維吾爾語腦卒中構(gòu)音障礙患者元音聲學特征分析

韓晶，李金賢，謝榮，古麗娜扎爾·帕孜拉

運動性構(gòu)音障礙為在腦語言中樞調(diào)控構(gòu)音器官運動的過程中，因相關肌群肌力減退，運動時序性紊亂或氣道氣流動力學異常進而引發(fā)語音障礙，導致語音的清晰度及可理解度下降[1]。腦血管病是最常見的病因，約30%～40%的腦卒中患者伴有構(gòu)音障礙[2]。在正常的構(gòu)音活動中,下頜、唇、舌等協(xié)調(diào)運動，調(diào)節(jié)聲道的形狀和大小，產(chǎn)生共鳴，從而發(fā)出正確的語音。氣息的異常及構(gòu)音器官的運動和位置不正確，都會導致元音的發(fā)音異常。共振峰是指聲腔的共鳴頻率，元音共振峰可以反映不同形狀的聲道共鳴腔空間結(jié)構(gòu)。與元音的感知和產(chǎn)生最相關的聲學參數(shù)是第一共振峰(formant 1，F(xiàn)1)和第二共振峰(formant 2，F(xiàn)2)的頻率，元音音色不同，F(xiàn)1、F2的數(shù)值也不同，通過F1、F2共振峰頻率可評估構(gòu)音器官運動的功能[3]。目前關于構(gòu)音障礙的研究主要集中于漢語言方面，維吾爾語病理語音研究少見相關報道，不同語種具有不同的發(fā)音特征與規(guī)則，維吾爾語屬于阿爾泰語系突厥語族，在維吾爾語中，最基本的音節(jié)結(jié)構(gòu)模式有6種類型，每種類型都含有一個元音音位，元音具有非常重要的作用。因此，本研究以維吾爾語元音聲學分析為切入點，分析維吾爾語運動性構(gòu)音障礙患者構(gòu)音異常運動的特征。

1 資料與方法

1.1 一般資料 病例組為2020年1月～2021年12月在我科住院治療的維吾爾語腦卒中運動性構(gòu)音障礙者共26例，其中男24例，女2例；對照組來源于2020年1月～2021年12月在我科住院或門診康復治療的維吾爾族非言語障礙患者30例，其中男28例，女2例。病例組納入標準：所有患者均完善影像學檢查，腦卒中符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》的診斷[4]；符合運動性構(gòu)音障礙的診斷[5]；病情穩(wěn)定能夠配合完成檢查者；既往有腦卒中病史，但未遺留言語障礙者；無視力、聽力障礙；無明顯地方口音；最長發(fā)音時間大于3s, 構(gòu)音器官可進行元音的發(fā)音運動；對本研究知情，并同意參與。對照組入選標準：視力、聽力正常，無認知障礙，能夠配合檢查者；受試無呼吸系統(tǒng)疾病病史，近期無呼吸道感染、咽喉炎等導致發(fā)音異常的疾?。粺o明顯地方口音；對本研究知情，且同意參與。排除標準:既往曾患有失語癥、嗓音障礙、器質(zhì)性或功能性構(gòu)音障礙等相關疾病病史；病情不穩(wěn)定，不能配合完成言語評估的患者；合并有慢性呼吸系統(tǒng)疾病、咽喉疾病等致發(fā)音異常的患者；有濫用藥物、酗酒史；合并情感障礙、認知障礙無法配合檢查的患者。2組年齡及性別比較差異無統(tǒng)計學意義。

1.2 方法 語音樣本采集方法：安靜環(huán)境下完成錄音。由實驗者領讀，受試者單獨發(fā)維吾爾語8個元音音位，每個語音樣本重復2次。麥克風放置位置為距離被試嘴唇10～15cm、30～45°角，受試者無需帶有任何感情色彩，發(fā)音時身體處于舒適位，采用自然、平穩(wěn)、連續(xù)的方式發(fā)出目標詞音。受試者發(fā)目標音時應用Cooledit pro軟件進行錄制，采樣頻率設置為44.1kHz，采樣精度為16位，錄制的元音語音樣本保存為avi格式。應用Praat語音分析軟件分析病例組及對照組的發(fā)音情況，分析8個元音的F1和F2頻率值，并計算元音空間面積(the vowel space area,VSA)、元音清晰度指數(shù)(Vowel Articulation Index，VAI)。計算公式：VSA =[F1i× (F2a-F2u) +F1a× (F2u-F2i) +F1u× (F2i-F2a)]/2[6]；VAI = (F2i+F1a)/(F1i+F1u+F2u+F2a)[7]

2 結(jié)果

2.1 2組元音F1與F2比較 病例組元音/i、u/的F1頻率值明顯高于對照組(P<0.05)；病例組元音/a、u/的F2頻率值明顯高于對照組(P<0.05)，元音/ε、e、?、i、y/的F2頻率值均低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 2組8個元音的F1、F2頻率值比較

2.2 2組VSA、VAI比較 病例組VAS及VAI均小于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 2組元音VSA及VAI比較

3 討論

腦卒中后構(gòu)音障礙是由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變導致的運動言語異常，構(gòu)音器官運動受損導致言語清晰度下降[8]。腦卒中可導致大腦不同部位的病變，如果病變引起單側(cè)或雙側(cè)錐體束上運動神經(jīng)元受損，患者可能出現(xiàn)單側(cè)上運動神經(jīng)元構(gòu)音障礙或痙攣性構(gòu)音障礙，為構(gòu)音障礙的兩種不同亞型，這兩種類型有一些共同的言語特征，如鼻音過重、元音輔音不準確、語速緩慢、聲音刺耳等，對構(gòu)音障礙患者的言語可理解性產(chǎn)生不利影響。研究證實，有針對性的言語康復治療能夠改善患者的言語清晰度及交流能力[9-10]。目前，針對維吾爾語腦卒中后構(gòu)音障礙患者，仍以主觀臨床評估為主，對構(gòu)音障礙的診斷和治療都是基于聽者的語音感知判斷，缺乏客觀指標，不能對構(gòu)音器官運動障礙進行精準評估及治療。維吾爾語有32個音質(zhì)音位[11]，其中包括8個元音音位，分別為：a、ε、e、?、o、i、u、y。在語音方面，維吾爾語任何一個音節(jié)必須包含一個元音，音節(jié)劃分也以元音為依據(jù)，元音可以單獨構(gòu)成音節(jié)。因此，元音在維吾爾語中占有非常重要的地位，正常的元音產(chǎn)出對保證構(gòu)音準確至關重要。

共振峰是元音不可或缺的聲學特征，構(gòu)音障礙語音的特點是元音發(fā)音失真，可由異常共振峰頻率表示。早在50年代，Delattre[12]提出：F1頻率與下頜的開度呈正比，F(xiàn)2頻率與舌位的前后呈正比。阿依努爾等[13]在對正常人維吾爾語元音語音聲學分析也證實：F1和舌位高低密切相關，舌位越高，F(xiàn)1頻率越低，反之亦然；F2與舌位前后有關，舌位靠前，F(xiàn)2就高；舌位向后縮時可使F2降低，圓唇可以使F2的頻率降低。

馮小歡等[14]研究顯示，運動性構(gòu)音障礙患者發(fā)音時構(gòu)音器官舌與唇的運動速度及運動范圍較正常人明顯減小，連續(xù)發(fā)“da”音時構(gòu)音運動上下、前后移動不協(xié)調(diào)。葛勝男等[15]研究顯示：腦卒中后合并構(gòu)音障礙的患者元音發(fā)音不穩(wěn)定，構(gòu)音器官運動表現(xiàn)出集中趨勢，舌肌左右水平方向運動減少。構(gòu)音障礙的語音特征表現(xiàn)為扭曲的元音發(fā)生，反映在聲學特征方面是共振峰頻率的偏移與不準確。本研究通過對維吾爾語構(gòu)音障礙患者元音聲學特征分析發(fā)現(xiàn)，病例組元音a、u的F2高于對照組，提示發(fā)音時舌位靠前，舌后縮不足。元音ε、e、?、i、y的F2均低于對照組，提示舌位靠后，發(fā)音時舌前伸不足。維吾爾元音8個元音中/ε、e、?、i、y/均為前元音[16]，因此，元音分布呈“前傾性”，發(fā)音時需要舌肌向前運動。病例組在發(fā)上述前元音時，舌向前運動不充分，舌位后縮。a、u、o為后元音，構(gòu)音障礙患者發(fā)后元音時舌位靠前，不能充分后縮。本文研究顯示，維吾爾語腦卒中構(gòu)音障礙患者舌前后運動范圍縮小，位置不正確，導致發(fā)音不清晰。對于元音/i、u/，病例組的F1值高于正常組，說明病例組發(fā)音時開口度偏大，展唇不足，發(fā)元音/u/時存在圓唇不充分。同時，病例組的元音共振峰標準差大于正常組，說明病理組發(fā)音時波動性較大。

VSA是用來評價言語清晰度的常用指標，Stevens[17]提出，VSA的大小與發(fā)音器官運動控制能力相關，與正常組相比，痙攣型構(gòu)音障礙患者元音空間面積減小，其唇、舌與下頜發(fā)音時運動協(xié)調(diào)能力下降。也有研究表明，正常人與構(gòu)音障礙患者相比VSA較大，語音更清晰[18]。牟志偉等[19]研究發(fā)現(xiàn)，漢語腦卒中結(jié)構(gòu)音障礙患者元音的變異性及重疊度明顯增加，元音空間面積縮小。構(gòu)音障礙語音中VSA的減少對言語可理解性產(chǎn)生負面影響。除VSA外，很多研究還采用VAI來描述元音發(fā)音運動，Skodda等[20]認為在元音發(fā)音異常評價方面VAI較VSA更為有效。Roy等[21]研究發(fā)現(xiàn)VAI能夠更好地區(qū)分言語障礙和健康人群。國內(nèi)研究也顯示運動性構(gòu)音障礙患者VSA和VAI均減小，下頜、唇、舌發(fā)音時運動幅度縮小，元音產(chǎn)出清晰度下降[15]。本研究與上述研究結(jié)果一致。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，維吾爾語腦卒中后構(gòu)音障礙患者存在發(fā)音運動異常，主要存在唇、舌運動范圍減小，構(gòu)音器官位置不準確。本研究運用客觀聲學參數(shù)描述了運動性構(gòu)音障礙患者發(fā)元音時構(gòu)音器官運動特點，為新疆腦卒中維吾爾語構(gòu)音障礙患者的語音評估及精準康復訓練提供了一定的客觀依據(jù)。