噪声对低龄正常儿童言语感知的影响△

任寸寸刘莎刘海红孔颖刘欣任爱国

·临床研究·

噪声对低龄正常儿童言语感知的影响△

任寸寸1刘莎1刘海红2孔颖1刘欣1任爱国3

目的 探讨言语谱噪声（speech spectrum-shaped noise，SSN）和多人谈话噪声（babble noise，BN）对低龄正常儿童普通话词汇相邻性测试（Mandarin lexical neighborhood test，MLNT）言语感知的影响。方法 34例3～6岁正常听力儿童分为SSN组（21例）和BN组（13例），使用噪声下普通话词汇相邻性测试系统对两组儿童行声场下的言语测试，以听说复述方法获得不同信噪比下的言语识别率，比较两组两类噪声下的单音节易词表、难词表和双音节易词表、难词表的识别率-信噪比函数曲线（P-SNR曲线）和言语识别阈（SNR50）。结果 SSN组双音节易词表和难词表的SNR50阈值分别为-3 dB、-0.5 dB，单音节易词表和难词表的SNR50分别为-1 dB、3.5 dB；BN组双音节易词表和难词表的SNR50分别为-3 dB、2 dB，单音节易词表和难词表的SNR50分别为0.5 dB、10 dB。两组除双音节易词表SNR50相同外，其余各类词表BN组的SNR50均比SSN组高。词汇学因素对正常听力儿童噪声下的开放式言语识别的影响仍表现出易词识别率高于难词，双音节词识别率高于单音节词。结论 对3～6岁正常听力儿童BN的掩蔽效应比SSN强，词汇学因素在噪声下仍然影响儿童的言语识别。

儿童； 噪声； 言语感知

各种助听装置如助听器和人工耳蜗的快速发展显著提高了听力损失者在安静环境下的言语感知能力，但在噪声环境下的言语感知能力仍有待进一步改善，而如何能够真实地评估听力损失以及佩戴助听装置患者在噪声下的言语感知能力仍有待进一步研究探讨。

理想的噪声下言语测试所选用的噪声应该频谱

稳定且能最大程度模拟日常聆听环境中的噪声。实际研究工作中，常选择言语谱噪声（speech spectrum-shaped noise，SSN）或多人谈话噪声（babble noise，BN）。言语谱噪声是对白噪声进行滤波处理后获得，其频谱范围能覆盖大多数语言频率，应用较为广泛［1］，经常用于准确性较高的阈值测试，能够排除言语和噪声频谱之间的随机误差，保证各频率的信噪比（SNR）大体相等［2］，但与实际聆听环境中的噪声仍有差异。多人谈话噪声是由多名播音员的单轨音频资料混合至多轨合成，其语谱与言语长时平均频谱（long-term average speech spectrum，LTASS）相似，更接近日常环境中的噪声，但存在掩蔽释放（masking release）效应［3］，即对于正常成人来说波动性噪声下的言语识别表现和言语识别阈都比稳态噪声下好［4］。

儿童的言语识别能力随着其音位辨别、读写和认知能力的发展而逐步提高［5］，在噪声环境下儿童有限的提取词汇的能力和学习经验使他们在噪声下理解言语时更加困难［6］，所以对于儿童的噪声下言语感知能力的测试需要使用针对不同年龄阶段儿童特点的材料和噪声类型。本研究使用专为儿童设计开发的开放式噪声下普通话词汇相邻性测试系统，初步探索言语谱噪声和多人谈话噪声对3～6岁正常听力儿童言语感知的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组 从北京市某幼儿园选取听力正常儿童34例，年龄3.0～6.9岁，平均4.89± 0.87岁。随机将受试儿童分为两组，分别于SSN和BN下测试言语识别率，其中SSN组21例，男12例，女9例；BN组13例，男7例，女6例；两组年龄平均分布在3～6岁之间。所有受试者鼓室导抗图均为A型，声反射均可引出，0.25～4 k Hz平均纯音听阈≤20 d B HL，均以汉语普通话为日常交流方式，无耳科疾病史，且排除了视力问题及认知能力障碍。

1.2 测试环境 在标准隔声室内进行测试，背景噪声小于20 dB A；言语声和噪声均从受试者正前方0度扬声器给出，校准点位于扬声器正前方1 m且与扬声器中心等高的位置。每次测试前，播放普通话词汇相邻性测试系统中预先录制好的1 k Hz纯音，将声级计置于校准点位置校准声音强度。测试过程中使受试儿童双耳连线中心位于校准点位置。

1.3 测试材料 采用噪声下的普通话词汇相邻性测试（Mandarin lexical neighborhood test，MLNT）系统。引入的两类噪声分别为多人谈话噪声和言语谱噪声，测试项为普通话词汇相邻性测试材料，共包括12张测试词表和2张练习表。

1.4 测试方法 按照普通话词汇相邻性测试规则［7，8］进行开放式的听说复述测试。言语声强度固定在60 dB SPL，SSN噪声和BN噪声信噪比从-4 d B到+8 d B，以4 dB为步距。每例儿童分别在SSN或BN噪声和4个SNR下进行言语识别率测试，测试过程中双音节易词表（dissyllablic easy lists，DE）、双音节难词表（dissyllablic hard lists，DH）、单音节易词表（monosyllable easy lists，ME）和单音节难词表（monosyllable hard lists，MH）、每类词表的3张等价性词表（list1、list2、list3）和每张词表中20个测试项的播放顺序均随机给出。测试过程中安排休息一到两次，减少受试儿童疲劳造成的非随机误差。由2名专门从事听力言语研究的工作人员进行评分，单、双音节词计分方式均为词语完全复述正确才计分，否则不计分。

1.5 统计学方法 使用Matlab 7.10软件计算两类噪声下每类词表的识别率—信噪比函数曲线（performance-signal noise ratio function，P-SNR曲线）［9］，获得正常听力儿童噪声下词汇相邻性测试四类词表得分50%所对应的信噪比（言语识别阈，标记为SNR50）和斜率。同时对两类噪声下相同信噪比条件下获得的言语识别率进行独立样本t检验，比较相同信噪比下两类噪声对言语感知的影响，用方差分析方法对四类词表的识别率进行比较，分析噪声下词汇学因素对言语识别的影响。

2 结果

表1 两组噪声下四类词表分别在4种SNR下的言语识别率（%）

2.1 噪声类型和词汇学效应对MLNT言语识别的影响 两组在-4 dB，0 dB，4 dB，8 dB 4种SNR下四类词表的言语识别率见表1；可见，相同信噪比条件下SSN组各项得分均高于BN组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两种噪声下四类词表的言语识别率均随着SNR的增大而提高，且在每种信噪比条件下易词识别率均高于难词，双音节词识别率均高于单音节词。单因素方差分析显示SSN组双音节易词表识别率显著高于其他三类词表（P＜0.05），而

其他三类词表之间差异无统计学意义（P＞0.05）；BN组除双音节难词表和单音节易词表之间言语识别率差异无统计学意义（P＞0.05）外，其余各类词表的言语识别率之间差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 两类噪声下的P-SNR曲线 根据受试者SSN下的P-SNR曲线计算噪声下普通话词汇相邻性测试的言语识别阈值，结果SSN下DE、DH、 ME和MH四类词表的平均SNR50分别为-3、-0.5、-1和3.5 dB，而BN下DE、DH、ME和MH的平均SNR50分别为-3、2、0.5和10 dB。两组除双音节易词表SNR50相同外，其余各类词表BN组的SNR50均比SSN组高。图1为四例受试者的P -SNR曲线，均显示双音节易词表的P-SNR曲线在其余三类词表的左侧，且坡度较大，而单音节难词表的P-SNR曲线在最右侧，坡度最缓。

图1 4例受试者的P-SNR曲线

3 讨论

儿童在噪声下的言语感知能力受很多因素影响，如年龄、认知和学习经验等［1，5，10］，因此，即使是正常听力儿童在噪声下的开放式言语识别能力和成人相比也有一定差距。Wilson等［11］研究BN和SSN掩蔽噪声下的单音节词汇测试（words-innoise test，WIN）结果之间的差异，认为对于成人来说，BN更代表日常聆听环境，表面效度较高，更适合做为掩蔽噪声；而Krull等［12］在研究词汇学因素对儿童开放式言语识别影响时应用SSN，认为SSN的难度更适合于儿童。成人BN下的言语识别能力优于SSN［11］，而对于儿童来说要达到与成人相同的言语识别率，BN条件下比SSN需要更高的信噪比［1］。有学者认为两类噪声对成人和儿童的影响不同可能是由于掩蔽释放作用的影响［4］，Leibold［1，3］认为SSN仅产生能量掩蔽作用（energetic masking），BN除具有能量掩蔽作用外，同时具有语义竞争作用，即产生语义掩蔽（informational masking），对言语信号的干扰更为明显；且BN对外周和中枢听觉系统都有掩蔽作用，而SSN仅对外周听觉系统有掩蔽作用。成人能够利用BN中的时间间隙获取言语信息，儿童此项能力尚未发育成熟，低龄儿童尤为明显。Leibold［3］研究显示BN下的言语识别能力发展比SSN下慢，Jerger等［13］研究发现生理年龄为3岁的听力正常儿童已经表现出噪声下词汇和语句的提取能力；也有研究显示3～4岁是日常言语感知能力快速增长的时期，正常听力儿童在5岁时闭项式的噪声下言语感知测试结果稳定在较高水平［14］。儿童在SSN噪声下开放式言语识别能力在11岁时和成人表现相似［3］，而BN噪声下的单音节

词识别能力在12岁时仍未达成人水平［15］。本研究结果中P-SNR曲线显示相同年龄的3～6岁儿童SSN下的言语识别阈比BN低，坡度较BN陡，支持多人谈话噪声对儿童言语识别的掩蔽作用较言语谱噪声更强的结论，且低龄儿童噪声下提取词汇能力受噪声谱影响更为显著。

邻域激活模型理论认为人脑识别词语的过程受记忆词库中词汇学特征（即词汇出现频率、邻居词数目以及邻居词出现频率）的影响，其中词汇出现频率高且邻居数目少的易词更容易被识别，词汇出现频率低且邻居数量多的难词识别较慢且更难识别，此理论在安静条件下已在正常听力和听力损失儿童中通过多种语言的词汇相邻性测试结果得到验证［16～18］。本课题组研发的汉语普通话词汇相邻性词表，在正常听力和人工耳蜗植入术后儿童中安静条件下的测试结果有明显的一致性［19～22］。本研究在前期研究工作基础上引入两类噪声竞争，结果显示对于3～6岁正常听力儿童，两类噪声下言语感知的词汇学特点均与安静条件下的研究结果一致，即噪声下的词汇识别仍支持邻域激活模型理论，受词汇出现频率、邻居密度和邻居词语出现频率的影响，双音节词的识别优于单音节词，易词识别优于难词，与Krull等［12］对正常听力儿童在SSN下的研究结果一致。

本研究初步获得了3～6岁正常听力儿童噪声下开放式普通话词汇相邻性测试的P-SNR函数曲线和言语识别阈，并分析了噪声类型和词汇学因素的影响特点。但由于本研究样本量较小，仍需要进一步扩大样本量来证实此结果，以获得儿童SSN和BN下言语识别随年龄发展的趋势。

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（2014-09-15收稿）

（本文编辑 李翠娥）

A Pilot Study of Noise Effect on Speech Perception in Young Children with Normal Hearing

Ren Cuncun*，Liu Sha，Liu Haihong，Kong Ying，Liu Xin，Ren Aiguo
［*Beijing Tongren Hospital，Capital Medical University，Beijing lnstitute of Otolaryngology，Key laboratory of Otolaryngology Head and Neck Surgery（Capital Medical University）Ministry of Education，Beijing，100005，China］

Objective To study normal hearing children＇s speech perception in Speech Spectrum-Shaped Noise（SSN）and Babble Noise（BN）using the Mandarin lexical neighborhood test.Methods Thirty-four children with normal hearing were included in this study and randomly assigned to the SSN group and the BN group.Each child was given the 12 lists of Mandarin lexical neighborhood test，word recognition scores were acquired at different SNRs.Results SNR50of dissyllablic easy word lists，dissyllablic hard word lists，monosyllable easy word lists，monosyllable hard word lists in SSN were-3 dB，-0.5 dB，-1 dB and 3.5 dB，respectively；SNR50of the four categories lists in BN were-3 dB，2 dB，0.5 dB and 10 dB，respectively.Lexical effects had a significant influence on spoken word recognition in noise.Especially，word recognition scores of easy words were higher than those of hard words，dissyllablic words were better than monosyllable words.Conclusion The masking effects of babble noise on spoken speech perception are stronger than speech spectrum-shaped noise for 3-6 year-old normal hearing children.Lexical effects also affet children＇s speech recognition in noise.

Children； Noise； Speech recog nition

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.03.006

时间：2015-3-3 14：38

H018.4

A

1006-7299（2015）03-0236-04

△ 国家自然科学基金（81170916）、首都卫生发展科研专项基金（首发2011-1017-05）资助

1 首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科临床听力学中心，北京市耳鼻咽喉科研究所，耳鼻咽喉头颈科学教育部重点实验室（首都医科大学）（北京 100005）； 2首都医科大学附属北京儿童医院耳鼻咽喉科； 3 北京医科大学

任寸寸，女，陕西人，硕士研究生，主要研究方向为临床听力学。

刘莎（Email：liusha_liu@126.com）

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20150303.1438.006.html