Countertenor 1인의 Modal Register와 Falsetto Register에서의 공기역학적 변화 및 전기성문파형의 변화 연구 Analysis of Phonatory Aerodynamic & Electroglottography of a Countertenor원문보기
Background and Objectives: Countertenors who can produce higher vocal pitch like female classical singer's voice and use both modal and falsetto register. This study was conducted to study phonatory characteristics between modal and falsetto register of the countertenor. Materials and Methods: A mal...
Background and Objectives: Countertenors who can produce higher vocal pitch like female classical singer's voice and use both modal and falsetto register. This study was conducted to study phonatory characteristics between modal and falsetto register of the countertenor. Materials and Methods: A male countertenor who had 8 years of experience was examined using a videostroboscopy and his voice was analyzed using aerodynamic measures; fundamental frequency(F0), Mean air flow rate(MFR), intensity(SLP), subglottal air pressure(Psub) with phonatory function analyzer(Nagashima) and acoustic measures; jitter, shimmer, HNR, closed quotient(CQ) using a Electro-glottography(EGG) of Lx. Speech Studio(Laryngoscope, Ltd, UK) and voice range profile of CSL(Kay elemetrics). Results: In the stroboscopy finding, the longitudinal length of vocal folds was increased at the falsetto register and the upper margin of vocal folds vibrated with incomplete closure of true vocal folds. In aerodynamic analysis, intensity was same at the modal and falsetto register. However, MFR, Psub, MPT were higher at the falsetto register. In the electroglottographic analysis, closed quotient(CQ) at the modal register was high and also much higher at the high-pitch falsetto than at the loud falsetto. In the VRP, intensity was similar though F0 was different between modal and falsetto register. Conclusion: It implied that countertenor could produce powerful voice quality by increasing of respiratory pressure and respiratory volume though glottal closure was incomplete. In addition, no change of EGG waveform, similar voice range with alto was observed.
Background and Objectives: Countertenors who can produce higher vocal pitch like female classical singer's voice and use both modal and falsetto register. This study was conducted to study phonatory characteristics between modal and falsetto register of the countertenor. Materials and Methods: A male countertenor who had 8 years of experience was examined using a videostroboscopy and his voice was analyzed using aerodynamic measures; fundamental frequency(F0), Mean air flow rate(MFR), intensity(SLP), subglottal air pressure(Psub) with phonatory function analyzer(Nagashima) and acoustic measures; jitter, shimmer, HNR, closed quotient(CQ) using a Electro-glottography(EGG) of Lx. Speech Studio(Laryngoscope, Ltd, UK) and voice range profile of CSL(Kay elemetrics). Results: In the stroboscopy finding, the longitudinal length of vocal folds was increased at the falsetto register and the upper margin of vocal folds vibrated with incomplete closure of true vocal folds. In aerodynamic analysis, intensity was same at the modal and falsetto register. However, MFR, Psub, MPT were higher at the falsetto register. In the electroglottographic analysis, closed quotient(CQ) at the modal register was high and also much higher at the high-pitch falsetto than at the loud falsetto. In the VRP, intensity was similar though F0 was different between modal and falsetto register. Conclusion: It implied that countertenor could produce powerful voice quality by increasing of respiratory pressure and respiratory volume though glottal closure was incomplete. In addition, no change of EGG waveform, similar voice range with alto was observed.
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문제 정의
2) Miller⑶는 성구를 성대 진동방식에 따라 흉성구와 가성구로 구분하였고 흉성에서는 성대가 두꺼워지고 성대의 진폭 넓으며, 완전한 성문폐쇄가 일어나고 반면 가성의 특징은 성대가 얇아지고 성대의 가장자리만 약하게 진동하며 성문 폐쇄는 일어나 지 않는다고 하였다. 이에 저자들은 정상적인 성대를 가지고 있는 카운터 테너의 modal register에서의 발성과 카운터테너가 사용하고 있는 것으로 알려진 falsetto register의 발성 시의 차이와 특징을 알아보고자 한다.
제안 방법
Lx speech studio(Laryngograph Ltd., London, UK)를 이용하여 modal register에서 편안하게 "아" 모음을 약 5초간 연장발성한 후 "아" 모음의 안정구간에서 200ms 구간 및 normal falsetto, loud falsetto, hi-pitch falsetto에서 약 5초간 연장발성한 후의 안정구간 200ms 구간에서 각각 기본 주파수(Fx), 주파수 변동률(jitter), 진폭변동률(shimmer), 화음대 잡음의 비율(HNR)의 음향 학적 검사를 시행하였다.
01초까지 잴 수 있는 초 시계를 이용하여 측정하였다. 검사는 똑바로 선 자세에서 숨을 중분히 들이마시게 한 후 modal register에서 편안한 음의 높이에서 "아" 모음을 발성한 후카운터테너가 사용하는 falsetto register에서 편안하게 모음을 가능한 한 길게 각각 3회 반복하여 가장 긴 값을 선택하였다.
공기역학적 검사는 phonatory function analyzer(nagashima Ltd, Model PS 77H, Tokyo, JapenX 사용하여 검사기구에 부착된 튜브에 입을 밀착시켜 공기가 새 지 않도록 하고 코를 막은 다음 modal register에서의 "오" 모음을 연장발성할 때와 falsetto register에서 연장 발성할 때의 기본 주파수(F0 ; fundamental frequency), 음의 강도(SLP ; sound level pressure), 평균 호기류율(MFR ; mean flow late)을 측정하고 검사기구의 기류차단 장치를 이용하여 성문하압(Psub ; subglottal pressure)을 측정하였다.
CSL의 voice range profile을 사용하여 modal register 발성과 falsetto register 발성시를 비교하였다.
Lx Strobe 2(Laryngograph Ltd., London, UK)를 이용하여 후두 스트로보스코피 검사를 시행하여 음성 질환 여부와 싱태를 확인한 후 normal falsetto, loud falsetto, hi-pitch falsetto에서 성대의 진동 형태를 파악하였으며 성대의 접촉 정도를 검사하였다.
다음, modal register.에서 편안하게 모음를 약 5초간 연장 발성한 후 모음의 안정구간에서 200 ms을 선정하여 normal falsetto, loud falsetto, hi-pitch falsetto 에서 약 5초간 연장발성한 후의 안정구간 200ms 구간에서 전기성 문파형과 성문 폐쇄율(Qx)을 측정하였다.
대상 데이터
현재 음악대학 성악과에서 카운터테너를 전공하고 졸업한 후카운터테너로 활동 중인 경력 8년의 27세 남성 1명을 실험군으로 선정하였다.
성능/효과
Modal register에서의 편안한 "아" 모음발성 시의 전기성문파형은 정상적인 modal register의 정상적인 파형을 보이며(Fig. 3), normal falsetto 발성시 전기 성문 파형이 modal register로 발성하였을 때보다 작은 전기성문파형을 보였고 (Fig. 4), loud falsetto "아" 모음에서는 파형의 크기가 약간 커지고 (Fig. 5), hi-pitch falsetto에서는 아주 빠른 전기성 문파형을 보였다 (Fig. 6). 성문폐쇄율은 modal register에서는 50.
카운터테너(Coun tertenor)의 역사적인 배경을 살펴보면 원래 르네상스 시대 다성음악(Polyphony)에서 '수페리우스(superius)', 콘트라 테너(contratenor)', "테너(tenor)' 의 세성부 중 테너와 대조되는 한성부로서 쓰여졌다, 15세기 다성음악에서의 성구의 구성은 '콘트라테너'는 '콘트라테너 알투수(contratenor 2tus)'와 '콘트라테너 바수스(contratenor bassus)'의 네 성구로 구성되었는데, 수페리우스(superius) 는 지금의 소프라노(soprano)이고, 콘트라테너 알투수(con tratenor altus)는 지금의 여성성종(voice classification)중 가장 낮은 성종인 알토로 변하고, 테너(tenor)는 그대로 테너가 되고 테너 바수스(contratenor bassus)는 남성의 가장 낮은 성종인 베이스(Bass)로 변화한다.1) 콘트라테너는 16세기에 교회가 여성들이 노래하는 것을 금하자, 이들이 여성을 대신하여 교회에서 여성 대신 노래하기 시작하였으나 라틴계 사람들의 관심에서 벗어나게 되고 또한 이때 등장하는 것이 남성 거세 가 수인 카스트라토(Castrato) 였다. 카스트라토가 대중적인 인기를 끌자 카운터테너는 카톨릭교회합창단에서만 활동하게 되고 점점 그 역할이 없어지게 된다.
Henrich14)는 18명의 훈련받은 성악가를 대상으로 성대개방비율(open quotient)은 음의 강도와 기본주파수는 상관관계가 있다고 보고하고 있으며, 성대개방 비율과 음의 강도는 발 성에서나 발화 모두에서 상관관계가 있으며 성대개방 비율이 작아지면 음의 강도는 커지는 것으로 보고하고 있다.15) 최대발성지속 시간을 측정한 결과도 modal register에서는 26.8초로, falsetto register에서는 19.9초로 modal register에서 비교적 높게 즉정되었으나 보통 falsetto register에서의 발성 시 성문 폐쇄가 완전하게 이루어지지 않기 때문에 공기가 더 많이 소모되나 카운터테너가 사용하는 falsetto register에서의 발성은 일반적인 fal- setto발성 보다는 공기 소모가 적은 것으로 판단되며 이것은 falsetto 발성 시 성문의 간격을 비교적 좁게 유지하기 때문이라 생각된다. 또한 voice range profile 검사에서 modal register에서의 발성 시음의 높이가 증가할수록 음의 강도 역시 증가하는 결과를 보였다.
2) Miller⑶는 성구를 성대 진동방식에 따라 흉성구와 가성구로 구분하였고 흉성에서는 성대가 두꺼워지고 성대의 진폭 넓으며, 완전한 성문폐쇄가 일어나고 반면 가성의 특징은 성대가 얇아지고 성대의 가장자리만 약하게 진동하며 성문 폐쇄는 일어나 지 않는다고 하였다. 이에 저자들은 정상적인 성대를 가지고 있는 카운터 테너의 modal register에서의 발성과 카운터테너가 사용하고 있는 것으로 알려진 falsetto register의 발성 시의 차이와 특징을 알아보고자 한다.
일반적인 가성의 경우에는 청각적으로 음색도 약하고 소리의 크기가 작으나 카운터테너가 사용하는 가성은 어느 정도 음색도 유지하고 있었고 소리의 크기도 어느 정도 유지하고 있어 일반적인 가성발성과는 차이를 보이고 있었다. 공기역학적 검사에서 편안한 상태에서의 기본 주파수를 즉정한 결과 modal register에서 153Hz로 남성의 기본 주파수 평균보다 높게 나타났다. Miller3)에 의하면 테너의 기본 주파수의 평균이 164.
기본 주파수는 modal register((153Hz)보다 falsetto regi- ster(370Hz)에서 2.4배 높게 측정되었으나 음의 강도는 modal register와 falsetto register 모두에서 77dB로 같게 측정되었으며, 평균 호기류율은 modal register에서는 182ml/sec, falsetto register에서는 252ml/sec 로 falsetto register에서 훨씬 많은 공기를 사용하였고, 성문하압 역시 modal register(78mmH2O) 보다 falsetto register(110 mmH2O)에서 더 많은 압력을 사용하여 발성하는 결과를 보였다.
이번 연구에서도 전기성문파형 검사에서 modal과 falsetto register 사이에는 전기성 문파형의 뚜렷한 차이를 보였으며 그러나 임상에서는 일반인들이 falsetto 발성을 하는 경우 전기성 문파형이 잘 측정되지 않으나 카운터테너의 전기성 문파형은 falsetto register에서의 음의 강도나 음의 높이가 변화하여도 전기성 문파형의 모습은 거의 비슷하게 유지되는 특징을 보였다. 또한 falsetto 발성에서 음의 강도를 증가시켰을 경우 성문 폐쇄율이 증가하는 현상을 볼 수 있었으며 특히 고음 발성을 하였을 경우에는 성문폐쇄율이 약 42% 정도 나타나가성발성에서도 비교적 높게 나타났는데 이러한 이유는 성문이 완전히 폐쇄되 지 않은 상태에서 성문을 통과하는 공기의 양과 호흡 압력이 증가하여 베르누이 효과에 의하여성문폐쇄율 증가되어 비교적 음색과 음의 강도가 일반 가성보다는 증가하는 것으로 생각된다. Henrich14)는 18명의 훈련받은 성악가를 대상으로 성대개방비율(open quotient)은 음의 강도와 기본주파수는 상관관계가 있다고 보고하고 있으며, 성대개방 비율과 음의 강도는 발 성에서나 발화 모두에서 상관관계가 있으며 성대개방 비율이 작아지면 음의 강도는 커지는 것으로 보고하고 있다.
9초로 modal register에서 비교적 높게 즉정되었으나 보통 falsetto register에서의 발성 시 성문 폐쇄가 완전하게 이루어지지 않기 때문에 공기가 더 많이 소모되나 카운터테너가 사용하는 falsetto register에서의 발성은 일반적인 fal- setto발성 보다는 공기 소모가 적은 것으로 판단되며 이것은 falsetto 발성 시 성문의 간격을 비교적 좁게 유지하기 때문이라 생각된다. 또한 voice range profile 검사에서 modal register에서의 발성 시음의 높이가 증가할수록 음의 강도 역시 증가하는 결과를 보였다. Heyning16)은 voice ran ge profile은 오직 정상인과 음성질환자의 기본 주파수와 강도와의 능력을 평가하는 것이 아니고 두 지표 사이의 상호관계를 평가하는 방법에서 유래된 것으로, 이번 연구에서 modal register에서의 발성 시음의 강도와 falsetto 발성 시 두성구 사이에 기본 주파수는 큰 차이를 보이고 있으나 음의 강도는 거의 비슷하게 나타났다.
6). 성문폐쇄율은 modal register에서는 50.54%로 측정되는 결과를 보였으며, normal falsetto에서는 26.16%, loud falsetto에서는 31.81%, hi-pitch falsetto에서는 42.16%로 즉정되었다.
카운터테너(Countertenor)는 여성의 음역을 가성(falsetto voice)과 두성(head voice)을 사용하여 노래하는 데 대체적으로 가성을 많이 사용한다. 이번 연구에서는 스트로보스코피 검사를 통하여 관찰한 결과 카운터테너가 modal register에서 발성할 때의 성대의 진동파형은 성문 폐쇄는 전체적으로 이루어지고 점막 파동도 관찰되었으며 전통성악발성에서의 일반적인 흉성발성과 두성의 진동파형의 중간 정도의 진동파형을 보이는 것으로 관찰되었다. 두성 발성 시 성대는 가성발성시 보다는 짧아지고 두꺼워 지나 흉성보다는 얇아지면서 성대의 상순(upper lip)만 진동하는 단순 파 형 (one mass oscillation) 형태의 진동파형을 만들고, 흉성과 같은 호흡 조건일 경우 성대의 운동범위가 좁고, 성대가 전장(全長), 반폭(半幅), 반 후(半厚)로 진동한다.
Kenneth9)에 의하면 카운터테너가 가성을 낼 때 성대는 길게 신장되어 있고 성대의 후연합(vocal processes)에서의 틈새는 없었다고 보고하였다. 이번 연구에서도 성문 폐쇄는 완전히 일어나지 않으나 아주 좁은 성문 사이의 간격을 유지하고 있었고 성대의 가장자리만 진동하며 약간의 접촉을 보였고 성대 진동의 진폭이 작게 관찰되었다. 일반적인 가성의 경우에는 청각적으로 음색도 약하고 소리의 크기가 작으나 카운터테너가 사용하는 가성은 어느 정도 음색도 유지하고 있었고 소리의 크기도 어느 정도 유지하고 있어 일반적인 가성발성과는 차이를 보이고 있었다.
Kenneth9)는 카운터테너의 발성 시음의 강도의 크기는 90% 정도가 성문하압에 의하여 조절되고 가성발성 동안음의 강도가 성문 폐쇄의 glottal flow pulse 모양에 의미 있는 영향을 미치지 못한다고 보고하고 있다.이번 연구에서도 전기성문파형 검사에서 modal과 falsetto register 사이에는 전기성 문파형의 뚜렷한 차이를 보였으며 그러나 임상에서는 일반인들이 falsetto 발성을 하는 경우 전기성 문파형이 잘 측정되지 않으나 카운터테너의 전기성 문파형은 falsetto register에서의 음의 강도나 음의 높이가 변화하여도 전기성 문파형의 모습은 거의 비슷하게 유지되는 특징을 보였다. 또한 falsetto 발성에서 음의 강도를 증가시켰을 경우 성문 폐쇄율이 증가하는 현상을 볼 수 있었으며 특히 고음 발성을 하였을 경우에는 성문폐쇄율이 약 42% 정도 나타나가성발성에서도 비교적 높게 나타났는데 이러한 이유는 성문이 완전히 폐쇄되 지 않은 상태에서 성문을 통과하는 공기의 양과 호흡 압력이 증가하여 베르누이 효과에 의하여성문폐쇄율 증가되어 비교적 음색과 음의 강도가 일반 가성보다는 증가하는 것으로 생각된다.
이번 연구에서도 성문 폐쇄는 완전히 일어나지 않으나 아주 좁은 성문 사이의 간격을 유지하고 있었고 성대의 가장자리만 진동하며 약간의 접촉을 보였고 성대 진동의 진폭이 작게 관찰되었다. 일반적인 가성의 경우에는 청각적으로 음색도 약하고 소리의 크기가 작으나 카운터테너가 사용하는 가성은 어느 정도 음색도 유지하고 있었고 소리의 크기도 어느 정도 유지하고 있어 일반적인 가성발성과는 차이를 보이고 있었다. 공기역학적 검사에서 편안한 상태에서의 기본 주파수를 즉정한 결과 modal register에서 153Hz로 남성의 기본 주파수 평균보다 높게 나타났다.
주파수 변동률(0.29%), 진폭 변동률(2.65%)은 modal register와 falsetto register 모두 정상 범위에 있는 결과를 보였으며, 화음대 잡음의 비율은 loud falsetto(40.77%), normal falsetto(30.16%), modal voice(22.32%), hi pitch falsetto(14.59%) 의 순서로 낮게 나타났다.
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