口罩对学前听障儿童语音感知投入听配能的影响研究.pdf

听配能走进临床Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitationdoi:10.3969/j.issn.1672-4933.2024.02.007中国听力语言康复科学杂志2024年（第22卷）第2期口罩对学前听障儿童语音感知投入听配能的影响研究The Impact of Wearing Masks on Speech Perception and Listening Effort in Pre-School Children with Hearing Impairment胡洋 赵航 刘巧云HU Yang，ZHAO Hang，LIU Qiao-yun【摘要】目的 探究说话者佩戴口罩对学前听障儿童语音感知投入听配能的影响。方法 采用3（口罩类型：不戴口罩、外科口罩、透明口罩）2（视听水平：纯听、视听）两因素重复测量实验设计。通过串行回忆任务测量29名学前听障儿童的工作记忆得分，以了解听配能投入情况。结果 纯听觉条件下，学前听障儿童在不戴口罩水平下平均得分33.91%，与外科口罩测试得分30.32%之间不存在显著差异（P0.315），但显著高于透明口罩平均得分25.72%（P0.001），且戴外科口罩得分显著高于透明口罩（P0.045）。视听水平下，学前听障儿童在不戴口罩时平均得分（41.15%），显著高于外科口罩（28.02%）（P0.001）和透明口罩（32.90%）（P0.001），且戴透明口罩得分显著高于戴外科口罩（P0.0300.05）。结论 说话者配戴口罩会导致学前听障儿童在语音感知时投入的听配能水平升高，但纯听时的戴外科口罩以及视听时戴透明口罩条件下儿童投入听配能相对更少。【关键词】学前听障儿童；语音感知；听配能【中图分类号】R764.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-4933（2024）02-0146-04【Abstract】Objective To explore the specific impact of wearing a mask on the engagement of listening effort in speech perception among preschool hearing-impaired children.Methods Use 3(mask types:no mask,surgical mask,transparent mask)2(audiovisual level:pure listening,audiovisual)two factors repeated measurement experimental design.This study measured the working memory score of 29 preschool hearing-impaired children using a serial recall task to understand their listening effort fitness engagement.Results Under pure auditory conditions,the average score of preschool hearing-impaired children without masks was 33.91%,which was not significantly different from the surgical mask test score of 30.32%(P=0.315),but significantly higher than the average score of 25.72%for transparent masks(P0.001),and the surgical mask score was significantly higher than the transparent mask score(P=0.045).At the audio-visual level,the average score of preschool hearing-impaired children without wearing masks was 41.15%,significantly higher than the 28.02%score of surgical masks(P0.001)and the 32.90%score of transparent masks(P0.001),and the score of transparent masks was significantly higher than that of surgical masks(P=0.030).Conclusion Wearing a mask can lead to an increase in the level of listening effort invested in speech perception by preschool hearing-impaired children,but under the conditions of surgical masks for pure listening and transparent masks for audiovisual use,children are relatively less engaged in listening effort.【Key words】Preschool hearing-impaired children;Speech perception;Listening effort常见引发呼吸道感染的病毒大多通过飞沫传播，佩戴口罩是关键的预防措施。但说话者佩戴口罩会给听障人士带来交流困难，原因包括以下两方面：在听觉上，口罩使得语音高频段能量发生衰减1；在视觉上，口罩遮挡说话者的唇部运动和面部表情2。由于语音感知（speech perception）是一种同时涉及听觉和视觉的多模态感知活动3，听话者的听觉和视觉通道均传输了相应的语音线索4，当听障人士与佩戴口罩者交流时，视听语音信号质量受损将导致交流障碍频繁发生，处于听觉语言康复阶段的学前听障儿童也会不可避免地受此影响。在这种交流情境中，达到语言理解的目标，聆听者将从主观上分配更多的精力和资源给语音感知任务，即投入更多的听配能（listening effort）5。由于个体的认知资源总量有限，当分配给聆听的容量占比越多，则可用记忆的容量就会越少6。学前听障儿童长期处于口罩交流情境中的沟通意愿可能会下降，不利于听觉言语康复，易引发心理孤独感，影响身心健康。工作记忆能力与听配能呈负相关7。本研究通过串行回忆任务测量29名学前听作者单位：华东师范大学康复科学系 上海 200062作者简介：胡洋 硕士；研究方向：儿童听觉语言康复通讯作者：刘巧云，E-mail：146Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitation听配能走进临床中国听力语言康复科学杂志总第123期障儿童的工作记忆得分，了解该群体语音感知的听配能投入情况，以期为佩戴口罩与其交流的策略提供有益参考。1 资料与方法1.1 研究对象从上海市2所康复机构中选取29例学前听障儿童（男18例，女11例，平均年龄4.940.63岁），所有儿童均患有先天性听力损失，配戴助听设备。纳入标准：年龄36岁；以普通话为母语；智力发育正常，听力重建（补偿）达到最适或适合，视力或矫正视力正常。除听力损失外，均无发声器官、呼吸、神经系统疾病，非合并孤独症谱系障碍、脑瘫、注意力缺陷多动障碍等疾病，参与实验期间，生理与心理健康状况良好，无感冒、发烧等影响言语构音的不良状况。所有被试均已接受听觉语言康复专业训练半年及以上，并能够连续复述3个词语。1.2 研究设计采用32两因素重复测量实验设计，因变量为工作记忆得分（%），两个被试内自变量分别为口罩类型（不戴口罩、外科口罩、透明口罩），视听水平（纯听觉水平、视听水平）。1.3 测试材料1.3.1 测试材料制作原则 首先模拟真实聆听环境，添加多人连续语料混叠后制成的嘈杂噪声，信噪比为+13 dB，以反映日常生活情况8。其次满足工作记忆测试要求，采用McCoy等9改进的串行回忆任务，要求儿童在不同条件下复述不同长度词语串的最后3个词，计算每种条件下复述的词语数占比，结果即为聆听广度，可间接反应听配能投入情况。选择 汉语普通话阶梯下降式扬扬格词表10作为测试内容，该词表从北京地区36岁儿童日常口语库中选取，逐个计算识别阈值，剔除变异度过大的词语，经等价性验证，表间等价性良好。制作材料时严格控制音频和视频质量，在录制、剪辑、存储、播放过程中均按要求操作，使用专业录音、摄像设备录制，并进行专业的数字化处理。最后，保证语音信号的同源性，规避不同口罩对录制者发音时的影响。分别在3类口罩条件下使用同一段材料进行录音，再使用matlab分析各类口罩对语音信号的过滤作用，生成相应滤波，继而在不戴口罩时重新录制正式测试材料音频，叠加两种口罩滤波后即可得到最终测试音频。1.3.2 测试材料形成过程 首先挑选语料，为了防止儿童掌握规律，所选词语串长度不一，范围为46个词。从6张词表中随机选择240个词语，组合形成48个词语串，一一匹配测试条件进行分组。音频录制均在符合国家标准（GB/T 16403-1996）的隔声室中进行，本底噪声低于30 dB（A）。录制完成后，使用专业音频处理软件 Adobe Audition进行数字化处理，包括降噪、测试项分割、响度均衡、再次降噪、生成衰减函数、制作 FFT（fast fourier transform）滤波器、叠加噪声及制作校准音。视频拍摄在一间明亮、背景单一的安静房间内进行，使用视频处理软件Adobe Premiere Pro对视频材料进行调整，包括修改画面亮度、测试项分割、匹配音频等。最终生成测试材料。1.4 测试流程测试环境本底噪声低于30 dB（A），材料给声强度为65 dB SPL，使用单个扬声器正面给声，距测试点1 m，与儿童双耳高度齐平，上方放置笔记本电脑播放视频。准备工作完成后，与儿童简单交流互动，确保辅听设备正常。随后讲解测试要求，向儿童展示10个横向排列的笑脸符号，重点标记最后3个，并用语言解释说明最后3个的含义。请儿童在一列新的太阳符号内标记出最后3个，确认儿童选择正确，即理解本测试要求后进入练习环节。指导语：“听一听，说一说最后3个词语是什么”。正式测试时随机播放测试项，8个词语串为一组，组间可休息，全程使用录音笔录制。结束后，转录复述词语并记录，计算每组词语串复述词语数，得出每种条件的8组复述词数总和。每种条件目标复述词数均为24个词，按以下方式对每类条件下的复述词语数进行运算，得出有代表性的6个数值，每类条件工作记忆得分（儿童复述8组词语串总个数24）100%。整理被试信息及词语复述结果，使用SPSS 26.0中的两因素重复测量模块，分析学前听障儿童在纯听和视听水平下3种口罩的工作记忆得分。2 结果描述性统计结果如表1所示。继而对两个自变量进行Mauchly s球形检验，满足球形检验假设（P0.05），取一元方差分析结果，如表 2所示。方差分析显示，口罩类型的主效应极其显著（P表1 不同条件下工作记忆得分（MSD）（%）视听水平纯听视听不戴口罩33.9115.8941.1515.16外科口罩30.3219.0928.0213.77透明口罩25.7214.4832.9012.47表2 不同条件下工作记忆得分的方差分析结果自变量口罩类型视听水平口罩类型*视听水平df212F24.1011.2037.929P0.000*0.2770.001*P0.05，*P0.01，*P0.001147听配能走进临床Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitation中国听力语言康复科学杂志2024年（第22卷）第2期0.001），表明学前听障儿童的工作记忆得分受口罩类型影响，视听水平主效应不显著（P0.277），口罩类型与视听水平的交互效应极显著（P0.001），需通过简单效应检验进一步分析。由于口罩类型有3个水平，首先对口罩类型进行多重比较，结果表明学前听障儿童在不戴口罩和戴外科口罩条件下的工作记忆得分具有极显著差异（P0.001），不戴口罩和戴透明口罩条件下的工作记忆得分具有极显著差异（P0.001），戴外科口罩和透明口罩条件下的工作记忆得分无显著差异（P1.000）。说明外科口罩和透明口罩均对学前听障儿童视听语音感知投入的听配能存在明显影响。由于口罩类型和视听水平存在交互效应，进行简单效应检验，从3种不同口罩条件来看，结果如图1所示。在不戴口罩条件下，视听水平的简单效应不显著（P0.081）；在戴外科口罩条件下，视听水平的简单效应不显著（P0.601）；而在戴透明口罩条件下，视听水平的简单效应显著（P0.048）。表明在戴外科口罩条件下，学前听障儿童对于两种视听水平情境语音感知投入的听配能相当。而在戴透明口罩条件下，有视觉线索提示的工作记忆得分更高，即学前听障儿童语音感知投入的听配能更少。在简单效应检验结果中，从视听水平来看，结果如图2所示。在纯听觉和视觉条件下，口罩类型的简单效应均极显著（P0.001）。成对比较结果显示，在纯听觉条件下，不戴口罩、戴外科口罩、透明口罩时的工作记忆依次下降，不戴口罩和戴外科口罩得分不存在显著差异（P0.315），不戴口罩得分极显著高于透明口罩（P0.001），外科口罩得分显著高于戴透明口罩（P0.045）；在视听条件下，不戴口罩得分极显著高于戴外科口罩（P0.001）和透明口罩（P0.001），戴透明口罩得分显著高于戴外科口罩（P0.030）。表明具备视觉线索提示时，除了工作记忆得分出现下降的外科口罩，其余两种条件中，学前听障儿童都减少了感知语音投入的听配能。3 讨论当说话者佩戴口罩时，因织物的多孔结构摩擦抑制空气颗粒振动，声能被吸收，从而使得语音能量衰减，尤其是2000 Hz以上的高频段1。同时，由于口罩将部分语音能量导向两侧，听障人群失去了一部分语音感知线索，导致其投入更多的听配能，以达到语言理解的目的。本研究在选取听配能的测量任务时，考虑到学前听障儿童年龄小、注意力易分散等特点，排除了受个体参与程度和动机影响较大的生理学测试，以及受主观理解因素影响较大的问卷量表评估。选定可操作性更强的行为学测试，通过实验设计模拟现实生活中的真实聆听场景，测量工作记忆能力，以了解儿童的听配能投入情况。本研究结果发现，说话者在嘈杂环境中佩戴口罩导致学前听障儿童语音感知投入的听配能显著增多，与Lee等11调查结果一致，该研究主要关注健听成人说话者佩戴口罩时的聆听感受。外科口罩和透明口罩在不同视听情境下对学前听障儿童投入听配能的水平有不同程度的影响，在Brown等12对健听成人研究中也有体现，该研究认为不同口罩对该群体投入听配能的影响存在明显差异。本研究结果表明，口罩在隐性维度上会引起学前听障儿童使用的聆听策略发生不良变化，导致其在语音感知过程中投入更多的听配能。学前听障儿童在各测试条件下的工作记忆得分趋势如下，在纯听水平，戴外科口罩得分显著低于不戴口罩，并显著高于戴透明口罩；视听水平，戴透明口罩得分显著低于不戴口罩，并显著高于戴外科口罩。工作记忆能力与听配能呈负相关，因此工作记忆得分越高，儿童投入的听配能越少。对比两种口罩对学前听障儿童语音感知的影响，可以发现在纯听水平中，戴外科口罩条件下儿童投 25272931333537394143不戴口罩外科口罩透明口罩纯听觉视听图1口罩类型和不同视听水平的交互作用 25272931333537394143纯听觉视听不戴口罩外科口罩透明口罩图2口罩类型和不同视听水平的交互作用148Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitation听配能走进临床中国听力语言康复科学杂志总第123期入的听配能相对较少；而在视听水平中，则是戴透明口罩条件下发生该现象。推测可能导致该情况出现的原因是，学前听障儿童在某种口罩对语音感知影响较小的条件下，即更接近不戴口罩条件下的聆听任务难度，此时可以花费相对较少的听配能就能达到语言理解的目标。因此，儿童能够将更多容量用于记忆，在本任务中表现为工作记忆得分更高，而在影响较大的测试条件下，则呈现出相反情况。听配能的过度招募会使个体感到疲惫，精神压力增加，进而导致社会活动参与度降低，生活质量下降13。因此，本研究结果值得引起学前听障儿童的家长注意，建议在实际生活中，康复师及家长应根据不同情境选择合适的口罩，尽量在交流时为该群体提供视觉和听觉双通道的语音信息。在具备视觉信号时可使用透明口罩，以提供视觉语音线索，而在仅具有听觉信号的条件下，建议选用外科口罩，以减少口罩对语音能量的衰减，从而帮助该群体改善交流受阻情况。笔者将继续扩大被试群体，结合语音识别率进行分类，从而进一步探索学前听障儿童在口罩影响下所聆听策略。参考文献1王非凡.口罩对语音产出及感知的影响J.中国语音学报,2020,(02):77-85.2Chodosh J,Weinstein BE,Blustein J.Face masks can be devastating for people with hearing lossJ.BMJ,2020,370:m2683.3Chen TH.Audiovisual speech processing:Lip reading and lip synchronizationJ.IEEE Signal Processing Magazine,2001,18(1):9-21.4陈彧,毛泽民.语前聋成人在不同语言熟悉度下的语音视觉感知策略分析J.南京师范大学文学院学报,2020,(3):2-10.5Zhang Min,Catherine V.Palmer,Ruan Qingwei,等.听配能的神经生理学基础J.听力学及言语疾病杂志,2019,27(4):443-447.6陈喆,刘玉和.听配能测量方法的研究现状J.中国听力语言康复科学杂志,2021,19(1):39-44.7Desjardins JL,Doherty KA.Age-related 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