The purpose of this study was to compare the acoustic voice outcomes of children with cochlear implant to those of children with normal hearing. Participants were 41 children using unilateral cochlear implant (18 males and 23 females), and children with normal hearing from the same age and sex. Mean...
The purpose of this study was to compare the acoustic voice outcomes of children with cochlear implant to those of children with normal hearing. Participants were 41 children using unilateral cochlear implant (18 males and 23 females), and children with normal hearing from the same age and sex. Mean age of implantation was approximately 3 years old, mean duration of implant use was 4 years in CI group. Acoustic analyses were performed using MDVP of CSL. Speech samples were 3 sustained vowels, /a, i, u/. 9 parameters (F0, Fhi, Flo, Jitter, Shimmer, vF0, vAm, NHR, and SPI) were analyzed. Children with CI did not show the significant differences in those parameters after the vowel /a/ phonation. Meanwhile, there were significantly different results in F0, Fhi, vF0, and SPI after /i, u/ phonation. These results revealed that differences of voice characteristics in children with CI compare to children with NH persist regarding vowel context. It suggests that high vowels would recommend as speech samples for acoustic evaluation. Futhermore perceptual analysis and speech therapy for phonation control would be necessary for children with CI.
The purpose of this study was to compare the acoustic voice outcomes of children with cochlear implant to those of children with normal hearing. Participants were 41 children using unilateral cochlear implant (18 males and 23 females), and children with normal hearing from the same age and sex. Mean age of implantation was approximately 3 years old, mean duration of implant use was 4 years in CI group. Acoustic analyses were performed using MDVP of CSL. Speech samples were 3 sustained vowels, /a, i, u/. 9 parameters (F0, Fhi, Flo, Jitter, Shimmer, vF0, vAm, NHR, and SPI) were analyzed. Children with CI did not show the significant differences in those parameters after the vowel /a/ phonation. Meanwhile, there were significantly different results in F0, Fhi, vF0, and SPI after /i, u/ phonation. These results revealed that differences of voice characteristics in children with CI compare to children with NH persist regarding vowel context. It suggests that high vowels would recommend as speech samples for acoustic evaluation. Futhermore perceptual analysis and speech therapy for phonation control would be necessary for children with CI.
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문제 정의
, 2006). 본 연구는 비교적 어린 나이에 인공와우 이식을 받고, 이식 후 평균 4년 이상 인공와우를 사용하여 인공와우를 통한 청각적 피드백에 익숙해졌다고 판단되는 아동을 대상으로 이들의 음성 특성을 건청 아동과 비교하였다. 또한 청각장애 아동에서 모음의 종류가 음성 관련 변인에 영향을 줄 수 있는 것으로 선행연구에서 확인되었으므로(최은아, 2010; 최은아, 박한상, 2012), 본 연구에서는 세 개의 모음에 대해 분석하였다.
분석 결과 건청인과 청각장애인 모두 모음에 따라 성대의 긴장에 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 인공와우 이식 연령이 평균 3세로 비교적 조기에 인공와우이식을 받고, 평균 사용 기간이 4년 이상으로 안정적인 시기에 있다고 판단되는 아동을 대상으로 이들의 음성과 또래 아동의 음성 특성을 비교하는 것으로 목적으로 하였다. 기기를 이용한 음성 분석을 통해 두 집단의 음성 관련 변수들에서 어떤 차이가 있는지, 음성의 차이를 잘 설명하는 변수는 무엇이며, 어떤 말자료에서 차이가 있는지를 확인하였다.
제안 방법
MDVP의 설정과 조작 등은 표화영(2008)의 지침을 따랐다. MDVP의 결과치 중 기본주파수(F0), 최고기본주파수(Fhi), 최저기본주파수(Flo), 주파수변동률(Jitt), 장기기본주파수변이(vF0), 진폭변동률(Shim), 장기진폭변이(vAm), 소음대 배음 비율(NHR), 성대접촉률(SPI) 등 9개 측정치를 분석하였다.
본 연구는 인공와우 이식 연령이 평균 3세로 비교적 조기에 인공와우이식을 받고, 평균 사용 기간이 4년 이상으로 안정적인 시기에 있다고 판단되는 아동을 대상으로 이들의 음성과 또래 아동의 음성 특성을 비교하는 것으로 목적으로 하였다. 기기를 이용한 음성 분석을 통해 두 집단의 음성 관련 변수들에서 어떤 차이가 있는지, 음성의 차이를 잘 설명하는 변수는 무엇이며, 어떤 말자료에서 차이가 있는지를 확인하였다. 음성분석은 현재 임상현장에서 가장 많이 사용되고 있는 음성 분석 프로그램인 MDVP(MultiDimensional Voice Program, Key Pentax)를 사용하였고(표화영, 심현섭, 2007), 말자료는 MDVP에서 일반적으로 사용하는 /아/ 모음 외에 /이, 우/의 두 개 모음 연장발성을 추가하여 모음 문맥에 따른 차이를 살펴보았다.
본 연구는 비교적 어린 나이에 인공와우 이식을 받고, 이식 후 평균 4년 이상 인공와우를 사용하여 인공와우를 통한 청각적 피드백에 익숙해졌다고 판단되는 아동을 대상으로 이들의 음성 특성을 건청 아동과 비교하였다. 또한 청각장애 아동에서 모음의 종류가 음성 관련 변인에 영향을 줄 수 있는 것으로 선행연구에서 확인되었으므로(최은아, 2010; 최은아, 박한상, 2012), 본 연구에서는 세 개의 모음에 대해 분석하였다.
말자료는 /아, 이, 우/ 세 모음 각각을 3회 2~3초간 연장 발성하게 하였고, 3회의 측정치를 평균 내어 최종 측정값으로 하였다. 발성 시 아동에게 평소와 같은 편안한 음도와 강도로 발성하도록 지시했다.
분석한 측정치들은 5개의 음도관련 변수(F0, Fhi, Flo, Jitt, vF0)와 2개의 강도관련 변수(Shim, vAm), 그리고 2개의 음질 관련 변수(NHR, SPI)이다.
녹음 및 분석은 MDVP(Key Pentax)를 사용하였다. 언어치료실 또는 조용한 방에서 MDVP 프로그램이 내장되어 있는 컴퓨터에 외부 마이크를 연결하여 녹음을 하고 분석하였다. 외부 마이크는 Shure SM489 기종을 사용하였고, 마이크는 아동의 입에서 45도 아래쪽으로, 10cm 위치에 설치하였다.
기기를 이용한 음성 분석을 통해 두 집단의 음성 관련 변수들에서 어떤 차이가 있는지, 음성의 차이를 잘 설명하는 변수는 무엇이며, 어떤 말자료에서 차이가 있는지를 확인하였다. 음성분석은 현재 임상현장에서 가장 많이 사용되고 있는 음성 분석 프로그램인 MDVP(MultiDimensional Voice Program, Key Pentax)를 사용하였고(표화영, 심현섭, 2007), 말자료는 MDVP에서 일반적으로 사용하는 /아/ 모음 외에 /이, 우/의 두 개 모음 연장발성을 추가하여 모음 문맥에 따른 차이를 살펴보았다. 이러한 발성 유형과 관련된 변수들이 모음에 따라 다른 것으로 분석된 것을 반영하여 음성 평가나 음성 분석 시 적어도 모음 사각도의 극단에 위치한 /아, 이, 우/ 세 개 모음이 고려되어야 함을 알 수 있다.
대상 데이터
연구대상 아동은 만 6세~12세의 인공와우이식 받은 청각장애 아동(cochlear implanted children, CI)과 건청 아동(normal hearing children, NH) 각각 41명으로 총 82명이며, 남녀의 비율은 18:23이다. CI 아동은 선천성 심도청각장애(평균 역치 90dB 이상)로 인공와우 이식 나이가 4세 이하며, 인공와우이식 후 4년 이상 경과하였고, 청각장애 외의 다른 장애는 보고되지 않은 아동을 대상으로 하였다. 인공와우 이식 아동에 대한 정보는 <표 1>과 같다.
CI 아동 41명 모두 인공와우 착용 후의 교정 청력이 20~30dB 수준이었고, 양이 인공와우는 없었으며 인공와우 반대쪽에 보청기를 착용한 아동은 남자 11명, 여자 17명이었다. NH 아동은 인공와우 이식 아동과 연령 및 성별을 맞춘 아동으로, 사전 검사에서 수용 및 표현 어휘력 검사(REVT: 김영태 외, 2009), 조음음운 발달 검사(U-TAP: 김영태, 신문자, 2004), 말지각 검사(YBPB: 윤미선, 2006) 결과 정상 범주에 속하며 평가 중 청지각적으로 음성에 문제가 없는 것으로 파악된 아동으로 선정하였다. 말지각 검사는 2음절 단어를 보기가 없는 상황(open set)에서 듣고 따라 말하도록 제시하였다.
연구대상 아동은 만 6세~12세의 인공와우이식 받은 청각장애 아동(cochlear implanted children, CI)과 건청 아동(normal hearing children, NH) 각각 41명으로 총 82명이며, 남녀의 비율은 18:23이다. CI 아동은 선천성 심도청각장애(평균 역치 90dB 이상)로 인공와우 이식 나이가 4세 이하며, 인공와우이식 후 4년 이상 경과하였고, 청각장애 외의 다른 장애는 보고되지 않은 아동을 대상으로 하였다.
언어치료실 또는 조용한 방에서 MDVP 프로그램이 내장되어 있는 컴퓨터에 외부 마이크를 연결하여 녹음을 하고 분석하였다. 외부 마이크는 Shure SM489 기종을 사용하였고, 마이크는 아동의 입에서 45도 아래쪽으로, 10cm 위치에 설치하였다. MDVP의 설정과 조작 등은 표화영(2008)의 지침을 따랐다.
, 2002). 이러한 연구와 비교하여 본 연구 대상은 상대적으로 인공와우 이식 나이가 어리고, 인공와우의 사용 기간은 길었다. 이러한 차이가 모음 /아/에서 건청 아동과 차이를 보이지 않은 이유가 될 것이다.
데이터처리
각 모음에 대해 음성 측정치를 종속 변수로 하고, 집단을 독립변수로 하여 일원분산분석을 실시하였다. 집단은 인공와우 남자아동(CI-M), 인공와우 여자아동(CI-F), 건청 남자아동(NH-M), 건청 여자아동(NH-F)의 4개 집단을 비교하였으며 LSD 분석으로 사후검정을 실시하였다.
각 모음에 대해 음성 측정치를 종속 변수로 하고, 집단을 독립변수로 하여 일원분산분석을 실시하였다. 집단은 인공와우 남자아동(CI-M), 인공와우 여자아동(CI-F), 건청 남자아동(NH-M), 건청 여자아동(NH-F)의 4개 집단을 비교하였으며 LSD 분석으로 사후검정을 실시하였다.
이론/모형
외부 마이크는 Shure SM489 기종을 사용하였고, 마이크는 아동의 입에서 45도 아래쪽으로, 10cm 위치에 설치하였다. MDVP의 설정과 조작 등은 표화영(2008)의 지침을 따랐다. MDVP의 결과치 중 기본주파수(F0), 최고기본주파수(Fhi), 최저기본주파수(Flo), 주파수변동률(Jitt), 장기기본주파수변이(vF0), 진폭변동률(Shim), 장기진폭변이(vAm), 소음대 배음 비율(NHR), 성대접촉률(SPI) 등 9개 측정치를 분석하였다.
녹음 및 분석은 MDVP(Key Pentax)를 사용하였다. 언어치료실 또는 조용한 방에서 MDVP 프로그램이 내장되어 있는 컴퓨터에 외부 마이크를 연결하여 녹음을 하고 분석하였다.
성능/효과
42Hz로, 사후분석 결과 Fhi와 마찬가지로 CI 남자 아동의 Flo가 NH 남녀 아동의 Flo에 비해 유의하게 높았다. CI 여자 아동의 Flo 또한 NH 남녀 집단의 Flo에 비해 유의하게 높았다.
Fhi는 CI 남자 아동과 NH 남자 아동이 각각 338.61Hz와 283.61Hz, CI 여자 아동과 NH 여자 아동이 318.60Hz와 288.66Hz로, 사후분석 결과 CI 남자 아동의 Fhi가 NH 남녀 모든 집단에 비해 유의하게 높았고, CI 여자 아동의 Fhi 또한 NH 남녀 모든 집단의 Fhi에 비해 유의하게 높았다.
Flo는 CI 남자 아동과 NH 남자 아동이 각각 284.85Hz와 252.15Hz, CI 여자 아동과 NH 여자아동이 각각 277.82Hz, 256.42Hz로, 사후분석 결과 Fhi와 마찬가지로 CI 남자 아동의 Flo가 NH 남녀 아동의 Flo에 비해 유의하게 높았다. CI 여자 아동의 Flo 또한 NH 남녀 집단의 Flo에 비해 유의하게 높았다.
연구 결과 저모음 /아/에서 인공와우 아동은 건청 아동과 9개 측정치 모두에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 고모음 /이/와 /우/에서 인공와우 아동은 기본주파수(F0), 최고기본주파수(Fhi), 장기기본주파수변이(vF0), 성대접촉률(SPI)에서 건청 아동과 유의한 차이를 보였고, 반면 주파수변동률(Jitt), 진폭변동률(Shim), 장기진폭변이(vAm), 소음 대 배음 비율(NHR)에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.
이러한 차이가 모음 /아/에서 건청 아동과 차이를 보이지 않은 이유가 될 것이다. 그러나 본 연구 결과 인공와우 아동들은 고모음 /이/와 /우/에 대해서는 음도 관련 변인인 F0, Fhi, vF0와 성대접촉의 정도를 보여주는 SPI에서 건청 아동과 유의한 차이가 있었다. 이는 인공와우 아동들이 저모음 /아/를 발성할 때 보다 /이/나 /우/와 같은 고모음의 연장 발성 시, 적절한 음도 조절에 어려움이 있고 성대의 접촉이 건청 아동보다 강하게 이루어짐을 의미한다.
모음 /아/에서 F0, Fhi, Flo, vF0, vAm는 남녀 아동 모두 CI 아동이 NH 아동보다 높은 측정치를 보인 반면에 Jitt, Shim, NHR, SPI에서는 CI 아동이 NH 아동보다 낮은 측정치를 보였다. 그러나 9개 측정치 모두에서 CI 아동과 NH 아동 사이에 유의한 차이를 보이지는 않았다.
분산분석 결과 F0, Fhi, vF0, SPI 측정치에서 집단 간 유의한 차이가 나타났다(F=2.94, p<.05; F=4.41, p<.05; F=11.38, p<.001; F=6.61, p<.001).
분산분석 결과 F0, Flo, Fhi, vF0, SPI 측정치에서 집단 간 유의한 차이가 나타났다(F=4.17, p<.05; F=5.17, p<.001; F=3.95, p<.05; F=4.23, p<.05; F=3.01, p<.05).
55Hz로 남녀 아동 모두 CI 아동의 F0가 NH 아동의 F0보다 높았다. 사후 분석 결과 남자 아동은 CI 아동이 NH보다 유의하게 높았으나 여자 아동에서는 CI 아동과 NH 아동 간에 유의한 차이는 없었다.
40이었다. 사후분석 결과 CI 남녀 아동은 NH 남녀 아동에 비해 유의하게 낮았다.
41%로 나타났다. 사후분석 결과 CI 남자 아동은 다른 세 집단에 비해 유의하게 높았고, CI 여자 아동도 NH 여자 아동에 비해 유의하게 높았다.
59였다. 사후분석 결과 남자 아동과 여자 아동 모두 CI 아동의 SPI가 NH 아동의 SPI에 비해 유의하게 낮았다.
68%로 나타났다. 사후분석 결과 남자 아동의 경우 CI 아동의 vF0가 NH 아동의 vF0에 비해 유의하게 높았으며 여자 아동의 경우에는 CI 아동의 vF0가 NH 아동의 vF0보다 높았으나 유의한 차이는 없었다.
연구 결과 저모음 /아/에서 인공와우 아동은 건청 아동과 9개 측정치 모두에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 고모음 /이/와 /우/에서 인공와우 아동은 기본주파수(F0), 최고기본주파수(Fhi), 장기기본주파수변이(vF0), 성대접촉률(SPI)에서 건청 아동과 유의한 차이를 보였고, 반면 주파수변동률(Jitt), 진폭변동률(Shim), 장기진폭변이(vAm), 소음 대 배음 비율(NHR)에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.
장기변동지수인 vF0와 vAm을 비교하여 보면, 음도 관련 변인인 vF0는 집단 간 유의한 차이가 있었으나 강도 관련 변인인 vAm은 유의한 차이를 보이지 않았다. 이는 인공와우 이식 후 음성 조절에서 강도 조절을 먼저, 쉽게 하고 음도 조절은 상대적으로 어려워 한다는 선행연구 결과와 일치한다(Allegro et al, 2010; Campisi et al.
후속연구
본 연구는 기기를 이용하여 인공와우 아동의 음성 특성을 비교하는 것을 목적으로 하였으므로, 대상자의 청지각적 음성 평가는 다루지 않았으나, 이는 대상자의 전반적인 음성 특성을 파악하는 데에 제한점이 될 수 있다. 따라서 후속 연구를 통해 청지각적 평가에 의한 인공와우 아동의 음성 특성이 제시되기를 기대한다.
음성 특성의 비교에는 기기를 이용한 평가 외에 청지각적 평가가 중요한 부분을 차지한다. 본 연구는 기기를 이용하여 인공와우 아동의 음성 특성을 비교하는 것을 목적으로 하였으므로, 대상자의 청지각적 음성 평가는 다루지 않았으나, 이는 대상자의 전반적인 음성 특성을 파악하는 데에 제한점이 될 수 있다. 따라서 후속 연구를 통해 청지각적 평가에 의한 인공와우 아동의 음성 특성이 제시되기를 기대한다.
또한 감각신경성 청각장애인이 기본주파수의 조절에 어려움이 있으며 특히 음도를 유지하는 것을 더 어려워한다는 연구 결과에도 부합한다(Lee, 2012). 본 연구를 통해 조기에 인공와우 이식을 받은 청각장애 아동이 건청 아동과 유사한 음성 특성을 보일 가능성을 확인 할 수 있었으며, 이는 조기진단과 조기중재의 필요성을 뒷받침하는 자료가 될 것이다. 그러나 말자료에 따라 음성 특성에서 건청 아동과 차이를 보였으므로 인공와우 아동의 음성 분석 시에는 다양한 말자료를 사용할 필요성이 있는 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
청각장애인의 음성 이상은 무엇에 기인한 것인가?
청각장애인의 음성 이상은 일차적으로 발성 기관의 기질적 이상이 원인이 아니라 청각적 피드백의 제한에서 기인한 것이다(윤미선, 2012). 그러므로 인공와우를 통해 청각적 피드백을 제공함으로써 심도청각장애인의 청지각 능력의 상승 뿐 아니라 농음성(deaf voice)이라 일컬어지는 음성 특성도 개선되기를 기대하게 되었다.
음성으로 의미를 명확하게 전달하기 위한 필수조건은?
음성은 의사소통을 하는 데 가장 효과적인 방법 중 하나며 음성으로 의미를 명확하게 전달하기 위해서는 정상적인 호흡, 발성, 조음 등이 필수적이다. 그러므로 기질적 혹은 알 수 없는 원인으로 호흡, 발성, 조음 패턴이 정상적으로 나타나지 않으면 말명료도(intelligibility)가 낮아져서 청자에게 의미를 전달하는 것이 어려워질 수 있다.
청각장애인의 음질 특성은?
청력 손실이 90dB 이상인 심도(profound) 이상의 청각장애인의 경우 발성 기제의 조절이 원활하지 못하여 음도가 높은 가성발성을 함으로써 성대진동이 충분하게 일어나지 못 할 수 있다. 또는 음도와 강도의 자연스런 조절이 어려워 변이가 심하게 나타나고 너무 크거나 작은 강도로 말하며, 거칠고 쥐어짜는 것과 같은 음질 특성을 보인다(윤미선, 2004; 허명진, 정옥란, 1997; Bolfan-Stosic & Simunjak, 2007; Boone et al., 2005; Higgins et al.
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