幾種異常嗓音的聲學(xué)檢測(cè)

幾種異常嗓音的聲學(xué)檢測(cè)

近20年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。頻譜分析儀可將采集的聲學(xué)信號(hào)數(shù)字化處理后進(jìn)行準(zhǔn)確的聲學(xué)分析。嗓音的聲學(xué)分析可以提供有關(guān)喉或嗓音疾病的第一手資料。這無(wú)疑使我們的科研結(jié)果數(shù)字化、形象化、科學(xué)化。本文對(duì)病理嗓音進(jìn)行聲學(xué)檢測(cè),旨在對(duì)異常嗓音做出定量分析。1對(duì)象和方法1.1測(cè)試對(duì)象1.2測(cè)試設(shè)備頻譜分析儀采用北京郵電學(xué)院研制的USSA語(yǔ)言信號(hào)分析系統(tǒng)及486型計(jì)算機(jī)和采音器。1.3超聲數(shù)據(jù)處理方法測(cè)試在環(huán)境噪音控制在45dB以下的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。測(cè)試前受試者進(jìn)行短時(shí)發(fā)音訓(xùn)練,測(cè)試聲樣選擇元音[a:]。這是因?yàn)樵粼诼晭д駝?dòng)中只通過(guò)改變口形,而不與口腔包括唇、齒、舌、腭等發(fā)生任何摩擦而產(chǎn)生。采樣時(shí)受試者口距麥克風(fēng)10cm,舒適持續(xù)發(fā)音[a:]3秒,選擇中間穩(wěn)定段進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)和聲圖分析,其參數(shù)意義為:(1)基頻Fo:聲帶做周期性震動(dòng)的最低固有率,它與聲音的聲調(diào)有關(guān)。(2)頻率微擾(PPQorjitter)用來(lái)分析聲樣中聲調(diào)的變異率,它表現(xiàn)了相對(duì)的周期間非常短期的變化程度。(3)振幅微擾(APQorShimmer):用以評(píng)估分析聲樣中振幅的峰—峰間變異率,它代表了相對(duì)的周期間的(非常短期)振幅的峰—峰變化程度。(4)諧噪比(HNRorSNR):用來(lái)表示信號(hào)周期性能量與非周期性能量之比。1.4統(tǒng)計(jì)處理數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用t檢驗(yàn)。P<0.05示差異顯著,P<0.01示差異極顯著。2組基頻及血清simmer值的比較正常組與病理嗓音組的基頻值、頻率微擾、振幅微擾及諧噪比見(jiàn)表2。聲帶息肉組基頻值高于正常組,但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.733,P>0.05),Shimmer值及jitter值高于正常組,有極顯著性差異(分別為jitter值t=2.98,P<0.01。Shimmer值t=3.542,P<0.01)。聲帶麻痹組基頻明顯高于正常組(t=2.798P<0.01),jitter值高于正常組,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.769P>0.05)。Shimmer值高于正常值,有顯著性差異(t=2.838P<0.01),諧噪比低于正常組,差異顯著(t=3.73P<0.01)。喉癌組基頻高于正常組,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.234P>0.05)。jitter及Shimmer值高于正常值,差異顯著(jitter值t=3.755,P<0.01;Shimmer值t=2.249,P<0.05),諧噪比低于正常值,差異極顯著(t=6.38P<0.01)。3頻率、振幅和諧噪比在臨床上的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展使人們利用聲學(xué)檢測(cè)設(shè)備對(duì)嗓音疾病做一客觀定量分析已成為必然。它具有無(wú)痛苦、可視性強(qiáng)、客觀化程度較高的優(yōu)點(diǎn),為早期診斷某些喉病提供了參考依據(jù)。本文基頻值中,聲帶麻痹組的基頻值明顯高于正常組,而聲帶息肉組及喉癌組的基頻值雖略高于正常組,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。楊式麟認(rèn)為,基頻值的測(cè)定對(duì)于男聲女調(diào)有診斷意義外,對(duì)于其他疾患未有診斷意義。不論任何情況,所有疾患音強(qiáng)隨基頻升高而增強(qiáng),故音強(qiáng)與基頻往往相互影響并相互并行。喉疾患基頻往往有升高的傾向,這是因?yàn)槁曢T(mén)閉合不良,發(fā)音用力、音調(diào)升高所致。頻率微擾與振幅微擾是發(fā)音系統(tǒng)穩(wěn)定性的短時(shí)指標(biāo),微擾分析的目的是判斷聲帶振動(dòng)的無(wú)周期性的程度。正常情況下,也有一定的生理性微擾出現(xiàn)。病理情況下,微擾值的增高與聲音的粗糙程度有關(guān)。聲帶息肉組及喉癌組的微擾均高于正常組,這也說(shuō)明由于聲帶的受累,其振動(dòng)的規(guī)律性明顯受到影響。聲帶麻痹組jitter值雖高于正常組,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,Shimmer值顯著高于正常組,但由于病歷數(shù)不多,尚不好分析其產(chǎn)生機(jī)理。諧噪比是用來(lái)分析嗓音中的噪音成分,其值越低說(shuō)明噪音成分越多,聲音的粗糙程度也增加。本文病態(tài)嗓音組的諧噪比均明顯低于正常組。這也說(shuō)明諧噪比是反映病態(tài)嗓音的一個(gè)敏感指標(biāo)。頻譜儀、電子計(jì)算機(jī)在聲學(xué)檢測(cè)中可以提供重要的客觀指標(biāo)。對(duì)于喉病、特別是聲帶本身的占位性病變,可作為定量定性的輔助診斷和鑒別診斷指標(biāo)。對(duì)于聲帶麻痹、聲帶小結(jié)、喉炎等雖不能定性,但對(duì)于病情變化、預(yù)后估計(jì)都是一項(xiàng)很好的客觀定量指標(biāo)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為嗓音檢測(cè)是一個(gè)無(wú)創(chuàng)、非侵入性的新興領(lǐng)域,它改變了以往嗓音疾病缺乏客觀評(píng)估指標(biāo)的局面,對(duì)于協(xié)助嗓音疾病的診斷和研究以及治療后的評(píng)估,提供了客觀的量化的結(jié)果。然而盡管基頻APQ、PPQ、H/N等是目前嗓音檢測(cè)不可缺少的指標(biāo),但各種疾患之間的這些參數(shù)波動(dòng)很大,相互重疊,且因?yàn)闄z測(cè)方法