《The Egyptian Journal of Otolaryngology》:Developmental differences in linguistic release from masking: evidence from Indian bilingual listeners
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由于目标与掩蔽言语之间的语言不匹配而导致言语识别得分提高的现象被称为语言掩蔽释放(Linguistic Release of Masking, LRM)。LRM在儿童群体中尚缺乏充分探讨,尤其在印度场景下更是如此。本研究评估了在校儿童与成人在双说话者条件下,是
由于目标与掩蔽言语之间的语言不匹配而导致言语识别得分提高的现象被称为语言掩蔽释放(Linguistic Release of Masking, LRM)。LRM在儿童群体中尚缺乏充分探讨,尤其在印度场景下更是如此。本研究评估了在校儿童与成人在双说话者条件下,是否受益于目标言语与掩蔽言语之间的语言不匹配以提升词识别表现,同时考察了不同信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)对语言掩蔽释放的影响。研究对象包括三组不同年龄的母语为坎纳达语(Kannada)的受试者各15名,年龄分别为6至9岁、10至15岁及年轻成人。所有参与者在0 dB SNR、-5 dB SNR和?10 dB SNR条件下,分别在有双说话者坎纳达语嘈杂声(Kannada babble)与双说话者印地语嘈杂声(Hindi babble)的背景下完成坎纳达语音位平衡(Phonemically Balanced, PB)词识别任务,刺激以受试者舒适聆听级呈现。语言掩蔽释放(LRM)通过计算印地语嘈杂声条件下的言语识别得分(Speech Identification Score, SIS)百分比减去坎纳达语嘈杂声条件下的SIS百分比得出。结果显示,在0 dB SNR与?10 dB SNR条件下,6至9岁儿童的LRM得分显著高于成人及10至15岁个体;在-5 dB SNR条件下,10至15岁组参与者获得最大LRM;所有三组在?10 dB SNR下的LRM均为最高。研究表明,儿童相较于成人更能利用坎纳达语与印地语言语掩蔽之间的语言学差异,其对非母语嘈杂语言的接触较少可能是儿童表现出更大语言掩蔽释放的原因之一。语言掩蔽释放在最差的SNR下最为显著,此外噪声对年幼组的损害效应更为严重。
研究背景方面,噪声环境下的言语知觉是一项复杂的听觉任务,对各年龄段听者均构成挑战,而儿童在此方面的困难尤为突出,表明在噪声中理解言语的能力随时间缓慢发展。当背景为少量竞争说话者而非稳态噪声时,儿童与成人的言语识别阈值差异更为明显,说明克服能量性与信息性掩蔽(informational masking, IM)的竞争言语识别能力成熟速率不同于应对稳态掩蔽的能力。言语掩蔽的困难源于能量性掩蔽(energetic masking)与信息性掩蔽(IM)两类主要机制,其中IM源于目标与掩蔽在相似性、不确定性或知觉混淆上的干扰,当掩蔽本身为可懂言语时会消耗注意、流分离及语言加工的认知资源而更易发生。语言差异可降低IM,正常听力成人听者普遍存在语言掩蔽释放(LRM),即目标与掩蔽语言不同时言语识别显著改善,这源于声学线索的流分离及利用语言技能聚焦目标的高阶认知过程。现有文献对LRM的理解受限于印度语境下结果矛盾、且主要基于成人,儿童发育轨迹尚不清楚,而与认知语言成熟密切相关的克服IM能力在儿童中因听觉加工、工作记忆及语言框架未成熟可能效率更低,因此需在典型课堂等高竞争言语环境中为儿童设计听觉康复与教育支持提供依据。本研究据此比较了坎纳达语(Dravidian语系)与印地语(Indo-Aryan语系)在双说话者掩蔽及多SNR下,儿童、青少年与成人的LRM发育差异,论文发表于《The Egyptian Journal of Otolaryngology》。
关键技术方法方面,研究采用横断面设计,受试者来自迈索尔市(Mysuru city)的学校与社区,共45名母语为坎纳达语的受试者分为6–9岁、10–15岁及20–35岁成人三组各15名,均通过听力敏感度为正常(纯音听阈PTA ≤ 15 dB HL)、A/As型鼓室图伴声反射引出、SPIN得分 ≥ 60% at 0 dB SNR及瞬态耳声发射正常等入组标准并排除中枢听觉处理障碍。刺激材料为目标坎纳达语PB单音节名词词表与由两名女性母语者录制的双说话者坎纳达语及印地语嘈杂声,掩蔽均匹配长期平均言语谱。实验在声衰减值<30 dB SPL的隔声室中以双耳同侧(diotic)方式通过校准耳机呈现,以各受试者最舒适聆听级(Most Comfortable Listening Level, MCL)固定言语级并调整掩蔽级形成0 dB、-5 dB、?10 dB SNR三种条件,先进行5次0 dB SNR练习,记录正确复述词的百分比作为言语识别得分(SIS),LRM计算为印地语掩蔽下SIS减坎纳达语掩蔽下SIS。统计根据分布采用Friedman检验、Wilcoxon符号秩检验、混合设计方差分析(ANOVA)、Kruskal–Wallis分析及独立t检验等。
研究结果部分保留原文小标题并简述如下。
Effect of native and non-native masker on speech identification
通过分析发现掩蔽与目标的语言相似性显著影响言语识别得分,Friedman检验显示各年龄组在不同SNR下坎纳达语与印地语掩蔽的SIS差异显著,Wilcoxon配对比较表明在?5 dB与?10 dB SNR下所有组的坎纳达语掩蔽SIS显著低于印地语掩蔽(p < 0.001),0 dB SNR下差异无统计学意义(p > 0.05)。
Linguistic Release of Masking (LRM) across age and SNR
LRM量化为印地语减坎纳达语掩蔽的SIS差并在年龄与SNR间比较,双向混合设计ANOVA显示年龄主效应显著F(2,45)=9.336, p<0.001, partial η2=0.293,SNR主效应显著F(2,90)=695.217, p<0.001, partial η2=0.939,年龄×SNR交互显著F(4,90)=3.297, p=0.014, partial η2=0.128;Bonferroni校正后显示6–9岁儿童LRM显著大于成人(p<0.05),10–15岁组与其余两组无显著差异;0 dB SNR下Kruskal–Wallis分析也显示各组LRM差异显著χ2=21.53, p<0.05,事后Mann–Whitney U检验表明6–9岁组LRM显著大于10–15岁(Z=?3.42, p<0.001)与成人(Z=?4.16, p<0.001),后两组间无差异。
Effect of age on LRM within SNR
在各SNR内比较年龄对LRM的影响,独立t检验显示在?5 dB SNR下10–15岁组LRM显著高于成人(t=3.59, p<0.001),其余组间无显著差异;在?10 dB SNR下6–9岁组LRN显著高于成人(t=2.38, p=0.02),其余组间无显著差异。
Effect of SNR on LRM within age groups
在各年龄组内比较SNR对LRM的影响,配对样本t检验显示所有组中?10 dB SNR的LRM均显著高于?5 dB SNR(6–9岁t=?7.29, p<0.001;10–15岁t=?6.36, p<0.001;成人t=?11.10, p<0.001);0 dB SNR下Wilcoxon符号秩检验确认LRM显著低于?5 dB与?10 dB(Z > -3.5, 所有p<0.001)。
讨论部分总结,本研究在坎纳达语词识别中采用双说话者母语(坎纳达语)与非母语(印地语)嘈杂声于不同SNR下考察LRM的儿童—成人差异,结果除0 dB SNR存在天花板效应外,其余SNR下印地语嘈杂声识别显著优于坎纳达语,与既往语言不匹配降低IM的研究一致,而多说话者嘈杂声未观察到LRM可能因能量性掩蔽增强,坎纳达语(达罗毗荼语系)与印地语(印度-雅利安语系)的语言学差异可能进一步增强释放;能量性掩蔽因素如基频(fundamental frequency, F0)与长期平均言语谱(long-term average speech spectrum, LTASS)未能完全解释差异,支持语言不匹配为主要贡献。年龄效应表现为年幼儿童(6–9岁)在?10 dB SNR下LRM大于成人及年长儿童,尽管儿童整体噪声下表现较差,但掩蔽与释放条件间更大差距放大了LRM,可能与未成熟认知控制及抑制能力有关,但研究者谨慎指出不能仅归因于印地语接触少,而应反映发育中语言知识(词汇、音位、句法)、未成熟执行功能(抑制控制、选择性注意)及低效流分离能力的综合作用,未来需结合语言熟练度与认知测评以区分相对贡献。SNR是LRM的重要因素,较差SNR下信息性掩蔽更显著从而增强语言不匹配获益,较好SNR下目标可听性提升降低两类掩蔽。局限性包括样本源于单一城市缺乏社会经济与教育多样性、双耳同侧呈现不代表自然双耳聆听、入组标准可能筛选高性能子集、结果限于坎纳达–印地双语语境及未直接测量工作记忆、注意与语言熟练度等。
结论部分原文翻译为:总之,本研究提供的证据表明,儿童与成人在言语识别任务中均能受益于目标—掩蔽语言不匹配,其中年幼儿童(6–9岁)表现出更大的语言掩蔽释放(LRM)。儿童较大的释放可能归因于对嘈杂声更高的易损性及认知不成熟;然而,由于本研究未直接测量语言接触与认知指标,这些解释需经直接验证。此外,较差SNR下更大的LRM突出了能量性与信息性掩蔽之间的相互作用。这些发现提供了来自印度语言的新的证据,并强调需要使用句子水平刺激、认知评估及更大随机样本进一步研究以确认和扩展这些观察。重要的是,我们发现的推广性受限于特定刺激条件(双耳同侧呈现、双说话者嘈杂声)、样本特征(城市、坎纳达–印地语境)及入组标准,如局限性部分详述。
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