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문제 정의
- 이번 연구에서는 여성의 경우 남성보다 기본주파수를 두 배 높게 발성 하여야 하기 때문에 남성과는 다른 성대접촉률을 가지고 있을 것으로 예상되며, 성종 간 음색과 발화 기본주파수가 다르다면 발화 및 발성 시의 성대접촉률도 차이를 보일 것으로 예상할 수 있고, 또한 음도의 변화에 따라 역시 다른 성대접촉률을 가지고 있을 것으로 예상할 수 있다. 따라서 저자들은 발성 시 성대 진동 차이를 알아보고, 성종에 따라 나타난 발화 기본주파수에 대해 알아보고, 발화 시 및 성악발성(이하발성으로 표기함) 시 성대접촉률은 어떠한 차이가 있는지에 대해 본 연구를 통해 알아보고자 한다.
제안 방법
- SPEAD프로그램을 사용하여 발성 시 음도변화에 따른 성대접촉률을 측정하기 위하여 EGG밴드와 마이크를 부착하고, 테너와 바리톤은 피치파이프(pitch pipe)를 불어 고 같이 A2(110 Hz)음을 기본음으로 설정한 후, “아” 모음을 사용하여 한 음씩 상향 발성하여 두 옥타브 높은 A4(220 Hz)음까지를 목표 음으로 설정하였으며, 소프라노 역시 같은 방법으로 A3(220 Hz)음을 기본음으로 설정하여 두 옥타브 높은 A5(880 Hz)음을 목표 음으로 설정한 다음 “아” 모음으로 상향발성하였을 때의 음도 별 성대접촉률을 측정하였다.
- 평소의 습관적 말소리의 높이인 발화 기본주파수와 성대의 전체 진동주기 중 성대의 접촉시간의 비율인 성대접촉률을 측정하기 위하여 EGG밴드와 마이크를 부착하고 Lx. Speech Studio (Laryngography Ltd, London, UK)의 SPEAD(speech pattern element acquisition and display)프로그램을 사용하여 가장 편안하게 앉은 상태에서 513 음절 9 개의 문장으로 구성된 가을 문단을 약3 분간 연속발화 하였을 때를 측정하였으며, 전체문장의 90% 구간을 정량 분석(quantitative analysis: QA)을 하였을 때의 값을 선택하였다.
- 실험 군의 음성질환 여부와 성대의 진동패턴을 검사를 위한 후두 스트로보스코피(laryngeal stroboscopy)검사를 시행하기 위하여 갑상연골 부근을 알코올 솜으로 문지른 다음 EGG밴드를 부착한 다음, “이” 모음으로 음도를 변화 시키면서 발성할 때를 관찰하였다. 시행은 이비인후과 의사가 진행하였으며 성대질환 여부와 정상적인 성대 진동을 하고 있는지 관찰 하여 정상 적인 사람을 실험군으로 선정하였다.
- 실험 군의 음성질환 여부와 성대의 진동패턴을 검사를 위한 후두 스트로보스코피(laryngeal stroboscopy)검사를 시행하기 위하여 갑상연골 부근을 알코올 솜으로 문지른 다음 EGG밴드를 부착한 다음, “이” 모음으로 음도를 변화 시키면서 발성할 때를 관찰하였다.
대상 데이터
- 3 Kg인 바리톤 5 명을 대상으로 선정하였다. 또한 음성질환이 있는 사람은 실험 군에서 제외하고 정상적인 발성을 하는 사람을 실험 군으로 선정하였다.
- 실험 군으로는 과 같이 현재 음악대학 성악과에 4 학년에 재학 중인 평균 나이 22.1±0.9년과 평균 경력 9.0±2.6 년이고 평균 신장은 164.9±5.2 Cm이었고, 평균 체중은 60.3±14.5 Kg인 소프라노 7 명, 평균 나이 26.2±4.1 년이며, 평균 경력 8.0±1.9 년으로 평균 신장이 174.0±3.9 Cm이었고, 평균 체중은 73.8±8.4 Kg인 테너 5 명, 평균나이 27±1.3 년과 평균 경력 7.5±1.3 년이며 평균 신장 174.6±2.6 Cm이고 평균 체중이 88.5±15.3 Kg인 바리톤 5 명을 대상으로 선정하였다.
- 후두 스트로보스코피를 통하여 실험 군의 성대를 관찰한 결과 소프라노 1 명과 테너 1 명이 성대 결절(vocal nodule)로 판단되어 실험 군에서 제외하였으며, 나머지 17 명은 정상적으로 성문폐쇄가 이루어지고 있었으나, 소프라노 중 1 명은 경미한 염증증세가 발견되어 약물 복용 후 정상적인 상태에서 다시 측정 하였으며, 다른 16 명은 크게 문제가 없는 것으로 판명되어 실험 군으로 선택 하였다. 또한 발성 시 성대진동패턴 검사에서는 대부분의 소프라노에서 <그림 2>와 같이 발성 시성대의 진동패턴은 성악발성에서는 성대의 상면(upper margin)이 주로 진동하는 단순진동파형(one mass oscillation)으로 발성하는 것이 관찰되었으며, 테너는 <그림 3>와 같이 성대의 진동패턴은 성대의 하면과 상면이 진동하는 반복적으로 진동하는 복합진동파형(multi mass oscillation)으로 발성하였으며, 또한 바리톤 역시 <그림 4>과 같이 발성 시 성대의 진동패턴은 성대의 하면과 상면이 진동하는 반복적으로 진동하는 복합진동파형으로 발성하는 것이 관찰되었다.
데이터처리
- 통계분석은 SigmaPlot 8.0(Jandel Scientific, San Rafel, CA) 소프트웨어를 사용하여 비모수 크루스칼-윌리스 일원분산분석(Nonparametric Kruskal-Wallis one-way analysis of variance)방법으로 성종 간 발화 기본주파수와 성대접촉률의 차이는 있는지 비교 분석하고, 또한 발성 시 성종 간의 성대접촉률을 비교 분석하며, 비모수 윌콕슨 순위검정(Wilcoxon Rank-Sun Test)방법으로 발화시 성대접촉률과 발성 시 성대접촉률을 비교 분석하였다. 유의수준은 p 값이 0.
성능/효과
- 그러나 테너는 중저음성구(A2-G3)에서는 평균 57.5%로 전체 발성 구간의 평균 성대접촉률인 60.1±5.5%보다는 낮았으며 중 고음역의 성구(A3-A4)에서는 62.3%로 나타나 저음성구의 성대접촉률보다 중 고음 성구에서 더 높은 성대접촉률을 보였으나, 바리톤은 발성구간 전체의 평균 55.9±5.7%로 음도에 상관없이 비교적 일정한 성대접촉률을 보이다가장 높은음(A4)에서 낮아지는 현상을 보였다.
- 두 옥타브를 상향 발성 하였을 때의 성대접촉률은 와 에서와 같이 소프라노는 발성 전체구간의 평균 38.2±6%였으며, 저음성구의 (A3-E4)에서는 발성구간 전체 평균 성대접촉률보다 5.4% 높게 측정되어 평균 44.0%이고, 중고음역의 성구에서는 35.2%로 나타나 고음으로 갈수록 성대접촉률이 낮아지는 결과를 보였다.
- 또한 발성 시 성대진동패턴 검사에서는 대부분의 소프라노에서 와 같이 발성 시성대의 진동패턴은 성악발성에서는 성대의 상면(upper margin)이 주로 진동하는 단순진동파형(one mass oscillation)으로 발성하는 것이 관찰되었으며, 테너는 와 같이 성대의 진동패턴은 성대의 하면과 상면이 진동하는 반복적으로 진동하는 복합진동파형(multi mass oscillation)으로 발성하였으며, 또한 바리톤 역시 과 같이 발성 시 성대의 진동패턴은 성대의 하면과 상면이 진동하는 반복적으로 진동하는 복합진동파형으로 발성하는 것이 관찰되었다.
- 바리톤은 발성 시 성대접촉률은 음도의 변화에 관계없이 비교적 일정한 성대접촉률을 보였다. 음도가 변화하여도 크게 성대접촉률이 영향을 받지 않는 것은 비교적 안정된 발성을 하는 것으로 생각되며, Howard(1995)의 연구에서도 바리톤의 경우 평균 55% 정도의 성대접촉률을 보인다고 보고하여 이번 연구와 같은 결과를 보였다.
- 발화 시 성대접촉률과 발성 시 성대접촉률을 보여 통계적으로 의미 있게 낮은 성대접촉률을 보였으며, 테너는 통계적으로 의미 있게 높은 성대접촉률을 보였으나, 바리톤은 발화 및 발성 시 성대 접촉률은 통계적으로 차이가 없어 성종 간 차이를 보이고 있다. 이러한 성종에 따라 나타나는 차이는 성대의 조건과 발성 능력에 따라 달라지는데, 일반적으로 생각할 때 발성할 때가 발화 할 때 보다 음도와 강도 모두에서 크고 높을 것으로 예상되기 때문에 음도도 높게 사용하므로 성대접촉률이 높을 것으로 예상되나, 가장 이상적인 발성 시 성대접촉률은 발화 시 성대접촉률과 큰 차이를 보이지 않는 것으로, 이에 대하여 좀더 훈련받은 전문 성악인을 대상으로 앞으로 연구해야 할 과제라고 생각된다.
- 성종 선택 시 발화 기본주파수를 참고로 하는 것이 오류를 줄일 수 있는 방법 중에 하나이며, 신체적인 조건과 부합하는 성종을 선택할 수 있을 것으로 생각된다. 발화 시 성대접촉률은 성종에 관계없으며, 발성 시 여성은 저음보다 고음에서 낮은 성대접촉률으로 보이고, 남성은 저음과 고음이 비슷하거나 고음에서 더 높은 성대접촉률을 보인다. 여성의 경우 발화 시 성대접촉률 보다 발성시 성대접촉률이 낮으며, 남성의 경우 발화 시 성대접촉률보다 발성 시 성대접촉률이 더 높다.
- 성종 간 발화 기본주파수는 와 같이 소프라노의 발화기본주파수(217.8±9.9 Hz)는 테너, 바리톤과 비교 하였을 때 남녀 간의 비교임으로 당연히 통계적으로 차이가 있는 것으로 나타났 으나,(P= 0.03) 테너의(130.1±11 Hz)와 바리톤(126.4±8.4 Hz)간을 서로 비교 하였을 때 테너보다 바리톤의 발화기본주파수가 3.7 Hz 낮게 측정되어 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 의외의 결과를 보였다.
- 성종 간 발화 시 성대접촉률은 와 같이 소프라노는 50.9±2.9%이고, 테너는52.5±3.74%로 소프라노보다 1.6%높게 나타났고, 바리톤은 54.3±2.3%로 소프라노보다는 3.9% 더 높게 나타났 으며, 테너보다는 1.8% 더 높게 측정되어 소프라노, 테너, 바리톤의 순서로 높게 측정되었으며 발화 기본주파수가 낮은 성종에서 성대접촉률이 높게 나타났으나 세군 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 성종 별 문단읽기의 성대접촉률과 두 옥타브 상향 발성하였을 때의 성대접촉률을 비교하였을때 와 같이 소프라노는 발성 시 성대접촉률이 발화 시 성대접촉률 보다 12.7% 낮게 측정 되어 통계적으로 의미 있는 차이를 보였고, (p < .01) 테너의 경우에도 발화 시 성대접촉률 보다 발성 시 성대접촉률이 7.6% 높게 측정되어 통계적으로 의미 있는 차이를 보였으나, (p = .02) 바리톤의 경우 발화 와 발성 시의 성대접촉률의 차이는 1.6%로 통계적으로 의미 있는 차를 보이지 않 았다(p = 0.19).
- 성종 별 발화 시 성대접촉률은 발화기본주파수가 낮을수록 성대접촉률은 높게 나타났다. 임상에서 훈련받지 않은 일반인의 경우 발화 시 성대접촉률은 보통 50～52% 정도의 성대접촉률로 소프라노와 테너는 일반인과 비교하여 별 차이가 없었고, 바리톤의 경우 성대접촉률이 약간 높게 나타났 으나 통계적으로는 차이가 없었다.
- 이번 연구에서 가을 문단을 약 3 분간 읽을 때의 전체구간의 90% 구간에서 측정한 발화기본주파수는 남성의 성종에서 통계적으로 차이가 없는 것으로 나타났는데, Titze(1994)의 보고에서는 테너의 경우 발화 기본주파수가 164.8 Hz로 이번 연구에서의 테너의 발화 기본주파수인 130.1 Hz와 많은 차이를 보였으나, 바리톤의 경우 123.5 Hz로 이번 연구의 126.4 Hz와 거의 비슷한 결과를 보 였다. 테너의 발화 기본주파수가 다른 연구에 비해 낮게 측정된 것은 실험대상자의 인종이 다른 것도 이유 중에 하나이지만 테너의 발화 기본주파수가 바리톤보다 낮은 사람이 실험군중 2 명(114.
- 이번 연구에서는 여성의 경우 남성보다 기본주파수를 두 배 높게 발성 하여야 하기 때문에 남성과는 다른 성대접촉률을 가지고 있을 것으로 예상되며, 성종 간 음색과 발화 기본주파수가 다르다면 발화 및 발성 시의 성대접촉률도 차이를 보일 것으로 예상할 수 있고, 또한 음도의 변화에 따라 역시 다른 성대접촉률을 가지고 있을 것으로 예상할 수 있다. 따라서 저자들은 발성 시 성대 진동 차이를 알아보고, 성종에 따라 나타난 발화 기본주파수에 대해 알아보고, 발화 시 및 성악발성(이하발성으로 표기함) 시 성대접촉률은 어떠한 차이가 있는지에 대해 본 연구를 통해 알아보고자 한다.
후속연구
- 여성의 경우 발화 시 성대접촉률 보다 발성시 성대접촉률이 낮으며, 남성의 경우 발화 시 성대접촉률보다 발성 시 성대접촉률이 더 높다. 그러나 아직 우리나라에는 성종에 선택에 관한 기본 자료가 부족하고, 성악가에 대한 자료도 부족함으로 앞으로 좀 더 많은 사람을 대상으로 연구하여야 할 과제라고 생각된다.
- 발화 시 성대접촉률과 발성 시 성대접촉률을 보여 통계적으로 의미 있게 낮은 성대접촉률을 보였으며, 테너는 통계적으로 의미 있게 높은 성대접촉률을 보였으나, 바리톤은 발화 및 발성 시 성대 접촉률은 통계적으로 차이가 없어 성종 간 차이를 보이고 있다. 이러한 성종에 따라 나타나는 차이는 성대의 조건과 발성 능력에 따라 달라지는데, 일반적으로 생각할 때 발성할 때가 발화 할 때 보다 음도와 강도 모두에서 크고 높을 것으로 예상되기 때문에 음도도 높게 사용하므로 성대접촉률이 높을 것으로 예상되나, 가장 이상적인 발성 시 성대접촉률은 발화 시 성대접촉률과 큰 차이를 보이지 않는 것으로, 이에 대하여 좀더 훈련받은 전문 성악인을 대상으로 앞으로 연구해야 할 과제라고 생각된다.
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