維吾爾語腦卒中構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

運動性構音障礙為在腦語言中樞調控構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音障礙[2]。在正常的構音活動中,下頜、唇、舌等協調運動，調節聲道的形狀和大小，產生共鳴，從而發出正確的語音。氣息的異常及構音器官的運動和位置不正確，都會導致元音的發音異常。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構。與元音的感知和產生最相關的聲學參數是第一共振峰(formant 1，F1)和第二共振峰(formant 2，F2)的頻率，元音音色不同，F1、F2的數值也不同，通過F1、F2共振峰頻率可評估構音器官運動的功能[3]。目前關于構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音特征與規則，維吾爾語屬于阿爾泰語系突厥語族，在維吾爾語中，最基本的音節結構模式有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音障礙患者構音異常運動的特征。

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]；符合運動性構音障礙的診斷[5]；病情穩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；最長發音時間大于3s, 構音器官可進行元音的發音運動；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；受試無呼吸系統疾病病史，近期無呼吸道感染、咽喉炎等導致發音異常的疾病；無明顯地方口音；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、器質性或功能性構音障礙等相關疾病病史；病情不穩定，不能配合完成言語評估的患者；合并有慢性呼吸系統疾病、咽喉疾病等致發音異常的患者；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計學意義。

1.2 方法 語音樣本采集方法：安靜環境下完成錄音。由實驗者領讀，受試者單獨發維吾爾語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，發音時身體處于舒適位，采用自然、平穩、連續的方式發出目標詞音。受試者發目標音時應用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(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

腦卒中后構音障礙是由于中樞神經系統病變導致的運動言語異常，構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，如果病變引起單側或雙側錐體束上運動神經元受損，患者可能出現單側上運動神經元構音障礙或痙攣性構音障礙，為構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，對構音障礙患者的言語可理解性產生不利影響。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音障礙患者，仍以主觀臨床評估為主，對構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必須包含一個元音，音節劃分也以元音為依據，元音可以單獨構成音節。因此，元音在維吾爾語中占有非常重要的地位，正常的元音產出對保證構音準確至關重要。

共振峰是元音不可或缺的聲學特征，構音障礙語音的特點是元音發音失真，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，F2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，F1頻率越低，反之亦然；F2與舌位前后有關，舌位靠前，F2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，運動性構音障礙患者發音時構音器官舌與唇的運動速度及運動范圍較正常人明顯減小，連續發“da”音時構音運動上下、前后移動不協調。葛勝男等[15]研究顯示：腦卒中后合并構音障礙的患者元音發音不穩定，構音器官運動表現出集中趨勢，舌肌左右水平方向運動減少。構音障礙的語音特征表現為扭曲的元音發生，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音障礙患者元音聲學特征分析發現，病例組元音a、u的F2高于對照組，提示發音時舌位靠前，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”，發音時需要舌肌向前運動。病例組在發上述前元音時，舌向前運動不充分，舌位后縮。a、u、o為后元音，構音障礙患者發后元音時舌位靠前，不能充分后縮。本文研究顯示，維吾爾語腦卒中構音障礙患者舌前后運動范圍縮小，位置不正確，導致發音不清晰。對于元音/i、u/，病例組的F1值高于正常組，說明病例組發音時開口度偏大，展唇不足，發元音/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的大小與發音器官運動控制能力相關，與正常組相比，痙攣型構音障礙患者元音空間面積減小，其唇、舌與下頜發音時運動協調能力下降。也有研究表明，正常人與構音障礙患者相比VSA較大，語音更清晰[18]。牟志偉等[19]研究發現，漢語腦卒中結構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。構音障礙語音中VSA的減少對言語可理解性產生負面影響。除VSA外，很多研究還采用VAI來描述元音發音運動，Skodda等[20]認為在元音發音異常評價方面VAI較VSA更為有效。Roy等[21]研究發現VAI能夠更好地區分言語障礙和健康人群。國內研究也顯示運動性構音障礙患者VSA和VAI均減小，下頜、唇、舌發音時運動幅度縮小，元音產出清晰度下降[15]。本研究與上述研究結果一致。

綜上所述，本研究結果顯示，維吾爾語腦卒中后構音障礙患者存在發音運動異常，主要存在唇、舌運動范圍減小，構音器官位置不準確。本研究運用客觀聲學參數描述了運動性構音障礙患者發元音時構音器官運動特點，為新疆腦卒中維吾爾語構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。