Roger系统对随班就读听障学生普通话短句识别作用的实验研究
发布日期:2019-02-06   作者:特教研究所   

郦益 江敏红

 

近年来,越来越多的听障学生进入普通学校随班就读。虽然这些学生的听力通过助听器和人工耳蜗得到补偿和重建,但是相对健听学生,他们在学习中会面临更多的挑战。特别是日常生活中广泛存在的影响言语交流的声学因素,会对学生聆听语言带来困难,甚至会影响学业水平和社会交往。

关于如何改善听障学生的聆听环境,国际上的常用做法是使用无线聆听系统。目前使用较多的无线聆听系统(Roger),是采用2.4GHz数字化标准,运用智能自适应算法来最大程度地减少信号干扰以及优化运行范围。将说话者的声音以无线传送的方式送到接收者耳中,帮助听力障碍人士克服在噪音环境中及远距离听取时的困难。

已有的关于Roger系统使用效果的相关研究文献,主要来自于国外的研究机构,在中文普通话听障儿童中的应用研究较少。本研究旨在研究Roger系统在真实学习环境中对听障学生普通话短句识别的作用,收集资料,为随班就读听障学生选择合适的辅具、创设良好的聆听环境提供理论和实验依据。

 

一、研究过程

(一)选择实验对象、设备与材料

选择在普通小学随班就读的听障学生12人。年龄 711岁,其中双耳佩戴助听器5人,单侧人工耳蜗7人。12名被试听力补偿情况均在较适以上,有长期双耳助听器或人工耳蜗佩戴经验,一年以上语训经历,能用口语进行简单的沟通交流和复述。

实验中使用的无线聆听系统为Phonak Roger Easy Pen套装。蓝芯X接收机通过音靴及耳蜗适配器与助听器或人工耳蜗连接。

本实验中的语音材料为解放军总医院开发的《心爱飞扬》汉语普通话言语测听系统中的短句识别测试材料,噪音信号采用合成的4人谈话(Babble)噪声。

(二)开展实验研究

实验在被试者所就读的学校一间空教室中进行,播放语音信号和噪音信号的扬声器分别放置于被试者的正前方(0°语音)和正后方(180°噪音),距离被试者均为1.5m。测试时被试者佩戴已连接有Roger接收机的助听器或人工耳蜗,测试者通过放置在助听器或人工耳蜗旁的声级计监测语音信号和噪音强度,调整扬声器的输出,使得语音信号强度为70dB(A),噪音信号强度为60 dB(A),此时信噪比为+10dB。打开Roger发射机与助听器或人工耳蜗建立连接,该状态记录为(MR),此时Roger系统发射机麦克风与助听器或人工耳蜗的麦克风同时接收声音,将发射机置于语音扬声器正前方15cm处,让被试者复述听到的语音材料,以字为单位记录,计算识别率。

在同一信噪比下,将Roger发射机静音,该状态记录为(M),此时只有助听器或人工耳蜗的麦克风接收声音,以同样的方式记录并计算识别率。

保持噪音信号强度不变60 dB(A),改变言语信号为60 dB(A),此时信噪比为0 dB。用同样的方法分别测试在该信噪比下,Roger发射机打开(MR),以及发射机静音(M)时的识别率。

采用SPSS17.0软件对实验数据采用Wilcoxon 带符号秩检验法进行两个相关样本非参数统计。

测试结束后,在任教被试者班级的教师中发放问卷,并邀请任课教师参与访谈,从学业水平、注意力、交流、课堂参与等方面比较被试者使用Roger系统前后的表现,评估Roger系统的实际效能。

 

二、研究结果

(一)Roger系统对短句识别率有明显提升

通过测试,按字数计算在使用Roger系统前后,学生正确复述的字数占总字数的百分比,获得短句识别率。在信噪比分别为0dB10 dB两种条件下,12例被试使用设备前后的短句识别率。(n=12

在两种信噪比(0dB10dB)条件下,使用Roger系统(MR)时的短句识别率要优于仅使用助听器或人工耳蜗(M)。尤其是在信噪比为0时,大多数的被试仅依靠助听器或人工耳蜗(M0)已经无法识别语言,但使用Roger系统(MR0)后短句识别率有了明显的提升。

由于部分测试结果呈偏态分布,故采用非参数检验对实验结果进行比较。由两个相关样本比较的Wilcoxon 带符号秩检验可知,信噪比+10 dB时,使用Roger系统前后的短句识别率有统计学差异(p=0.003<0.05);信噪比 0 dB时,使用Roger系统前后的短句识别率有统计学差异(p=0.002<0.05);使用Roger系统后,信噪比+10 dB和信噪比 0 dB下的短句识别率无统计学差异(p=0.505>0.05)。

(二)随班就读情境中教师反映良好

本研究使用问卷对12名被试的语文、数学任课教师进行访谈,教师普遍提及被试在课堂学习时存在聆听困难,进而引发学习困难。

从问卷和教师访谈中得知与同班学生相比,大部分被试的学业情况位于班级中等及以下水平,在主要学科尤其是语文的学习上存在较大困难。部分被试数学只能完成基本计算,无法正确理解应用题和文字题的意思。在语文学习方面,背诵抄写等以视觉为主的内容掌握较好,但涉及到阅读理解、写作以及口语表达时均表现不佳。有些任课教师提到,部分被试上课时注意力集中时间有限,容易分神。在参与课堂活动时,基本是被动参与,个别学生由于发音不清晰,与同伴交流存在一定困难,常不能理解同学的语言或者需要多次重复,甚至有个别学生几乎不与同伴交流。他们的表述也以复述同学的话为主,很少有自己的观点。

在使用Roger 系统后,任课教师反映被试学生上课时的听敏度有提升,不再像以前总是慢半拍。当教师点名或提问题时,不再需要走到其身边或者让同桌提醒,重复的次数也有减少。特别是在有噪声或者小组学习时,学生的反应比以前好了很多。还有教师表示,学生在使用Roger 系统后读课文时的音准有明显进步。

 

三、启示

影响言语感知的声学因素主要包括:1.背景噪声水平;2.言语信号相对于背景噪声的强度;3.回响时间;4.交流者之间的距离。其中言语信号强度与噪声强度的关系对言语理解有着重要影响,这个关系通常称为信噪比(SNR),也可以简单的表示为信号与噪声的强度差。SNR越高,言语感知越好,反之言语感知就越差。研究表明,听力损失的儿童需要+15dB~+20dB的信噪比才能达到正常听力儿童相同的言语感知水平,听力损失越重对SNR的要求越高。要达到这样的要求,一间空教室的噪声一般不能超过30 dB A35 dB A。在国外的研究中,CrandellSmaldino1995年)测量了32间空教室,平均噪声强度为51 dB A。本实验也测量了部分被试者所处学习环境的噪声强度,发现即使是空教室,噪声强度均大于45 dB A。在如此高强度的背景噪声中学习,对听障学生来说是个非常大的挑战。同样的问题在与教师和学生的访谈交流中也有提及,被试的任课教师均提到听力损失对被试学习效果影响很大,尤其是在没有视线提示和噪音环境中听取困难,上课时很难听清教师的讲课,导致学业水平较低。

为了尽可能接近被试者的真实学习情况,本实验选择了4人谈话的Babble噪声以及短句材料。在实验中发现,在+10 dB信噪比只用麦克风的条件下,被测试的平均短句的识别率也仅为55%,且个体差异显著。随着语音信号的减弱,信噪比减小识别率急速下降。当信噪比降为0 dB时,绝大部分被试已经几乎无法识别语音,这与国内外相关的研究结果一致。由此可见,保持较高的信噪比对于提升听力损失者的言语感知极为重要。

但是对于随班就读学生所处的学习环境来说通过降低背景噪音和提高教师言语强度的方式来增加信噪比难度较大。但根据声学原理,声音的强度随着距离每增加一倍,强度会衰减6dB,如果缩短被试者与信号源之间的距离,也可以间接提升信噪比,因此常常会建议将其座位安排在教室前部靠近讲台的位置。在实际教学活动中,教师并不会一直停留在讲台上,经常需要走动。而且一些听障学生的身高并不适合坐在教室前排。此时,如果使用无线聆听系统,教师佩戴发射机,发射机接收声音后,将其转化为数字信号发射,学生佩戴的接收机接收此信号并传到与其相连的助听器中。在实验中,发射机的麦克风距离电脑音箱约15厘米左右,这个距离与设备真实使用时教师口部与发射机距离接近,此时就像教师做在学生耳边讲课,提高了信噪比。实验结果显示,Roger系统弱化了信噪比对被试者言语识别率的影响。

问卷和访谈的结果显示,在真实课堂情境中,使用无线聆听系统后最明显的变化是学生的听敏度有了提升,需要提醒和重复的情况减少,这也间接说明无线聆听系统可以帮助学生更好的听取。从访谈中也感到,Roger系统对其帮助最大的似乎是语文学科,这可能是语文学科对语言理解的比重更高。

无线聆听系统,解决了说话者和听话者之间的距离矛盾,同时又有效地改善了输入声音的信噪比,不仅为聆听者提供了更好的收听效果,也可以使得老师在复杂环境中更轻松,更有效率地开展教学,因此可以作为一种新的助听辅助手段为随班就读的听障学生提供帮助。

 

(作者单位:上海市第四聋校)