)音采集

我們選取南京師范大學(xué)一名女性研究生作為發(fā)音人(25歲；普通話一級(jí)乙等)，錄音地點(diǎn)和設(shè)備同實(shí)驗(yàn)一。發(fā)音人在充分熟悉語(yǔ)料后錄兩組音，先錄正常語(yǔ)音(按日常說(shuō)話風(fēng)格)，再錄耳語(yǔ)(說(shuō)悄悄話的風(fēng)格)，錄音過(guò)程中發(fā)音人距離話筒約20cm。在每組錄音中，按陰平、陽(yáng)平、上聲和去聲的順序，每個(gè)單字重復(fù)朗讀3遍，語(yǔ)速適中，詞與詞之間適當(dāng)停頓，如有漏讀、錯(cuò)讀或耳語(yǔ)不合要求，則予以糾正并重新錄制。最終產(chǎn)生了6聲調(diào)對(duì)×6單字×3重復(fù)×2發(fā)聲類(lèi)型 = 216個(gè)語(yǔ)音刺激。

3.被試選取

我們選取12名4.58～5.58歲的CI兒童(9男3女；年齡：M= 5.05,SD= 0.37)和13名4.17～5.75歲的NH兒童(6男7女；年齡：M= 4.87,SD= 0.38)，CI兒童來(lái)自江蘇省聽(tīng)力語(yǔ)言康復(fù)中心，NH兒童來(lái)自南京保利紫晶山幼兒園，所有被試均無(wú)認(rèn)知障礙和神經(jīng)疾病史。CI兒童的開(kāi)機(jī)年齡為1.58～3.00歲(M= 2.24,SD= 0.37)，CI的使用時(shí)長(zhǎng)為2.25～3.75年(M= 2.81,SD= 0.42)，雙耳聽(tīng)損均大于91dB(極重度聽(tīng)損)。CI兒童的背景信息詳見(jiàn)表5。Mann Whitney U檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)的結(jié)果表明，NH和CI兒童的年齡和男女比例均無(wú)顯著差異(ps> 0.1)。

表5. 實(shí)驗(yàn)二的CI兒童背景信息

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)在安靜房間內(nèi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括聯(lián)想電腦和Edifier R26T外置音箱，使用E-Prime 2.0 Professional軟件[16]呈現(xiàn)圖片和語(yǔ)音刺激。實(shí)驗(yàn)采用圖片選擇范式，分為訓(xùn)練和測(cè)試兩個(gè)階段。訓(xùn)練階段的流程與實(shí)驗(yàn)一相同。在測(cè)試階段，語(yǔ)音刺激按照發(fā)聲類(lèi)型分為兩組，第一組為正常語(yǔ)音、第二組為耳語(yǔ)語(yǔ)音，每組108個(gè)語(yǔ)音刺激按隨機(jī)順序呈現(xiàn)。要求被試聽(tīng)到播放的每個(gè)語(yǔ)音刺激后，從對(duì)應(yīng)單字對(duì)的兩幅圖片中做2選1的強(qiáng)迫選擇；若被試未能在20秒內(nèi)給出答案，則自動(dòng)跳至下一個(gè)刺激。每完成36個(gè)語(yǔ)音刺激，被試可以休息3～5分鐘。

(二)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

聲調(diào)的配對(duì)識(shí)別率，NH和CI兒童在正常語(yǔ)音條件下分別為0.99(SD= 0.02)和0.76(SD= 0.18)，在耳語(yǔ)條件下分別為0.65(SD= 0.17)和0.55(SD= 0.13)，均顯著高于50%的機(jī)會(huì)水平(Binomial Test:ps< 0.001)。為深入分析NH和CI兒童的聲調(diào)感知能力，采用2兒童組別(NH、CI)×2發(fā)聲類(lèi)型(正常語(yǔ)音、耳語(yǔ))×6聲調(diào)對(duì)(T1-T2、T1-T3、T1-T4、T2-T3、T2-T4、T3-T4)的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，構(gòu)建LMM模型，以配對(duì)識(shí)別率做合理化反正弦變換后得到的RAU值為因變量，以兒童組別、發(fā)聲類(lèi)型、聲調(diào)類(lèi)型為固定效應(yīng)，以被試為隨機(jī)效應(yīng)(含截距與發(fā)聲類(lèi)型的斜率)。經(jīng)1000次仿真模擬發(fā)現(xiàn)，兒童組別、發(fā)聲類(lèi)型和聲調(diào)對(duì)的后驗(yàn)功效值均接近于100%。

LMM的結(jié)果如表6所示。兒童組別、發(fā)聲類(lèi)型、聲調(diào)對(duì)的主效應(yīng)均顯著(F(1, 23) = 110.92,p< 0.001;F(1, 23) = 274.85,p< 0.001;F(5, 230) = 22.56,p< 0.001)。發(fā)聲類(lèi)型與兒童組別之間、發(fā)聲類(lèi)型與聲調(diào)對(duì)之間的二階交互效應(yīng)都顯著(F(1, 23) = 28.90,p< 0.001;F(5, 230) = 4.60,p< 0.001)。而且兒童類(lèi)別、發(fā)聲類(lèi)型、聲調(diào)對(duì)之間的三階交互效應(yīng)顯著(F(5, 230) = 9.81,p< 0.001)。三階交互效應(yīng)詳見(jiàn)圖2。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是正常語(yǔ)音還是耳語(yǔ)條件下，兒童組別和聲調(diào)對(duì)均有顯著的交互效應(yīng)(ps< 0.001)。事后檢驗(yàn)進(jìn)一步表明：在正常語(yǔ)音條件下，CI兒童在6個(gè)聲調(diào)對(duì)上的識(shí)別率均顯著低于NH兒童(ps< 0.01)，但是在耳語(yǔ)條件下，CI兒童僅在T2-T4聲調(diào)對(duì)上的識(shí)別率顯著低于NH兒童(p< 0.001)；在正常語(yǔ)音條件下，NH兒童6個(gè)聲調(diào)對(duì)兩兩之間的識(shí)別率均無(wú)顯著差異(ps> 0.1)，而CI兒童T2-T3聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率顯著低于其它聲調(diào)對(duì)(ps< 0.01)，T2-T4的識(shí)別率顯著高于T1-T4(p= 0.013)、T1-T2(p= 0.004)和T2-T3(p< 0.001)，但是在耳語(yǔ)條件下，NH兒童T2-T4和T3-T4的識(shí)別率顯著高于T1-T4、T1-T2和T1-T3(ps< 0.05)，而CI兒童僅有T3-T4的識(shí)別率顯著高于T1-T4(p= 0.012)。此外，NH兒童6個(gè)聲調(diào)對(duì)在正常語(yǔ)音條件下的識(shí)別率均顯著高于耳語(yǔ)條件(ps< 0.001)，CI兒童除T2-T3以外的聲調(diào)對(duì)在正常語(yǔ)音條件的識(shí)別率均顯著高于耳語(yǔ)條件(ps< 0.001)、而T2-T3在兩個(gè)條件下識(shí)別率無(wú)顯著差異(p= 0.848)。

表6. 實(shí)驗(yàn)二各因素的主效應(yīng)與交互效應(yīng)

聲調(diào)對(duì)圖2. 實(shí)驗(yàn)二的兒童組別、聲調(diào)對(duì)、發(fā)聲類(lèi)型的三階交互效應(yīng)

四、討論與總結(jié)

本文設(shè)計(jì)了兩個(gè)聽(tīng)覺(jué)感知實(shí)驗(yàn)，以年齡匹配的NH兒童為對(duì)照組，考察CI兒童在噪聲環(huán)境和耳語(yǔ)條件下的漢語(yǔ)聲調(diào)識(shí)別能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CI兒童的聲調(diào)識(shí)別率都高于機(jī)會(huì)水平，說(shuō)明在噪聲環(huán)境和耳語(yǔ)條件下CI兒童仍有一定的聲調(diào)感知能力，但是與NH兒童相比明顯不足。

實(shí)驗(yàn)一采用四人嘈雜語(yǔ)模擬言語(yǔ)交際的噪聲環(huán)境，并設(shè)置5dB、0dB和-5dB三個(gè)SNR水平。與崔麗麗[9]及毛弈韜[7]結(jié)論一致的是，我們發(fā)現(xiàn)無(wú)論在何種信噪比水平下，CI兒童的聲調(diào)識(shí)別率總體上都低于NH兒童(除T4外)，而且噪聲對(duì)CI兒童的影響更大，這是因?yàn)镃I編碼的時(shí)域包絡(luò)比語(yǔ)音的精細(xì)結(jié)構(gòu)更容易受噪聲影響。與崔麗麗及毛弈韜研究結(jié)論不同的是，我們并未發(fā)現(xiàn)CI兒童的聲調(diào)識(shí)別率隨信噪比降低逐漸下降，而只在-5dB SNR時(shí)識(shí)別率顯著下降，這可能是因?yàn)楸狙芯康腃I兒童被試都是雙耳雙模，佩戴的助聽(tīng)器在一定程度上彌補(bǔ)了CI在低頻信息(如基頻)處理上的缺陷。

研究發(fā)現(xiàn)，CI和NH兒童識(shí)別各調(diào)類(lèi)的難易順序基本一致，都是T1與T4較易、T2與T3較難；而且，CI兒童T1～T3的識(shí)別率均顯著低于NH兒童，但是T4的識(shí)別率與NH兒童沒(méi)有顯著差異。比較下來(lái)，CI兒童最容易識(shí)別T4，這與Peng等結(jié)論一致，原因是T4調(diào)長(zhǎng)最短這一特征可為CI兒童感知；其次，CI兒童T1的識(shí)別率較高，這和崔麗麗與毛弈韜結(jié)論基本一致，這是由于T1是平調(diào)，基頻曲線及振幅包絡(luò)隨時(shí)間變化很小，較易掌握；最后，CI兒童T2與T3識(shí)別率最低，這是因?yàn)門(mén)2和T3的基頻走勢(shì)有相似性。

實(shí)驗(yàn)二考察了耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)感知，發(fā)現(xiàn)除了CI兒童的T2-T3以外，NH和CI兒童各聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率均比正常語(yǔ)音下顯著降低；另一方面，在正常語(yǔ)音條件下，NH兒童6個(gè)聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率均顯著高于CI兒童，但在耳語(yǔ)條件下，僅有T2-T4的識(shí)別率顯著高于CI兒童，其它聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率與CI兒童無(wú)顯著差異。上述結(jié)果說(shuō)明，在耳語(yǔ)條件下CI和NH兒童的聲調(diào)感知都因基頻和諧波的缺失而變差，但是NH兒童受到的影響更大，進(jìn)一步表明頻域精細(xì)結(jié)構(gòu)是NH兒童識(shí)別聲調(diào)的主要線索[23][24]，在主要線索缺失時(shí)(如耳語(yǔ)條件下)相對(duì)于CI兒童的優(yōu)勢(shì)將減弱。至于CI兒童在耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)識(shí)別率也比正常語(yǔ)音時(shí)低，很可能是由于耳語(yǔ)的能量小于正常語(yǔ)音所致[10][11]。

CI和NH兒童耳語(yǔ)條件下的聲調(diào)識(shí)別率都顯著高于機(jī)會(huì)水平，佐證了聲調(diào)識(shí)別在基頻以外還有次要線索，但是兩組兒童在耳語(yǔ)和正常語(yǔ)音條件下聲調(diào)的混淆模式大不相同。在正常語(yǔ)音條件下，NH兒童幾乎能完美區(qū)分每一對(duì)聲調(diào)，而CI兒童T2-T4識(shí)別率最高、T2-T3識(shí)別率最低，這說(shuō)明雙耳雙模的CI兒童仍然依賴基頻線索識(shí)別聲調(diào)，因?yàn)門(mén)2和T4基頻走勢(shì)相反、而T2和T3基頻走勢(shì)相似。在耳語(yǔ)條件下，NH兒童T2-T4、T3-T4、T1-T3的識(shí)別率較高，T1-T4、T2-T3、T1-T2的識(shí)別率較低，而CI兒童除T3-T4識(shí)別率顯著高于T1-T4外都沒(méi)有顯著差異，這一結(jié)果可從聲調(diào)感知的次要線索(振幅包絡(luò)和時(shí)長(zhǎng))來(lái)解釋。由于振幅包絡(luò)和基頻曲線具有相關(guān)性[25]，降升調(diào)T3往往振幅最低，高降調(diào)T4振幅最高[12]，而T2與T3相似的基頻走勢(shì)和T1和T4相似的基頻曲線起點(diǎn)，分別決定了T2與T3和T1與T4振幅包絡(luò)的相似性；從時(shí)長(zhǎng)來(lái)看，耳語(yǔ)條件下的孤立音節(jié)，T3最長(zhǎng)，T1、T2次之，T4最短[10]。因此，在缺少基頻信息的耳語(yǔ)條件下，NH兒童利用振幅包絡(luò)和時(shí)長(zhǎng)線索，可較好區(qū)分T2-T4、T3-T4、T1-T3，相反T2-T3、T1-T4、T1-T2則較難區(qū)分；CI兒童于各聲調(diào)對(duì)的識(shí)別率差異不大，則可能是耳語(yǔ)能量低于正常語(yǔ)音所致。

以上兩個(gè)感知實(shí)驗(yàn)的結(jié)果澄清了一些理論問(wèn)題，從中可見(jiàn)CI技術(shù)繼續(xù)完善的重要性，同時(shí)也為康復(fù)訓(xùn)練方法提供了啟示。一方面，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了無(wú)論是噪聲環(huán)境還是耳語(yǔ)條件下，CI兒童的聲調(diào)感知能力較NH兒童均顯不足，只是效應(yīng)因調(diào)類(lèi)而異；耳語(yǔ)的感知實(shí)驗(yàn)還證實(shí)了基頻以外的線索也部分承擔(dān)了聲調(diào)識(shí)別的功能，但是功能有限。這些結(jié)果說(shuō)明了優(yōu)化CI言語(yǔ)編碼策略的重要性，特別是對(duì)聲調(diào)語(yǔ)言的使用者。另一方面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為CI兒童聲調(diào)感知的康復(fù)訓(xùn)練提供了啟示。日常言語(yǔ)交際往往發(fā)生在背景噪聲水平不一且發(fā)聲態(tài)多樣化的環(huán)境中，而且在噪聲環(huán)境及耳語(yǔ)條件下CI兒童的聲調(diào)識(shí)別能力更低，因此康復(fù)師應(yīng)引導(dǎo)CI兒童在不同噪聲環(huán)境及多樣化發(fā)聲態(tài)下的訓(xùn)練，并根據(jù)各調(diào)類(lèi)的識(shí)別難度，制定循序漸進(jìn)的康復(fù)方案。