[논문]한국어 자연발화 음성코퍼스의 연령별 모음 포먼트 비교 연구

김순옥; 윤규철

doi:10.13064/ksss.2015.7.3.065

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The purpose of this study is to extract the first two vowel formant frequencies of the forty speakers from the Seoul corpus[8] and to compare them by the age and sex. The results showed that the vowel formants showed similar patterns between male and female speakers. All the vowels in each age group...

The purpose of this study is to extract the first two vowel formant frequencies of the forty speakers from the Seoul corpus[8] and to compare them by the age and sex. The results showed that the vowel formants showed similar patterns between male and female speakers. All the vowels in each age group and all the age groups in each vowel had main effects on either of the formant frequencies. Whereas in English, the vowel space of the older age group moved slightly to the upper right side relative to the younger group, the location of the vowel spaces of the Korean vowels were not as consistent.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 지금까지 거의 연구가 이루어지지 않았던 한국어 자연발화 음성의 모음 포먼트를 10대부터 20대, 30대, 40대에 이르기까지 연령대별로 그 양상을 살펴보고자 하며, 남성과 여성에 있어서 그 양상의 차이가 있는지도 살펴보고자 한다.
본 연구에서는 분석 대상으로 서울 코퍼스의 40명 전원을 대상으로 삼았으며, 남성과 여성 각각에 대하여 연령대에 따른 모음 포먼트 분포를 살펴 보았다.
본 연구에서는 한국어 자연발화 음성의 남성과 여성 모음포먼트를 연령대별로 10대, 20대, 30대, 40대에 걸쳐 살펴보기 위해 서울코퍼스를 대상으로 두 모음 포먼트를 추출하여 비교 분석하였다. 분석을 통해 밝혀진 사실은 다음과 같다.

가설 설정

프랏에서 추천하는 대로 여성의 포먼트를 추출할 때에는 최대 포먼트 값을 5,500Hz로, 남성의 포먼트를 추출할 때에는 최대 포먼트 값을 5,000Hz로 설정하였고 프랏의 디폴트 포먼트 측정 알고리즘인 Burg 방식을 사용하였다. 10대인 화자들을 포함하는 관계로 이들의 키와 몸무게가 성도 길이를 반영한다고 가정하고 포먼트 값에 영향을 미치는지도 통계적으로 조사하였다.

제안 방법

남성의 경우와 마찬가지로, 여성의 각 연령별 집단에 대하여 조음 위치에 따른 모음들이 두 포먼트에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 반복측정 일원 분산분석과 사후분석을 실시하여 에 나타내었다.

대상 데이터

한국어 자연발화 음성코퍼스(이하 서울 코퍼스)는 [8]에서 배포하는 코퍼스로 연령별로는, 10대, 20대, 30대, 40대의 서울 지역 화자가 각각 10명씩 총 40명으로 구성되어 있다. 각 연령대에는 남녀 각각 5명씩으로 구성되어 있다. 화자별로 약 1시간 가량의 인터뷰가 녹음되어 있으며, 주제는 일상적인 얘기에서 정치, 경제, 사회, 문화 등 다양한 내용을 다루고 있다.
분석할 자료는 프랏 스크립트를 통해 서울 코퍼스의 레이블 파일과 음성 파일을 이용하여 추출하였다. 이 스크립트는 음소층과 어절층, 발화층으로부터 해당 모음의 두 포먼트 값을 모음의 정중앙 위치에서 추출해낸다.

데이터처리

각 모음과 연령집단이 포먼트에 미치는 영향을 통계적으로 알아보기 위하여 알(R, ver. 3.2.0)을 사용하여 반복측정 일원 분산분석과 사후분석을 시행하였다. 신뢰구간은 95%로 정하였고 유의미한 경우 기호 *로 표시하였다.
남성의 각 연령별 집단에 대하여 조음 위치에 따른 모음들이 두 포먼트에 영향을 미치는지 살펴보기 위하여 반복측정 일원 분산분석을 시행하였고 그후 집단별 차이를 알아보기 위하여 사후분석을 실시하였다. 그 결과를 <표 3>에 나타내었다.
다음으로 각 모음에 대하여 4개의 연령집단이 모음 포먼트에 영향을 미치는지 알아보기 위하여, 마찬가지로 반복측정 일원 분산분석과 사후분석을 시행하였고 그 결과와 이에 따른 산점도를 각각 과 에 나타냈다.
04)을 사용하여 작성하였다. 모음 포먼트 값들의 평균과 표준편차를 표로 제시한 후, 그림으로는 표준편차 산점도를 이용하였다. 표준편차 산점도는 특정 표준편차의 비율 내에 속하는 모음 자료들에 대하여 타원형으로 그 분포를 표시하는 방법으로 모음 포먼트 값을 표현하는 데에 적합한 방식이다.
이번에는 각 모음에 대하여 4개의 연령집단이 모음 포먼트에 영향을 미치는지 알아보기 위하여, 연령대를 요인으로 하여 반복측정 일원 분산분석과 사후분석을 시행하였고 그 결과는 에 나타냈다.

이론/모형

모음 포먼트 분포를 나타내는 산점도는 프랏(Praat, ver. 5.4.04)을 사용하여 작성하였다. 모음 포먼트 값들의 평균과 표준편차를 표로 제시한 후, 그림으로는 표준편차 산점도를 이용하였다.
이 스크립트는 음소층과 어절층, 발화층으로부터 해당 모음의 두 포먼트 값을 모음의 정중앙 위치에서 추출해낸다. 프랏에서 추천하는 대로 여성의 포먼트를 추출할 때에는 최대 포먼트 값을 5,500Hz로, 남성의 포먼트를 추출할 때에는 최대 포먼트 값을 5,000Hz로 설정하였고 프랏의 디폴트 포먼트 측정 알고리즘인 Burg 방식을 사용하였다. 10대인 화자들을 포함하는 관계로 이들의 키와 몸무게가 성도 길이를 반영한다고 가정하고 포먼트 값에 영향을 미치는지도 통계적으로 조사하였다.

성능/효과

넷째, 영어의 경우는 연령이 많은 집단의 모음 공간이 우측 상방으로 이동하는 경향을 보였으나, 한국어의 경우는 정해진 유형은 없었고, 모음 종류에 따라 다른 양상을 보였다.
둘째, 남성과 여성 모두 각 모음에 대하여 연령대별로 비교 분석한 결과, 두 모음 포먼트 모두를 고려하면 모든 연령 집단이 차이가 있는 것으로 나타났다.
셋째, 모음 포먼트의 산점도를 보면, 남성 10대의 경우 /i, e/모음의 분포와 /ə/ 모음의 위치에 있어서 다른 연령대와 다소 차이를 보였다.
첫째, 남성과 여성 모두의 경우 연령대별로 각 모음이 모음 포먼트에 영향을 미치는 정도에는 다소 차이가 있었지만, 두 모음 포먼트 전체를 고려하면 모든 모음 집단에 있어서 서로 차이가 있는 것으로 나타났다.
표에서 보듯이 남성 /ʊ/ 모음의 제1포먼트와 여성 /æ/ 모음의 제2포먼트만을 제외한 모든 경우, 95% 신뢰구간에서 모두 유의미한 차이(*로 표시)를 보이는 것으로 나타난다.
이번에는 각 모음에 대하여 4개의 연령집단이 모음 포먼트에 영향을 미치는지 알아보기 위하여, 연령대를 요인으로 하여 반복측정 일원 분산분석과 사후분석을 시행하였고 그 결과는 <표 4>에 나타냈다. 표에서 보듯이 제1포먼트에 있어서는 /a/ 모음을 제외한 모든 모음에서 한 쌍씩 차이가 없는 집단이 나타나고 있으며, 제2포먼트에 있어서는 /e, o, u, ɨ/ 모음에서 각각 한 쌍씩 차이가 없는 집단이 나타났다. 각 연령집단의 포먼트 분포를 한 눈에 알아보기 위해 <표 4>의 사후분석 결과를 산점도로 나타내보면 <그림 3>과 같다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	모음 포먼트 연구에서 성도의 길이라는 요인을 제거하고 연령 요인만 살펴보기 힘든 이유는 무엇인가?	연령에 따른 모음 포먼트 연구에서 성도의 길이라는 요인을 제거하고 순수하게 연령 요인만을 살펴보기는 쉽지 않다. 그러기 위해서는 성도 길이에 있어 차이가 없고 연령 차이가 나는 둘 이상의 집단을 구해야 하기 때문인데, 화자의 성도 길이 혹은 체격을 측정하여 제시한 연구가 거의 없기 때문이다. 특히 왕성한 성장기에 있는 10대 화자를 포함한 연구는 성도의 길이 요인과 연령 요인이 상호작용을 할 가능성이 있으므로 보다 주의를 기울일 필요가 있다.
	벅아이 코퍼스가 성도 길이 요인이 영향을 미치지 않는다고 봐도 무방한 이유는 무엇인가?	<그림 1>은 남성(좌측 패널)과 여성(우측 패널)의 30대 이하(검은 실선) 대 40대 이상(붉은 점선)의 포먼트 분포를 [6]의 연구를 바탕으로 다시 그린 것이다. 벅아이 코퍼스의 경우 10대 화자를 포함하고 있지 않은 것으로 알려져 있으므로 <그림 1>에서 성도 길이 요인은 영향을 미치지 않는다고 봐도 무방할 것이다. 따라서 이 경우 연령이 증가함에 따라 포먼트 값이 다소 감소하여 모음 공간이 우측 상방으로 다소 이동하는 것을 볼 수 있다.
	모음 포먼트 연구를 수행할 때 고려해야 할 점 중 하나는 무엇인가?	모음 포먼트의 연령에 따른 연구를 수행할 때에 고려해야 할 점 중에 하나는 신체 발육의 정도에 따른 성도의 길이이다. 대체로 남성과 여성의 모음 포먼트를 비교해 보면, 여성의 성도가 짧음으로 인해서 포먼트 값이 증가하게 되어 남성의 모음 공간보다 상대적으로 이동한 모양을 보이게 된다.

참고문헌 (8)

Peterson, G. & Barney, H. (1952). Control methods used in a study of vowels. Journal of the Acoustical Society of America 24, 175-184.

상세보기
Hillenbrand, J., Getty, L. A., Clark, M. J. & Wheeler, K. (1995). Acoustic characteristics of American English vowels. Journal of the Acoustical Society of America 97(5), 3099-3111.

상세보기
Hagiwara, R. (1997). Dialect variation and formant frequency: The American English vowels revisited. Journal of the Acoustical Society of America 102(1), 655-658.

상세보기
Pitt, M.A., Dilley, L., Johnson, K., Kiesling, S., Raymond, W., Hume, E. & Fosler-Lussier, E. (2007). Buckeye Corpus of Conversational Speech (2nd release) [www.buckeyecorpus.osu.edu] Columbus, OH: Department of Psychology, Ohio State University (Distributor).
Yoon, K. (2012). An analysis of the vowel formants of the young females in the Buckeye corpus. Phonetics and Speech Sciences 4(4), 45-52. (윤규철 (2012). 벅아이 코퍼스에서의 젊은 성인 여성의 모음 포먼트 분석. 말소리와 음성과학 4(4), 45-52.)

원문보기 상세보기
Kim, J. & Yoon, K. (2012). An analysis of the vowel formants of the young versus old speakers in the Buckeye corpus. Phonetics and Speech Sciences 4(4), 29-35. (김지은, 윤규철 (2012). 벅아이 코퍼스에서의 연령별 모음 포먼트 분석. 말소리와 음성과학 4(4), 29-35.)
Kim, Y., Kim, K., Kim, J. & Jang, J. (2013). A study on the formant comparison of Korean monophthongs according to age and gender - A survey on patients in oriental hospitals. Phonetics and Speech Sciences 5(1), 73-80. (김영수, 김근호, 김종열, 장준수 (2013). 연령 및 성별에 따른 한국어 단모음 포먼트 비교에 관한 연구 - 한방병원 내원환자를 중심으로. 말소리와 음성과학 5(1), 73-80.)
Yun, W., Yoon, K., Park, S., Lee, J., Cho, S., Kang, D., Byun, K., Hahn, H. & Kim, J. (2015). The Korean Corpus of Spontaneous Speech. Daegu: Industry-Academic Cooperation Foundation, Keimyung University (Distributor).

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