선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- EGG는 성대의 크기 및 장력, 그리고 성대내의 물질에 의해 영향을 받으므로[15], 본 연구에서는 EGG 기록에서 외부적인 영향을 최소화시키기 위하여 검사대상자들에게 성대내의 이물질을 제거하기 위하여 충분한 물을 섭취하고 검사에 임하도록 하였다. 또한 EGG 파형의 왜곡은 EGG 신호의 스펙트럼 패턴에 영향을 미치므로[16] EGG 측정에 있어 전극의 간격 및 위치를 매번 조정하여 EGG 신호의 진폭이 균일하게 기록되도록 주의하여 신호를 기록하였다.
- 이 연구의 목적은 EGG 신호의 스펙트럼 기울기를 주파수영역 및 성별에 따라 분석하여 성문전도 파형의 스펙트럼 기울기 특성을 밝히는 것이다.
제안 방법
- EGG 신호의 스펙트럼 기울기를 주파수 구간에 따라 분석하고 성별의 따른 차이를 평가하였다. EGG 기본주파수를 기준으로 0~4 옥타브 구간을 전체주파수 구간, 0~2 옥타브 구간을 저주파수구간, 2~4 옥타브 구간을 고주파수 구간으로 하여 스펙트럼 기울기를 분석하였다. 남성과 여성 모두에서 고주파수영역이 저주파수영역에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났으며 고주파수 구간은 전체 주파수 구간에 비하여 스펙트럼 기울기가 유의하게 높게 나타났다.
- 스펙트럼 분석을 위하여 신호를 FIR 대역통과필터(1 Hz~5 kHz)로 처리하였다. EGG 스펙트럼 기울기 분석은 3 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계로 EGG 신호를 FFT 분석으로 주파수영역에서 파워 스펙트럼을 구하였다.
- EGG 신호의 스펙트럼 기울기를 주파수 구간에 따라 분석하고 성별의 따른 차이를 평가하였다. EGG 기본주파수를 기준으로 0~4 옥타브 구간을 전체주파수 구간, 0~2 옥타브 구간을 저주파수구간, 2~4 옥타브 구간을 고주파수 구간으로 하여 스펙트럼 기울기를 분석하였다.
- 기록된 전류 신호는 PC에서 Adobe SoundBooth CS4® (Adobe, USA)를 사용하여 48 kHz 샘플링율과 16비트 분해능으로 양자화시켜 wav 포맷의 파일로 저장하였다. EGG 증폭기는 신호잡음 억제 및 검사참여자의 전기안전을 위하여 외장 배터리로 구동하였다. EGG 신호 획득을 위한 시스템의 구성을 Fig.
- 성대의 진동을 기록하기 위한 EGG 측정장치는 EGG-Amp(PhysioLab, Korea)를 사용하였다. 갑상연골 부위의 목 양측 피부에 탄력밴드를 이용하여 두 개의 동심원 전극을 부착하고 전극 사이의 임피던스 변화를 기록하기 위하여 전극에 고정 강도의 고주파수 전압을 인가하여 전류를 측정하였다. 검사참여자에게 안정상태를 유지하면서 3초간 /a/를 지속적으로 발성하도록 지시하고 EGG를 기록하였다.
- 갑상연골 부위의 목 양측 피부에 탄력밴드를 이용하여 두 개의 동심원 전극을 부착하고 전극 사이의 임피던스 변화를 기록하기 위하여 전극에 고정 강도의 고주파수 전압을 인가하여 전류를 측정하였다. 검사참여자에게 안정상태를 유지하면서 3초간 /a/를 지속적으로 발성하도록 지시하고 EGG를 기록하였다. 기록된 전류 신호는 PC에서 Adobe SoundBooth CS4® (Adobe, USA)를 사용하여 48 kHz 샘플링율과 16비트 분해능으로 양자화시켜 wav 포맷의 파일로 저장하였다.
- 기록된 전류 신호는 PC에서 Adobe SoundBooth CS4® (Adobe, USA)를 사용하여 48 kHz 샘플링율과 16비트 분해능으로 양자화시켜 wav 포맷의 파일로 저장하였다.
- 첫 번째 단계로 EGG 신호를 FFT 분석으로 주파수영역에서 파워 스펙트럼을 구하였다. 두 번째 단계는 파워스펙트럼 피크들을 전체 주파수대역에서 검출하였다. 세 번째 단계는 주파수 영역별로 스펙트럼 기울기를 최소자승오차법으로 분석하였다.
- EGG는 성대의 크기 및 장력, 그리고 성대내의 물질에 의해 영향을 받으므로[15], 본 연구에서는 EGG 기록에서 외부적인 영향을 최소화시키기 위하여 검사대상자들에게 성대내의 이물질을 제거하기 위하여 충분한 물을 섭취하고 검사에 임하도록 하였다. 또한 EGG 파형의 왜곡은 EGG 신호의 스펙트럼 패턴에 영향을 미치므로[16] EGG 측정에 있어 전극의 간격 및 위치를 매번 조정하여 EGG 신호의 진폭이 균일하게 기록되도록 주의하여 신호를 기록하였다.
- 많은 연구자들이 음성의 질을 평가하기 위한 방법의 일환으로 스펙트럼 분석을 통하여 음성신호의 특성을 연구하였다. 특히 성문음은 음성의 인식에 직접적인 효과를 가짐으로 많은 연구들이 성문음의 스펙트럼 분석에 집중해 왔다[16].
- 본 연구에서는 EGG 신호의 스펙트럼 기울기 분석을 저주파수구간(0~2 octave)과 고주파수구간(2~4 octave)로 나누어 수행하였다. 두 영역에서 스펙트럼 기울기는 동일하지 않았으며 고주파수 구간이 저주파수 구간에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났다.
- 두 번째 단계는 파워스펙트럼 피크들을 전체 주파수대역에서 검출하였다. 세 번째 단계는 주파수 영역별로 스펙트럼 기울기를 최소자승오차법으로 분석하였다. 주파수 영역의 분석구간은 2 옥타브 범위로 저주파수(0~2 옥타브)와 고주파수(2~4 옥타브)로 구분하였다.
- 5초 구간을 분리하여 사용하였다. 스펙트럼 분석을 위하여 신호를 FIR 대역통과필터(1 Hz~5 kHz)로 처리하였다. EGG 스펙트럼 기울기 분석은 3 단계로 진행하였다.
- 1에 제시하였다. 음성신호를 획득하기 위하여 검사참여자가 3초 동안 /a/를 발성하는 동안 입으로부터 10 cm 거리에서 마이크를 사용하여 음성을 기록하였다. 채집된 EGG 신호와 음성 신호는 PC의 스테레오 오디오 단자의 좌측과 우측에 연결하여 PC에 저장하였다.
- 세 번째 단계는 주파수 영역별로 스펙트럼 기울기를 최소자승오차법으로 분석하였다. 주파수 영역의 분석구간은 2 옥타브 범위로 저주파수(0~2 옥타브)와 고주파수(2~4 옥타브)로 구분하였다.
- EGG 스펙트럼 기울기 분석은 3 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계로 EGG 신호를 FFT 분석으로 주파수영역에서 파워 스펙트럼을 구하였다. 두 번째 단계는 파워스펙트럼 피크들을 전체 주파수대역에서 검출하였다.
대상 데이터
- EGG 측정에 참여한 연구대상자는 남자 50명 여자 40명이다. 이 연구의 프로토콜은 동아대학교병원 기관심의위원회(IRB)의 규정에 따라 진행되었으며, 모든 참가자에게 측정방법 및 목적에 대한 설명을 하고 서면으로 동의서를 받았다.
- Configuration of the EGG signals aquisition. The system to measure EGG signals consists of four parts; EGG-amp, PC, battery, and electrodes.
- 기록된 데이터는 MATLAB® R2010a (MathWorks, USA)를 사용하여 분석하였으며, EGG 신호의 안정적인 영역에서 0.5초 구간을 분리하여 사용하였다.
- 성대의 진동을 기록하기 위한 EGG 측정장치는 EGG-Amp(PhysioLab, Korea)를 사용하였다. 갑상연골 부위의 목 양측 피부에 탄력밴드를 이용하여 두 개의 동심원 전극을 부착하고 전극 사이의 임피던스 변화를 기록하기 위하여 전극에 고정 강도의 고주파수 전압을 인가하여 전류를 측정하였다.
데이터처리
- 이 연구에서 상관분석 및 평균 비교를 위한 통계적 유의성 검정은 SPSS® 18 (IBM, USA)을 사용하여 수행하였다.
- 이 연구에서 상관분석 및 평균 비교를 위한 통계적 유의성 검정은 SPSS® 18 (IBM, USA)을 사용하여 수행하였다. 주파수 영역 및 성별에 따른 EST의 차이는 독립표본 t-test를 사용하여 평균 차이를 검정하였다.
성능/효과
- 2에서 직선은 스펙트럼 피크의 회귀선이다. EGG신호의 스펙트럼 피크는 주파수 증가에 따라 일정한 기울기로 감소하는 특징을 보인반면 음성신호의 스펙트럼 피크는 포만트 특성에 의하여 변동이 불규칙적으로 나타났다. EGG신호의 스펙트럼 패턴은 선형 또는 로그 스케일의 주파수에 대하여 분석할 수 있다.
- 전체 주파수구간과 고주파수 구간에서는 여성이 남성보다 스펙트럼 기울기가 유의하게 크게 나타났으며, 저주파수 영역에서는 성별에 따른 차이가 없었다. 그리고 남녀 모두 전체 주파수 구간에 비하여 저주파수 구간에서는 EST 차이의 통계적 유의성이 없었으나 고주파수 구간에서는 유의한 차이를 보였다(Table 2).
- EGG 기본주파수를 기준으로 0~4 옥타브 구간을 전체주파수 구간, 0~2 옥타브 구간을 저주파수구간, 2~4 옥타브 구간을 고주파수 구간으로 하여 스펙트럼 기울기를 분석하였다. 남성과 여성 모두에서 고주파수영역이 저주파수영역에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났으며 고주파수 구간은 전체 주파수 구간에 비하여 스펙트럼 기울기가 유의하게 높게 나타났다. 전체주파수 구간 및 고주파수 구간에서 여성이 남성에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 높게 나타났으며 저주파수 구간에서는 차이가 없었다.
- 본 연구에서는 EGG 신호의 스펙트럼 기울기 분석을 저주파수구간(0~2 octave)과 고주파수구간(2~4 octave)로 나누어 수행하였다. 두 영역에서 스펙트럼 기울기는 동일하지 않았으며 고주파수 구간이 저주파수 구간에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났다. 이러한 결과는 EGG 스펙트럼 기울기가 최소 두 개 이상의 성분을 갖고 있음을 보여주며, 전체주파수구간에서 스펙트럼 기울기를 사용하는 것보다 주파수 구간을 나누어 스펙트럼 기울기를 분석하는 것이 더 유용함을 의미한다.
- 3에서 선형 주파수 스케일에서는 주파수 증가에 따라 파워스펙트럼 피크의 분포가 저주파수에서는 전체 회귀선보다 기울기가 크고 고주파수에서는 기울기가 작았다. 반면 로그 주파수 스케일에서는 전체 회귀선에 비하여 저주파수에서는 기울기가 작고 고주파수에서는 크게 나타났다
- 전체주파수 구간 및 고주파수 구간에서 여성이 남성에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 높게 나타났으며 저주파수 구간에서는 차이가 없었다. 이러한 결과는 EGG 스펙트럼 기울기가 최소 두 가지 이상의 성분을 가지고 있으며 주파수 분석 구간을 분리하여 분석하는 것이 성대의 진동 특성을 연구하는데 유용함을 보여준다.
- 두 영역에서 스펙트럼 기울기는 동일하지 않았으며 고주파수 구간이 저주파수 구간에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났다. 이러한 결과는 EGG 스펙트럼 기울기가 최소 두 개 이상의 성분을 갖고 있음을 보여주며, 전체주파수구간에서 스펙트럼 기울기를 사용하는 것보다 주파수 구간을 나누어 스펙트럼 기울기를 분석하는 것이 더 유용함을 의미한다.
- 4에 제시하였다. 전체 구간의 EST에 비하여 저주파수 구간의 EST가 낮고 고주파수 구간의 EST가 높게 나타났다. 각 구간에서 스펙트럼 기울기를 성별로 나누어 비교하여 Table 2에 제시하였다.
- 각 구간에서 스펙트럼 기울기를 성별로 나누어 비교하여 Table 2에 제시하였다. 전체 주파수구간과 고주파수 구간에서는 여성이 남성보다 스펙트럼 기울기가 유의하게 크게 나타났으며, 저주파수 영역에서는 성별에 따른 차이가 없었다. 그리고 남녀 모두 전체 주파수 구간에 비하여 저주파수 구간에서는 EST 차이의 통계적 유의성이 없었으나 고주파수 구간에서는 유의한 차이를 보였다(Table 2).
- 남성과 여성 모두에서 고주파수영역이 저주파수영역에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 크게 나타났으며 고주파수 구간은 전체 주파수 구간에 비하여 스펙트럼 기울기가 유의하게 높게 나타났다. 전체주파수 구간 및 고주파수 구간에서 여성이 남성에 비하여 EGG 스펙트럼 기울기가 높게 나타났으며 저주파수 구간에서는 차이가 없었다. 이러한 결과는 EGG 스펙트럼 기울기가 최소 두 가지 이상의 성분을 가지고 있으며 주파수 분석 구간을 분리하여 분석하는 것이 성대의 진동 특성을 연구하는데 유용함을 보여준다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.