Development of a Mandarin tone identification test: Sensitivity index d' as a performance measure for individual tones

Abstract

Abstract

Objective: The aim of this study was to develop comprehensive test material for Mandarin tone identification in noise for a male and a female talker. Additionally, the sensitivity index d' as a measure for the listeners' performance to identify individual tones was evaluated. Design: The study followed a prospective design. Study sample: The complete material comprises 72 loudness-balanced syllables in all 4 Mandarin tones. For a selection of 20 syllables, i.e. 80 test words, performance-versus-intensity functions were measured in spectrally matched noise for 16 normal-hearing participants. Results: The average speech reception thresholds in noise were −12.9 dB for the male and −13.6 dB for the female talker recordings. The corresponding slopes were 8.6%/dB and 7.3%/dB. As a performance measure for individual tones, the proportion of correct responses to specific tones was substantially contaminated by response bias. The sensitivity index d', calculated according to detection theory, provided reasonable and unbiased performance versus intensity functions. Conclusions: The results firstly indicate that the material is homogenous enough for use as a speech test in clinical work and research. Secondly, to assess the discrimination performance for individual tones, d' values outperform the simple proportion of correct responses.

Sumario

Objetivo: El propósito de este estudio fue desarrollar material integral de prueba para la identificación de tonos en mandarín en medio de ruido, con locutores masculinos y femeninos. Adicionalmente, se evaluó el índice de sensibilidad d', como una medida del desempeño del oyente para identificar tonos individuales. Diseño: El estudio siguió un diseño prospectivo. Muestra Del Estudio: El material completo involucró 72 sílabas con balance de intensidad subjetiva en los cuatro tonos del mandarín. Para una selección de 20 sílabas, p.e., 80 palabras de prueba, se realizaron funciones de desempeño-versus-intensidad en ruido espectral pareado para 16 participantes con audición normal. Resultados: Los umbrales promedio para recepción del lenguaje en ruido fueron de −12.9 dB para las grabaciones de locutores masculinos y −13.6 dB para locutores femeninos. Las pendientes correspondientes fueron de 8.6%/dB y 7.3%/dB. Como medida de desempeño para los tonos individuales, la proporción de respuestas correctas para tonos específicos, fue contaminada sustancialmente por sesgos de respuesta. El índice de sensibilidad d', calculado de acuerdo con la teoría de la detección, proporcionó funciones de desempeño-versus-intensidad razonables y sin sesgos. Conclusiones: Los resultados indican, primero, que el material es lo suficientemente homogéneo para ser utilizado como una prueba de lenguaje en el trabajo clínico y de investigación. Segundo, que para evaluar el desempeño en la discriminación de tonos individuales, los valores d' superan la proporción simple de respuestas correctas.

Key Words::

• Speech reception threshold
• Mandarin
• Tone language
• Tone identification
• Detection theory
• Performance-intensity function
• Sensitivity

Acknowledgements

The authors express appreciation to their research participants for donating their time and patience; to Peter Schleich, who developed parts of the software involved in the experiments; and to Jane Opie for assistance with scientific writing. This work was supported by the Austrian C. Doppler Research Association (CDG).

Declaration of interest: The authors report no conflicts of interest.