Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2021, T. 497, № 1, стр. 204-208

ВВЕДЕНИЕ

Нормальный голос обладает достаточным тембральным, звуковысотным и динамическим диапазоном, а также способен к гибкому изменению этих характеристик [1]. Различные нарушения голоса и речи характеризуются пониженной громкостью голоса и нарушенной артикуляцией гласных звуков [2]. Потеря слуха является серьезным фактором, искажающим нормальные параметры голоса и вызывающим его нарушения [3]. Даже при наличии здоровых дыхательной системы, гортани и органов артикуляции люди с потерей слуха имеют заметные дефекты голосообразования и фонационного оформления речи [4]. Длительное нарушение слуха (ДНС) или его полное отсутствие влечет за собой системное нарушение речи вследствие принципиально различных процессов.

Площадь акустических треугольников гласных звуков (АТГ) является акустическим параметром, который доказал свою эффективность в количественной оценке артикуляторных особенностей взрослых с психологическими и неврологическими расстройствами [5, 6]. На площадь АТГ влияют проблемы со стороны артикуляционной подсистемы, нарушение слуха, поскольку слух обеспечивает необходимую обратную связь для контроля над речевой деятельностью, а пространство гласных при этом часто отличается уменьшением размеров [7].

Несмотря на значительное количество научной литературы, касающейся АТГ звуков, существует мало исследований, которые посвящены речи русскоговорящих взрослых людей с ДНС.

Цель исследования: определить роль слухопротезирования и его длительности на конфигурацию АТГ и их площадь.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Группа пациентов состояла из 20 участников (10 женщин и 10 мужчин в возрасте от 23 до 38 лет) с сенсоневральной тугоухостью без сопутствующих расстройств со степенью III, IV и глухота. Все они, за исключением одного мужчины, сообщили, что у них опыт использования слухового аппарата составлял не более 1 года или их не использовали. Контрольную группу составил 31 участник (16 женщин и 15 мужчин, от 20 до 32 лет) с нормальным слухом. Пороговые уровни слуха на речевых частотах у пациентов измеряли с помощью клинического аудиометра (AA220, Interacoustics/Denmark) с оценкой уровня слышимости звука на 500, 1000, 2000 и 4000 Гц. Для представления среднего порога слуха для каждого субъекта пороги слуха для обоих ушей на всех частотах были усреднены. Все испытуемые длительно произносили русские кардинальные гласные /а/, /и/ и /у/ на комфортном уровне интенсивности голоса. Запись голоса производилась с использованием конденсаторного кардиоидного микрофона на расстоянии 30 см от рта до микрофона (Behringer C-1, Behringer/Germany). Для расчета формант гласных F1 и F2 использовали 3 сек из среднего сегмента аудиозаписей после их обработки с помощью программного обеспечения PRAAT. Значения формант были преобразованы в десятичный логарифм (log) и использованы для построения АТГ и их дальнейшего преобразования.

Преобразование АТГ. Начало координат совмещали с углом звука /у/ АТГ. Производили поворот системы кородинат, который совмещал ось logF2 со стороной треугольника /u/-/i/. Размещали вершины звука /a/ треугольника АПГ на оси logF1 (рис. 1).

Рис. 1.

Схематическое представление трех шагов преобразования акустического треугольника гласных.

Подобное преобразование сохраняет площади исходных АТГ и одновременно придает двум другим его параметрам – евклидову расстоянию между вершинами /u/ и /i/ и евклидову расстоянию между вершиной /a/ и отрезком /u/–/i/ – более простой и ясный вид. Первый параметр определяется относительно новой системы координат как logF2i', а второй – как logF1a'. Площадь АТГ вычисляется при этом простым умножением этих значений, а logF2i'/logF1a' является мерой симметрии АТГ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Преобразованные АТГ показаны на рис. 2 в сравнении с данными Lejska M. [4]. По конфигурации акустических треугольников гласных среди пациентов было условно выделено три группы. В первую группу вошли 7 пациентов с тяжелой сенсоневральной тугоухостью (от III степени потери слуха до глухоты) без слухопротезирования или с небольшим сроком использования слуховых аппаратов (от 2 до 3 мес).

Рис. 2.

Преобразованные АТГ. Пунктирные линии: красная – пациенты с тяжелым ДНС, розовая и синяя – пациенты со средним сроком слухопротезирования, зеленая – пациенты с длительным сроком слухопротезирования; тонкая сплошная линия – здоровые люди, жирная сплошная линия – данные других авторов [9].

У этих пациентов площадь АТГ была очень мала – 0.015 ± 0.009 (на рис. 2 АТГ отмечен красной пунктирной линией). Так, у двух женщин этой группы среднее значение потери слуха по речевым частотам с двух сторон было 115 и 120 дБ, соответственно, а площади АТГ были настолько маленькие (0.002 и 0.0001 соответственно), что эти треугольники почти не были видны на графике.

Вторую группу составили пациенты (5 человек) со степенью нарушения слуха от II до III. АТГ этой группы приближался по своей конфигурации к треугольнику здоровых людей. Площадь АТГ 2 группы составила 0.062 ± 0.01, а у одного пациента, который длительное время пользовался слуховыми аппаратами (более 10 лет), площадь АТГ имела почти такую же величину (0.087), как у здоровых людей (0.12 ± 0.034). На рис. 2 АТГ представлен зеленой пунктирной линией.

У остальных 8 пациентов, которые составили 3 группу, снижение слуха соответствовало II–III степени и площадь АТГ была невелика (0.048 ± ± 0.0085), по сравнению АТГ здоровых. У 3 из них имели небольшой размер (на рис. 2 обозначены розовой пунктирной линией) и вытянуты вдоль оси ординат. У 5 пациентов треугольники были вытянуты вдоль оси ординат (на рис. 2 АТГ этих пациентов обозначен синей пунктирной линией). Пациенты данной группы использовали слуховые аппараты от 6 до 12 мес. АТГ контрольной группы были сопоставимы со справочными значениями [8].

Средние значения снижения слуха, по данным аудиометрии, были нанесены на график в сопоставлении с площадями АТГ. Метод линейной регрессии выявил сильную линейную зависимость между АТГ и степенью снижения слуха (рис. 3). Коэффициент детерминации был равен 0.719.

Рис. 3.

Зависимость между степенью снижения слуха и площадью АТГ.

Моторный контроль двигательной активности гортани более тесно связан с движением нижней челюсти, чем с движением губ и языка [9]. Тонкие и быстрые изменения в деятельности орофациальных мышц, связанные с выработкой речевых согласных, в значительной степени координируются, но также не зависят от сложной ларингореспираторной деятельности [10]. До сих пор было проведено всего несколько исследований, посвященных оценке параметров акустического пространства гласных у взрослых с нарушениями слуха [11]. Большинство работ сообщают об уменьшении области АПГ [7, 11], что также подтверждается данным исследованием. Площадь АТГ в логарифмических координатах оказалась чувствительной к незначительному снижению остроты слуха у человека без жалоб на слух. Исследование акустических характеристик гласных показало, что говорящие с длительным снижением слуха произносят гласные менее дифференцированно, а площадь их акустического пространства имеет тенденцию к уменьшению [12]. Другие авторы не сообщали о наличии каких-либо заметных внутригрупповых различий у пациентов с ДНС.

Представленная в настоящем исследовании процедура преобразования АТГ показала, что пациенты с ДНС, вероятно, не являются полностью однородной группой. Для уточнения этих результатов необходимы дальнейшие исследования с большим количеством участников исследования.

Таким образом, приведенная в данной статье методика обследования пациентов с ДНС подтверждает теорию о том, что на голосообразование и, как следствие, качество речи у пациентов с длительным нарушением слуха могут оказывать значительное влияние не только степень потери слуха, но и длительность слухопротезирования [13].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Различные сроки использования слуховых аппаратов людьми с ДНС оказывают влияние и на формирование гласных звуков в речеобразующем аппарате. Длительное и качественное слухопротезирование способствует увеличению площади и формированию конфигурации АТГ близким к таковым у хорошо слышащих людей.