嗓音声学检测中的常用指标及意义分析
摘要】声学检测中嗓音是喉功能检查的比较客观的手段,喉部的重要功能其中一项就是发声，咽喉疾病经常发生发声困难，会有发声障碍,故喉科医生和言语病理学家对嗓音的声学检查一直比较重视。
本文主要对嗓音学检测中的常用指标进行了探讨，并做了分析，提出了对嗓音声学评价意义。
【关键词】嗓音检测喉功能检查检测指标声学检测综述
【中图分类号】R767.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2013）45-0042-02
对嗓音声学检测检查的目的: 结果动态观察病变，确定病变部位，发音困难和范围估计;对预后的估计; 评定治疗效果;有的病例在诊断中也发挥重要的作用。
嗓音的声学检测可分为两种, 第一种是靠主观的听力测试, 第二种是客观的声学检查。
过去依靠听觉来判定嗓音障碍的情况及嘶哑的轻重, 难免主观, 但是这个概念还不清楚, 目前还没有统一的国际标准。
1、临床上常用的声学参数及临床意义
嗓音声学分析参数包括: 基频微扰, 振幅微扰,标准化噪声能量,谐噪比,平均基频,第一共振峰F1,第二共振峰F2,第三共振峰F3, 频率颤动,基频标准差。
1.1 频率微扰及振幅微扰人的嗓音周期不是固定不变的, 进行检测时, 其嗓音信号相邻周期之间的基频和振幅发生的微小变化, 称之为振幅及音调微扰因子。
正常发声时, 声带在气流动力及喉的神经肌肉协调作用下节律性开闭、振动, 嗓音声学性质相对稳定。
当声带病理改变影响其节律性运动时, 喉声源学性质将发生紊乱并掺入噪声成分,上述嗓音声学参数将发生相应变化。
1.2 标准化噪声能量(NNE) 是指总的声音能量减去谐波能量, 其反映由于声门不完全关闭而引起的声门噪声能量大小, 即声带振动时不完全关闭的程度, 对声嘶程度尤其是气息大小的评估具有显著的意义。
病变程度越重, NNE 值越大。
其单位为dB, 参考值为<10dB。
1.3 谐噪比(H/N) 喉病嘶哑的特点是噪音成分相对增多, 谐波成分相对减少,
H/N 是信号声与噪声的比值, 是嘶哑的一个客观指标, 对发现疾病、判定疗效有重要意义, 在病态时嗓音的比值显著地降低。
其正常值男性H/N= 8.3～17.0dB; 平均12.2dB; 女性为7.0～14. 6dB, 平均为11.5dB,男女之间无显著性差异, 与年龄无明显关系。
1.4 共振峰测试共振峰是声能集中的部位, 呈包络峰, 在两维结构的频谱中, 每个包络中都有较大振幅的谐音, 即共振峰的峰值, 这个最大振幅的谐音处也是声能集中之处[5]。
正常频谱的共振峰谐音清晰, 第一与第二共振峰内无噪声出现, 而病态嗓音都不同程度地出现噪声。
1.5 基频(F0) 基频是声带振动的基本频率, 除与声带本身的基本特征(长度、质量、张力等) 有关外, 还受环甲肌、甲杓肌及声门下压的调节。
国内外学者对F0 研究较多, 可反映出声带的发音成熟以及老化的生理过程。
F0正常值在不同的发音方式中其频率不一样, 低音: 男98.5Hz,女163.93Hz; 舒适发音: 男150.93Hz,女267.2Hz; 真声高音:男264.9Hz,女379.23Hz; 假声最高音男457.4Hz,女609.17Hz。
这对判定男女声调或假声发音有一定意义,但不能鉴别正常或病理噪音。
1.6 基频标准偏差(SDF0) SDF0 反映基音的标准偏差,是衡量F0 总体稳定程度的量,能整体反映声带振动的稳定性,当失声或音质粗糙时SDF0明显增加。
有些病例往往只有SDF0有极显著的差异,声带炎更显著,提示SDF0与声带的肿胀程度关系
密切,正常参考值<3Hz。
2、嗓音检测中元音声样的选择
目前在临床上嗓音频谱检测应用不断增多, 其对于客观评价嗓音质量, 诊断嗓
音疾病, 评估手术、药物疗效具有重要参考价值; 其中, 嗓音声样的选择是首要问题。
合适的嗓音声样所测得的声学参数可以较准确反映受试者嗓音质量,从而正确
评价受试者的发声器官功能状况。
近年来，大都采用持续稳态元音声样进行分析, 但是具体采用哪个元音作为声样目前尚未达成共识。
2.1 在共鸣参数上的差别以往有关元音的研究主要集中在共振和构语器官上。
认为在产生元音的三个步骤中, 仅声道的选择性传递对各元音的区别具有重要意义, 即形成不同的共振峰( 声腔的共鸣频率) 。
2.2 基频(F0) 是声带振动的基本频率, 除与声带本身的基本特性( 长度、质量、
张力等) 有关外, 还受环甲肌、甲杓肌及声门下压的调节。
发[i:] 音基频最高, [u:]
音次之。
[i:]音基频较[?] 和[a:] 分别高约12.3Hz 和14.48Hz; 根据各方面研究结果,
高舌位元音[i:] 和[u:] 基频较低舌位元音[a:]和[?] 为高, 发[?] 音基频较发[a:] 音稍高。
这是由于发[i:]音时环甲肌活动增强, 声带张力较大, 声门下压较大所致。
3、不同发声方式对嗓音检测结果的影响
由于人的年龄、性别不同,声带长度、体积、肌张力、神经传导速度以及性激
素水平都有一定差异,因此嗓音亦各有特色。
常采用的发声方式有:自然舒适音,真
声最高音,真声最低音,假声最高音。
前三种发音属于胸音区,胸音区是由声带整体
振动产生;而假声最高音为头音区,头音区是由声带边缘振动或部分振动产生的。
舒适发声仅仅是音域的一部分,不能代表人类发声的音域全部,且日常生活也不仅
仅只是舒适发音。
国内外多数学者研究认为,上述四种发声方式的检测,已概括了
音域的全貌。
因为人在日常生活中很少用真声最低音,因为训练少,且发真声最低
音时要求喉内肌均处于松弛状态, 控制和协调肌肉运动较困难,故真声最低音时频
率和振幅扰动大,声门噪声亦高。
所以测试嗓音时不能单一测试舒适音,有的喉疾
患者在早期发舒适音时可能正常,但发假声最高音和真声最低音时某些声学参数可
能已出现了异常;故研究嗓音变化应多种发声方式同时测试,以利于疾病的及早发
现和早期诊断。