劉錦峰 戴金升 王寧宇

人聲源定位(sound localization)是聽者對(duì)聲源空間位置的判定，包括聲源的方位角位置、聲源與聽者的距離以及運(yùn)動(dòng)聲源的運(yùn)動(dòng)速度的判定[1]。聲源定位是人與動(dòng)物對(duì)環(huán)境感知的一種基本方法，如果聲源定位能力降低或喪失則會(huì)嚴(yán)重影響患者真實(shí)聲環(huán)境下的言語理解及日常生活，如：不能正確避讓交通車輛等[2]。耳間時(shí)間差(interaural time difference, ITD)和耳間強(qiáng)度差(interaural level difference, ILD)是聲源定位的主要信號(hào)，1948年Jeffress就提出了耳間時(shí)間差的“內(nèi)部延遲”的中樞編碼機(jī)制；國(guó)內(nèi)梁之安等[3]1966年測(cè)試了人垂直方位角及水平方位角的角度偏差值；崔庚寅等[4]測(cè)試了人耳對(duì)ITD信號(hào)的敏感性，結(jié)果顯示ITD在15～26 μs之間即能對(duì)聲源定位。近年來基于聽覺康復(fù)水平的提高以及人工耳蝸植入等廣泛開展，為使患者獲得完整雙耳聽覺，學(xué)者們開始重視病理狀態(tài)下或聽覺康復(fù)后的聲源定位能力研究[5～7]；但是，目前開展聲源定位臨床測(cè)試的醫(yī)療機(jī)構(gòu)仍然不多，聲源定位整體測(cè)試評(píng)估工作仍然進(jìn)展較慢，這與臨床的需求極不匹配[8]，原因可能是多數(shù)聽力學(xué)工作者對(duì)此還比較陌生，國(guó)內(nèi)也沒有規(guī)范的聲源定位評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些因素制約了聲源定位臨床評(píng)估的開展。因此，本文對(duì)聲源定位的基本生理學(xué)基礎(chǔ)及行為學(xué)評(píng)估策略進(jìn)行回顧，希望為聲源定位臨床評(píng)估的廣泛開展提供參考。

1 人聲源定位的心理聲學(xué)表現(xiàn)

聲音信號(hào)攜帶的信息包括強(qiáng)度、頻率和頻譜特點(diǎn)。人對(duì)聲源位置的計(jì)算及編碼依賴于聲音到達(dá)兩耳時(shí)的時(shí)間與強(qiáng)度的不同，即ITD和ILD，以及經(jīng)過軀體及外耳對(duì)聲音信號(hào)改造后的頻譜特征，即耳廓波譜信號(hào)(spectral shape cues, SSC)來確定聲源的空間位置[9]；如果是連續(xù)變化的位置信號(hào)，聽覺中樞尚可計(jì)算出聲源移動(dòng)的大概速度[1]。

1.1耳間時(shí)間差(ITD) 低頻聲(1 500 Hz以下)波長(zhǎng)較長(zhǎng)，約22.87 cm以上，而成人兩耳間距離約20 cm，因此低于1 500 Hz的聲波能夠繞過頭顱遮擋傳至對(duì)側(cè)耳且?guī)缀醪划a(chǎn)生能量損耗(低頻聲兩耳間強(qiáng)度差約1～2 dB，可以忽略不計(jì))。但由于聲源距兩耳的距離不同，使得聲波(速度343 m/s)在不同方位到達(dá)兩耳的時(shí)間不同，產(chǎn)生耳間時(shí)間差(圖1、2)。當(dāng)聲源在正對(duì)一側(cè)耳時(shí)，聲音到達(dá)兩耳的距離差異最大(為兩耳的間距)，聲音到達(dá)兩耳間的時(shí)間差也最大，約600 μs，表現(xiàn)在行波上就是兩耳聲波之間的相位不同，聽覺中樞依據(jù)兩耳聲波的相位差(interaural phase differences, IPD)來計(jì)算聲源位置，耳間時(shí)間差在10 μs即可被分辨[9]。低級(jí)中樞存在拓?fù)渑帕械闹睾咸綔y(cè)(coincidence detection)神經(jīng)元，接受來自兩側(cè)沖動(dòng)的匯集，當(dāng)因聲源與頭位置關(guān)系產(chǎn)生的ITD被內(nèi)部延遲(internal delay)準(zhǔn)確地彌補(bǔ)或代償時(shí)，兩耳傳入信號(hào)則同時(shí)到達(dá)重合探測(cè)神經(jīng)元，并引起重合探測(cè)神經(jīng)元的最大放電來編碼水平方位角位置[10]。

圖1 耳間時(shí)間差示意圖 頻率1kHz的聲波,到達(dá)兩耳時(shí)強(qiáng)度幾乎相同,無明顯差異;但是到達(dá)的時(shí)間不同(250μs),使得兩耳所感受到的聲波所處的相位不同。圖示為1kHz聲波的相位差為1/4個(gè)波長(zhǎng)

1.2耳間強(qiáng)度差(ILD) 中高頻聲(>2 000 Hz)頻率較快，波長(zhǎng)較短，兩耳間聲波的相位差(IPD)太小，不能為中樞提供足夠有效的定位信號(hào)(圖3)，此時(shí)，耳間強(qiáng)度差變大。高頻聲波長(zhǎng)較短，不能繞過頭顱的阻擋，聲音到達(dá)對(duì)側(cè)耳時(shí)強(qiáng)度產(chǎn)生了衰減，即頭影效應(yīng)(head shadow effect)。人的頭顱直徑約17.5～20 cm，與1.96 ～1.70 kHz的聲波波長(zhǎng)相當(dāng)；由于頭的反射和遮擋作用，使距離聲源近的耳接收到的信號(hào)比遠(yuǎn)離聲源的耳接收到的信號(hào)強(qiáng)，導(dǎo)致兩耳所感知的聲音強(qiáng)度不同，即ILD。人耳對(duì)ILD 的最小探測(cè)閾值是1 dB左右，梁之安等[3]報(bào)道人ILD的辨別閾是0.7 dB。ILD的大小隨刺激聲頻率的增加而增大，90°處聲源刺激聲為4 kHz 時(shí)ILD值約為20 dB，當(dāng)頻率增加到10 kHz 時(shí)ILD增加到35 dB[11]。

圖2 不同位置聲波到達(dá)兩耳所產(chǎn)生的時(shí)間差示意圖 其中,在左右側(cè)耳對(duì)應(yīng)位置的聲源所產(chǎn)生的耳間時(shí)間差最大,約600μs,聲源在正前方或正后方時(shí)耳間時(shí)間差為0μs

圖3 耳間強(qiáng)度差示意圖 頻率5kHz的聲波,到達(dá)兩耳時(shí)相位相差較小(25μs),中樞依據(jù)這一相位差定位較為困難。但是,由于其波長(zhǎng)較短,左側(cè)聲源的聲波傳導(dǎo)至右側(cè)耳時(shí)受到頭顱的阻擋,使得左耳感受到的強(qiáng)度明顯大于右耳(ILD)

1.3波普特征信號(hào) 在側(cè)面，由耳間連線為軸而延伸的椎體面上對(duì)應(yīng)位置的ITD與ILD相同，因此在這個(gè)椎體面，耳間信號(hào)在上下或前后的方位角定位上只提供含糊的定位信息，即“混淆椎體”(the cone of confusion)效應(yīng)[12](圖4)，此時(shí)需要耳廓的輔助，如果一個(gè)聲音中包含寬帶高頻，外耳(主要是耳廓)可以幫助解決混淆椎體的影響。聲波在卷曲的外耳被共振增強(qiáng)和反射減弱，使聲波在傳向鼓膜的同時(shí)被改變。在這個(gè)過程中，聲波具有了基于其起源位置的獨(dú)特的波譜特征信號(hào)，可以克服“混淆椎體”的影響，來輔助ITD與ILD信號(hào)分辨前后與左右[13]。耳廓反射產(chǎn)生新的信號(hào)和原來的信號(hào)混合在一起形成“波峰濾波”， “波峰濾波”具有特征性的波峰和波谷，并以此來決定垂直方位角的聲源定位(圖5)。由于頻譜信號(hào)不需要兩耳之間的信號(hào)比較，同時(shí)單耳聽覺和雙耳聽覺在垂直方向上的聲源定位能力幾乎沒有明顯差異，因此頻譜信號(hào)稱為“單耳信號(hào)”[12]。低頻聲的方位角信號(hào)的波普特征主要由軀體影響形成，高頻的方位角信號(hào)(>5 kHz)主要由外耳及耳廓形成的波譜特征來呈現(xiàn)(垂直方位角的確定及混淆椎體的分辨)。只有高頻聲(>5 kHz)能夠提供有效的耳廓波譜信號(hào)，而低頻聲所提供的波譜信號(hào)非常有限，幾乎不能為中樞所利用，因此，高頻聽力下降的患者前后分辨能力及垂直聲源定位能力顯著降低。

現(xiàn)實(shí)聲環(huán)境下，人聲源定位的高級(jí)中樞會(huì)結(jié)合以上信號(hào)進(jìn)行再次加權(quán)計(jì)算，依據(jù)聲信號(hào)的特點(diǎn)，每種信號(hào)在中樞計(jì)算過程中的權(quán)重存在差別，但并非完全依賴某一信號(hào)。只是在臨床測(cè)試和實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，常將各個(gè)信號(hào)分解開來測(cè)試與研究。

圖4 “混淆椎體”效應(yīng)示意圖在耳間連線為軸的椎體面上,如A”和A處、B”和B處聲源具有同樣的ITD及ILD,此時(shí),中樞無法分辨B”與B,即出現(xiàn)了混淆,此時(shí)需要SSC信號(hào)的輔助

圖5 耳廓反射產(chǎn)生的波譜信號(hào)示意圖在聲源由下(-45°)向上(+45°)變化時(shí),實(shí)際波譜的中央切跡(箭頭所指)由低頻向高頻遷移,這一特征性的波譜為中樞提供垂直方位角定位信息

2 聲源定位的中樞編碼機(jī)制

聲源定位信號(hào)的編碼過程在分離的腦干核內(nèi)，ITD的編碼在上橄欖內(nèi)側(cè)核(medial superior olive, MSO)，ILD的編碼在上橄欖外側(cè)核(lateral superior olive, LSO)，波譜特征的編碼在耳蝸背核。哺乳動(dòng)物主要通過ILD和ITD定位水平方位角聲源位置，在各級(jí)聽覺中樞幾乎均存在對(duì)ILD和ITD敏感的神經(jīng)元。兩耳信號(hào)整合在腦干聽覺核團(tuán)的三個(gè)水平幾乎同時(shí)進(jìn)行，第一是上橄欖復(fù)合體(superior olivary complex, SOC)，第二是外側(cè)丘系核(nucleus of the lateral lemniscus, NLL)，第三是下丘(inferior colliculus, IC)。斜方體外側(cè)核(lateral nucleus of the trapezoid body，LNTB)和斜方體內(nèi)側(cè)核(medial nucleus of the trapezoid body, MNTB)為參與聲源定位的主要聽覺中繼核，接受耳蝸球形細(xì)胞的興奮性傳入，中繼后主要投射到MSO和LSO。LSO直接接受同側(cè)耳蝸核的谷氨酸能神經(jīng)纖維的興奮性傳入，而對(duì)側(cè)耳蝸核的谷氨酸能興奮性傳入先傳入與LSO同側(cè)的MNTB，經(jīng)過MNTB中繼后轉(zhuǎn)換為甘氨酸能抑制性傳入，再傳至LSO[14]，LSO通過整合兩側(cè)的傳入編碼ILD(圖6)；這些傳入在LSO單個(gè)細(xì)胞上依據(jù)音頻定位精確匯集，使LSO神經(jīng)元以頻率特異的方式提取ILD。

圖6 LSO神經(jīng)元對(duì)兩耳信號(hào)的整合 綠色箭頭表示興奮性傳入,紅色箭頭表示抑制性傳入,右側(cè)通路的信息傳遞為實(shí)箭頭,左側(cè)信息傳遞以虛箭頭表示;Glu為谷氨酸,Gly為甘氨酸

同側(cè)耳蝸神經(jīng)(cochlear nucleus，CN)-LSO為興奮性谷氨酸能突觸，對(duì)側(cè)CN-同側(cè)MNTB為興奮性谷氨酸(Glu)能突觸，MNTB-LSO為抑制性甘氨酸(Gly)能突觸。LSO通過接受同側(cè)CN傳來的興奮性谷氨酸傳入和同側(cè)MNTB傳來的抑制性甘氨酸傳入，整合兩耳強(qiáng)度信號(hào)。ILD的兩耳整合過程可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的比較計(jì)算機(jī)制，是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的減法過程(圖7)，并形成LSO神經(jīng)元對(duì)ILD敏感性的函數(shù)曲線，這個(gè)函數(shù)曲線大體呈S型(圖8)。如果聲音來自對(duì)側(cè)耳，那么對(duì)側(cè)耳感受的強(qiáng)度就大(對(duì)側(cè)CN傳入經(jīng)MNTB換能后為抑制信號(hào))，此時(shí)，LSO神經(jīng)元被抑制；如果聲音來自同側(cè)，同側(cè)耳感受的強(qiáng)度大(同側(cè)CN到LSO為興奮性傳入)，此時(shí)，LSO神經(jīng)元被興奮。在生理范圍內(nèi)，不同的ILD對(duì)應(yīng)不同的LSO放電率[9]。

圖7 興奮性(綠色)和抑制(紅色)傳入在LSO神經(jīng)元(橙色)的分布示意圖 LSO所示為主細(xì)胞的細(xì)胞體和樹突區(qū)域

圖8 一個(gè)典型的LSO神經(jīng)元編碼ILD的S形函數(shù)曲線

MSO是哺乳動(dòng)物ITD編碼的主要位置，MSO接受傳入信息的途徑比LSO多，目前知道有四條傳入途徑參與ITD的編碼，其中興奮性傳入有兩條，MSO同時(shí)接受兩側(cè)耳蝸腹核(ventral cochlear nuclei，VCN)的興奮性傳入(谷氨酸能遞質(zhì))。VCN的球狀叢細(xì)胞(spherical bushy cells,SBCs)興奮性傳入投射到MSO雙極細(xì)胞，這一傳入具有極高的鎖相能力和時(shí)間精確性；同時(shí)，來自同側(cè)SBCs的傳入與MSO外側(cè)的樹突構(gòu)成突觸，而來自對(duì)側(cè)SBCs的傳入與MSO內(nèi)側(cè)的樹突構(gòu)成突觸，這樣的排布能夠提高兩耳重合探測(cè)。MSO的主要抑制性傳入途徑有兩個(gè)，均由甘氨酸能遞質(zhì)介導(dǎo)，分別來自同側(cè)LNTB和MNTB，其中同側(cè)MNTB傳入為主，MNTB的抑制性傳入受對(duì)側(cè)VCN的球狀叢細(xì)胞(globular bushy cells，GBCs)興奮性傳入支配。MSO另一個(gè)抑制性傳入的來源是同側(cè)的LNTB，LNTB的抑制性傳入受同側(cè)VCN的GBC興奮性傳入的支配(圖9)；同側(cè)VCN-同側(cè)LNTB具有特征性的endbulbs of Held突觸，而同側(cè)VCN-對(duì)側(cè)MNTB的通路中，MNTB具有Calyx of Held突觸，在聽覺腦干中Calyx of Held軸突直徑最大，接受來自VCN的GBC傳來的興奮性信號(hào)。上述兩條抑制性通路的解剖結(jié)構(gòu)均與其時(shí)間精確的抑制能力相一致，使得這一傳遞對(duì)純音具有高保真的鎖相及極為精確的時(shí)間編碼。但是，目前仍然有諸多問題未能明確，如MSO神經(jīng)元是如何利用四個(gè)傳入的信息來精確的編碼ITD。

整體上ITD的編碼也是依據(jù)MSO神經(jīng)元的放電率。MSO神經(jīng)元最大放電的出現(xiàn)需要具備幾個(gè)條件：首先是頻率，MSO神經(jīng)元按照頻率進(jìn)行拓?fù)渑帕?，單個(gè)MSO神經(jīng)元對(duì)不同頻率的純音放電率不同，而能引起MSO神經(jīng)元最大放電的頻率就是該神經(jīng)元的特征頻率(characteristic frequency，CF) 或最佳頻率(best frequency, BF)；其次是重合探測(cè)，每一個(gè)頻率帶的MSO神經(jīng)元具有不同的ITD敏感性，當(dāng)兩耳刺激傳入因鎖相而重合時(shí)，MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大電位。MSO調(diào)諧ITD神經(jīng)元在聲源的對(duì)側(cè)半球，同側(cè)聲源刺激較對(duì)側(cè)刺激需相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間(內(nèi)部延遲)補(bǔ)償外部延遲，最后兩側(cè)刺激同時(shí)到達(dá)特征頻率帶中對(duì)某ITD敏感的MSO神經(jīng)元，導(dǎo)致該MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大興奮(圖10)。內(nèi)部延遲是如何實(shí)現(xiàn)的，尚存在爭(zhēng)議[10]。

圖9 MSO神經(jīng)元對(duì)兩耳信號(hào)的整合 綠色箭頭表示興奮性傳入,紅色箭頭表示抑制性傳入,右側(cè)通路的信息傳遞為實(shí)箭頭,左側(cè)信息傳遞以虛箭頭表示。Glu為谷氨酸;Gly為甘氨酸

MSO可整合兩側(cè)耳蝸核傳來的興奮性傳入和同側(cè)LNTB和MNTB的抑制性傳入。LNTB由同側(cè)耳蝸核興奮性谷氨酸傳入激活，MNTB由對(duì)側(cè)耳蝸核興奮性谷氨酸傳入激活；因此，MSO的ITD編碼的四條傳入通路為：興奮性傳入：同側(cè)CN-同側(cè)MSO；對(duì)側(cè)CN-同側(cè)MSO；抑制性傳入：同側(cè)CN-同側(cè)LNTB(換能后)-同側(cè)MSO；對(duì)側(cè)CN-同側(cè)MNTB(換能后)-同側(cè)MSO。

圖10 MSO編碼ITD的示意圖 MSO神經(jīng)元按照特征頻率排布,不同神經(jīng)元對(duì)應(yīng)不同頻率帶區(qū)的不同ITD;兩耳傳入的頻率相同的純音會(huì)在對(duì)應(yīng)頻帶內(nèi)相遇;由于兩耳傳入之間具有時(shí)間差(外部ITD),這一時(shí)間差在編碼對(duì)應(yīng)ITD的MSO神經(jīng)元時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部延遲被彌補(bǔ)或抵消,使得此MSO神經(jīng)元出現(xiàn)最大興奮,以此來編碼ITD。CF:特征頻率

3 人聲源定位能力的評(píng)估方法

3.1人聲源定位能力的問卷與量表評(píng)估 人聲源定位能力的評(píng)估主要包括聽覺量表評(píng)估以及聲源定位能力的行為學(xué)測(cè)試。目前與聲源定位有關(guān)的量表包括：空間聽覺問卷(spatial hearing questionnaire，SHQ)[15]及言語、空間聽覺和生活質(zhì)量量表(the speech, spatial and qualities of hearing scale，SSQ)[16]。聲源定位量表評(píng)估雖然屬于患者主觀性的自我評(píng)價(jià)，卻有行為學(xué)測(cè)試不能替代的重要作用，首先，SHQ和SSQ是真實(shí)聲環(huán)境下多種定位信號(hào)的總體反應(yīng)，是中樞對(duì)各個(gè)信號(hào)整體加權(quán)后定位能力的整體表現(xiàn)，整體上會(huì)與行為學(xué)評(píng)估結(jié)果一致，但也可能會(huì)出現(xiàn)明顯的差異[17]；其次，行為學(xué)測(cè)試獲取的定位能力往往是對(duì)單獨(dú)信號(hào)定位能力的表現(xiàn)，這一定位表現(xiàn)有時(shí)可能并不理想，但是整體加權(quán)計(jì)算后中樞可能會(huì)具有較好的定位能力；此外，問卷評(píng)估的優(yōu)勢(shì)在于不需要嚴(yán)格的測(cè)試條件，這為其應(yīng)用提供了方便。目前SHQ和SSQ可以方便、可靠和有效地評(píng)估患者聲源定位情況，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同輔聽條件下聲源定位能力的評(píng)估，但是目前尚缺乏漢化的或者中文版相關(guān)量表。

3.2人聲源定位能力的行為學(xué)測(cè)試

3.2.1聲源定位能力的行為學(xué)評(píng)估總體原則 首先，聲源在空間中的位置是以聽者為中心的空間相對(duì)位置，通常是以頭為參考點(diǎn)的一個(gè)三維立體空間。具體位置是依據(jù)聲源相對(duì)于三個(gè)平面的空間位置來定，水平面：為通過兩外耳道入口的上緣與眶下沿連線所構(gòu)成的平面；額平面：為垂直于水平面并橫穿兩外耳道入口上緣的平面；正中矢狀平面：為既垂直于水平面又垂直于額平面的平面。三個(gè)平面的交點(diǎn)大體位于頭位的中心，即為坐標(biāo)原點(diǎn)，而聲源位置是相對(duì)于這個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)空間位置。事實(shí)上，復(fù)雜現(xiàn)實(shí)聲環(huán)境下的聲源位置是一個(gè)空間的立體定向(圖4)，需要多個(gè)信號(hào)共同參與，但是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中為了便于分析，常通過對(duì)單一特殊平面的研究來評(píng)價(jià)聲源定位能力。其次，聲源定位能力測(cè)試包括五部分：①聲源的聲音信號(hào)特質(zhì)(聲源信號(hào))；②人耳接收聲信號(hào)特質(zhì)的能力(獲取定位信息)；③人體傳導(dǎo)聲信號(hào)的能力(傳遞定位信息)；④大腦處理分辨聲信號(hào)的能力(編碼定位信息)；⑤大腦控制器官做出反應(yīng)的能力(對(duì)定位信息的反應(yīng))。

3.2.2聲源定位能力行為學(xué)測(cè)試需考慮的內(nèi)容

3.2.2.1確定測(cè)試平面 測(cè)試平面的確定主要依據(jù)研究者需要評(píng)價(jià)的內(nèi)容，目前主要是測(cè)試水平方位角和垂直方位角(仰升角)。實(shí)際聲環(huán)境中，聲源的位置往往不在所述的任何平面，但是這樣的聲源位置測(cè)試與分析難度較大，目前開展較少。實(shí)驗(yàn)室和臨床測(cè)試中，對(duì)ITD及ILD的評(píng)估多選擇水平面，對(duì)于SSC信號(hào)評(píng)估多選擇垂直方位角，在正中冠狀面或矢狀面。

3.2.2.2測(cè)試環(huán)境要求 ①背景噪聲：測(cè)試環(huán)境的信噪比(SNR)對(duì)整個(gè)聽覺空間的聲源定位表現(xiàn)有影響，信噪比越高，聲源定位表現(xiàn)會(huì)越好[18]，因此測(cè)試應(yīng)該在隔聲室內(nèi)進(jìn)行。②隔聲室與測(cè)試弧的大?。焊袈暿乙菁{得下測(cè)試設(shè)備，較大的測(cè)試環(huán)境有利于設(shè)備安放及受試者的舒適度，水平和垂直方位角的測(cè)試中，揚(yáng)聲器多排布在一個(gè)半圓的弧上，如果條件不容許，至少能放置一個(gè)半徑在1米左右的半圓弧。目前文獻(xiàn)報(bào)道測(cè)試弧的半徑在0.85米 到2.35米不等，多數(shù)在1.2米左右[18～22]。對(duì)于弧半徑大小的確定，主要考量因素有隔聲室的面積和測(cè)試的精確度，半徑小的弧，每一度的弧長(zhǎng)較短，安放的揚(yáng)聲器占據(jù)的角度就會(huì)多，降低了測(cè)試設(shè)備的精度，此外狹小的測(cè)試空間受試者可能會(huì)感到不舒適；半徑大的弧，每一度的弧長(zhǎng)較長(zhǎng)，揚(yáng)聲器所占據(jù)的角度就會(huì)小(揚(yáng)聲器本身具有直徑，占據(jù)一定位置)，測(cè)試精度會(huì)相對(duì)提高；但是考慮到揚(yáng)聲器的質(zhì)量，很難做到點(diǎn)聲源，同時(shí)聲波存在散射的因素，太大的弧度可能也影響測(cè)試?；⌒沃Ъ芤獛в锌潭?，這樣便于排布與移動(dòng)揚(yáng)聲器。

3.2.2.3揚(yáng)聲器的選擇 揚(yáng)聲器是測(cè)試的關(guān)鍵，對(duì)于揚(yáng)聲器應(yīng)盡量滿足以下兩個(gè)目標(biāo)：一是盡量是點(diǎn)聲源，因?yàn)閾P(yáng)聲器的直徑會(huì)直接影響測(cè)試精度，直徑越小測(cè)試的準(zhǔn)確度越好，能測(cè)試到的最小角度也越小，在受試者距揚(yáng)聲器1.2米時(shí)，1°之間的弧度長(zhǎng)度為2 cm，因此當(dāng)揚(yáng)聲器直徑較大時(shí)，A與B揚(yáng)聲器緊靠在一起也要占據(jù)大約2°以上的位置，這樣測(cè)試的最小精度就會(huì)降低。二是頻響曲線一致，如果兩個(gè)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音本身就有頻響差異，會(huì)被受試者識(shí)別，那么在測(cè)試角度辨別閾值(最小可辨別角度時(shí))時(shí)，受試者可能會(huì)依據(jù)揚(yáng)聲器的頻響差異去辨別，而不再依賴于聲源位置差異。

3.2.2.4揚(yáng)聲器的數(shù)量 對(duì)于揚(yáng)聲器排列多少，不同文獻(xiàn)報(bào)道差異很大。Zatorre等[21]在1米半徑的弧上安放13個(gè)揚(yáng)聲器，Wood等[18]在1.2米半徑的弧上安放18個(gè)揚(yáng)聲器，Kühnle 等[22]在2.35米半徑的弧上安放了47個(gè)揚(yáng)聲器；在做角度偏差測(cè)試時(shí)可以全部布滿揚(yáng)聲器，也可以放置5～9個(gè)。理論上講，揚(yáng)聲器越多，測(cè)試角度偏差時(shí)，測(cè)試的精確度會(huì)提高，但是較多的揚(yáng)聲器排布就需要較大的測(cè)試半徑。

3.2.2.5測(cè)試音的頻率與強(qiáng)度 聲源定位測(cè)試為閾上測(cè)試，受試者必須能聽到聽清刺激聲，強(qiáng)度一般在70 dB SPL左右[20, 22～24]；而頻率的選擇則依據(jù)測(cè)試需求，刺激聲可選用高頻或低頻純音、復(fù)合濾波音、白噪聲、語句等，也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)特殊的高通或低通濾波等。水平方位空間定位的準(zhǔn)確度依賴于兩耳之間的信號(hào)差(ITD、ILD)及受試者對(duì)這種差異的敏感性。不同頻率的測(cè)試聲反映不同的定位機(jī)制(如前所述的ITD及ILD機(jī)制)，但是必須強(qiáng)調(diào)，在1 500～3 000 Hz左右時(shí)水平方位角的定位的準(zhǔn)確率最低，高于3 000 Hz或低于1 500 Hz時(shí)其定位的準(zhǔn)確率都有所增加,因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意規(guī)避這樣的選擇。對(duì)于1 500～3 000 Hz左右的刺激聲而言，頻率較高未能提供有效的ITD，而其波長(zhǎng)又較長(zhǎng)未能提供足夠的ILD,因此使人定位能力變差。就頻率與ITD的關(guān)系而言，人對(duì)1 000～1 300 Hz之間刺激音的ITD較為敏感，當(dāng)刺激音為5 kHz以上頻率，則人不能利用ITD來定位聲源位置，而是依據(jù)ILD。Mills[25]認(rèn)為復(fù)合聲包含高頻和低頻的成分，使用復(fù)合聲測(cè)試的定位能力要好于純音。

3.2.2.6克服視覺影響 視覺輔助能增強(qiáng)定位的準(zhǔn)確性，因此多數(shù)測(cè)試都設(shè)法消除視覺的干擾。常采用的策略有：①暗環(huán)境，整個(gè)隔聲室內(nèi)用黑色布簾遮擋，保持測(cè)試時(shí)處于暗室環(huán)境，讓受試者僅憑聽覺來判斷定位聲源位置；②設(shè)置干擾揚(yáng)聲器，就是在測(cè)試揚(yáng)聲器周圍布滿同樣的揚(yáng)聲器，使得患者難以通過視覺辨認(rèn)測(cè)試揚(yáng)聲器。

3.2.3聲源定位能力的行為學(xué)評(píng)估內(nèi)容 聲源定位能力的行為學(xué)測(cè)試內(nèi)容主要包括辨別測(cè)試(source azimuth discrimination)(角度辨別閾值)和識(shí)別測(cè)試(source azimuth identification)(角度偏差)。角度偏差是測(cè)試受試者的定位精確度，要求受試者精確地確定聲源的準(zhǔn)確位置；角度辨別閾值主要是測(cè)試受試者對(duì)聲源的空間分辨能力，即可分辨的最小角度(minimum audible angle，MAA)[18]。

3.2.3.1角度辨別閾測(cè)試 角度辨別閾(MAA)用來描述聲源定位的空間分辨力，測(cè)試兩個(gè)相同聲源可被受試者辨別的最小間隔角度：即水平方向兩個(gè)聲源連續(xù)發(fā)聲時(shí)，受試者剛能辨別的兩個(gè)聲源最小的間隔角度。Mills[25]借鑒視覺“最小可視角”的原理，創(chuàng)立了經(jīng)典的“最小辨別閾”模式,至此，角度辨別測(cè)試方法被眾多學(xué)者采納。其原理是左/右聲源的辨別，測(cè)試時(shí)，兩個(gè)聲源中一個(gè)給聲，另一個(gè)不給聲，受試者必須在兩個(gè)聲源中選擇一個(gè)其認(rèn)為的發(fā)聲聲源，即強(qiáng)制二選一的心理學(xué)原則。

聲源角度辨別閾測(cè)試是一種較為成熟的實(shí)驗(yàn)方法，它所需儀器較少，操作過程簡(jiǎn)單易行，可重復(fù)性高，偏差小，并可用來比較多個(gè)方位(水平、垂直)、不同受試者(嬰幼兒、成人、耳聾患者)及動(dòng)物的聲源定位能力。人對(duì)在正前方0度時(shí)聲源定位能力最好，成人水平方位角測(cè)試在0度位置角度辨別閾為1度，垂直方位角在0度位置角度辨別閾為4度，當(dāng)刺激聲離開中線時(shí)，聲源定位能力普遍下降。此外，聲源定位的準(zhǔn)確性與刺激聲的頻率也有關(guān)，測(cè)試聲在1.5～3.0 kHz的頻率范圍時(shí)，聲源定位能力測(cè)試結(jié)果差于低頻或者高頻聲的測(cè)試結(jié)果[25]。

3.2.3.2角度偏差測(cè)試法 角度偏差測(cè)試是基于人聽到聲音后尋找聲音來源的本能覓聲反射來實(shí)現(xiàn)，其主觀認(rèn)為的聲源位置與真實(shí)聲源位置之間的角度差別就是角度偏差，是研究人聲源定位能力絕對(duì)精確度的方法[18]。此種方法與測(cè)試人耳聽敏度中的純音測(cè)試法有相似之處，均為受試者主導(dǎo)決定測(cè)試結(jié)果，其優(yōu)勢(shì)在于可以直接、精確地反映人聲源定位水平。但由于其是受試者主觀參與的測(cè)試方法，不可避免的會(huì)受受試者的心理因素、測(cè)試狀態(tài)、對(duì)測(cè)試要求的理解程度等多方面因素的影響，而這些因素則可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試誤差，尤其是兒童或嬰幼兒，可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果。其基本步驟是：以受試者頭部為圓心，固定半徑的弧形支架上設(shè)置數(shù)個(gè)揚(yáng)聲器，這些揚(yáng)聲器按順序編號(hào)，頻響一致，與受試者距離相等，受試者正前方規(guī)定為0度。測(cè)試過程中，受試者的頭部必須保持正中位置，面向0度；測(cè)試者坐在隔壁的房間，控制這些揚(yáng)聲器隨機(jī)給聲；每次給聲結(jié)束后，受試者用手指或說出揚(yáng)聲器的編號(hào)，最后由測(cè)試者確認(rèn)受試者判斷的有效性及正確性。

如果受試者為兒童，測(cè)試前應(yīng)向受試兒童講明游戲規(guī)則及注意事項(xiàng)，熟悉測(cè)聽室環(huán)境。根據(jù)視覺強(qiáng)化測(cè)聽法及游戲測(cè)聽的原則，建立兒童對(duì)刺激聲和玩具活動(dòng)的條件反射，使兒童能夠在聽到特定聲音后尋找聲源。通常兒童一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置單側(cè)的角度辨別閾測(cè)試需要15～20分鐘，而兒童難以長(zhǎng)時(shí)間集中注意力，應(yīng)間隔一段時(shí)間再測(cè)試，以避免出現(xiàn)聽覺疲勞。如果測(cè)試者觀察到兒童在測(cè)試中出現(xiàn)厭倦或其他不適應(yīng)及不能集中注意力的情況，則暫停測(cè)試，待充分休息后重新測(cè)試，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性[26]。

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