几种异常嗓音的声学检测

几种异常嗓音的声学检测

近20年来，随着计算机技术的发展，计算机技术的应用已经取得了很大的进步。频谱分析仪可将采集的声学信号数字化处理后进行准确的声学分析。嗓音的声学分析可以提供有关喉或嗓音疾病的第一手资料。这无疑使我们的科研结果数字化、形象化、科学化。本文对病理嗓音进行声学检测,旨在对异常嗓音做出定量分析。1对象和方法1.1测试对象1.2测试设备频谱分析仪采用北京邮电学院研制的USSA语言信号分析系统及486型计算机和采音器。1.3超声数据处理方法测试在环境噪音控制在45dB以下的实验室中进行。测试前受试者进行短时发音训练,测试声样选择元音[a:]。这是因为元音在声带振动中只通过改变口形,而不与口腔包括唇、齿、舌、腭等发生任何摩擦而产生。采样时受试者口距麦克风10cm,舒适持续发音[a:]3秒,选择中间稳定段进行声学参数和声图分析,其参数意义为:(1)基频Fo:声带做周期性震动的最低固有率,它与声音的声调有关。(2)频率微扰(PPQorjitter)用来分析声样中声调的变异率,它表现了相对的周期间非常短期的变化程度。(3)振幅微扰(APQorShimmer):用以评估分析声样中振幅的峰—峰间变异率,它代表了相对的周期间的(非常短期)振幅的峰—峰变化程度。(4)谐噪比(HNRorSNR):用来表示信号周期性能量与非周期性能量之比。1.4统计处理数据用均数±标准差表示。统计学方法采用t检验。P<0.05示差异显著,P<0.01示差异极显著。2组基频及血清simmer值的比较正常组与病理嗓音组的基频值、频率微扰、振幅微扰及谐噪比见表2。声带息肉组基频值高于正常组,但没有统计学意义(t=0.733,P>0.05),Shimmer值及jitter值高于正常组,有极显著性差异(分别为jitter值t=2.98,P<0.01。Shimmer值t=3.542,P<0.01)。声带麻痹组基频明显高于正常组(t=2.798P<0.01),jitter值高于正常组,但无统计学意义(t=1.769P>0.05)。Shimmer值高于正常值,有显著性差异(t=2.838P<0.01),谐噪比低于正常组,差异显著(t=3.73P<0.01)。喉癌组基频高于正常组,但无统计学意义(t=1.234P>0.05)。jitter及Shimmer值高于正常值,差异显著(jitter值t=3.755,P<0.01;Shimmer值t=2.249,P<0.05),谐噪比低于正常值,差异极显著(t=6.38P<0.01)。3频率、振幅和谐噪比在临床上的应用计算机技术的迅速发展使人们利用声学检测设备对嗓音疾病做一客观定量分析已成为必然。它具有无痛苦、可视性强、客观化程度较高的优点,为早期诊断某些喉病提供了参考依据。本文基频值中,声带麻痹组的基频值明显高于正常组,而声带息肉组及喉癌组的基频值虽略高于正常组,但无统计学意义。杨式麟认为,基频值的测定对于男声女调有诊断意义外,对于其他疾患未有诊断意义。不论任何情况,所有疾患音强随基频升高而增强,故音强与基频往往相互影响并相互并行。喉疾患基频往往有升高的倾向,这是因为声门闭合不良,发音用力、音调升高所致。频率微扰与振幅微扰是发音系统稳定性的短时指标,微扰分析的目的是判断声带振动的无周期性的程度。正常情况下,也有一定的生理性微扰出现。病理情况下,微扰值的增高与声音的粗糙程度有关。声带息肉组及喉癌组的微扰均高于正常组,这也说明由于声带的受累,其振动的规律性明显受到影响。声带麻痹组jitter值虽高于正常组,但无统计学意义,Shimmer值显著高于正常组,但由于病历数不多,尚不好分析其产生机理。谐噪比是用来分析嗓音中的噪音成分,其值越低说明噪音成分越多,声音的粗糙程度也增加。本文病态嗓音组的谐噪比均明显低于正常组。这也说明谐噪比是反映病态嗓音的一个敏感指标。频谱仪、电子计算机在声学检测中可以提供重要的客观指标。对于喉病、特别是声带本身的占位性病变,可作为定量定性的辅助诊断和鉴别诊断指标。对于声带麻痹、声带小结、喉炎等虽不能定性,但对于病情变化、预后估计都是一项很好的客观定量指标。计算机系统作为嗓音检测是一个无创、非侵入性的新兴领域,它改变了以往嗓音疾病缺乏客观评估指标的局面,对于协助嗓音疾病的诊断和研究以及治疗后的评估,提供了客观的量化的结果。然而尽管基频APQ、PPQ、H/N等是目前嗓音检测不可缺少的指标,但各种疾患之间的这些参数波动很大,相互重叠,且因为检测方法