語音聲學測試分析

　　目的重點介紹嗓音聲學檢測分析方法的分類及其臨床意義。方法嗓音聲學檢測分析主要分為主觀心理聽覺評估和客觀聲學檢測分析兩種。主觀心理昕覺評估方法應用最多的是GRBAS評估標準，包括：音啞總分度G(ove陷¨g陷de degree)，粗糙R(∞ugh)，
　　氣息型B(breath)，無力型A(asthenic)，緊張型S(straIned)；客觀檢測分析方法主要包括：嗓音聲學分析，聲帶形態及運動檢測，喉空氣動力學檢測，喉肌電圖分析。結果嗓音聲學檢測分析方法可檢查喉病治療效果及喉功能恢復改善情況。對用喉者的發音狀況進行監測，對喉病作輔助診斷。結論嗓音聲學檢測分析是喉發音功能評估主要方法之一，採用多參數綜合檢測分析將會更全面地反皮喉的生理功能狀況。
　　言語是人類信息交流的重要工具，嗓音是言語形成的基礎，是在中樞神經系統的控制下由發聲器官共同形成的。人類的發音器官包括動力部分(肺、膈肌)，振動部分(聲帶、假聲帶)，共鳴部分(咽腔、喉腔)和構語部分(唇、齒)等。聲帶的振動是產生嗓音的關鍵，當肺部呼出的氣流到達關閉的聲門時產生的一種聲門下壓力，在壓力達到能夠吹開閉合的聲門時，空氣動力學能量轉換成聲能，聲帶產生振動發出聲音，當聲音振動頻率達到人耳的感知範圍時就形成我們熟悉的嗓音。嗓音包括音調、音強和音色。音調與聲帶振動的頻率有關，音強與聲帶振動的幅度有關；頻率快則音調高，幅度大則聲音強。音調又與聲帶的長度、厚度、緊張度有關，聲帶短、薄而緊張則振動頻率快、音調高，相反聲帶長、厚而鬆弛則振動頻率慢，音調低。音色是指人在聽覺上區別同樣響度和音調的兩個聲音所以不同的特性”1。嗓音音色主要與嗓音共振峰的包絡形狀、頻率位置有密切關係。總之由於每個人聲帶的長度、質量、緊張度、共鳴腔形狀、流經聲門氣流量、聲門下壓力均有一定差別，故每個人的嗓音都不可能完全一致，不同性別及不同年齡之間嗓音差別更明顯一些。
　　隨著喉部分切除手術及保留喉發音功能的顯微喉手術的廣泛開展，臨床中對嗓音分析越來越重視。雖然目前國際上尚未制定出統一的評估標準，但藉助微機及各種儀器對嗓音信號中各種參數進行定量分析無疑成為研究喉的發聲功能和喉科疾病的一種無損傷無痛苦的客觀分析方法，國際嗓音醫學和言語醫學聯合會(1 nternalional Association oflogopedics and Phoniatr．cs，IALP)1 924年在維也納成立，該學會促進了嗓音醫學研究在世界範圍內廣泛開展，歐洲各國先後開展了對發音器官的生理和聲學研究，學會定期組織學術會議交流嗓音醫學和言語醫學領域的最新成就，出版嗓音、言語方面國際性雜誌，主辦嗓音醫學和言語醫學方面科學研究項目。嗓音醫學在大多數國家是耳鼻咽喉科的一個分支，只有在少數國家嗓音醫學和其他醫學專業一樣成為獨立專業。
　　嗓音醫學研究的發展過程是隨著電子學、光學和計算機技術的出現而逐漸深人，它又與物理、化學、生物化學等基礎科學關係緊密，與生理學、病理學、解剖學、語言學、心理學等基礎醫學息息相關。異常的嗓音作為聲學信號反映了喉的病理性改變，它往往是由於呼吸道氣流異常和聲帶振動異常所造成p“。以往多數耳鼻咽喉科醫師一直憑聽覺印象和經驗以音啞的程度估計喉病的治療效果，然而這種分類是主觀的，並且在耳鼻咽喉科沒有共同的評估標準。上世紀四十年代美國貝爾電話實驗室發明的語圖儀使嗓音變成“可見語言”。Yanagihara在此實驗基礎上提出聲嘶在語圖儀上的分類方法，經應用證明該方法可檢查喉病的治療效果及功能恢復改善情況；監測歌唱家、演員和職業用喉者的發音狀況。其缺點是不能定量地表示頻率和共振峰結構和嘶啞度的變化；依視覺進行判斷，難免受主觀因素影響瞄’…。六十年代以後電子計算機的出現拓寬了嗓音分析的範圍，人們利用頻譜分析儀等聲學儀器抽取嗓音中各種共有和特有的參數，客觀地評估正常和病態嗓音的聲學特徵，為臨床醫生提供了一種客觀的、非侵害性的輔助診斷方法。
　　嗓音聲學檢測分析主要分為主觀心理聽覺評估和客觀聲學檢測分析兩種。
　　1、主觀心理聽覺評估方法
　　目前國際上應用最多的是1979年日本音聲語言醫學會制定的GRBAS評估標準。它包括：音啞總分度G(overaIlgrade degree)；粗糙型R(rough)，是聲帶由於各種病因導致振動不規則而產生的，聲帶息肉患者易出現此型：氣息型B(breath)，由於發音時聲門閉合不全，呼出的氣流增大引起，溝狀聲帶及聲帶麻痺者多見此型；無力型A(asthenic)，當聲帶變薄，質量減輕，緊張力下降易出現A型嗓音，聲帶麻痺者多見於此型；緊張型S(slrained)，當聲帶變硬、變重時易產生S型嗓音，中晚期聲帶癌者多為S型嗓音。每一型又分為四個等級，正常為0級，輕度為1級，中度為2級，重度為3級。由於GRBAS評估是主觀評估方法，各評估人之間難免有一定差異，因此在臨床應用中一定由有經驗的嗓音專業醫生或言語病理學家、嗓音治療師進行評估，最好由三人對同一聲樣進行各自獨立評估，再取三人的平均值作為評估結果。國內雜誌中應用主觀心理聽覺評估的實驗報道並不多pJ。相信隨著嗓音醫學研究的深入，主觀心理聽覺評估作為喉發音功能評估的一個重要組成部分將會被廣泛應用。
　　2、客觀檢測分析方法
　　對喉功能的客觀檢測主要包含三個部分：①嗓音聲學分析；②聲帶形態及運動檢測；③喉空氣動力學檢測及喉肌電圖分析。
　　2．1嗓音聲學分析。嗓音聲學分析現多采用裝有對各種參數分析軟件的電子計算機進行，各種類型的分析儀中可檢測二十幾種參數，但其中對臨床最有價值的參數是：基頻、音域、共振峰、最大發音時間、微擾值、諧噪比及標準化噪聲能量檢測值等。
　　做嗓音聲學檢測前要先詳細地詢問病史，進行常規查體，做喉外形、呼吸狀態、頸部觸診、喉體活動度、喉鏡(間接或纖維喉鏡)檢查，以及必要的化驗室檢查。對受試者做出初步臨床診斷後制定檢測方案，檢測人員要求是經過訓練的專業人員，以保證樣本之間或同一樣本不同時間測試的一致性。定期對實驗儀器進行校準，以確保測試結果的精確可靠。檢測時要求環境噪聲低於45 dB，最好是在隔音室內進行，測試聲樣選擇受口、舌干擾最小的“e”、“i"、“a”元音為好。在測試前先讓受試者做短時間的發音練習，以保證發音的平穩”1’。受試者口距麥克風1 5 cm，取聲樣中段平穩的部分進行分析。臨床嗓音分析參數主要有：①頻率(frequency)。頻率是聲帶振動的固有頻率，以Hz表示，即每秒鐘聲帶振動的次數。頻率參數中最有代表性的是基頻
　　(fundamental frequency， Fo)。F0受年齡和性別的影響較大，在實際應用中應根據不同的對照組正常值來作出判斷，一般情況下老年男性71～75歲Fo值高於70歲以下者，老年女性F0變化不明顯；②音域(vocaI range)。音域是指發最高和最低聲之間的頻率範圍，因為最高聲分為真聲最高音和假聲最高音，故人的音域也分為真聲音域和假聲音域，音域值用八度或半音(兩個頻率為二的十二次方根的頻率間的頻程)作單位。老年女性的真、假聲音域隨年齡增長變窄，另外老年人隨著增齡真聲音域變窄，假聲音域變寬；③聲強(Intensity)。聲強是與嗓音的響度感覺有關的物理單位，用分貝(dB)表示。聲門下壓力越大，推動聲帶振動的幅度越大，產生的聲強也越大；④共振峰(formant)。嗓音共振峰是由聲帶與口唇之間的共振腔產生，唇齒舌的位置可以控制共振腔的大小。共振峰包絡所在的頻率位置及共振峰包絡中的泛音決定嗓音的音質和音色，故共振峰在藝術噪音研究中用途較大o”1；⑤微擾(perturbat．on)。微擾分為頻率微擾(Jitter)和振幅微擾(shimmer)，Jitter代表著嗓音信號週期隨時間出現的微小變異，在美國也有用頻率微擾百分比(JR)來表示，在日本用頻率微擾商(pitch perturbationquotient)PPQ和振幅微擾商(amplitude perturbation quotient)APQ來表示微擾。自Lieberman(1 961年)首次提出微擾的檢測方法後頻率微擾和振幅微擾就成為臨床對病
　　態嗓音分析的一種重要參數。我國(1 989年)將該檢測技術應用臨床後經研究發現嗓音微擾與聲帶振動的規律、振幅、黏膜波、聲門閉合狀態呈正相關；⑥嗓音噪聲測試。80年代初Kitajlma等o…1，、mmoto等㈣用諧噪比H，N(harmonIcto noise)分析嗓音中噪聲成分，80年代中期Kasuya、Kikuchi等o…1提出標準化噪聲能量級NNEa(normalized noise energies a)和NNEb(normalIzed noise energies b)測試方法。NNEa與NNEb分別代表0～4 kHz與1～4 kHz的噪聲。我國自80年代臨床應用以來發現H，N和NNE值與肌ter、Shimmer、APQ、PPQ一樣是嗓音客觀檢測分析的最重要參數之一，臨床中可將其作為對喉病治療前後對比分析的一種客觀定量評估指標。
　　2．2聲帶運動檢測。利用頻閃喉鏡(Videostroboscopy)檢查聲帶振動時的①對稱性(symmet ry，SYM)；②規律性(reguIa rity，REG)；③振幅(amp…ude，AMP)：④聲門閉合度(glottal cIosure，GLO)；⑤聲帶黏膜波(mucosal wave，MUC)；⑥聲帶振動的等質性(nonVibrating portion，NON)。
　　2．3喉的空氣動力學(aerodynamics)檢測。檢測項目為①喉平均呼氣流率(mean a．rflow rate，MFR)o…1；②最大發音時間(maximum phonation time，MPT)；③聲門下壓力(subgIollic pressu re，SP)；④聲門阻力(glottaI resIstance，GR)。必要時還可以做喉肌電圖(eIectromyog raphy，EMG)檢查””“1和喉電聲門圖(eIectrogIottography，EGG)檢查‘211。嗓音聲學檢測分析是喉發音功能評估主要方法之一，但是其分析結果尚不能全面地反應喉的功能狀況，只有採用多參數綜合分析，從主、客觀不同角度進行檢測分析，並將測試結果與相同年齡，性別的對照組進行對比才能比較準確地反應出喉的真正生理功能狀況。