综述：声音的基本频率作为潜在的压力生物标志物：一项系统评价和荟萃分析

《Stress and Health》：The Fundamental Frequency of Voice as a Potential Stress Biomarker: A Systematic Review and Meta–Analysis

声学基频作为压力生物标志物的系统综述与荟萃分析表明，急性压力显著升高发声基频（SMD=0.55，p<0.001），女性和自发言语中效应更显著，但存在异质性和发表偏倚（调整后SMD=0.17，p=0.29）。建议采用标准化协议和异质性样本进行大规模前瞻性研究验证。

　　在现代生活中，压力已经成为一个普遍存在的现象，影响着个体的心理、生理以及社会功能。随着研究的深入，科学家们逐渐意识到，压力不仅可以通过传统的心理测评或生理指标来识别，还可以通过语音分析这一非侵入性方式来进行评估。语音，作为一种自然的交流方式，包含了丰富的生理和心理信息，其变化往往能够反映个体在特定情境下的状态。本研究通过系统回顾和元分析的方法，聚焦于压力对语音基本频率（Fundamental Frequency, F0）的影响，旨在评估F0作为压力评估工具的可行性与局限性。

语音的基本频率是语音分析中的一个关键参数，它与声带的振动频率直接相关。在压力情境下，由于自主神经系统（Sympathetic Nervous System, SNS）和下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis, HPA）的激活，人体内的生理状态会发生变化。这些变化可能影响声带的张力和气流的压力，从而导致语音基本频率的变化。具体而言，压力可能使声带更加紧张，提高其振动频率，进而使得语音的基本频率升高。此外，压力还可能影响呼吸控制和共鸣过程，这些因素在语音的形成过程中也扮演着重要角色。

本研究的系统回顾和元分析结果显示，压力确实对语音的基本频率产生了显著影响，总体效应量为SMD=0.5504，95%置信区间为[0.3014, 0.7995]，且p值小于0.001。然而，研究之间存在较大的异质性（I2=69.2%），这提示研究设计、样本选择、语音类型以及压力诱导方法等方面的差异可能影响了结果的一致性。进一步的子群分析显示，女性在压力下的语音基本频率变化更为显著（SMD=0.7128，95% CI [0.3763, 1.0492]，p<0.001），而在标准化语音中，这一效应则不显著（SMD=0.1449，95% CI [?0.0016, 0.2913]，p=0.052）。这表明，语音的基本频率变化在不同性别和语音类型中表现出不同的模式。

此外，研究还发现，自然情境下的压力诱导方式比实验室验证的压力实验更显著地影响语音的基本频率（SMD=0.7344，95% CI [0.2738, 1.1951]，p=0.002），尽管两组之间的比较并不具有统计学意义（Q=1.03，p=0.3108）。这说明自然情境中的压力可能更接近现实生活，因此在语音变化方面表现出更强的反应性。然而，由于实验设计和测量条件的多样性，研究之间的可比性受到一定影响，这可能加剧了结果的异质性。

值得注意的是，本研究中存在发表偏倚的问题，通过Egger检验（p=0.011）发现，图示的不对称性表明小样本研究可能更倾向于发表阳性结果。因此，应用trim-and-fill方法对结果进行调整后，综合效应量变得不显著（SMD=0.1710，95% CI [?0.1472, 0.4891]，p=0.2923）。这一发现提醒我们，在解读压力对语音基本频率的影响时，必须谨慎对待，因为发表偏倚可能夸大了原始效应。尽管如此，总体的异质性仍然较高（I2=81.2%），说明不同研究的背景和条件可能对结果产生重要影响。

在实际应用中，语音分析作为压力评估工具展现出一定的潜力，尤其是在临床、职业健康和日常监测方面。由于语音记录和分析可以被动进行，且无需直接接触，这种非侵入性的特点使其成为一种便捷、安全的监测手段。此外，语音分析可以用于连续的、实时的监测，这在评估个体的长期压力负荷和心理状态方面具有重要意义。例如，已有研究利用语音基本频率的变化来监测外科模拟中的心理压力，这表明语音分析在特定情境下可能具有较高的敏感性和实用性。

然而，语音基本频率的变化并非仅限于压力情境。在其他高唤醒状态下，如情绪激动、愤怒或紧张，语音的基本频率也可能升高。因此，在实际应用中，需要结合其他语音参数和情境信息来区分压力与其他高唤醒状态。例如，语音的抖动（Jitter）、颤动（Shimmer）以及谐波-噪声比（Harmonic-to-Noise Ratio, HNR）等参数也可能提供有价值的信息。这些参数的变化可能与语音的基本频率变化相互关联，共同反映个体的生理和心理状态。

尽管如此，目前的研究仍然存在一些局限性。首先，研究的标准化程度较低，包括压力诱导方法、语音类型和语音记录协议等，这使得不同研究之间的结果难以直接比较。其次，大多数研究仅关注语音的基本频率，而忽略了其他重要的语音参数，这可能限制了对压力影响的全面理解。此外，样本的多样性不足，尤其是在性别分布方面，许多研究未能充分涵盖男性群体，这可能导致对男性语音变化的估计不够准确。因此，未来的研究需要更加注重标准化和多样性，以提高研究的外部效度和内部效度。

最后，随着技术的进步，语音分析与人工智能的结合为压力评估提供了新的可能性。通过算法分析语音特征，可以更准确地识别与心理状态相关的模式，甚至预测某些心理风险，如自杀倾向。然而，要实现这一目标，还需要进一步的研究来验证这些方法的有效性和可靠性。语音分析作为一种非侵入性、易于获取的工具，可能在未来成为压力评估的重要手段，尤其是在资源有限的环境中，利用移动设备进行语音记录和分析，将大大提升其应用的可行性。

综上所述，虽然语音的基本频率在压力情境下表现出一定的变化趋势，但研究结果仍需谨慎解读。发表偏倚和研究异质性提示我们，需要更多的高质量研究来验证这一效应。未来的研究应致力于标准化研究设计，提高样本的代表性，并探索更多语音参数，以全面评估压力对语音的影响。同时，语音分析与人工智能的结合可能会进一步提升其在压力评估中的应用价值，为临床和日常监测提供新的视角和工具。