This study applied a method of acoustic phonetic analysis to compare the voice characteristics and speech of /a/, /u/, and /i/ of hearing-impaired children and normal hearing children. This study conducted an objective analysis to provide basic resources to compare results before and after the evaluation or therapy. The subjects of this study were 20 hearing-impaired children and 20 normal hearing children residing in Seoul and Gyeonggi-do region. The hearing-impaired children received CI operation before they turned 2 years old due to sensorineural hearing loss and the hearing ...
This study applied a method of acoustic phonetic analysis to compare the voice characteristics and speech of /a/, /u/, and /i/ of hearing-impaired children and normal hearing children. This study conducted an objective analysis to provide basic resources to compare results before and after the evaluation or therapy. The subjects of this study were 20 hearing-impaired children and 20 normal hearing children residing in Seoul and Gyeonggi-do region. The hearing-impaired children received CI operation before they turned 2 years old due to sensorineural hearing loss and the hearing capacity of ears with hearing aids below 50dB. The subjects were asked to vocalize a glottal sound /ㅎ/+vowels(Hi, Hu, Ha) and a stop plosive /ㅂ/+vowels(Haba, Hubu, Hibi) five times each for the recording. To study the area of oral cavity, the opening of the mouth for the vowel /a/ was made smallest, most natural, and largest and the projection of the lips for the vowel /u/ was made smallest, most natural, and largest for the recording. The voice resources were processed through Praat(version 5.3) to analyze formant frequencies (F1, F2, and F3) and the area of oral cavity was analyzed using MATLAB(version 14). Statistical analysis applied SPSS(version 19.0) for repeated measuring to examine the correlation between impairedness, gender, and vowels. The findings are as follows: first, in terms of the formant comparison of vowels /a/, /u/ and /i/ according to hearing impairedness, there were significant differences in F1 for /i/ and F2 for /u/ and no significant difference in F3. Second, in result of analyzing the vowels according to gender, the group of boys showed significant differences in F1 for /u/ and /i/ and in F3 for /u/, whereas the group of girls showed significant differences in F2 for /u/ and in F3 for /i/. Third, comparing the sizes and shapes of voice triangles, the size of the hearing-impaired group was smaller than that of normal hearing group. In other words, the two groups showed difference in the narrowness of the mouth, the position of the tongue, and the projection of the lips when making the target sound. Fourth, in result of comparing the vowels /a/ and /u/ according to the area of oral cavity, vowel /a/ showed increased F1 value for both groups with larger area of oral cavity. F2 was increased for two children in the normal hearing group and three children in the hearing-impaired group, and decreased for one child in the normal hearing group. F3 was increased for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group, and decreased for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group. Vowel /u/ showed decreased F1 value for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group with more projected lips, and increased F1 value for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group. The F2 frequency was increased for two children in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group; no child showed decreased frequency value. The F3 value was increased for one child in the normal hearing group and decreased for one child in the hearing- impaired group. Only F1 out of F1, F2, and F3 showed a significant difference for vowel /a/. This is because F1 is affected by the opening of the mouth and the size of oral area. There was no significant difference in F1, F2, and F3 for vowel /u/. This study examined the acoustic phonetic characteristics and differences of hearing-impaired children and normal hearing children using their vowel pronunciation. The findings of this study would have sufficient value to use as objective resources for voice evaluation.본 연구는 음향음성학적 분석방법을 기반으로 청각장애아동과 건청아동 간의 모음 /아/, /우/, /이/에 대한 음성특성과 음성비교를 통해 말소리에 차이를 확인하고자 하며, 음성을 이용한 객관적인 분석을 실시함으로 평가 및 치료 전·후를 비교할 수 있는 기본 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 대상자는 서울 및 경기지역에 거주하는 청각장애아동 20명과 건청아동 20명을 대상으로 하였다. 청각장애아동은 감각신경성 난청으로 2세 이전에 CI수술을 하였으며, 착용 귀의 청력정도는 50dB이하인 아동으로 선정하였다. 발화과제는 성문음 /ㅎ/+모음(히, 후, 하)과 폐쇄음 /ㅂ/+모음인(하바, 후부, 히비)를 대상자에게 5회씩 산출하게 하여 녹음하였다. 구강면적에 대한 연구를 위해 모음 /아/에 대해 입의 벌어짐 정도를 가장 작게, 자연스럽게, 가장 크게 산출하게 하고, 모음 /우/에 대해 입술의 돌출 특성을 가장 작게, 자연스럽게, 가장 크게 산출하게 하여 녹화하였다. 수집된 음성자료는 Praat(version 5.3)을 이용하여 포먼트 주파수인 F1, F2, F3를 분석하였으며, 구강면적의 분석은 MATLAB(version 14)을 이용하여 분석하였다. 통계분석은 SPSS(version 19.0)를 사용하여 장애유무, 성별, 모음에 대한 관계를 알아보기 위해 반복측정을 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 청각장애 유무에 따라 모음 /아/, /우/, /이/에 대한 포먼트 비교에서 F1은 /이/ F2는 /우/에 집단 간의 유의한 차이가 있었고, F3는 차이가 없었다. 둘째, 두 집단의 성별에 따라 모음을 분석한 결과, 남아집단은 F1은 /우/, /이/ F3는 /우/에서 유의한 차이가 있었고, 여아집단에서는 F2에서 /우/ F3는 /이/에서 유의한 차이가 있었다. 셋째, 모음삼각도 크기와 모양에 대한 비교에서는 청각장애집단 면적이 건청집단 면적 보다 좁았다. 즉, 목표 발화를 산출하는 것에 있어 청각장애집단과 건청집단의 구개의 좁힘과 혀의 전·후 위치 그리고 입술의 돌출 정도에 차이가 있었다. 넷째, 구강면적에 따라서 모음 /아/, /우/를 비교한 결과, 모음 /아/는 구강면적이 커질수록 건청집단과 청각장애집단 모두 F1 수치도 높아졌다. F2는 건청집단 2명과 청각장애집단 3명이 높아졌고, 건청집단 1명은 수치가 낮아졌다. F3는 건청집단 1명과 청각장애집단 1명이 높아졌고, 건청집단 1명과 청각장애집단은 1명은 주파수가 낮아졌다. 모음 /우/는 입술의 돌출성이 커질수록 건청집단 1명과 청각장애집단 1명이 F1 수치가 낮아졌고, 건청집단 1명과 청각장애집단 1명은 주파수가 높아졌다. F2는 건청집단 2명과 청각장애집단 1명이 주파수가 높아졌고, 주파수가 낮아진 아동은 없었다. F3는 건청집단 1명이 수치가 높아졌고, 청각장애집단 1명은 낮아졌다. 세 단계에 대한 모음 /아/의 F1, F2, F3 중 F1의 수치만이 유의한 차이를 보였다. 이는 F1이 입의 벌림 정도를 반영하기 때문에 구강면적에 따른 차이가 있는 것으로 보였다. 세 단계에 대한 모음 /우/에서는 F1, F2, F3 수치는 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과로 청각장애 아동과 건청아동의 모음산출에 대한 음향음성학적특성과 차이를 확인 하였다. 음성 평가에 있어 객관화된 연구자료로 활용될 수 있는 충분한 가치가 있을 것으로 사료된다.
This study applied a method of acoustic phonetic analysis to compare the voice characteristics and speech of /a/, /u/, and /i/ of hearing-impaired children and normal hearing children. This study conducted an objective analysis to provide basic resources to compare results before and after the evaluation or therapy. The subjects of this study were 20 hearing-impaired children and 20 normal hearing children residing in Seoul and Gyeonggi-do region. The hearing-impaired children received CI operation before they turned 2 years old due to sensorineural hearing loss and the hearing capacity of ears with hearing aids below 50dB. The subjects were asked to vocalize a glottal sound /ㅎ/+vowels(Hi, Hu, Ha) and a stop plosive /ㅂ/+vowels(Haba, Hubu, Hibi) five times each for the recording. To study the area of oral cavity, the opening of the mouth for the vowel /a/ was made smallest, most natural, and largest and the projection of the lips for the vowel /u/ was made smallest, most natural, and largest for the recording. The voice resources were processed through Praat(version 5.3) to analyze formant frequencies (F1, F2, and F3) and the area of oral cavity was analyzed using MATLAB(version 14). Statistical analysis applied SPSS(version 19.0) for repeated measuring to examine the correlation between impairedness, gender, and vowels. The findings are as follows: first, in terms of the formant comparison of vowels /a/, /u/ and /i/ according to hearing impairedness, there were significant differences in F1 for /i/ and F2 for /u/ and no significant difference in F3. Second, in result of analyzing the vowels according to gender, the group of boys showed significant differences in F1 for /u/ and /i/ and in F3 for /u/, whereas the group of girls showed significant differences in F2 for /u/ and in F3 for /i/. Third, comparing the sizes and shapes of voice triangles, the size of the hearing-impaired group was smaller than that of normal hearing group. In other words, the two groups showed difference in the narrowness of the mouth, the position of the tongue, and the projection of the lips when making the target sound. Fourth, in result of comparing the vowels /a/ and /u/ according to the area of oral cavity, vowel /a/ showed increased F1 value for both groups with larger area of oral cavity. F2 was increased for two children in the normal hearing group and three children in the hearing-impaired group, and decreased for one child in the normal hearing group. F3 was increased for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group, and decreased for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group. Vowel /u/ showed decreased F1 value for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group with more projected lips, and increased F1 value for one child in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group. The F2 frequency was increased for two children in the normal hearing group and one child in the hearing-impaired group; no child showed decreased frequency value. The F3 value was increased for one child in the normal hearing group and decreased for one child in the hearing- impaired group. Only F1 out of F1, F2, and F3 showed a significant difference for vowel /a/. This is because F1 is affected by the opening of the mouth and the size of oral area. There was no significant difference in F1, F2, and F3 for vowel /u/. This study examined the acoustic phonetic characteristics and differences of hearing-impaired children and normal hearing children using their vowel pronunciation. The findings of this study would have sufficient value to use as objective resources for voice evaluation.본 연구는 음향음성학적 분석방법을 기반으로 청각장애아동과 건청아동 간의 모음 /아/, /우/, /이/에 대한 음성특성과 음성비교를 통해 말소리에 차이를 확인하고자 하며, 음성을 이용한 객관적인 분석을 실시함으로 평가 및 치료 전·후를 비교할 수 있는 기본 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 대상자는 서울 및 경기지역에 거주하는 청각장애아동 20명과 건청아동 20명을 대상으로 하였다. 청각장애아동은 감각신경성 난청으로 2세 이전에 CI수술을 하였으며, 착용 귀의 청력정도는 50dB이하인 아동으로 선정하였다. 발화과제는 성문음 /ㅎ/+모음(히, 후, 하)과 폐쇄음 /ㅂ/+모음인(하바, 후부, 히비)를 대상자에게 5회씩 산출하게 하여 녹음하였다. 구강면적에 대한 연구를 위해 모음 /아/에 대해 입의 벌어짐 정도를 가장 작게, 자연스럽게, 가장 크게 산출하게 하고, 모음 /우/에 대해 입술의 돌출 특성을 가장 작게, 자연스럽게, 가장 크게 산출하게 하여 녹화하였다. 수집된 음성자료는 Praat(version 5.3)을 이용하여 포먼트 주파수인 F1, F2, F3를 분석하였으며, 구강면적의 분석은 MATLAB(version 14)을 이용하여 분석하였다. 통계분석은 SPSS(version 19.0)를 사용하여 장애유무, 성별, 모음에 대한 관계를 알아보기 위해 반복측정을 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 청각장애 유무에 따라 모음 /아/, /우/, /이/에 대한 포먼트 비교에서 F1은 /이/ F2는 /우/에 집단 간의 유의한 차이가 있었고, F3는 차이가 없었다. 둘째, 두 집단의 성별에 따라 모음을 분석한 결과, 남아집단은 F1은 /우/, /이/ F3는 /우/에서 유의한 차이가 있었고, 여아집단에서는 F2에서 /우/ F3는 /이/에서 유의한 차이가 있었다. 셋째, 모음삼각도 크기와 모양에 대한 비교에서는 청각장애집단 면적이 건청집단 면적 보다 좁았다. 즉, 목표 발화를 산출하는 것에 있어 청각장애집단과 건청집단의 구개의 좁힘과 혀의 전·후 위치 그리고 입술의 돌출 정도에 차이가 있었다. 넷째, 구강면적에 따라서 모음 /아/, /우/를 비교한 결과, 모음 /아/는 구강면적이 커질수록 건청집단과 청각장애집단 모두 F1 수치도 높아졌다. F2는 건청집단 2명과 청각장애집단 3명이 높아졌고, 건청집단 1명은 수치가 낮아졌다. F3는 건청집단 1명과 청각장애집단 1명이 높아졌고, 건청집단 1명과 청각장애집단은 1명은 주파수가 낮아졌다. 모음 /우/는 입술의 돌출성이 커질수록 건청집단 1명과 청각장애집단 1명이 F1 수치가 낮아졌고, 건청집단 1명과 청각장애집단 1명은 주파수가 높아졌다. F2는 건청집단 2명과 청각장애집단 1명이 주파수가 높아졌고, 주파수가 낮아진 아동은 없었다. F3는 건청집단 1명이 수치가 높아졌고, 청각장애집단 1명은 낮아졌다. 세 단계에 대한 모음 /아/의 F1, F2, F3 중 F1의 수치만이 유의한 차이를 보였다. 이는 F1이 입의 벌림 정도를 반영하기 때문에 구강면적에 따른 차이가 있는 것으로 보였다. 세 단계에 대한 모음 /우/에서는 F1, F2, F3 수치는 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과로 청각장애 아동과 건청아동의 모음산출에 대한 음향음성학적특성과 차이를 확인 하였다. 음성 평가에 있어 객관화된 연구자료로 활용될 수 있는 충분한 가치가 있을 것으로 사료된다.
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