嗓音声学检测临床应用进展综述

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1、嗓音声学检测临床应用进展综述语言（Language）是人类进行交流的重要工具，言语（Speech）是语言的外壳和载体，是以语音为代码，通过发音-传递，并被对方听取、感知的系统，是将语言变化为声音的转变过程[1]。　　嗓音医学(Phoics)是耳鼻咽喉科学和语言病理学共同关注的一个新型的学科分支，治疗的对象包括嗓音疾病、言语疾病和语言疾病。　　目前对喉发声功能和嗓音进行声学检测有主观评价和客观检测两种方法：　　　　1主观评价　　　　以往是依靠听觉来判定嗓音障碍的情况及嘶哑的程度，有经验的医生通过耳听患者的发声情况，大致可判断喉部的病变情况。目前最常用的主观评价方法有“日本

2、音声言语医学会”制定的GRBAS评价标准[2]。另外，还有用心理听觉评价Isshiki（1966）标准[3]，也有采用患者自我评估法：嗓音障碍指数、嗓音相关生活质量检测、嗓音结果调查，与嗓音声学分析进行比较[4,5]。　　主观听觉评价存在着主观、名词概念不一、标准不统一的缺陷，近半个世纪以来，客观嗓音检测方法已逐步应用于临床。　　　　2客观检测　　　　随着科学技术尤其是电子计算机的广泛应用，客观检测嗓音已越来越多的应用于临床，通过电子仪器可以将嗓音检测分析结果以图形和数值形式表达。检测的仪器主要有四种：语图仪、频谱仪、具有语图及频谱双重功能的仪器和电声门图仪。　　2.1

3、语图仪　　语图仪（Sonograph）[3]是将分析的结果以两种图形显示在荧光屏或专用记录纸上：一种是频率、时间和强度的三维声谱图形，纵坐标表示频率，横坐标表示时间，灰度表示声强；另一种是某一时间断面上瞬间信号的三维图形，能较客观的估计发声质量。　　2.2声纹　　声纹（voiceprint）是声学检查中的另一种手段，又称为显示轮廓的声谱图或称轮廓声谱图，具有识别语言的特征，在法律上相当于指纹。　　目前语图仪及声纹仪临床应用较少。　　2.3频谱和电子计算机　　频谱（Frequency）：收集嗓音声样提取频率和声强得到峰样线图称为频谱。主要使用电子计算机及频谱分析仪采集、分

4、析、统计嗓音声样，对嗓音进行声学分析。目前在临床上广泛采用的语音频谱分析系统有两种：国产USSA语音频谱分析系统和美国TigerElectronics(上海)公司生产的Dr.SpeechScience语音分析系统。　　2.3.1国产USSA语音频谱分析系统　　USSA（UniveraSignaSectrumAnalysisSystem）语音频谱分析系统是北京邮电大学与北京阳宸电子技术公司联合开发的产品，该系统硬件由微型计算机和采用TMS320专用语音处理芯片的BYDSP25E声谱图采音卡，软件由北京邮电大学自行开发的DSP语言信号谱处理系统，可以对嗓音及言语疾病进行客观

5、检查，动态追踪及治疗前后声学参数的对比、判断病态的转归及治疗效果，并且可以客观的评价科研成果[6～7]。　　USSA系统对嗓音进行分析的参数为：用快速付里叶转换（FFT）和线性预测分析（LPC），以二维曲线和数字形式显示基频（F0）、第一共振峰（F1）、第二共振峰（F2）、第三共振峰（F3）；用嗓音分析软件分析声样，显示有临床意义的：平均微扰、频率微扰商、振幅微扰商、谐噪比（H/N）、音调微扰系数等5个参数。　　2.3.2美国TigerElectronics(上海)公司生产的Dr.SpeechScience语音分析系统　　目前国内各研究部门及医院比较普遍的应用Dr.Sp

6、eechScience软件对正常嗓音及病态嗓音进行声学参数分析[8,9]：基频（F0）、频率微扰（Jitter）、振幅微扰（Shimmer）、规范化噪声能量（NNE）、基频标准差（SDF0），可量化发声质量，客观评价治疗效果、手术质量及病变的发展情况，成为喉功能检查的重要手段之一。　　以上两种语音分析系统声样采集均在环境噪音小于45dBSPL的空调室内，受检者口距麦克风10cm，自然舒适平稳发元音/a/、/i/各3～5秒各1次，声强控制在80dBSPL左右，通过A/D转换，输入电子计算机进行嗓音声学参数分析。　　2.3.3嗓音频谱分析参数的临床意义[10]　　2.3.3

7、.1基频（F0）：反映嗓音的音调高低，与声带振动部分的长度、声带组织的张力和声带质量的大小有关，儿童的基频高于成人，沟状声带的基频比较高，声带息肉、声带小结基频较低，基频对男声女调的确诊及治疗效果评价，也具有特殊的重要意义；　　2.3.3.2频率微扰（Jitter）是描述相邻周期之间声波基本频率的变化，主要反映粗糙声程度，其次是嘶哑声程度；　　2.3.3.3振幅微扰（Shimmer）是描述相邻周期之间声波幅度的变化，主要反映嘶哑声程度；　　2.3.3.4规范化噪声能量（NNE）主要计算发声时由于声门非完全关闭引起的声门噪声的能量，主要反映