沈婭南 任昱君 祖拉亞提·吾甫爾 湯平

1 引言

人工耳蝸技術(shù)幫助眾多聽障兒童重建聽力，獲得言語交際能力[1]。然而，受編碼通道數(shù)量所限，人工耳蝸設(shè)備并不能有效地傳遞基頻信息[2]。在漢語等聲調(diào)語言中，基頻信息是區(qū)別不同聲調(diào)從而區(qū)分語義的關(guān)鍵因素。人工耳蝸植入兒童在言語交際中只能感知到有限的基頻信息，并使用這些信息學(xué)習(xí)聲調(diào)發(fā)音并辨別詞義，從而面臨著聲調(diào)習(xí)得和言語交際兩方面的困難。

漢語有4種字調(diào)（lexical tone）：平調(diào)（一聲）、升調(diào)（二聲）、曲折調(diào)（三聲）和降調(diào)（四聲）。此外，漢語還有輕聲（neutral tone），也稱第五聲[3]。本文使用聲調(diào)指代字調(diào)和輕聲的集合。輕聲詞在漢語的日常交際中大量存在，常出現(xiàn)于重疊詞（如親屬重疊詞“媽媽”）的第二個音節(jié)以及虛詞（如“的”、“了”、“著”等）[4]。輕聲擁有“短而輕”的發(fā)音特點(diǎn)，即無固定調(diào)型，其調(diào)型由前字字調(diào)調(diào)型決定，在一、二、四聲后是降調(diào)，在三聲后是平調(diào)；時長較短，只有正常音節(jié)時長的50%～70%[3,5]。其中，輕聲調(diào)型主要依賴于其前字聲調(diào)這一特性表明，準(zhǔn)確地發(fā)出字調(diào)是準(zhǔn)確地發(fā)出輕聲的先決條件。

以往研究對以漢語為母語的人工耳蝸植入兒童語言習(xí)得多集中在字調(diào)的習(xí)得上，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)早期植入對其字調(diào)的習(xí)得有較大幫助，越早植入的兒童往往能獲得更好的字調(diào)發(fā)音[6,7]。Tang等[8]考察了早期植入兒童的輕聲發(fā)音，發(fā)現(xiàn)早期（1～2歲）人工耳蝸植入的兒童基本可以說出與3歲健聽兒童類似的輕聲發(fā)音。然而，該研究中只有7名1～2歲人工耳蝸植入的兒童，被試數(shù)量較少，其研究結(jié)論需要通過更多的被試印證。

鑒于輕聲詞在漢語中的豐富數(shù)量以及言語交際中的重要地位，了解其輕聲的習(xí)得成為人工耳蝸兒童言語康復(fù)的重要一環(huán)。本研究基于Tang等[8]的研究，擴(kuò)充了早期植入（1～2歲）兒童的數(shù)量，采用聲學(xué)分析法考察不同植入年齡的人工耳蝸兒童漢語字調(diào)和輕聲發(fā)音的聲學(xué)特性，并與健聽兒童相比較。旨在考察人工耳蝸兒童輕聲發(fā)音的聲學(xué)模式，以及字調(diào)發(fā)音能力對輕聲發(fā)音能力的影響，并探索植入年齡與其輕聲習(xí)得的關(guān)系。

2 方法

2.1 被試

選擇85名1～6歲語前聾人工耳蝸植入兒童（均為單側(cè)人工耳蝸植入，對側(cè)配戴助聽器）和44名3歲健聽兒童。已有研究發(fā)現(xiàn)健聽兒童在3歲時已經(jīng)完全習(xí)得輕聲[4]。為了考察植入年齡對輕聲習(xí)得的影響，將人工耳蝸植入兒童根據(jù)植入年齡不同分為3組，包括1～2歲21名、2～3歲33名及3～6歲31名。其中，2歲前植入的兒童定義為早期植入組，2歲后植入的兒童定義為晚期植入組。

2.2 實(shí)驗(yàn)器材

AKG-C520頭戴式麥克風(fēng)和Marantz PMD661MKII型固態(tài)錄音機(jī)。

2.3 實(shí)驗(yàn)材料

選擇12個可以用圖片描述的目標(biāo)詞，包括4個單音節(jié)詞和8個雙音節(jié)輕聲詞。其中，4個單音節(jié)詞承載4種不同的字調(diào)，如書、球、鼓、畫。依據(jù)CHILDES數(shù)據(jù)庫[9]中的Chang語料庫[10]和Tong語料庫[11]，這些詞均為兒童語言中的高頻詞。雖然其韻母不同，但韻母對聲調(diào)的影響較小。8個雙音節(jié)輕聲詞的第一個音節(jié)均承載不同的字調(diào)，而第二個音節(jié)均承載輕聲調(diào)，由兩類詞承擔(dān)：4個親屬重疊詞（“哥哥”、“爺爺”、“姐姐”、“弟弟”）和4個虛詞輕聲詞（“豬的”、“牛的”、“狗的”、“鹿的”）。

2.4 實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)者在電腦上呈現(xiàn)不同的目標(biāo)詞所對應(yīng)的圖片，引導(dǎo)兒童自然地說出圖片中的目標(biāo)詞。在兒童發(fā)音的同時使用頭戴式麥克風(fēng)進(jìn)行錄音。

2.5 數(shù)據(jù)提取和分析

每個目標(biāo)詞提取韻母部分等步長的10個基頻值以刻畫其基頻曲線。將基頻值（Hz值）轉(zhuǎn)化為半音值（以50 Hz為參考值），以更好地符合人耳對客觀音高的感知。轉(zhuǎn)換公式為：半音=12× log2(Hz值/50 Hz)。

對于輕聲音節(jié)，額外提取其時長（ms），并將輕聲音節(jié)的時長進(jìn)行歸一化處理：歸一化時長=比率輕聲音節(jié)時長/輕聲前正常音節(jié)時長。如果輕聲音節(jié)時長小于正常音節(jié)時長，其歸一化時長應(yīng)該小于1，反之亦然。

2.6 數(shù)據(jù)分析

對于提取到的基頻半音值，使用生長曲線分析[12]進(jìn)行擬合。對于任意一條聲調(diào)曲拱，生長曲線分析可以分解出3個曲拱參數(shù)：截距（intercept）反映聲調(diào)曲拱的高度，下文中將用“高度”代替;線性趨勢（linear trend）反映聲調(diào)曲拱上升和下降的趨勢，下文中將用“斜率”代替;二次趨勢（quadratic trend）反映聲調(diào)曲拱的曲度，下文中將用“曲度”代替。隨后，借助R軟件的lme4包[13]使用線性混合模型（linear mixed-effects model）將聲調(diào)曲拱參數(shù)和歸一化時長進(jìn)行組間比較，以考察不同植入年齡人工耳蝸兒童與健聽兒童的聲調(diào)發(fā)音的區(qū)別。

在比較兒童字調(diào)發(fā)音的基頻曲線時，模型中納入了兩個固定因素被試組（包括聽力正常組、1～2歲植入組、2～3歲植入組、3～6歲植入組4個水平）和聲調(diào)（包括一、二、三、四聲4個水平）；在比較輕聲發(fā)音的基頻曲線時，模型中納入了3個固定因素被試組（包括同上4個水平）前字聲調(diào)（包括三聲、非第三聲兩個水平），以及類型（包括親屬重疊輕聲詞、虛詞輕聲詞兩個水平）；在比較輕聲發(fā)音的（歸一化）時長時，模型中納入了1個固定因素被試組（包括同上4個水平）。

對于線性混合模式的結(jié)果分析，使用lmertest包的anova功能進(jìn)行主效應(yīng)和交互效應(yīng)的F檢驗(yàn)[14]；對于最顯著的效應(yīng)，使用emmeans包的lsmeans功能進(jìn)行基于Tukey-HSD方法的成對比較[15]。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 字調(diào)

圖1為被試字調(diào)發(fā)音的基頻曲線圖，3歲健聽兒童的字調(diào)發(fā)音符合正確的基頻曲線模式：平調(diào)（一聲）、升調(diào)（二聲）、曲折調(diào)（三聲）、降調(diào)（四聲）。早期人工耳蝸植入的兒童也可以基本發(fā)出正確的基頻模式，但是字調(diào)間區(qū)分度沒有健聽兒童大。晚期人工耳蝸植入兒童隨著植入年齡越來越晚，其基頻曲線越偏平，字調(diào)之間的區(qū)分度較健聽兒童和早期植入的兒童更小，尤其表現(xiàn)為二聲與三聲的基頻曲線基本重合。

字調(diào)發(fā)音基頻曲線的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，被試組和聲調(diào)的交互效應(yīng)對于基頻曲線的高度、斜率和曲度有極顯著差異（高度：F（9,5027）=19.72,P＜0.001；斜率：F（9,5043）=9.40,P＜0.001;曲度：F（9,5048）=6.92,P＜0.001）。Tukey-HSD成對檢驗(yàn)結(jié)果顯示，早期植入人工耳蝸的兒童一、二、三聲調(diào)與健聽兒童的發(fā)音基本無調(diào)型（斜率、曲度）差異，但是四聲降的程度不夠大（斜率：β=-3.11,t(484)=-3.81,P＜0.001）；晚期植入的兒童相對于健聽兒童總體調(diào)型偏平，反應(yīng)為較低的斜率和較小的曲度。

3.2 輕聲

3.2.1 基頻 圖2為被試兩種不同類型輕聲發(fā)音的基頻曲線，對于兩種輕聲詞（親屬重疊輕聲詞和虛詞輕聲詞），3歲健聽兒童在不同字調(diào)后的輕聲調(diào)型符合變調(diào)規(guī)律：一、二、四聲后是降調(diào)，三聲后是平調(diào)。早期人工耳蝸植入的兒童親屬重疊輕聲詞的發(fā)音符合這一規(guī)律，但其虛詞輕聲詞的發(fā)音無變調(diào)現(xiàn)象，在不同聲調(diào)后均為降調(diào)。晚期人工耳蝸植入兒童的兩種輕聲詞發(fā)音皆無變調(diào)現(xiàn)象。

輕聲發(fā)音的基頻曲線統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，被試組、前字聲調(diào)和類型3因素對輕聲音節(jié)基頻曲線的斜率的交互效應(yīng)顯著，斜率：F（3,7272）=2.20,P＜0.05。Tukey-HSD成對檢驗(yàn)結(jié)果顯示，對于健聽兒童，無論是親屬重疊輕聲詞還是虛詞輕聲詞，第三聲后的輕聲音節(jié)的斜率顯著高于非第三聲后的輕聲音節(jié)斜率，親屬重疊詞：β=10.206,t(7271)=13.98,P＜0.001；虛詞：β=11.427,t(7271)=15.51,P＜0.001，符合變調(diào)規(guī)律。對于1～2歲植入組來說，其輕聲調(diào)型只在親屬重疊詞中符合變調(diào)規(guī)律，三聲后的輕聲斜率極顯著高于非三聲后的輕聲斜率，β=6.959,t(7271)=3.50,P＜0.001，而在虛詞輕聲詞中則無變調(diào)，β=0.311,t(126)=2.43,P＞0.05；對于晚期植入的人工耳蝸兒童，其輕聲調(diào)型在任何類型輕聲詞、任何聲調(diào)組合中都無差異（P＞0.05)，說明其輕聲無變調(diào)現(xiàn)象發(fā)生。

3.2.2 時長 圖3為所有兒童輕聲音節(jié)的歸一化時長，大部分3歲健聽兒童輕聲音節(jié)的歸一化時長（輕聲與四聲音節(jié)時長的比例）小于1，即中位數(shù)在1以下。早期植入的人工耳蝸兒童歸一化時長的中位數(shù)也在1左右；而晚期植入兒童（2歲后植入）的中位數(shù)則均遠(yuǎn)高于1。

輕聲音節(jié)（歸一化）時長的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，被試組的主效應(yīng)顯著：F（3,119）=8.51,P＜0.001。T u k e y-H S D 成對檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，早期植入的兒童較3 歲健聽兒童輕聲音節(jié)的歸一化時長無差異:β=0.311,t(126)=2.43,P=0.076;晚期植入的兒童輕聲音節(jié)的歸一化時長均極顯著長于健聽兒童（2～3歲植入組：β=0.49,t(122)=4.49,P＜0.001；3～6歲植入組：β=0.43,t(121)=3.91,P＜0.001）。

4 討論

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1～2歲植入人工耳蝸兒童可以發(fā)出與健聽兒童相類似的字調(diào)，并掌握了輕聲詞“短而輕”的特性，對于部分輕聲詞（親屬重疊詞）的變調(diào)模式也開始掌握；而晚期植入兒童，其產(chǎn)出的字調(diào)和輕聲與健聽兒童相差較大，主要表現(xiàn)為其字調(diào)的調(diào)型偏平、輕聲的時長較長且未產(chǎn)生變調(diào)。

4.1 聲調(diào)（字調(diào)）習(xí)得的“敏感期”

人工耳蝸兒童字調(diào)發(fā)音的準(zhǔn)確率與其耳蝸植入時間有顯著關(guān)系，即植入時間越早，字調(diào)發(fā)音的準(zhǔn)確度越高。如Peng等[16]采用人工聽辨的方式考察了30名兒童對臺灣普通話字調(diào)的習(xí)得，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工耳蝸的植入時間與其字調(diào)發(fā)音的正確率呈顯著負(fù)相關(guān)（正確率與植入時間相關(guān)性：r=-0.58,P＜0.001）。Han等[6]考察了14名北京地區(qū)的兒童普通話字調(diào)的習(xí)得，得出相似結(jié)果（正確率與植入時間相關(guān)性：r=-0.57,P＜0.05）。

本研究采用聲學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式，發(fā)現(xiàn)2歲人工耳蝸植入兒童字調(diào)的聲學(xué)發(fā)音模式與健聽兒童類似，這一結(jié)果說明2歲是人工耳蝸兒童漢語字調(diào)習(xí)得的敏感期[17～19]。先前已有研究發(fā)現(xiàn)人工耳蝸兒童的中樞聽覺系統(tǒng)在某一年齡前保持最大的可塑性，即語音習(xí)得的敏感期。如Houston等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，對于英語兒童來說，3歲可能是語言發(fā)展的敏感期，3歲前植入的兒童較其后植入的兒童在語音感知和詞匯識別的能力上均占更大優(yōu)勢。然而，英語是非聲調(diào)語言，主要靠元輔音區(qū)分不同詞匯，而目前很少有研究涉及聲調(diào)語言中聲調(diào)習(xí)得的敏感期。因此本文將語音習(xí)得敏感期的研究從音段（元輔音）層面拓展到了超音段（聲調(diào)）層面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較音段而言，聲調(diào)習(xí)得的敏感期較早（2歲）。這可能是因?yàn)橄鄬τ谠o音，字調(diào)的種類較簡單（如漢語只有4個字調(diào)）且出現(xiàn)的頻率較高（每個音節(jié)基本都承載聲調(diào)），因此兒童在進(jìn)行早期的語言統(tǒng)計學(xué)習(xí)時，更容易建立字調(diào)的音系表征（tonal representation），較早意識到字調(diào)的重要地位并習(xí)得字調(diào)。這也與之前的一些習(xí)得研究發(fā)現(xiàn)的字調(diào)的習(xí)得早于元輔音習(xí)得的結(jié)論相吻合[21,22]。

4.2 人工耳蝸植入兒童的輕聲習(xí)得

輕聲詞在兒童日?？谡Z交際中大量存在，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，早期植入的兒童可以習(xí)得輕聲，但主要習(xí)得了親屬重疊詞，其虛詞輕聲詞的習(xí)得仍在發(fā)展中；晚期植入的兒童，無論是親屬重疊詞還是虛詞輕聲詞均尚未習(xí)得。

早期植入人工耳蝸兒童的輕聲習(xí)得集中在親屬重疊詞的主要原因可能是這一類輕聲詞在日常生活中大量出現(xiàn)，兒童對其比較熟悉，并建立起了比較穩(wěn)健的詞匯表征。這意味著在兒童的心理詞典（mental lexicon）中，這些詞（如“爺爺”）可能是作為整體進(jìn)行表征的。由于輕聲的一大特性是其調(diào)型受前字聲調(diào)影響，因此整體表征可以幫助兒童在言語準(zhǔn)備（speech planning）階段更好地將輕聲詞中的兩個音節(jié)緊密聯(lián)系起來并連貫發(fā)出，從而產(chǎn)出正確的調(diào)型。然而，由于虛詞輕聲詞（如“豬的”）由兩個成分造成，且出現(xiàn)頻率沒有親屬詞高，兒童可能將其兩個成分進(jìn)行單獨(dú)表征，并在發(fā)音準(zhǔn)備時進(jìn)行分別處理，從而割裂了兩個音節(jié)之間的聯(lián)系，導(dǎo)致無變調(diào)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

對于晚期人工耳蝸植入兒童，其輕聲習(xí)得可能很大程度上受其字調(diào)習(xí)得的影響。由于輕聲音節(jié)的調(diào)型很大程度受其前字字調(diào)影響，而晚期植入兒童因?yàn)闆]有很好地習(xí)得字調(diào)并建立起正確的聲調(diào)表征，其字調(diào)之后的輕聲音節(jié)的調(diào)型也無法正確發(fā)出，導(dǎo)致在各種聲調(diào)后均無變調(diào)現(xiàn)象發(fā)生。此外，在時長方面，晚期植入兒童沒有習(xí)得輕聲音節(jié)“短而輕”的特征。造成這一情況的原因可能是他們對短而輕的音感知能力較差，未能辨別輕聲和字調(diào)的音長差異。

4.3 對康復(fù)訓(xùn)練的啟示

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人工耳蝸植入兒童在發(fā)字調(diào)的二、三聲時面臨困難。這可能是由于二、三聲在基頻曲線上十分相似造成的。因此，言語康復(fù)師在訓(xùn)練時可以強(qiáng)化對這兩種字調(diào)對的訓(xùn)練，并強(qiáng)調(diào)這兩種字調(diào)在非基頻信息之外的差別，如時長區(qū)別（三聲往往長于二聲），幫助人工耳蝸植入兒童更容易地感知兩種字調(diào)的差別。對于輕聲，康復(fù)師應(yīng)建立漢語的詞意識，將輕聲詞作為一個整體進(jìn)行訓(xùn)練，從而突出輕聲短而輕的特征，幫助人工耳蝸植入兒童習(xí)得自然的輕聲發(fā)音。

4.4 未來研究

本研究結(jié)果表明，雖然1～2歲植入人工耳蝸兒童的聲調(diào)發(fā)音能力普遍較好，但仍然有不足之處，如其二、三聲基頻曲線的區(qū)別度仍然較低，虛詞輕聲詞也無變調(diào)現(xiàn)象等。植入時間在1歲前的兒童，其總體語言習(xí)得情況好于1歲后植入的兒童[23]。這預(yù)示著要想獲得更佳的聲調(diào)能力，聽障兒童可能需要更早地進(jìn)行人工耳蝸植入，也呼吁今后應(yīng)測試更早植入人工耳蝸兒童（如1歲前）的聲調(diào)習(xí)得情況。此外，本文只考慮了植入時間這一個因素對輕聲習(xí)得的影響，之后的研究可以考慮植入時長、聽損程度、助聽器的配戴時長、家庭因素和康復(fù)時長等其他因素，從而更全面地探討影響人工耳蝸兒童輕聲習(xí)得的因素。

5 結(jié)論

本研究采用聲學(xué)分析的方式考察了人工耳蝸兒童字調(diào)和輕聲的習(xí)得情況，結(jié)果表明，2歲前植入的人工耳蝸兒童可以產(chǎn)出與健聽兒童相似的字調(diào)發(fā)音模式，而2歲后植入人工耳蝸兒童則面臨著調(diào)型偏平、調(diào)類之間區(qū)分度較小的問題。對于輕聲詞，2歲前植入的兒童已經(jīng)習(xí)得了輕聲“短而輕”的特征及其變調(diào)模式，但僅限于熟悉的親屬重疊詞，對于不熟悉的虛詞的習(xí)得則無變調(diào)現(xiàn)象。植入年齡晚于2歲的兒童，不論是熟悉詞還是虛詞的輕聲，習(xí)得情況都較差。這一結(jié)果預(yù)示著2歲前植入耳蝸對于聽損兒童習(xí)得漢語聲調(diào)系統(tǒng)，包括字調(diào)和輕聲，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。