嗓音声学科普


发展

嗓音障碍疾病的多维评估系统包括医生及专业人士的主观听感知、患者自我的主观评价、嗓音声学测试、动态喉镜检查和空气动力学检查五个方面。医生及专业人士的主观听感知到目前为止仍然被认为是评价嗓音及发声状况的金标准。另外世界卫生组织倡导的国际功能、残疾和健康分类,被认为是将健康和残疾测量概念化的国际标准。在它的基本原则中形成了广泛的健康主题方面的专业措施,包括嗓音和嗓音障碍主题相关的自我评价量表。动态喉镜检查因其直观性及对临床诊疗的帮助,一直作为一个常规的检查在喉科的各种疾病诊疗中被使用。但随着Covid-19疫情在全球的蔓延,动态喉镜作为一个侵入性的操作,有增加接触和传染机会的风险,所以很多医疗机构在动态喉镜检查之前,需要进行感染相关的血液检查,核酸检测及胸部CT检查等预防性措施,这使得动态喉镜检查变得不那么易得。空气动力学主要研究气流与声带之间能量转化的关系。


与其他几个方面相比,嗓音声学测试的优势为结果客观、无创、相对低成本和容易应用。另外它能够输出数值和图形的报告,便于临床嗓音医生、患者和其他利益相关者沟通嗓音相关的信息和追踪患者的治疗效果。嗓音声学测试有着非常悠久的历史。语图仪在上世纪40年代由美国贝尔实验室发明,是嗓音可视化的过程中的一座里程碑。Yanagihara在此实验基础上提出声嘶在语图仪上的分类方法,经应用证明该方法可评估语音障碍疾病的治疗效果及功能恢复。



百花齐放

此后随着电子计算机技术的发展,使用计算机系统来分析语音可以使声学分析更加地客观和具体。很多客观声学测试的软件在这个基础上也发展起来,比如:德国XION公司的XIONDIVAS嗓音分析软件美国KayElemetrics公司的多维语音分析系统(Multi-Dimensional Voice ProgramMDVP)、美国TigerElectronics公司生产的Dr.SpeechScience语音分析系统、德国WEVOSYS公司的lingWAVES系统、荷兰阿姆斯特丹大学语音科学研究所研制的Praat软件、国产语音频谱分析系统(universal signal spectrumanalysisUSSA)和法国地中海大学马赛医学院的EVA嗓音工作站。


其中荷兰阿姆斯特丹大学语音科学研究所研制的Praat软件以其准确、便携和经济的特点被嗓音研究者和临床喉科医生广泛应用。声学分析过程中,需要选择合适的声学分析参数和声样。目前常用于临床分析的研究的声学参数有:基频(fundamentalfrequencyFO)、音域(vocalrange)、共振峰(formant)、微扰值((perturbation)、谐噪比(harmonictonoiseH/N)及标准化噪声能量检测值(normalizednoiseenergiesNNE)等。频率的单位是HZ指声带震动的固有频率,最低的频率为基频F0。F0受到性别、年龄、声样的不同和发声方式的影响。并且身体的健康状况、生活环境的变动和是否吸烟也会对FO产生影响。