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Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi = Journal of Biomedical Engineering logoLink to Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi = Journal of Biomedical Engineering
. 2018 Apr;35(2):198–205. [Article in Chinese] doi: 10.7507/1001-5515.201706007

听障学生和健听学生鼻韵母声学及运动学的分析研究

An acoustic-articulatory study of the nasal finals in students with and without hearing loss

Qing WANG 1, Jing BAI 1,*, Peiyun XUE 1, Xueying ZHANG 1, Pei FENG 1
PMCID: PMC9935100  PMID: 29745524

Abstract

The central aim of this experiment was to compare the articulatory and acoustic characteristics of students with normal hearing (NH) and school aged children with hearing loss (HL), and to explore the articulatory-acoustic relations during the nasal finals. Fourteen HL and 10 control group were enrolled in this study, and the data of 4 HL students were removed because of their high pronunciation error rate. Data were collected using an electromagnetic articulography. The acoustic data and kinematics data of nasal finals were extracted by the phonetics and data processing software, and all data were analyzed by t test and correlation analysis. The paper shows that, the difference was statistically significant (P<0.05 orP<0.01) in different vowels under the first two formant frequencies (F1, F2), the tongue position and the articulatory-acoustic relations between HL and NH group. The HL group’s vertical movement data-F1 relations in /en/ and /eng/ are same as NH group. The conclusion of this study about participants with HL can provide support for speech healing training at increasing pronunciation accuracy in HL participants.

Keywords: hearing loss, nasal finals, electromagnetic articulography, formant

引言

语言作为人类沟通交流的主要表达方式,是人类获取知识、进行人际交往和社会活动的重要途径。听障患者因听力受损,言语的接收和自我反馈都出现障碍,使得听觉言语链条中断,言语过程无法进行,进而无法正常地与社会沟通交流,因此听障患者的言语康复训练尤为重要。为了给听障患者的康复训练提供理论依据,研究者针对听障患者的发音特点进行了多角度的分析研究。Kim 等[1]研究了听障儿童普通话元音发音时的鼻流量和接触率。Bahng 等[2]分析了听障儿童发英语摩擦音/su/-/∫u/和塞音/pu/-/tu/时的过渡音征。晁欣等[3]通过对比听障儿童和健听儿童普通话元音/a i u/发音时的鼻漏气情况,分析听障儿童的发音特点。上述研究分别从声学角度和鼻(构音器官)相关特征进行分析,具有一定的代表性,但是对于发音时口腔内部的生理运动没有涉及。另外,传统的康复训练仅仅将口型、语音、实物结合起来,缺少口腔内部器官的微观运动。因此,如果将听障患者发音时口腔内的微观动作加入研究或许对于其康复训练能够提供更多的理论依据。

对于元音声学和运动学的关系,研究者们也进行了一定程度地探讨。王理嘉等[4]认为:第一共振峰频率(F1)与舌位高低呈负相关关系,第二共振峰频率(F2)与舌位前后呈正相关关系。Lee 等[5]通过收集运动学数据,探究舌位和共振峰之间的关系,发现 F1 的变化与舌头的高度有关,F2 与舌头运动的两个维度都有关,但文章只针对英语元音,不适用于普通话,且研究对象仅为女性,有一定局限性。Dromey 等[6]研究了共振峰和舌头运动位移的关系,但只研究了英语双元音。而 Mefferd[7]对比研究了构音障碍患者、帕金森病患者与健康人元音的声学—运动学关系,但是没有涉及听障患者。这些研究都具有一定的局限性,作为听障患者的发音康复训练的理论研究来说尚不全面。

普通话鼻韵母是由一个或两个元音后面带上鼻辅音构成的韵母。因为在发音过程中常出现前、后鼻音混淆以及韵头或者韵腹元音发音不到位的情况,所以鼻韵母训练成为康复训练的重点和难点。针对鼻韵母发音难这一问题,本文使用三维电磁发音仪(electromagnetic articulography,EMA)(AG501,Carstens Medizintechnik Inc.,德国)这种研究微小复杂动作的专用设备,采集听障学生和健听学生的普通话鼻韵母发音数据进行理论研究。EMA 最大的优点是可以实时监测发音器官的运动,在口腔发音部位的定位和时间域上都有较好的精度,并且对人体几乎无损害,使得通过大量采集发音材料来进行语音的生理研究成为可能[8-9]。有研究证明,EMA 可捕获高精度的语音信息[10-11],与型号 EMA AG500 相比,EMA AG501 具有更好的实验性能和准确率[12-13]

本文将鼻韵母作为研究对象,使用 EMA AG501 采集听障学生和健听学生的普通话鼻韵母发音数据,并计算和分析其声学数据、运动学数据以及鼻韵母声学—运动学关系,分别从声学角度和口腔生理运动角度对比听障学生与健听学生的差异,探讨听障学生发音不准确的原因,为听障患者康复训练提供理论依据。

1. 理论基础

1.1. 发音生理特性

发音是通过呼吸系统、发声系统和构音系统的协调运动来实现的,其中呼吸系统包括肺和气管;发声系统主要指位于喉部的声带;构音系统是由口腔、鼻腔、咽腔及其附属器官所组成,其中最主要的构音器官是下颌、唇、舌、软腭。不同器官各自的灵活运动以及协调运动是产生清晰、有意义言语(语音)的必要条件,只有当各个器官的运动在时间上同步、在位置上精确,才能保证形成准确的发音[14]。正常的言语除上述三个系统外,还需中枢神经系统及听力反馈系统等经过复杂的传导及反馈共同协作产生,即完整的中枢神经系统发育、正常有效的听力感知和反馈等都是完成正常言语必不可少的条件[15]

听障患者因为听力受损,直接导致听力反馈系统的不完整,言语的接收和自我反馈都出现了障碍,听觉言语链条中断。在听力受损的影响下,构音器官的不准确运动得不到正确指导,造成发音不准确,宏观表现为听障患者的言语障碍。

因舌的运动情况不易被直接观察到,故本文选取构音器官——舌,作为运动学数据研究对象。本文通过对比分析听障学生与健听学生发音过程中,舌在不同方向上的运动位移情况,从生理角度出发讨论听障学生发音不准确的原因,为客观诊断听障学生的言语障碍程度和合理安排康复训练做准备。

1.2. 共振峰

共振峰一词本身的定义是指声腔的共鸣频率,一般常用于以声带振动为声源、有严整谐波结构的元音和响辅音。在元音和响辅音的产生过程中,以—12 dB/oct 为特征的声源谱经过声腔的调制,改变了原来谐波振幅的关系,它们不再随频率的升高而依次递减,而是有的加强、有的减弱,形成了有起有伏的新的包络曲线,曲线的巅峰位置被定义为共振峰。一般来说,元音的前三个共振峰对元音音色有质的规定性,其中前两个共振峰 F1 和 F2 对舌位、唇形的改变特别敏感,因此语言学上常常以 F1 和 F2 的数值作为描述元音音色的依据[16]

本文的研究对象——鼻韵母,它们由不同的元音和响辅音组成,因此可以将 F1 和 F2 的数值作为研究鼻韵母声学数据的参考依据。

2. 试验方法

本文的受试者为随机选取的太原市聋哑学校的听障学生,年龄 14~20 岁,男、女生各 7 名,共 14 名。均有佩戴助听器一年以上经验及接受 5 年以上语言康复教育经历,发育良好,除听力受损外,全身无其它畸形,能自主发音。设置健听在校大学生为对照组,年龄 18~20 岁,男、女生各 5 名,共 10 名,普通话水平均为二级甲等及以上,测试期间均无过敏和上呼吸道感染。测试材料为原国家教育部颁发的普通话汉语拼音字母表中 6 个鼻韵母:/an/、/ang/、/en/、/eng/、/in/、/ing/。试验仪器为 EMA(AG501,Carstens Medizintechnik Inc.,德国),采样频率设为 250 Hz。传感器设置于受试者鼻子、左耳骨、右耳骨、舌后,共 4 个,其中贴在鼻子、左耳骨和右耳骨的传感器用于头部校准,贴在舌后的传感器用于收集数据。

测试前,对听障学生进行发音水平测试,常规录音(应用普通话水平测试表)包括韵母测试、声母测试、单音节测试和句子测试。评分标准为:发出声音,但发音不正确(1 分);发音不易听懂,但区别其他发音(2 分);发音可听懂,接近半数者能理解(3 分);能发出接近正确的语音(4 分);能发出正确的语音(5 分)。令 3 名语言专家评测,若单项评分差距大于 3 分,则进行讨论,确定最终得分。

语言测试环境噪声控制在 40 dB 以下,受试者在试验过程中尽量少做肢体动作,将麦克风倾斜 45°,受试者舒适坐姿,口距麦克风 10 cm 左右,以自然平稳的响度、声调统一为一声,按测试语料顺序读 3 次。试验运动学数据保存为.pos 文件,音频保存为.wav 文件。

使用语音学软件 Praat(Praat: doing phonetics by computer,6.0.21,荷兰)提取声学数据,数据处理软件 Visartico(0.9.9,法国)提取运动学数据。使用 SPSS21.0 软件对数据进行统计分析,先分别对声学和运动学数据进行独立样本 t 检验,再对声学和运动学数据进行皮尔逊(Pearson)相关分析,P < 0.05 为差异具有统计学意义。

3. 数据与分析

3.1. 听障学生发音水平测试结果

3.1.1. 发音水平测试表

发音水平测试的具体测试项如表 1 所示。

表 1. Table for pronunciation test.

发音水平测试用表

项目名称 具体测试项 数量总计
韵母 单元音韵母 a、o、e、i、u、ü 12
鼻韵母 an、ang、en、eng、in、ing
声母 双唇音 b、p、m 20
唇齿音 f
舌尖前音 z、c、s
舌尖中音 d、t、n、l
舌尖后音 zh、ch、sh
舌面音 j、q、x
舌根音 g、k、h
单音节 与/b/组合而成的音节 ba、bai、ban、bang、bao、bei、ben、beng、bi、bian、biao、bie、bin、bing、bo、bu 26
10 个鼻韵母分别与/n/和/f/组成的音节 nan、nang、fan、fang、nen、neng、fen、feng、nin、ning
句子 ① 大雪整整下了一夜。今天早晨,天放晴了。
② 太阳出来了,推开门一看,嗬!好大的雪啊!
③ 山川、河流、树木、房屋,全都罩上了一层层厚厚的雪。
④ 万里江山,变成了粉妆玉砌的世界。
⑤ 落光了叶子的柳树上挂满了毛茸茸亮晶晶的银条儿。
⑥ 而那些冬夏常青的松树和柏树上,则挂满了蓬松松沉甸甸的雪球儿。
6

韵母测试项由 6 个单元音韵母和 6 个鼻韵母组成;声母测试项由 3 个双唇音、1 个唇齿音、3 个舌尖前音、4 个舌尖中音、3 个舌尖后音、3 个舌面音和 3 个舌根音组成;单音节测试项由 16 个与/b/组合而成的音节以及 10 个由鼻韵母分别与/n/和/f/组成的音节组成;句子由 6 个摘自普通话水平测试指导用书中朗读作品内的句子组成(为防止句型过长影响受试者发音状态,选择较为简短的句子)。

3.1.2. 听障学生发音水平测试结果

听障学生发音水平测试结果如表 2 所示,以均数 ± 标准差表示。表中 n 指不同测试项相应的项目数量。

表 2. The pronunciation test result of hearing loss group.

听障学生发音水平测试评分表

受试者编号 测试评分
韵母(n = 12) 声母(n = 20) 单音节(n = 26) 句子(n = 6) 总和(n = 64)
1 3.360 ± 1.376 2.400 ± 1.368 3.310 ± 1.220 3.610 ± 0.502 3.060 ± 1.325
2 2.890 ± 1.116 2.970 ± 1.235 2.510 ± 1.159 2.890 ± 0.758 2.760 ± 1.155
3 1.810 ± 0.951 1.870 ± 1.127 2.060 ± 0.917 1.440 ± 0.511 1.900 ± 0.976
4 1.610 ± 0.766 1.170 ± 0.457 1.450 ± 0.696 1.000 ± 0.000 1.350 ± 0.637
5 1.390 ± 0.803 1.080 ± 0.334 1.400 ± 0.709 1.000 ± 0.000 1.260 ± 0.618
6 1.830 ± 0.971 2.200 ± 1.147 1.970 ± 1.081 1.560 ± 0.856 1.980 ± 1.073
7 3.080 ± 1.156 2.650 ± 1.260 2.620 ± 1.131 2.330 ± 0.767 2.690 ± 1.161
8 2.220 ± 1.098 1.900 ± 0.838 2.410 ± 0.874 2.780 ± 0.548 2.250 ± 0.921
9 2.920 ± 1.105 3.070 ± 1.313 3.530 ± 0.977 2.890 ± 0.583 3.210 ± 1.115
10 2.780 ± 1.456 2.470 ± 1.334 3.240 ± 1.142 3.560 ± 0.511 2.940 ± 1.279
11 2.500 ± 1.134 2.280 ± 1.106 2.440 ± 1.158 1.500 ± 0.786 2.310 ± 1.133
12 2.970 ± 1.134 2.200 ± 1.117 2.580 ± 1.305 1.670 ± 0.594 2.450 ± 1.214
13 2.610 ± 1.400 2.270 ± 1.287 3.090 ± 1.095 2.560 ± 0.705 2.690 ± 1.234
14 3.750 ± 0.996 3.670 ± 1.244 3.410 ± 0.829 3.220 ± 0.647 3.540 ± 1.002

3.2. 试验数据与分析

数据分析前对所录语音进行听辨试验,由 3 名语言专家评测,专家都判定发音失败时,去除该组数据。原受试者人数共计 24 名(包括听障学生组 14 名和对照组 10 名),经过 3.1 小节的发音水平测试,表 2 中编号为:3、4、5、6 的 4 名听障学生发音错误率较高,将其数据去除,不予分析,因此仅保留了 10 名受试者的数据用于后续分析。

3.2.1. 声学数据分析

听障学生和对照组发音 F1 的对比结果如表 3 所示,以均数 ± 标准差表示。与对照组相比,听障学生发/an/、/ang/、/en/和/eng/时 F1 较大,发/in/和/ing/时 F1 较小;对照组/a/和/e/组中前鼻韵母的 F1 都大于后鼻韵母的 F1,/i/组中前鼻韵母的 F1 小于后鼻韵母的 F1,听障学生/a/组中前鼻韵母的 F1 大于后鼻韵母的 F1,/i/和/e/组中前鼻韵母的 F1 都小于后鼻韵母的 F1,其中听障学生和对照组/an/、/en/和/eng/组间差异具有统计学意义(P < 0.05),/ang/、/in/和/ing/差异不具有统计学意义( P > 0.05)。

表 3. The comparison results of F1 values with standard deviations in the nasal finals for hearing loss group and control group (n = 10).

两组受试者普通话鼻韵母的 F1 比较结果( Inline graphic )(n = 10)

组别 F1/Hz
a e i  极差
an ang en eng in ing
听障学生 858.435 ± 126.911 764.698 ± 59.114 639.059 ± 63.437 660.873 ± 109.979 413.147 ± 73.077 442.697 ± 100.035  445.288 ± 67.797
对照组 738.646 ± 118.267 694.786 ± 102.171 567.005 ± 83.735 542.170 ± 73.916 425.047 ± 40.109 496.952 ± 51.358  313.599 ± 78.158
t –2.184 –1.873 –2.235 –3.016 0.451 1.526  —
P 0.042 0.077 0.037 0.007 0.657 0.144  —

听障学生和对照组发音 F2 的对比结果如表 4 所示,以均数 ± 标准差表示。与对照组相比,听障学生发/ang/、/eng/时 F2 较大,发/an/、/en/、/in/和/ing/时 F2 较小;对照组/a/、/e/和/i/组中前鼻韵母的 F2 都大于后鼻韵母的 F2,听障学生/a/和/i/组中前鼻韵母的 F2 都大于后鼻韵母的 F2,/e/组前鼻韵母的 F2 都小于后鼻韵母的 F2,其中听障学生和对照组/an/、/ang/、/eng/、/in/和/ing/组间差异具有统计学意义(P < 0.05),只有/en/差异不具有统计学意义( P > 0.05)。

表 4. The comparison results of F2 values with standard deviations in the nasal finals for hearing loss group and control group (n = 10).

两组受试者普通话鼻韵母的 F2 比较结果( Inline graphic )(n = 10)

组别 F2/Hz
a e
an ang en eng
听障学生 1 343.930 ± 126.193 1 317.626 ± 139.052 1 394.790 ± 220.844 1 406.962 ± 153.803
对照组 1 464.670 ± 101.830 1 080.948 ± 106.554 1 473.240 ± 79.192 1 114.374 ± 70.901
t 2.398 –4.521 1.105 –5.545
P 0.028 < 0.001 0.283 < 0.001

3.2.2. 运动学数据分析

听障学生和对照组发音时舌前后运动数据的对比结果如表 5 所示,以均数 ± 标准差表示。听障学生发音时舌前后运动位移都小于对照组;对照组/e/和/i/组中前鼻韵母的舌前后运动位移小于后鼻韵母的舌前后运动位移,/a/组中前鼻韵母的舌前后运动位移大于后鼻韵母的舌前后运动位移(但是数值相差不大),听障学生/a/和/i/组中前鼻韵母的舌前后运动位移小于后鼻韵母的舌前后运动位移,/e/组中前鼻韵母的舌前后运动位移大于后鼻韵母的舌前后运动位移,其中听障学生和对照组/an/、/ang/、/eng/、/in/和/ing/组间差异具有统计学意义(P < 0.05),只有/en/差异不具有统计学意义( P > 0.05)。

表 5. The comparison results of means with standard deviations of the front-back movement data of tongue in the nasal finals for hearing loss group and control group (n = 10).

两组受试者普通话鼻韵母舌前后运动数据的比较结果( Inline graphic )(n = 10)

组别 舌前后运动数据/mm
a e i  极差
an ang en eng in ing
听障学生 5.049 ± 1.743 5.929 ± 3.462 6.098 ± 3.192 3.939 ± 1.639 5.526 ± 3.852 6.502 ± 2.917  2.563 ± 2.213
对照组 9.199 ± 3.172 9.186 ± 3.327 7.197 ± 3.229 8.560 ± 3.923 9.988 ± 4.644 11.348 ± 4.586  4.151 ± 1.472
t 3.689 2.246 0.766 3.470 2.420 2.884  —
P 0.001 0.036 0.454 0.002 0.025 0.009  —

听障学生和对照组发音时舌垂直运动数据的对比结果如表 6 所示,以均数 ± 标准差表示。与对照组相比,听障学生发/an/、/ang/和/eng/时舌垂直运动位移较小,发/en/、/in/和/ing/时舌垂直运动位移较大;对照组/a/、/e/和/i/组中前鼻韵母的舌垂直运动位移小于后鼻韵母的舌垂直运动位移,听障学生/a/和/e/组中前鼻韵母的舌垂直运动位移小于后鼻韵母的舌垂直运动位移,/i/组中前鼻韵母的舌垂直运动位移大于后鼻韵母的舌垂直运动位移,其中听障学生和对照组/an/、/ang/、/in/和/ing/组间差异具有统计学意义(P < 0.05),/en/和/eng/差异不具有统计学意义( P > 0.05)。

表 6. The comparison results of means with standard deviations of the vertical movement data of tongue in the nasal finals for hearing loss group and control group (n = 10).

两组受试者普通话鼻韵母舌垂直运动数据的比较结果( Inline graphic )(n = 10)

组别 舌垂直运动数据/mm
a e i  极差
an ang en eng in ing
听障学生 7.537 ± 2.656 8.653 ± 3.657 6.660 ± 3.752 7.009 ± 4.911 7.012 ± 3.649 5.935 ± 1.313  2.718 ± 3.598
对照组 10.537 ± 2.611 13.081 ± 3.913 4.517 ± 1.659 8.544 ± 3.561 3.681 ± 1.825 4.347 ± 1.675  9.400 ± 2.254
t 2.547 2.722 –1.652 0.800 –2.782 –2.235  —
P 0.020 0.013 0.116 0.434 0.012 0.030  —

为了直观地观察到听障学生和对照组发音时舌运动的不同,如图 1 所示,截取了 1 名听障学生和 1 名健听学生/an/、/ang/、/eng/、/in/和/ing/发音段舌的二维运动轨迹,因/en/对应的舌运动数据在两组受试者间的差异无统计学意义,故不进行分析。图中X轴表示舌在前后方向上的运动,Y轴表示舌在垂直方向上的运动。如图 1 所示,/an/和/ang/组中前鼻韵母舌前后运动位移更大,后鼻韵母舌垂直运动位移更大,并且听障学生舌的运动在不同方向的位移都小于对照组;/eng/组中听障学生舌的运动在不同方向的位移都小于对照组;/in/和/ing/组中则为舌前后运动位移更大,并且对照组舌的运动舌前后运动位移大于听障学生,舌垂直运动位移小于听障学生。

图 1.

图 1

Continuous lingual movements for hearing loss group and control group

听障学生和对照组的舌运动轨迹

根据语言学描述,前鼻韵母发音需要注意两个“前”,发音时,舌头以不同起始位置向“前”伸,在上齿背和上齿龈之间形成对气流和声波的阻碍,声波再回到鼻腔成音。后鼻韵母发音需要注意两个“后”,发音时,舌头往“后”缩,舌根抬起与下垂的软腭形成对气流和声波的阻碍,声波直奔鼻腔成音[17]。也就是说,发前鼻韵母时舌前后运动数据浮动范围更大,发后鼻韵母时舌垂直运动数据浮动范围更大,此结论与图 1 中/an/和/ang/所示一致。/en/的舌运动轨迹图虽未在图 1 所示,但如表 5表 6 中数据所示,/en/和/eng/对应舌数据浮动范围所得结论与语言学一致。另外注意到,图 1 中/in/和/ing/组前后鼻韵母均为舌前后运动位移浮动范围更大,与语言学描述不同。如表 5表 6 数据所示及语言学描述可知,听障学生发音时舌在前后方向的运动不到位,发/an/、/ang/和/eng/时舌位不够高,而发/en/、/in/和/ing/时舌位过高。又因为前鼻韵母的发音侧重于舌前后方向上的运动,后鼻韵母侧重于舌垂直方向上的运动,所以在康复训练时,不仅仅要增加舌运动的训练,同时还需注意区分前后鼻韵母的舌运动特点。

3.2.3. 鼻韵母声学—运动学关系分析

表 7 所示,为对照组发普通话鼻韵母时舌前后运动数据和舌垂直运动数据分别与 F1 和 F2 的相关系数分析结果。对于舌前后运动数据—F2 相关系数而言,/an/、/ang/、/en/、/eng/和/in/均对应 P < 0.05,且舌前后运动数据—F2 相关系数都为正值,即对于/an/、/ang/、/en/、/eng/和/in/,其舌前后运动数据和 F2 正线性相关。其中,/en/的舌前后运动数据—F2 相关系数为 0.818, P = 0.004,呈现强正相关趋势;/ing/的舌前后运动数据—F2 相关系数为–0.443,但 P > 0.05,说明其舌前后运动数据和 F2 不相关。

表 7. The comparison results of coefficients for the correlations between F1, F2 and the front-back movement data, vertical movement data of tongue in the nasal finals for control group.

对照组普通话鼻韵母舌前后运动数据和舌垂直运动数据分别与 F1 和 F2 的相关系数结果

组别 an ang en eng in ing
舌前后运动数据 F1 相关系数 0.538 –0.208 0.009 0.358 0.325 0.442
P 0.109 0.563 0.981 0.254 0.359 0.201
F2 相关系数 0.666 0.583 0.818 0.669 0.596 –0.443
P 0.025 0.046 0.004 0.017 0.041 0.149
舌垂直运动数据 F1 相关系数 –0.671 –0.660 –0.794 –0.728 –0.761 0.221
P 0.034 0.038 0.006 0.017 0.011 0.567
F2 相关系数 0.844 –0.409 –0.299 –0.571 –0.450 –0.609
P 0.002 0.186 0.435 0.084 0.142 0.061

对于舌垂直运动数据—F1 相关系数而言,/an/、/ang/、/en/、/eng/和/in/均对应 P < 0.05,且舌垂直运动数据—F1 相关系数都为负值,即对于/an/、/ang/、/en/、/eng/和/in/,其舌垂直运动数据和 F1 负线性相关。其中/en/的舌垂直运动数据—F1 相关系数为–0.794,且 P = 0.006,呈现强负相关趋势;/ing/的舌垂直运动数据—F1 相关系数为 0.221,但 P > 0.05,说明其舌垂直运动数据和 F1 不相关。

另外,在舌前后运动数据—F1 和舌垂直运动数据—F2 相关系数数据中,除/an/的舌垂直运动数据—F2 的 P < 0.05 外,其余均 P > 0.05,差异不具有统计学意义,故不进行讨论。

表 8 所示,为听障学生发普通话鼻韵母时舌前后运动数据和舌垂直运动数据分别与 F1 和 F2 的相关系数分析结果。如表 8 所示,对于舌前后运动数据—F2 相关系数,只有/ang/对应 P < 0.05,其舌前后运动数据—F2 相关系数为负值,即当听障学生发/ang/时,其舌前后运动数据和 F2 负线性相关。其中/en/的舌前后运动数据—F2 相关系数为负值,/an/、/eng/、/in/和/ing/的舌前后运动数据—F2 相关系数为正值,但此 5 个音值对应 P > 0.05,说明其舌前后运动数据和 F2 不相关。

表 8. The comparison results of coefficients for the correlations between F1, F2 and the front-back movement data, vertical movement data of tongue in the nasal finals for hearing loss group.

听障学生普通话鼻韵母舌前后运动数据和舌垂直运动数据分别与 F1 和 F2 的相关系数结果

组别 an ang en eng in ing
舌前后运动数据 F1 相关系数 0.113 0.086 –0.135 –0.043 –0.116 –0.629
P 0.757 0.813 0.710 0.906 0.749 0.052
F2 相关系数 0.069 –0.751 –0.468 0.223 0.063 0.123
P 0.850 0.012 0.172 0.535 0.862 0.736
舌垂直运动数据 F1 相关系数 –0.364 –0.375 –0.667 –0.871 –0.318 0.352
P 0.301 0.286 0.035 0.001 0.370 0.318
F2 相关系数 –0.226 –0.395 –0.563 –0.649 0.089 –0.275
P 0.530 0.259 0.090 0.042 0.806 0.442

对于舌垂直运动数据—F1 相关系数,/en/和/eng/对应 P < 0.05,且舌垂直运动数据—F1 相关系数都为负值,即对于/en/和/eng/,其舌垂直运动数据和 F1 负线性相关。其中/ing/的舌垂直运动数据—F1 相关系数为正值,/an/、/ang/和/in/的舌垂直运动数据—F1 相关系数为负值,但此 4 个音值对应 P > 0.05,说明其舌垂直运动数据和 F1 不相关。

另外,在舌前后运动数据—F1 和舌垂直运动数据—F2 相关系数数据中,除/eng/的舌垂直运动数据—F2 的 P < 0.05 外,其余均 P > 0.05,差异不具有统计学意义,故不进行讨论。

与对照组鼻韵母声学—运动学关系的结果相比较,听障学生只有/en/和/eng/所得舌垂直运动数据—F1 关系与对照组一致,其余音值均有不同。

4. 讨论与结论

本文通过分别对听障学生和普通健听学生(对照组)进行普通话鼻韵母发音试验,对 6 个鼻韵母的声学和运动学特点进行分析研究。与健听学生相比,听障学生的 F1、F2 和舌位在不同音值下有差异具有统计学意义。在语音学中,元音的 F1 与舌位高低呈负相关关系:舌位越高,F1 越低;舌位越低,F1 越高。元音的 F2 与舌位前后呈正相关关系:舌位越前,F2 越高;舌位越后,F2 越低[5]。在本试验中,对照组/an/、/ang/、/en/、/eng/和/in/所得声学—运动学关系与元音声学—运动学关系一致,听障学生/en/和/eng/所得舌垂直运动数据—F1 关系与元音声学—运动学关系一致。

听障学生的舌前后运动数据都小于对照组,听障学生发/an/、/ang/和/eng/时舌垂直运动数据比对照组小,/en/、/in/和/ing/时舌垂直运动数据比对照组大,说明听障学生发音时舌在前后方向的运动不到位,发/an/、/ang/和/eng/时舌位不够高,而发/en/、/in/和/ing/时舌位过高。根据语言学描述,发前鼻韵母时舌前后运动数据浮动范围更大,发后鼻韵母时舌垂直运动数据浮动范围更大[17],此结论与/an/和/ang/,/en/和/eng/所得一致;如图 1 所示,/in/和/ing/组中发音时舌前后运动数据浮动范围更大,与语言学描述不同,此情况具体如何,需要进一步研究确定。

结合鼻韵母声学—运动学关系分析声学数据可知:① 听障学生发/an/、/ang/、/en/和/eng/时,舌位略低,发/in/和/ing/时舌位过高。② 听障学生发/an/、/en/、/in/和/ing/时舌位靠后,而发/ang/和/eng/时舌位靠前。对比运动学数据结论可知,除了有关/ang/和/eng/舌前后运动数据的结论有差异外,此结论与运动学数据结论相印证,这也从另一方面验证了鼻韵母声学—运动学关系的可靠性。

综合上述结论可知,听障学生在完成鼻韵母的发音时舌头运动不到位,因此在康复训练过程中,可以将对舌头运动的训练列入训练范围,与传统的康复训练相结合,以取得更好的训练效果。试验发现对照组 5 个鼻韵母有一致的声学—运动学关系,听障学生只有/en/和/eng/所得舌垂直运动数据—F1 关系与对照组一致,但是在不同健康状况下声学—运动学关系究竟如何,需要增加试验样本来进行深入的研究。

Funding Statement

山西省基础研究计划项目(2013021016-1);山西省科技攻关(社会发展)项目(20120313013-6)

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Articles from Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi = Journal of Biomedical Engineering are provided here courtesy of West China Hospital of Sichuan University

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