儿童语音频率加权的发展变化

《EAR AND HEARING》：Developmental Changes in Speech Frequency Weighting in Children

儿童语音识别中频带重要性的年龄发展研究，通过听觉刺激实验和认知测试，发现2000-4000Hz频带权重随年龄增长而提升，但词汇量与认知能力未显著预测频带权重，仅 flanker 任务表现与识别准确率相关。

　　

摘要

研究目的：

语音可懂度的估计取决于语音中各频谱带的可听度以及每个频谱带对语音识别的重要性权重。在儿童中，将语音可懂度估计与识别准确性联系起来的传递函数会随年龄变化，这表明在临床应用语音可懂度指标时需要考虑儿童的发展变化。先前的研究表明，儿童利用频谱线索进行语音识别的方式存在发展性差异，但构成语音识别模型基础的个体频谱带重要性差异尚未在儿童中进行直接验证。本研究的目的是确定儿童在不同年龄阶段的频谱带重要性权重是否存在差异，如果存在差异，还需探究这些差异与词汇量和认知能力发展变化之间的关系。

研究设计：

42名听力正常的6至13岁儿童完成了过滤后的单词识别任务以及一系列词汇和认知评估。单音节单词和非单词听觉刺激被分成六个频率带，这些频率带以250至8000赫兹之间的八度频率为中心，每个频率带宽为一个八度。每个刺激包含六个频率带中的三个伪随机组合，儿童需要听后进行口头重复。通过广义线性混合效应模型，将识别准确性与每次试验中各个频率带的存在与否进行回归分析，以衡量每个频率带对个体语音识别的贡献。儿童还完成了Peabody图片词汇测试、Wechsler简明智力量表词汇任务、心理学实验中的语言侧翼和切换任务以及Wechsler简明智力量表矩阵推理任务。

研究结果：

观察到以2000赫兹和4000赫兹为中心的频率带的重要性权重随年龄发生变化，年龄较大的参与者对这些频率带的权重更高。以500赫兹、1000赫兹和2000赫兹为中心的频率带在单词识别中的权重高于非单词。年龄与刺激类型之间的交互作用不明显。在控制年龄因素后，词汇和认知任务均无法预测频率带的重要性权重。侧翼任务的表现是识别准确性的显著预测因素。

结论：

儿童在频谱带重要性权重方面存在发展性变化。用于预测儿童语音识别的模型可能需要更新以考虑这些发展变化；否则，语音可懂度估计可能会高估语音识别准确性。还需要进一步研究来确定听力受损儿童的频谱带重要性权重的发育轨迹是否受到影响。