Research Article

 

 

Acoustic explanation of fundamental frequency of onset in initial plosives by cochlear-implanted children and normal hearings

 

 

Rahimeh Roohparvar1, Mahmood Bijankhan2, Saeed Hasanzadeh3, Shohreh Jalaie4

 

1- Department of Foreign Languages, Faculty of Literature and Humanities, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

2- Department of General Linguistics, Faculty of Literature and Humanities, University of Tehran, Iran

3- Department of Psychology and Education of Exceptional Children, University of Tehran, Iran

4- Department of Biostatistics, School of Rehabilitation, Tehran University of Medical Sciences, Iran

 

 

Received: 4 May 2012, accepted: 23 October 2012

 

Abstract

Background and Aim: Fundamental frequency (F0) of onset is a reliable acoustic cue of voicing differences in plosive consonants. The purpose of present study was to acoustically analyze of the F0 amount of oral plosive consonants in the initial position of words in cochlear-implanted children and normal hearings.

Methods: In this study, the F0 of onset was measured in the speech production of 47 prelingual deaf children who were cochlear implanted about 61 months before the test (range: 47-76 months, SD: 8.6) and the results were compared with 60 normal hearing children who were 60 months old (range: 49-73, SD: 6.5).

Results: Using repeated measurement tests, it was shown that in all places of articulation, the amount of F0 of onset in voiceless plosives was higher than that of voiced ones, because of the low position of larynx and hyoid bone in voiced plosives. On the other hand, in most cases, the F0 of cochlear-implanted children was lower than that of normal hearings; and in voiced plosives, there were significant differences (p=0.005) between cochlear implanted and normal hearing children. There was not any significant difference between the F0 of onset in girls and boys.

Conclusion: In all places of articulation, the mean amount of F0 of onset for voiceless plosives was higher than that of voiced plosives. There was significant difference between F0 of onset in cochlear implanted and normal hearing children.

Keywords: Fundamental frequency of onset, cochlear implant, articulation of plosive consonant, voicing

 

Please cite this paper as: Roohparvar R, Bijankhan M, Hasanzadeh S, Jalaie Sh. Acoustic explanation of fundamental frequency of onset in initial plosives by cochlear-implanted children and normal hearings. Audiol. 2013;22(3):74-82. Persian.

 

مقاله پژوهشی

 

تبيين آكوستيكي فرکانس پايۀ آغازۀ هجا در تولید همخوان‏هاي انفجاري توسط كودكان كاشت حلزون‏شده و شنوا

 

رحیمه روح‌پرور1، محمود بی‌جن‌خان2، سعید حسن‌زاده3، شهره جلایی4

1ـ گروه زبان‏های خارجی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2ـ گروه زبان‌شناسی همگانی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه تهران، ایران

3ـ گروه روان‌شناسی و آموزش کودکان استثنایی، دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی، دانشگاه تهران، ایران

4ـ گروه آمار زیستی، دانشکده توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران

 

چکیده

زمینه و هدف: فرکانس پایۀ آغازۀ واکداری به‏عنوان سرنخ آکوستیکی با واکداری‏ـ‏بیواکی همخوان‏های انفجاری مرتبط است. هدف پژوهش حاضر مطالعۀ آکوستیکی فرکانس پایۀ آغازۀ هجای همخوان‏های انفجاری دهانی آغاز کلمه در کودکان کاشت حلزون‏شده و مقایسۀ آن با کودکان شنوا است.

روش بررسی: در این مطالعه، مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در تولید همخوان‏های انفجاری دهانی آغاز هجا توسط 47 کودک ناشنوای پیش‏زبانی که 61 ماه (دامنۀ 76-47 ماه با انحراف معیار 6/8) از کاشت حلزون شنوایی‌شان می‌گذشت اندازه‌گیری و با نتایج تولید 60 کودک شنوا که 60 ماه سن داشتند (دامنۀ 73-49 ماه با انحراف معیار 5/6 ماه) مقایسه شد. از آزمون آماری اندازه‏گیری‏های مکرر و آزمون مقایسه‏های چندگانه بنفرونی برای انجام تحلیل‏های آماری استفاده شد.

یافته‏ها: در تمام محل‏های تولید، مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ هجای انفجاری‏های بیواک بیشتر از انفجاری‏های واکدار بود؛ که دلیل آن می‏تواند پایین‏تر بودن جایگاه حنجره و استخوان لامی در انفجاری‏های واکدار باشد. از سوی دیگر، در بیشتر موارد فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان کاشت حلزون‏شده کمتر از کودکان شنوا بود و اینکه در انفجاری‏های واکدار بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‏دار مشاهده شد(005/0=p).

نتیجه‏گیری: در تمام محل‏های تولید، مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ هجای همخوان‏های انفجاری بیواک بیشتر از انفجاری‏های واکدار بود. براساس جنسیت بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای دختران و پسران تفاوت معنی‏دار وجود نداشت. اما، در انفجاری‏های واکدار بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‏دار مشاهده شد.

واژگان کلیدی: فرکانس پایۀ آغازۀ هجا، کاشت حلزون شنوایی، تولید همخوان انفجاری، واکداری

 

(دریافت مقاله: 15/2/91، پذیرش: 2/8/91)

 

مقدمه

در زبان‌های مختلف پژوهش‌های زیادی برای استخراج و تجزیه و تحلیل سرنخ‌های آکوستیکی موجود در تولید و ادراک گفتار افراد شنوا و کاشت حلزون شده صورت گرفته است. مشخص شده است که علاوه بر زمان شروع واک به‌عنوان رابطۀ زمان‌بندی شده بین رهش بست (release of burst) دهانی و آغازۀ واکداری آوای بعد، فرکانس پایه هم به‌عنوان یک عملگر زمان‌بندی حنجره به‌طور نظام‌مند تغییر می‌کند و با واکداری‏ـ‏بیواکی همخوان‌های انفجاری مرتبط است(1). علاوه بر اینکه فرکانس پایه یکی از مهمترین عوامل برای پیش‌بینی وضوح گفتار است(2)، فرکانس پایۀ آغازۀ واکداری به‌عنوان یک سرنخ واکداری، پس از بست همخوان نشان‌دهندۀ وضعیت چاکنای در طول بست است(3). در جایگاه آغازۀ هجا، الگوی فرکانس پایۀ افتان‌ـ‌خیزان نشان‌دهندۀ چاکنای بسته و در نتیجه همخوان انسدادی واکدار است. از سوی دیگر، الگوی فرکانس پایۀ خیزان‌ـ‌افتان نمایانگر چاکنایی است که هنوز باز است و به درک انسدادی بیواک می‌انجامد. در حدود 90 درصد از افراد، تغییر فرکانس پایۀ آغازۀ واکه سرنخ مناسبی برای تمایز واکداری‌ـ‌بیواکی همخوان انسدادی ماقبل واکه است(3). اندازه‌گیری فرکانس پایۀ همخوان‌های مختلف نشان داده است که فرکانس پایۀ انسدادی‌های بیواک دمیده و نادمیده بیشتر از انسدادی‌های واکدار است(1). براساس نتایج بررسی مشخصه‌های آکوستیکی توسط Whiteside و Hodgson (2000) مشخص شد که با افزایش سن، مقادیر فرکانس پایه کاهش می‌یابد(4). همچنین مقدار فرکانس سازه‌ها در زنان به‌طور معنی‌داری بیشتر از مردان است(4). علاوه بر این، ثابت شده است که فرکانس پایۀ پایانه یک پیامد آکوستیکی تولید انسدادی بیواکی است که پیش از آن یک واکه وجود دارد و اینکه فرکانس پایۀ آغازۀ واکه بالا است و پس از آن به‌طور معنی‌داری کاهش می‌یابد(5).

برای تهیۀ برنامۀ توانبخشی مناسب برای بهبود فرایند رشد شنوایی و رشد زبان و گفتار کودکان مبتلا به آسیب شنوایی که تحت عمل جراحی کاشت حلزون شنوایی قرار می‌گیرند لازم است به کلیۀ عناصر زبان‌شناختی مانند آواشناسی، واج‌شناسی، ساخت‏واژه، نحو، معناشناسی و کاربردشناسی توجه شود تا بهترین نتیجه به‌‌دست آید. Hocevar-Boltezar و همکاران (2005) تولید آوای کودکانی را که قبل و بعد از چهار سالگی حلزون شنوایی دریافت کرده بودند تحلیل آکوستیکی کرده و نشان دادند که کاشت حلزون شنوایی کنترل لحظه به لحظۀ فرکانس پایه و بلندی صدا را ممکن می‌کند، چرا که کودکان ناشنوایی که قبل از چهار سالگی تحت عمل کاشت حلزون شنوایی قرار می‌گیرند در مقایسه با کودکانی که پس از چهار سالگی حلزون شنوایی دریافت می‌کنند کنترل بهتر و سریع‌تری بر تولید آوای‌شان دارند(6). در پژوهش Iyer و Oller (2008) رشد طولی فرکانس پایه در هشت کودک شنوا و هشت کودک ناشنوای شدید تا عمیق بررسی و مشخص شد که در مراحل رشد پیش‌زبانی، تغییر معنی‌داری در فرکانس پایۀ کودکان شنوا دیده نمی‌شود، اما تغییرات فرکانس پایه در کودکان ناشنوا به‌طور معنی‌داری بالاتر از کودکان شنوا است. بنابراین، فرکانس پایه شدیداً تحت تأثیر شنوایی قرار دارد(7).

در مطالعۀ حاضر مقدار میانگین متغیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجا به‌عنوان یک سرنخ آکوستیکی برای تمایز همخوان‌های واکدار و بیواک از یکدیگر در تولید گفتار 47 کودک کاشت حلزون شده و 60 کودک شنوا اندازه‌گیری شد تا مشخص شود که چه تفاوتی بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در تولید کودکان ناشنوای کاشت حلزون و شنوا با توجه به واکداری همخوان‌های انفجاری وجود دارد.

 

روش بررسی

جامعۀ آماری مطالعۀ حاضر، دو گروه از کودکان دچار آسیب شنوایی و شنوا به شرح زیر بودند:

1ـ بیست و پنج کودک دختر و بیست و سه کودک پسر کاشت حلزون شده در مرکز کاشت حلزون ایران که بین 76-47 ماه (میانگین 61 ماه با انحراف معیار 6/8 ماه) سن شنوایی داشتند. از آنجا که سن چهار تا پنج سالگی در کودکان شنوا زمانی است که تولید آوا در آنها کامل می‌شود، در پژوهش حاضر کودکانی انتخاب شدند که حدود 60 ماه از سن شنوایی‌شان می‌گذشت. سن شنوایی کودکان از کسر سن زمان عمل کاشت حلزون از سن واقعی‌شان به دست آمد. همگی کودکان ناشنوای پیش‌زبانی بودند و ناشنوایی از نوع شدید تا عمیق داشتند. پروتز به‌کار رفته در تمام کودکان از نوع نوکلئوس 24 کاناله بود. این کودکان هیچ معلولیت جانبی دیگری مانند کم‏توانی‏ذهنی، مشکل بینایی، معلولیت حرکتی و یا بیماری خاص نداشتند. تمامی الکترودهای دستگاه کاشت حلزون همۀ کودکان روشن بود و کودکان به‌صورت تمام‌ وقت از دستگاه استفاده می‌کردند. والدین کودکان همگی شنوا و سالم بودند. میانگین سنی که این کودکان تحت عمل کاشت حلزون قرار گرفته بودند 33 ماه بود و در محدودۀ 49-13 ماه قرار داشت. این کودکان از 45 روز پس از عمل کاشت و به دنبال نصب دستگاه پردازشگر گفتار و تنظیم آن، به مدت 100 جلسه برنامۀ توانبخشی شنیداری‌ـ‌کلامی در مرکز کاشت حلزون ایران دریافت کرده بودند.

2ـ سی کودک دختر و سی کودک پسر شنوا با میانگین سنی پنج سال. ضبط داده‌‌های آوایی کودکان شنوا که دارای شرایط ورود بودند در سه مهدکودک در ناحیۀ مرکزی شهر تهران انجام شد. شرایط ضبط داده‌های این گروه کاملاً با گروه قبل یکسان بود. به‌دلیل اینکه در گروه قبل کودکانی انتخاب شده بودند که حدود 60 ماه از زمانی که در معرض زبان قرار گرفته بودند می‌گذشت، در این گروه کودکانی انتخاب شدند که 60 ماه (73-49 ماه با انحراف معیار 5/6 ماه) سن داشتند تا سن شنوایی کودکان دو گروه یکسان باشد. سن شنوایی کودکان شنوا همان سن واقعی‌شان بود. کودکان این گروه هم فاقد هرگونه معلولیت بودند.

برای جمع‌آوری اطلاعات و داده‌های مورد نیاز سیاهه‌ای از کلمات (شامل پر=[par]، بر=[bar]، تر=[tar]، در=[dar]، {کر=[car]، کار=[kɑr]}، {گر=[ɟar]، گاو=[ɡɑv]}، قلب=[Galb]) انتخاب شد و در یک اتاق ساکت از کودکان خواسته شد آنها را تکرار کنند. ویژگی کلمات انتخاب شده این بود که در آنها همخوان‌های انفجاری دهانی زبان فارسی در جایگاه آغازین کلمات تک‌هجایی (CVC) و قبل از واکه‌های افتاده قرار داشتند و همخوان پایانی از نوع لرزشی و یا ناسوده بود. تلاش شد کلمات انتخاب شده برای کودکان ملموس باشد. با استفاده از میکروفن EKG و نرم‌افزار soundforge ضبط داده‌ها صورت گرفت. تحقیق پس‌رویدادی و توصیفی حاضر از نوع علی‏ـ‏مقایسه‌ای بود. با استفاده از نرم‌افزار praat 5.0.06 فرکانس پایۀ آغازۀ هجا استخراج شد. برای انجام تحلیل آکوستیکی و اندازه‌گیری مقادیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجا که همبستۀ ادراکی آهنگ گفتار محسوب می‌شود، چهار دورۀ تناوب از شروع ارتعاش تارآواها پس از لحظۀ رهش بست همخوان انفجاری اندازه گرفته شد. مقادیر آوایی متغیر به‌طور عمده از شکل موج آن آوا استخراج و در مواردی از طیف‌نگاشت نیز کمک گرفته شد. روش آماری به‌کار رفته برای تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده از آزمون اندازه‌گیری‌های مکرر بود. p تصحیح شده برای آزمون آماری بنفرونی در مورد انفجاری‌های واکدار 005/0 و در مورد انفجاری‌های بیواک 0083/0 محاسبه شد. در نتیجه، سطح معنی‌داری در آزمون بنفرونی مقادیر کمتر از 005/0 و 0083/0 در نظر گرفته شد.

 

یافته‌ها

در جدول 1، مقادیر متغیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجا برای هرکدام از همخوان‌های انفجاری در کودکان کاشت حلزون شده و شنوا نمایش داده شده است. همچنان که در جدول 1 مشاهده می‌شود، در هر دو گروه از کودکان کاشت حلزون شده و شنوا، میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای همخوان‌های انفجاری بیواک / k، c، t، p/ بیشتر از جفت واکدارشان / g، ɟ، d، b/ است. در ارتباط با تأثیر وضعیت شنوایی بر میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای هرکدام از انفجاری‌های دهانی آغاز کلمه مشاهده می‌شود که در بیشتر موارد میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان کاشت حلزونی کمتر از کودکان شنوا است. در بررسی اثر وضعیت شنوایی بر فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان و تعامل وضعیت شنوایی و بیواک بودن انفجاری‌ها دیده شد که بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای انفجاری‌های بیواک کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‌دار وجود ندارد(27/0=p). از سوی دیگر، در ارتباط با تعامل وضعیت شنوایی و واکدار بودن انفجاری‌ها مشاهده شد که فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در تولید انفجاری‌های واکدار کودکان کاشت حلزونی و شنوا دارای الگوی یکسانی نیست و براساس مقادیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجا می‌توان بین کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت قائل شد(005/0=p).

به تفکیک جنسیت، در کودکان کاشت حلزونی مشاهده شد که اگرچه به‌طورکلی میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در دختران بیشتر از پسران است(جدول 2)، در کودکان کاشت حلزونی هم در انفجاری‌های واکدار(24/0=p) و هم در انفجاری‌های بیواک(51/0=p) بین میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای دختران و پسران تفاوت معنی‌دار وجود ندارد. در کودکان شنوا نیز اگرچه در Text Box: جدول 1ـ شاخص‏های مرکزی و پراکندگی فرکانس پایۀ آغازۀ هجا برای انفجاری‏های دهانی آغاز کلمه در کودکان کاشت حلزون‏شده و شنوا فرکانس پایه در گروه کاشت شده (هرتز) فرکانس پایه در گروه شنوا (هرتز) همخوان میانگین (انحراف معیار) کمینه بیشینه میانگین (انحراف معیار) کمینه بیشینه p (5/38) 383 192 364 (2/48) 5/322 7/220 2/447 b (3/30) 4/273 3/217 7/350 (6/40) 314 3/237 401 t (2/31) 4/277 4/220 8/374 (6/43) 3/308 1/227 7/432 d (3/32) 280 8/203 347 (44) 4/304 7/209 391 c (1/35) 279 5/211 7/289 (7/40) 310 5/218 6/393 ɟ (4/37) 277 1/206 374 (4/38) 3/298 3/237 1/383 k (8/37) 3/277 2/214 7/386 (38) 6/303 6/228 405 g (4/36) 1/269 5/197 1/356 (8/37) 2/296 8/211 394 G (7/34) 2/264 187 4/351 (39) 290 2/198 5/366 بیشتر موارد، میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای پسران بیشتر از دختران بود، هم در انفجاری‌های واکدار(57/0=p) و هم در انفجاری‌های بیواک(35/0=p) بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجا بین دختران و پسران شنوا تفاوت معنی‌دار مشاهده نشد.

 

بحث

یافته‌ها نشان داد که در هر دو گروه از کودکان کاشت حلزونی و شنوا، میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای همخوان‌های انفجاری بیواک بیشتر از انفجاری‌های واکدار است (جدول 1). این وضعیت هماهنگ است با نتایج پژوهش‌های سایر محققان که نشان داده‌اند فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در پاره‏گفتارهایی که با انفجاری بیواک دمیده شروع می‌شوند بیشتر از فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در پاره‏گفتارهایی است که با انفجاری واکدار شروع می‌شوند(1). Lee (1973) بیان کرده است که فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در انسدادی‌های بیواک کاهش و در انسدادی‌های واکدار افزایش می‌یابد(1). این وضعیت منجر به فرضیه‌ای شده است که براساس آن، تقسیم‌بندی خیزان‌ـ‌افتان در فرکانس پایه می‌تواند به‌عنوان یک سرنخ ادراکی برای واکداری همخوان‌های انسدادی به‌کار رود. برخلاف کار Lee (1973)، برخی از تحقیقات آکوستیکی نشان داده‌اند که در هر دو گروه از انسدادی‌های بیواک و واکدار، فرکانس پایۀ آغازۀ هجا کاهش می‌یابد(1)؛ اگرچه این کاهش در انسدادی‌های بیواک بیشتر است(8). Hombert و همکاران (1979) تغییرات فرکانس پایه را در آغازۀ واکداری توضیح داده و بیان کرده‌اند که کشیدگی عمودی در حنجره مهم‌ترین عامل در توضیح ارتباط تغییرات فرکانس پایه با واکداری‌ـ‌بیواکی همخوان‌ها است(9). اگرچه علت دقیق سازوکارهای فیزیولوژیک دخیل در کشیدگی حنجره مشخص نشده است، مشاهده شده است که در انسدادی‌های واکدار جایگاه حنجره و استخوان لامی پایین‌تر از انسدادی‌های بیواک است(9). بنابراین، می‌توان انتظار داشت که وضعیت عمودی این ساختارها به‌طور مستقیم بر کشیدگی تارآواها و به‌طور غیرمستقیم بر مقدار فرکانس پایه اثر بگذارد. پایین آمدن حنجره اغلب با کاهش Text Box: جدول 2ـ میانگین و انحراف معیار فرکانس پایۀ آغازۀ هجا برای انفجاری‏های دهانی آغاز کلمه در کودکان کاشت حلزون‏شده و شنوا به تفکیک جنسیت میانگین (انحراف معیار) فرکانس پایه در گروه کاشت شده (هرتز) میانگین (انحراف معیار) فرکانس پایه در گروه شنوا (هرتز) همخوان دختر پسر دختر پسر p (37) 5/290 (2/39) 6/274 (6/44) 1/315 (2/51) 8/329 b (7/29) 272 (5/31) 275 (8/41) 4/308 (2/39) 6/319 t (1/35) 8/281 (7/26) 7/272 (7/41) 8/304 (46) 8/311 d (2/31) 276 (7/33) 3/284 (7/48) 7/297 (3/38) 311 c (6/40) 6/287 (5/25) 5/269 (6/42) 2/302 (7/37) 8/317 ɟ (3/33) 2/279 (4/43) 6/273 (4/37) 6/293 (4/39) 8/302 k (41) 7/282 (3/33) 8/270 (3/38) 1/304 (1/38) 2/303 ɡ (4/34) 1/281 (2/33) 6/252 (4/43) 6/296 (1/32) 7/295 G (1/30) 265 (2/40) 4/263 (5/45) 5/290 (2/32) 5/289 فرکانس پایه همراه است. برای توجیه تغییرات فرکانس پایه در انسدادی‌های واکدار و بیواک، دو فرضیۀ آئرودینامیک (aerodynamic hypothesis) و کشش تارآواها (vocal cord tension hypothesis) پیشنهاد شده است(9). بنابر فرضیۀ آئرودینامیک، در تولید انفجاری‌های واکدار به‌دلیل کاهش فشار وارد بر چاکنای، مقدار فرکانس پایه در طول بست کاهش می‌یابد. درنتیجه، در زمان رهش بست انسدادی، مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ واکداری پایین است و همزمان با طبیعی شدن فشار وارده، فرکانس پایه افزایش می‌یابد(9). در هنگام رهش انسدادی‌های بیواک دمیده، مقدار زیادی از جریان هوا از چاکنای عبور می‌کند که باعث ایجاد نیروی برنولی بالاتر از حد معمول می‌شود و در نتیجه در آغازۀ واکداری، میزان فشار بالاتر است. براساس نتایج پژوهش انجام شده، مقدار فرکانس پایه در آغازۀ واکداری (100 میلی‌ثانیه پس از بست) همخوان‌های انسدادی بیواک نادمیده بیشتر از انسدادی‌های بیواک دمیده است که براساس فرضیۀ آئرودینامیک قابل توجیه نبود(1). البته تنها با استناد به داده‌های ذکر شده امکان رد فرضیۀ آئرودینامیک وجود ندارد، بلکه مناسب است این‌گونه در نظر گرفت که ترکیب دو فرضیۀ آئرودینامیک و کشش تارآواها برای توجیه تغییرات فرکانس پایه در آغازۀ واکداری کارآمد است. بنابر فرضیۀ کشش تارآواها در هنگام تولید انسدادی‌های واکدار، برای ایجاد واکداری، تارآواها شل هستند. از سوی دیگر، در تولید انفجاری‌های بیواک دمیده و نادمیده، تارآواها سخت هستند تا مانع ایجاد واکداری در همخوان‌های انفجاری بیواک شوند(1). این وضعیت به واکه‌های مجاور همخوان‌های انسدادی بیواک نیز گسترده می‌شود. Stevens و Halle (1971) درمورد ماهیت کشش تارآواها توضیحی نداده‌اند، اما Ohala (1973) و Stevens (1975) مطرح کرده‌اند که مقدار بالای فرکانس پایه در آغازۀ واکداری منتج از کشش عمودی در تارآواها است(1). بر مبنای فرضیۀ Stevens و Halle (1971)، مشخصۀ بیواکی به‌طور طبیعی با کشش تارآواها همراه است و بنابر نظر برخی از محققان مقدار فرکانس پایۀ واکه‌هایی که بلافاصله پس از همخوان‌های واکدار می‌آیند کمتر از فرکانس پایۀ واکه‌هایی است که پس از همخوان‌های بیواک قرار دارند(1). برپایۀ پژوهش Hombert و همکاران (1979) که به مطالعۀ تفاوت فرکانس پایه بعد از رهش همخوان انفجاری برای ایجاد تمایز بین انفجاری‌های واکدار و بیواک در زبان‌های مختلف پرداخته‌اند، مشخص شده است که مقدار پایین اما افزایشی فرکانس پایه با انسدادی‌های واکدار، و مقدار بالا اما رو به کاهش فرکانس پایه با انسدادی‌های بیواک مرتبط است(9).

در پژوهش حاضر، در ارتباط با تأثیر جنس بر میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجا، در هر دو گروه از کودکان کاشت حلزونی و شنوا بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای تولید شده توسط دختران و پسران تفاوت معنی‌دار دیده نشد. نتایج فوق همسو با پژوهش‌هایی است که نشان داده‌اند تنها در بزرگسالان تفاوت معنی‌داری بین فرکانس پایۀ جنسیت‌های متفاوت وجود دارد(10). تحلیل‌های آماری پژوهش TorreIII و Barlow (2009) نشان داد که در این سن، تفاوت معنی‌داری بین فرکانس پایۀ دختران و پسران وجود ندارد و به‏علاوه، مقدار فرکانس پایه در واکه‌های افراشته بیشتر از واکه‌های افتاده است؛ و اینکه در هر دو گروه از دختران و پسران، فرکانس پایۀ واکه‌های خارج از بافت بیشتر از واکه‌های قرار گرفته در گفتار و یا متن خواندنی است(10). در رابطه با تفاوت مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در دختران و پسران، Raj و همکاران (2010) وضعیت را به این صورت توجیه کرده‌اند که برای تولید آوا و در نتیجه برقراری ارتباط و داشتن تعاملات اجتماعی، حنجره نقش مهمی دارد. به‏طوری که برای ایجاد آوا به سه مورد نیاز است: تارآواها برای آغازش، منبع نیروی تنفسی برای واک‌سازی و محفظۀ بازخوانی دهان‌ـ‌حلق (oropharyngeal resonating chamber) برای تولید. شش‌ها منبع نیروی تنفس و حنجره منبع ارتعاش است. حفرۀ بالای چاکنای شامل حفرۀ دهانی و خیشومی هم نقش تشدیدگری (resonator) دارد که باعث می‌شود آواها به شکل کلمات و اصوات درآیند. در زمان بازدم که دیافراگم در حالت استراحت قرار دارد و دیوارۀ قفسۀ سینه به جای خود برمی‏گردد، هوا از میان تارآواهای تقریباً بسته شده راه خود را بازکرده، عبور می‌کند. نیروهای آئرودینامیک جریان هوا و ویژگی‌های ارتجاعی تارآواها موجب باز و بسته شدن متناوب بافت چاکنای می‌شوند. وقفه‌های ایجاد شده در وضعیت ثابت جریان هوای نای که با فعالیت چاکنای و ارتعاش تارآواها حاصل شده، منجر به تولید آوا می‏شوند. از سوی دیگر، شدت فرکانس و همسازهایش به آوا شکل می‌دهند. این همسازها به وضعیت هورمون‌ها وابسته هستند که در طول بلوغ در بدن زنان و مردان ترشح می‌شوند. صدای زنان از کودکی تا سن یائسگی تحت تأثیر هورمون‌های استروژن، پروژسترون و تستوسترون تغییر می‌کند(12). این هورمون‌ها دلیل اصلی تغییر صدای زنان در طول زندگی هستند. Raj و همکاران (2010) همچنین بیان کرده‌اند که به‌طورکلی، فرکانس پایۀ صدای زنان به اندازۀ یک‌ سوم پایین‌تر از فرکانس پایۀ صدای کودکان است(11). در مردان هورمون آندروژن آزاد شده در زمان بلوغ باعث می‌شود که فرکانس آوای مردان یک اُکتاو کمتر از کودکان باشد. در زنان تغییرات مرتبط با حنجره به‌طور منظم در طول سالیان باروری با تغییرات دورۀ قاعدگی مرتبط است. از آنجا که در کودکان هورمون‌های جنسی ترشح نمی‌شود(12)، انتظار می‌رود تفاوت معنی‌داری بین سرنخ‌های آکوستیکی کودکان دیده نشود که در پژوهش حاضر مشاهده شد هم در انفجاری‌های واکدار و هم در انفجاری‌های بیواک در تولید کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‌داری بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان دختر و پسر وجود ندارد.

در پژوهش حاضر بر پایۀ داده‌های به‌دست آمده مشخص شد که در بیشتر موارد میانگین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان شنوا بیشتر از کودکان کاشت حلزونی است. اگرچه، بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای انفجاری‌های بیواک کودکان کاشت حلزون و شنوا تفاوت معنی‌دار وجود نداشت(27/0=p)، اما بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای انفجاری‌های واکدار کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‌دار دیده شد(005/0=p). در توجیه این وضعیت می‌توان عنوان کرد که یک نظریۀ مناسب برای گفتار باید به هر دو جنبه زیر توجه داشته باشد: عملکرد انتقالی دستگاه شنوایی و دانش زبانی و گفتاری شنوندگان که با مقوله‌بندی‌های آواشناختی مرتبط است(13). دو عامل تجربه و یادگیری نقش مهم و اساسی در تولید و درک گفتار دارند. Haggard و همکاران (1981) در جریان پژوهش خود دریافتند که یادگیری هرچه زودتر زبان در تشخیص مرزهای واجی و سرنخ‌های آکوستیکی اهمیت دارد(8). Bernstein (1983) هم مطرح کرده است که بزرگسالان از فرکانس پایه برای تمایز بین همخوان‌های واکدار و بیواک در آغازۀ هجا استفاده می‌کنند(14). در مورد کودکان چهار تا شش ساله این‌چنین نیست و این فرضیه ثابت می‌شود که تجربه، نقش مهمی در ایجاد تمایز واکداری براساس فرکانس پایه دارد(8و15). لازم به ذکر است که مقوله‌بندی آواشناختی تنها حوزه‌ای نیست که در آن تجربه در تولید و درک گفتار نقش دارد. یک نتیجۀ مهم پژوهش Holt و همکاران (2001) این است که نشان دادند تجربۀ ساختارمند بر تولید و درک گفتار تأثیر زیادی دارد(15). سیگنال گفتار توسط قاعده‌مندی‌های حاکم بر دو نوع از محدودیت‌ها شکل می‌گیرد که شامل محدودیت‌های فیزیکی مربوط به فرایندهای تولیدی و محدودیت‌های زبان‌شناختی که عادات سخنگویان را شکل می‌دهند و تجربه با این ساختار، گفتار را شکل می‌دهد(15). از آنجا که کودکان کاشت حلزونی حداقل دو سال حیاتی زبان‌آموزی را از دست داده‌اند، در مقایسه با کودکان شنوا از دو عامل تجربه و یادگیری کمتر بهره برده‌اند. بنابراین، دور از انتظار نیست که بین کودکان کاشت حلزونی و شنوا براساس مقادیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجای انفجاری‌های واکدار تفاوت معنی‌دار وجود داشته باشد.

 

نتیجه‌گیری

تحلیل آکوستیکی مقادیر متغیر فرکانس پایۀ آغازۀ هجا در تولید گفتار کودکان کاشت حلزون شده و شنوا نشان داد که در تمام محل‌های تولید، مقدار فرکانس پایۀ آغازۀ هجای همخوان‌های انفجاری بیواک بیشتر از انفجاری‌های واکدار است. براساس جنسیت بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای دختران و پسران تفاوت معنی‌دار وجود نداشت، اما در انفجاری‌های واکدار بین فرکانس پایۀ آغازۀ هجای کودکان کاشت حلزونی و شنوا تفاوت معنی‌دار دیده شد.

 

سپاسگزاری

از مسئولان و کارکنان محترم مرکز کاشت حلزون شنوایی ایران، به‌ویژه آقای دکتر محمد فرهادی، آقای حسام‌الدین امام‌جمعه و سرکار خانم فاطمه ملوکی و همچنین تمامی کودکان تحت آزمون و خانواده‌های محترم آنها برای همکاری صمیمانه‌شان در انجام این پژوهش تشکر و قدردانی می‌شود.

 

REFERENCES

1.             Ohde RN. Fundamental frequency as an acoustic correlate of stop consonant voicing. J Acoust Soc Am. 1984;75(1):224–30.

2.             Trollinger VL. Relationships between pitch-matching accuracy, speech fundamental frequency, speech range, age, and gender in American English-speaking preschool children. Journal of Research in Music Education. 2003;51(1):78-94.

3.             Haggard M, Ambler S, Callow M. Pitch as a voicing cue. J Acoust Soc Am. 1970;47(2B):613–17.

4.             Whiteside SP, Hodgson C. Some acoustic characteristics in the voices of 6- to 10-year-old children and adults: a comparative sex and developmental perspective. Logoped Phoniatr Vocol. 2000;25(3):122-32.

5.             Robb MP, Smith AB. Fundamental frequency onset and offset behavior: a comparative study of children and adults. J Speech Lang Hear Res. 2002;45(3):446-56.

6.             Hocevar-Boltezar I, Vatovec J, Gros A, Zargi M. The influence of cochlear implantation on some voice parameters. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2005;69(12):1635-40.

7.             Iyer SN, Oller DK. Fundamental frequency development in typically developing infants and infants with severe-to-profound hearing loss. Clin Linguist Phon. 2008;22(12):917-36.

8.             Haggard M, Summerfield Q, Roberts M. Psychoacoustical and cultural determinants of phoneme boundaries: Evidence from trading F0 cues in the voiced-voiceless distinction. J Phon. 1981;9:49-62.

9.             Hombert JM, Ohala JJ, Ewan WG. Phonetic explanations for the development of tones. Language. 1979;55(1):37-58.

10.         Torre P 3rd, Barlow JA. Age-related changes in acoustic characteristics of adult speech. J Commun Disord. 2009;42(5):324-33.

11.         Raj A, Gupta B, Chowdhury A, Chadha S. A study of voice changes in various phases of menstrual cycle and in postmenopausal women. J Voice. 2010;24(3):363-8.

12.         Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11th ed. Philadelphia, Pensylvania: Elsevier Saunders; 2006.

13.         Diehl RL, Lotto AJ, Holt LL. Speech perception. Annu Rev Psychol. 2004;55:149-79.

14.         Bernstein LE. Perceptual development for labeling words varying in voice onset time and fundamental frequency. J Phon. 1983;11(4):383-93.

15.         Holt LL, Lotto AJ, Kluender KR. Influence of fundamental frequency on stop-consonant voicing perception: a case of learned covariation or auditory enhancement? J Acoust Soc Am. 2001;109(2):764-74.