The purpose of this study was to characterize and determine variances of speaking fundamental frequency and vocal intensity depending on gender and three utterance conditions (spontaneous speech, reading, and counting). A total of 65 undergraduate students (32 male students, 33 female students) atte...
The purpose of this study was to characterize and determine variances of speaking fundamental frequency and vocal intensity depending on gender and three utterance conditions (spontaneous speech, reading, and counting). A total of 65 undergraduate students (32 male students, 33 female students) attending universities in Daegu, South Korea participated in this study. The subjects were all in their 20s. This study used KayPENTAX's Visi-Pitch IV (Model 3950) to measure the variances of speaking fundamental frequency (SFF0) and vocal intensity (VI). As a result, this study came to the following conclusions. First, it was found that both males and females showed no significant difference in SFF0 and vocal intensity among three utterance conditions. Second, this study sought to analyze differences in the variances of SFF0 between males and females. As a result, it was found that females showed significantly higher levels of four measured variances (SFF0 $SD^{**}$, SFF0 $range^{***}$, Min $SFF0^{***}$ and Max $SFF0^{***}$) than males on spontaneous speech. However, it was found that there was no significant difference between males and females in SFF0 range on reading or in SFF0 SD and SFF0 range on counting. It was found that there was no significant difference between males and females in the level of measured variances of vocal intensity depending on utterance conditions. Finally, this study made a comparison and analysis on differences in the variances of SFF0 and vocal intensity among utterance conditions. As a result, it was found that all the measured variances of SFF0 in males were most significantly reduced depending upon spontaneous speech which was followed by reading and counting respectively (SFF0 SD: p<.001, SFF0 range: p<.05, Max SFF0: p<.05). Females however, show no significant difference in the measured variances of SFF0 depending upon three utterance conditions. It was also found that the measured variances of vocal intensity in females were most significantly reduced depending on spontaneous speech that was followed by reading and counting (VI SD: p<.001, VI range: p<.001, Min VI: p<.01 Max VI: p<.05), while males showed no significant difference in the measured variances of vocal intensity depending on three utterance conditions. In sum, these findings suggest that variances of SFF0 in males are affected by three utterance conditions, while variances of vocal intensity in females are affected by three utterance conditions.
The purpose of this study was to characterize and determine variances of speaking fundamental frequency and vocal intensity depending on gender and three utterance conditions (spontaneous speech, reading, and counting). A total of 65 undergraduate students (32 male students, 33 female students) attending universities in Daegu, South Korea participated in this study. The subjects were all in their 20s. This study used KayPENTAX's Visi-Pitch IV (Model 3950) to measure the variances of speaking fundamental frequency (SFF0) and vocal intensity (VI). As a result, this study came to the following conclusions. First, it was found that both males and females showed no significant difference in SFF0 and vocal intensity among three utterance conditions. Second, this study sought to analyze differences in the variances of SFF0 between males and females. As a result, it was found that females showed significantly higher levels of four measured variances (SFF0 $SD^{**}$, SFF0 $range^{***}$, Min $SFF0^{***}$ and Max $SFF0^{***}$) than males on spontaneous speech. However, it was found that there was no significant difference between males and females in SFF0 range on reading or in SFF0 SD and SFF0 range on counting. It was found that there was no significant difference between males and females in the level of measured variances of vocal intensity depending on utterance conditions. Finally, this study made a comparison and analysis on differences in the variances of SFF0 and vocal intensity among utterance conditions. As a result, it was found that all the measured variances of SFF0 in males were most significantly reduced depending upon spontaneous speech which was followed by reading and counting respectively (SFF0 SD: p<.001, SFF0 range: p<.05, Max SFF0: p<.05). Females however, show no significant difference in the measured variances of SFF0 depending upon three utterance conditions. It was also found that the measured variances of vocal intensity in females were most significantly reduced depending on spontaneous speech that was followed by reading and counting (VI SD: p<.001, VI range: p<.001, Min VI: p<.01 Max VI: p<.05), while males showed no significant difference in the measured variances of vocal intensity depending on three utterance conditions. In sum, these findings suggest that variances of SFF0 in males are affected by three utterance conditions, while variances of vocal intensity in females are affected by three utterance conditions.
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문제 정의
본 연구는 성별 및 발화조건별 발화기본주파수 및 음성강도의 변동 특성을 알아보기 위한 것이었다. 실험은 20대 정상 성인 65명(남성: 32명, 여성: 33명)을 대상으로 자발화, 낭독, 숫자세기에서 발화기본주파수(SFF0), 발화기본주파수 변동치의 표준편차(SFF0 SD), 발화기본주파수 변동의 범위(SFF0 range), 최대발화기본주파수(Max.
이와 같이, 말소리의 발화기본주파수 및 음성강도에 대한 연구들이 임상자료로서 활용되기 위해서는 성별이나 연령집단 뿐 아니라, 발화 자료의 형태나 다양한 발화조건에 따라서도 이루어져야 하며, 발화기본주파수 변동이나 음성강도의 변동 또한 임상 기초 자료로 매우 중요할 수 있다. 본 연구는 피험자의 성별 및 발화조건별로 발화기본주파수 변동치인 표준편차(SFF0 SD)와 범위 (SFF0 range) 그리고 음성강도 변동치인 표준편차(VI SD)와 범위(VI range)에 어떠한 차이가 있는 지를 알아보고자 하였으며, 구체적 연구 문제는 다음과 같다.
제안 방법
실험은 피험자가 의자에 편안히 앉은 상태에서 헤드셋 (AKG acoustics, C420)을 착용한 상태에서 KayPENTAX의 Visi-Pitch Ⅳ(Model 3950)를 이용하여 피험자의 발화를 실시간으로 분석하였다. 마이크는 피험자의 좌측 입 모서리에서 대각선으로 약 10cm 거리에 위치시켰으며 피험자의 음성샘플은 Visi-Pitch Ⅳ에 내장된 음도 다듬기(pitch smoothing) 기능을 3회씩 실행한 후 분석하였다. 발화조건은 자발화, 낭독, 숫자세기로 구분하였으며 구체적인 발화조건은 다음과 같다.
본 연구는 20대 대학생들을 대상으로 3가지 발화조건(자발화, 낭독, 숫자세기)에서 발화기본주파수를 측정하였고, 발화 기본주파수 및 강도 변동의 성별 및 발화조건별 특성을 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 발화기본주파수 및 음성강도는 남성 및 여성 모두 발화조건 간에 유의한 차가 나타나지 않았다.
본 연구는 연령 범위를 20대로 제한하였으나, 추후 발화기본주파수 및 음성강도 변동 연구들이 더욱 많은 피험자를 대상으로 전 연령대에 걸쳐 광범하게 이루어져야 하며, 본 연구에서는 자신을 소개하는 것으로 자발화를 분석하였고, 숫자세기의 경우 열하나 부터 스물까지 숫자를 세는 것으로 음성측정치들을 조사하였다. 그러나 발화의 내용과 특성에 따라 음성측정 결과들이 다르게 나타날 수 있다는 측면에서 여러 다양한 발화상황에서의 후속 연구들이 지속되어지길 바라며, 또한 본 연구의 발화기본주파수 및 음성강도의 변동 측정치들이 차후 자폐아, 청각장애인, 마비성말장애 환자의 단음도 평가 등과 같은 후속 연구에 폭넓게 활용되어지기를 희망한다.
본 연구는 성별 및 발화조건별 발화기본주파수 및 음성강도의 변동 특성을 알아보기 위한 것이었다. 실험은 20대 정상 성인 65명(남성: 32명, 여성: 33명)을 대상으로 자발화, 낭독, 숫자세기에서 발화기본주파수(SFF0), 발화기본주파수 변동치의 표준편차(SFF0 SD), 발화기본주파수 변동의 범위(SFF0 range), 최대발화기본주파수(Max. SFF0), 최저발화기본주파수 (Min. SFF0), 평균 음성강도(VI: Vocal Intensity), 음성강도 변동의 표준편차(VI SD), 음성강도 변동의 범위(VI range), 최대 음성강도(Max. VI), 최소음성강도(Min. VI)를 측정하였다. 연구 결과는 다음과 같다.
실험은 피험자가 의자에 편안히 앉은 상태에서 헤드셋 (AKG acoustics, C420)을 착용한 상태에서 KayPENTAX의 Visi-Pitch Ⅳ(Model 3950)를 이용하여 피험자의 발화를 실시간으로 분석하였다. 마이크는 피험자의 좌측 입 모서리에서 대각선으로 약 10cm 거리에 위치시켰으며 피험자의 음성샘플은 Visi-Pitch Ⅳ에 내장된 음도 다듬기(pitch smoothing) 기능을 3회씩 실행한 후 분석하였다.
환자의 음성문제를 치료하는 임상현장에서 음성문제를 가진 환자들을 대상으로 최적의 발성기법을 적용하고 그로 인한 효과를 검증하기 위하여 여러 음향 측정치들을 사용한다. 몇몇 연구에서는 음성과기능 환자를 대상으로 발화강도 수준을 줄이거나 제한하는 것이 치료에 효과적이었다고 보고하고 있으며, LSVT(Lee Silverman Voice Treatment)기법에서는 음성강도 수준을 높이는 훈련이 파킨슨 환자의 의사소통 기능을 향상시키는 것으로 보고하고 있다.
대상 데이터
본 연구의 대상자는 대구소재 대학에 재학 중인 만 20～28세의 정상 성인 65명(남성 32명, 여성 33명)을 대상으로 하였다. 피험자들은 흡연 경력이 없었으며 모두 정상청력을 가지고 있고, 후두질환, 폐질환, 신경계질환, 구강 및 조음기관 관련 질환은 없었다.
데이터처리
0) for windows를 활용하였다. 발화조건에 따른 발화기본주파수 및 강도 변동의 성별 간 차이는 t-test를 실시하였으며, 성별 발화기본주파수 및 강도 변동의 발화조건 간 차이는 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다.
성능/효과
SFF0(p<.001) 모두에서 여성이 남성보다 발화기본주파수의 변동이 유의하게 큰 것으로 나타났다.
VI: p 낭독 > 자기소개 순으로 음성강도 변동이 작아지는 특징이 있었다.
Pegoraro(1988) 및 Chen(2007)은 낭독 조건에서 SFF0와 SFF0 SD를 측정한 결과 여성이 남성보다 SFF0 SD가 유의하게 크기 때문에 여성이 문장에서 음도의 올림과 내림을 남성들보다 더욱 폭넓게 사용하고 있다는 점을 강조하였다. 그러나 본 실험 결과에 의하면 낭독에서의 SFF0 SD는 여성이 유의하게 더 높았지만, 숫자세기에서는 발화기본주파수 변동이 성별 간에 차이가 없었다.
그러나 음성강도 변동은 발화주파수 변동과는 반대로, 남성에게서는 유의한 차가 없었지만, 여성에게서 유의한 차가 나타났다(VI SD: p<.001, VI range: p<.001, Min.
001) 모두에서 여성이 남성보다 유의하게 큰 것으로 나타났다. 낭독에서는 4가지의 변동 측정치들 가운데, SFF0 range에서 성별 간 유의한 차가 나타나지 않았으며, 숫자세기에서는 SFF0 SD 및 SFF0 range에서 성별 간 유의한 차가 나타나지 않았다. 또한 성별 간 음성강도의 변동은 모든 발화조건과 변동 측정치들에서 유의한 차가 나타나지 않았다.
대구 소재 대학에 재학 중인 20대 대학생을 대상으로 자발 화(자기소개), 낭독(산책문단), 숫자세기(열하나에서 스물까지) 에서 발화기본주파수 및 음성강도를 측정한 결과, 남성과 여성 모두 발화조건 간에 유의한 차가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 여성의 경우, 발화기본주파수가 발화조건 간에 유의한 차가 있었다는 Zraick 등(2000)의 연구 결과와 상이하였는데, 그의 연구에서는 본 연구에서의 발화조건인 자발화, 낭독, 숫자세기 뿐 아니라, 연장발성, “음-흠”발성, “어-허”발성, 숫자 3까지 센 후 /i/ 연장발성 등의 발화조건이 포함되었기 때문이며, Zraick 등(2000)이 제시한 사후검정 결과를 자발화, 낭독, 숫자세기 만으로 검토한 결과, 여성에게서도 본 연구 결과와 마찬가지로 유의한 차이가 없었다.
둘째, 성별 간 발화기본주파수 변동은 자발화의 경우, SFF0 SD(p<.01), SFF0 range (p<.001), Max.
낭독에서는 4가지의 변동 측정치들 가운데, SFF0 range에서 성별 간 유의한 차가 나타나지 않았으며, 숫자세기에서는 SFF0 SD 및 SFF0 range에서 성별 간 유의한 차가 나타나지 않았다. 또한 성별 간 음성강도의 변동은 모든 발화조건과 변동 측정치들에서 유의한 차가 나타나지 않았다. 마지막으로, 발화조건 간 발화기본주파수 및 음성강도 변동을 비교분석한 결과, 발화기본주파수 변동은 남성의 경우, 자발화 > 낭독 > 숫자세기 순으로 유의한 차를 나타내었으나 (SFF0 SD:p<.
마지막으로, 발화조건 간 발화기본주파수 및 음성강도 변동을 비교분석한 결과, 발화기본주파수 변동은 남성의 경우, 자발화 > 낭독 > 숫자세기 순으로 유의한 차를 나타내었으나 (SFF0 SD:p<.001, SFF0 range: p<.05, Max SFF0: p 낭독> 숫자세기 순으로 유의한 차가 나타났으며(VI SD: p<.001, VI range: p<.001, Min. VI: p<.01, Max. VI: p<.05 ), 남성의 경우 유의한 차이가 없었다.
마지막으로, 성별 발화기본주파수 및 음성강도 변동이 발화 조건간에 유의한 차가 나타나는 지를 검토한 결과, 발화기본주파수 변동은 남성에게서만 유의한 차이가 나타났으며(SFF0 SD: p<.001, SFF0 range: p<.05, Max.
분석 결과, SFF0 SD는 남성의 경우, 숫자세기 37.10 ㎐, 낭독 19.57 ㎐, 자발화 16.52 ㎐의 순으로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001).
분석 결과, SFF0에서 남성의 경우 자발화는 128.94㎐, 낭독 128.62㎐, 숫자세기 131.84㎐였으며, 여성은 자발화 227.33㎐, 낭독 221.15㎐, 숫자세기는 225.96㎐였다. 또한, VI에서는 남성의 경우 자발화 61.
성별 음성강도 변동의 발화조건 간 특성을 비교한 결과는<표 6>과 같다. 분석 결과, VI SD는 남성의 경우, 숫자세기 3.45 ㏈, 낭독 3.28 ㏈, 자발화 3.26 ㏈ 순으로 나타났으며 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 그러나 여성의 경우, 숫자세기 3.
분석 결과, 낭독에서의 Min VI(p<.05)를 제외하고서는 발화조건 모두에서 남녀 간에 유의한 차이가 없었다.
분석 결과, 자발화에서는 여성이 남성보다 SFF0(p<.001), SFF0 SD(p<.01), SFF0 range(p<.001), Max.
01). 사후검정 결과, 자발화와 낭독 간에 유의한 차이를 보였다.
001). 사후검정 결과, 자발화와 숫자세기, 낭독과 숫자세기 간에 유의한 차이를 보였다.
05). 사후검정에 의한 발화조건 간 차이를 검토한 결과 자발화와 낭독, 자발화와 숫자세기 간에 유의한 차이를 보였다.
001). 사후검정에 의한 발화조건 간 차이를 분석한 결과, 자발화와 숫자세기, 낭독과 숫자세기 간에 유의한 차이를 보였다.
05). 사후검정에 의한 발화조건 간 차이를 알아본 결과 자발화와 숫자세기 간에 차이를 보였다. 여성의 경우는 숫자세기 383.
연구 결과, 아동 및 성인 남성에게서는 발화조건 간에 평균기본주파수가 유의한 차이가 없었지만, 여성에게는 유의한 차이가 있었다고 하였으며(p<.001), 여성들의 습관적인 발화기본주파수(habitual speaking fundamental frequency)를 측정하거나 정상 기준치를 해석할 때에는 많은 주의를 요한다고 하였다.
본 연구는 20대 대학생들을 대상으로 3가지 발화조건(자발화, 낭독, 숫자세기)에서 발화기본주파수를 측정하였고, 발화 기본주파수 및 강도 변동의 성별 및 발화조건별 특성을 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 발화기본주파수 및 음성강도는 남성 및 여성 모두 발화조건 간에 유의한 차가 나타나지 않았다. 둘째, 성별 간 발화기본주파수 변동은 자발화의 경우, SFF0 SD(p<.
05 ), 남성의 경우 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구에서는 남성의 경우, 발화조건에 따라 발화기본주파수 변동이 영향을 받는 반면, 여성의 경우는 음성강도 변동의 영향을 받는다는 결론을 내렸다.
본 연구의 대상자는 대구소재 대학에 재학 중인 만 20～28세의 정상 성인 65명(남성 32명, 여성 33명)을 대상으로 하였다. 피험자들은 흡연 경력이 없었으며 모두 정상청력을 가지고 있고, 후두질환, 폐질환, 신경계질환, 구강 및 조음기관 관련 질환은 없었다. 또한 MDVP(Multi-Dimensional Voice Program, Model 4305)를 이용한 3회의 기초선 검사에서 음질 측정 요소인 주파수변동률(jitter), 진폭변동률(shimmer), 소음대 배음 비(NHR)가 정상 범주에 포함되지 않은 피험자들은 본 실험 대상에서 제외하였다.
후속연구
본 연구는 연령 범위를 20대로 제한하였으나, 추후 발화기본주파수 및 음성강도 변동 연구들이 더욱 많은 피험자를 대상으로 전 연령대에 걸쳐 광범하게 이루어져야 하며, 본 연구에서는 자신을 소개하는 것으로 자발화를 분석하였고, 숫자세기의 경우 열하나 부터 스물까지 숫자를 세는 것으로 음성측정치들을 조사하였다. 그러나 발화의 내용과 특성에 따라 음성측정 결과들이 다르게 나타날 수 있다는 측면에서 여러 다양한 발화상황에서의 후속 연구들이 지속되어지길 바라며, 또한 본 연구의 발화기본주파수 및 음성강도의 변동 측정치들이 차후 자폐아, 청각장애인, 마비성말장애 환자의 단음도 평가 등과 같은 후속 연구에 폭넓게 활용되어지기를 희망한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
말소리의 기본주파수와 음성강도는 어디에 사용되는가?
말소리의 기본주파수와 음성강도와 같은 음향측정 요소들은 개인의 발화특징 뿐 아니라 건강한 음성과 병리적 음성의 진단 및 평가에 사용되는 매우 유용한 지표이다. 여러 연구들에서 정상음성과 관련된 기준치들을 보고하고 있으며, 이러한 기준치들은 여러 기능적 및 기질적 음성장애뿐 아니라 청력손실이나 신경언어장애 등과 같은 매우 다양한 의사소통장애인들의 음성 및 구어 특성을 비교하기 위한 지표로 사용된다.
정상음성과 관련된 기준치는 어디에 사용되는가?
말소리의 기본주파수와 음성강도와 같은 음향측정 요소들은 개인의 발화특징 뿐 아니라 건강한 음성과 병리적 음성의 진단 및 평가에 사용되는 매우 유용한 지표이다. 여러 연구들에서 정상음성과 관련된 기준치들을 보고하고 있으며, 이러한 기준치들은 여러 기능적 및 기질적 음성장애뿐 아니라 청력손실이나 신경언어장애 등과 같은 매우 다양한 의사소통장애인들의 음성 및 구어 특성을 비교하기 위한 지표로 사용된다.
남성과 여성의 기본주파수가 다른 이유는?
남성과 여성 후두의 해부-생리적 차이는 성별 간 음향 측정치들에 여러 차이를 일으킨다. 많은 연구자들은 남성이 여성보다 후두의 크기가 크고 성대 점막의 길이가 길기 때문에 남성이 여성보다 낮은 기본주파수를 산출한다고 하였다(Aronson & Bless, 2009; Boone 등, 2009; Colton 등, 2006; Titze, 1989). 남성과 여성의 기본주파수를 측정한 여러 연구들에서 연장발성, 낭독, 자발화 모두에서 남성의 평균기본주파수가 여성보다 낮은 것으로 보고하고 있다(Sapienza, 1997; Morris 등, 1995; Brown 등, 1993).
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