본 논문은 임상에서 음성장애 환자의 객관적 음성 분석 대상으로 주로 쓰이는 모음연장 발성이 분석하는 구간에 따라 어떠한 음향학적 차이를 보이는지 밝히고자 하였다. 본 연구에서는 성대결절 환자 17명의 /아/ 모음연장 발성을 시작, 중간, 끝 구간으로 편집하여 MDVP를 통해 각 구간의 jitter, shimmer, NHR을 산출하였고, 비교를 위하여 정상 음성 집단 12명의 음성도 분석하였다. 산출 결과는 R 통계프로그램을 활용하여 Fridman test와 사후 검정을 실시하였다. 음성장애 환자집단은 모음연장 발성의 끝 구간이 중간 구간에 비해 jitter, shimmer, NHR 값이 모두 유의하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 발성의 시작 구간은 중간 구간에 비해 세 파라미터 모두에서 높게 산출됐지만 유의한 차이는 없었다. 반면, 정상 집단은 발성의 시작, 중간, 끝 모든 구간에서 유의한 차이가 없었다. 모음연장 발성은 구간에 따라 음향학적 파라미터의 분석 결과가 다르고 발성 끝 구간에서 중간 구간보다 유의하게 음성이 불안정해지는 것으로 나타났다. 이러한 결론은 임상 현장에서 모음연장 발성의 분석 구간 선택과 결과 해석에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
본 논문은 임상에서 음성장애 환자의 객관적 음성 분석 대상으로 주로 쓰이는 모음연장 발성이 분석하는 구간에 따라 어떠한 음향학적 차이를 보이는지 밝히고자 하였다. 본 연구에서는 성대결절 환자 17명의 /아/ 모음연장 발성을 시작, 중간, 끝 구간으로 편집하여 MDVP를 통해 각 구간의 jitter, shimmer, NHR을 산출하였고, 비교를 위하여 정상 음성 집단 12명의 음성도 분석하였다. 산출 결과는 R 통계프로그램을 활용하여 Fridman test와 사후 검정을 실시하였다. 음성장애 환자집단은 모음연장 발성의 끝 구간이 중간 구간에 비해 jitter, shimmer, NHR 값이 모두 유의하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 발성의 시작 구간은 중간 구간에 비해 세 파라미터 모두에서 높게 산출됐지만 유의한 차이는 없었다. 반면, 정상 집단은 발성의 시작, 중간, 끝 모든 구간에서 유의한 차이가 없었다. 모음연장 발성은 구간에 따라 음향학적 파라미터의 분석 결과가 다르고 발성 끝 구간에서 중간 구간보다 유의하게 음성이 불안정해지는 것으로 나타났다. 이러한 결론은 임상 현장에서 모음연장 발성의 분석 구간 선택과 결과 해석에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
This study aimed to investigate the acoustic differences that occur in diverse sections of sustained vowel phonation, which is often used in an objective speech analysis of voice disorder patients. The subjects included 17 voice disorder patients (vocal nodules) and 12 normal individuals without any...
This study aimed to investigate the acoustic differences that occur in diverse sections of sustained vowel phonation, which is often used in an objective speech analysis of voice disorder patients. The subjects included 17 voice disorder patients (vocal nodules) and 12 normal individuals without any voice disorder. The participants' sustained vowel phonation of /a/ was divided into onset, middle, and offset, and the jitter, shimmer, and NHR in each section were analyzed using the MDVP(Multi-Dimensional Voice Program). The Friedman test and post hoc analysis were used. In the vocal nodules group, the jitter, shimmer and NHR were significantly higher in the off section of sustained vowel phonation than in the middle section, and there were no significant differences between the beginning and middle sections. In contrast, in the group of normal individuals, there were no significant differences between any of the sections. The values of the acoustic parameters according to the section of analysis in the sustained vowel phonation are different and the vocal in the end section is significantly more unstable than that in the middle section. The results of this study will be useful for selecting the sections to be analyzed in sustained vowel phonation and interpreting the results of the analysis.
This study aimed to investigate the acoustic differences that occur in diverse sections of sustained vowel phonation, which is often used in an objective speech analysis of voice disorder patients. The subjects included 17 voice disorder patients (vocal nodules) and 12 normal individuals without any voice disorder. The participants' sustained vowel phonation of /a/ was divided into onset, middle, and offset, and the jitter, shimmer, and NHR in each section were analyzed using the MDVP(Multi-Dimensional Voice Program). The Friedman test and post hoc analysis were used. In the vocal nodules group, the jitter, shimmer and NHR were significantly higher in the off section of sustained vowel phonation than in the middle section, and there were no significant differences between the beginning and middle sections. In contrast, in the group of normal individuals, there were no significant differences between any of the sections. The values of the acoustic parameters according to the section of analysis in the sustained vowel phonation are different and the vocal in the end section is significantly more unstable than that in the middle section. The results of this study will be useful for selecting the sections to be analyzed in sustained vowel phonation and interpreting the results of the analysis.
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문제 정의
본 연구는 음성재활 임상 현장에서 가장 흔히 쓰이고 있는 음향학적 분석 대상인 ‘모음 /아/의 연장 발성’이 분석 구간에 따라 음성 파라미터에 어떠한 차이가 나타나는지 살펴보았다. 그 결과, 성대결절 환자 집단은 중간구간과 끝 구간의 jitter와 shimmer 값에서 유의한 차이(p<.
음향학적 분석 대상으로서의 모음 연장 발성에 대한 연구는 연속된 발화(continuous speech)와의 비교, 모음의 분석 길이와 안정된 구간의 추출 방법에 따른 결과 차이, 모음 별 음성 평가의 결과 차이 등의 주제로 많은 연구 결과가 발표되었으나 모음 /아/의 연장 발성 자체를 대상으로 각 구간 별 음향학적 특성에 대한 연구는 없었으므로 본 연구에서는 모음 /아/의 연장 발성 자료를 시작과 중간, 끝 구간으로 나눈 후, 구간에 따라 음향학적 파라미터가 어떠한 양상으로 나타나는지 확인하고자 하였다. 이를 통해 현재 사용하고 있는 음향학적 분석 자료의 타당성을 점검, 고찰하고자 하였다.
제안 방법
따라서 본 연구는 음성언어재활사가 가장 많이 접하는 성대결절 환자[2]음성을 대상으로 모음 /아/ 연장 발성의 시작, 중간, 끝 구간에 대한 jitter, shimmer, NHR(Noise to Harmonic Ratio; 소음 대 배음 비율)을 산출하고, 이와 함께 정성 음성 집단에 대한 분석도 실시하였다.
대상 데이터
또한, 정상 음성의 모음 연장 발성에서도 분석 구간별 파라미터의 차이가 있는지 확인하기 위해 언어치료학과에 재학 중인 대학생 12명(남 5명, 여 7명, 평균연령만 20.8세)의 음성을 분석하였다. 음성에 영향을 줄 수 있는 폐질환이나 호흡기 질환이 있는 학생은 제외하였고, 녹음 당시 음성에 문제가 없는 학생들을 대상으로 하였다.
본 연구는 전북대학병원 이비인후과에 내원하여 성대결절로 진단받은 환자 17명(남 2명, 여 15명, 평균연령만 44.2세)의 음성을 분석 대상으로 하였으며, 대상 환자는 성대결절 외에 음성에 영향을 미칠 수 있는 다른 질환이 없는 환자로 제한하였다.
음성 자료는 방음 시설이 된 음성검사실에서 AKG사의 C420 헤드셋 콘덴서 마이크를 사용하여 녹음되었으며 음성표본추출률은 44100Hz였다. 대상자는 마이크에서 약 10cm 떨어진 곳에서 /아/ 모음을 편안한 음도와 강도로 4초간 연장 발성하였다.
데이터처리
MDVP를 통해 얻어진 결과는 통계 프로그램 R을 활용해 분석하였다. 각 집단 별 모음연장 발성의 구간에 따른 음성 파라미터 차이의 유무를 보기 위해 Kruscal-Wallis test를 사용하였고 95% 신뢰수준(p<.
MDVP를 통해 얻어진 결과는 통계 프로그램 R을 활용해 분석하였다. 각 집단 별 모음연장 발성의 구간에 따른 음성 파라미터 차이의 유무를 보기 위해 Kruscal-Wallis test를 사용하였고 95% 신뢰수준(p<.05)을 기준으로 하였다. 유의한 차이를 보인 결과에 대해서는 Tukey HSDtest로 사후검정을 실시하였다.
녹음된 자료는 CSL의 MDVP를 통해 음성 파라미터를 산출하였다. 모음 연장 발성의 구간별 분석을 위해 선행연구들[13][14]의 분석시간(1초)를 참고하여 모음의 발성 시작 1초, 중간 지점의 안정 구간 1초, 발성 끝 부분 1초를 편집하였고 각 구간에 대한 jitter, shimmer, NHR을 분석하였다
05)을 기준으로 하였다. 유의한 차이를 보인 결과에 대해서는 Tukey HSDtest로 사후검정을 실시하였다.
성능/효과
반면, 모음 연장 발성의 시작 구간과 중간 구간, 시작 구간과 끝 구간은 각각 음성 파라미터 값에 유의한 차이가 없었다. 음성장애 환자의 발성 시작은 정상 음성에 비해 부적절한 성대 접촉을 초래할 가능성이 높기 때문에[18] 모음 발성의 시작 구간에서 더 불안정한 음향학적 특성을 가질 것으로 예측해볼 수 있다.
성대결절 환자의 모음 연장 발성을 시작, 중간, 끝 구간으로 나누어 분석한 결과, 표 1과 같이 jitter, shimmer, NHR 값 모두 구간에 따라 유의한 차이(p<.05)가 있는 것으로 나타났다. 이에 사후 검정을 실시한 결과는 그림1, 2, 3에서 보는 바와 같이 jitter, shimmer, NHR 값 모두 발성 끝 구간이 중간 구간과 비교하여 통계적으로 유의하게 높은 수치를 보였다.
05)가 있는 것으로 나타났다. 이에 사후 검정을 실시한 결과는 그림1, 2, 3에서 보는 바와 같이 jitter, shimmer, NHR 값 모두 발성 끝 구간이 중간 구간과 비교하여 통계적으로 유의하게 높은 수치를 보였다. 또한, shimmer 값에서는 첫 발성 시작 구간과 끝 구간에서도 유이한 차이가 나타났다
후속연구
따라서 음성의 분석 대상 자료와 분석 방법이 결과에 미치는 영향에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구 결과에 따르면, 장애 음성의 모음 /아/의 연장 발성은 구간에 따라 유의한 차이가 있으므로 분석 구간의 적절한 선택이 필요하며 산출된 결과에 대한 타당한 해석이 요구된다고 할 수 있다. 또한, 모음 /아/는 한국어 모음 중에서도 높은 변동률을 보이는 불안정한 모음[22]이라는 최근 연구 결과는 음향학적 분석 자료에 대한 근본적인 고찰이 필요하다는 것을 보여준다
본 연구는 대상자 수가 적고, 기능적 음성장애로 분류되는 성대결절 환자의 음성만을 대상으로 하였기 때문에 일반화가 어려울 수 있다는 제한점을 가진다. 그러나 실제 임상에서 쓰이는 음성 샘플의 우려점을 객관적으로 확인하였고, 샘플 선정의 중요성을 다시금 확인했다는 데에 연구의 의의가 있겠다.
이러한 선행 연구 결과는 음성 장애의 진단명에 따라 발성 시작의 음향학적 특성이 각각 다르게 나타날 수 있기 때문에 짧은 음성 샘플을 대상으로 전반적인 환자 음성을 판단하는 임상에서 샘플 구간을 결정할 때 보다 신중해야 한다는 것을 뜻한다. 추후 다양한 음성장애 집단을 대상으로 음성장애 진단명에 따른 구간 별 음향학적 차이를 분석하는 후속 연구가 필요할 것으로 보인다
그러나 실제 임상에서 쓰이는 음성 샘플의 우려점을 객관적으로 확인하였고, 샘플 선정의 중요성을 다시금 확인했다는 데에 연구의 의의가 있겠다. 추후 연구에서는 다른 음성 장애 집단의 음성 및 중증도별 음성 분석을 세분화하여 모음 연장 발성 자료에 대한 보다 구체적인 분석이 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
음성장애 환자의 음성을 평가하는 방법은 무엇인가?
음성장애 환자의 음성은 평가자의 청지각에 의한 주관적 평가와 음향학적 분석기기를 활용하는 객관적 평가 결과 모두를 포함하여 다차원적으로 평가해야한다[1]. 이 중, 기기를 사용한 분석은 적절한 음성 진단과 치료를 위한 음성의 양적(quantitative) 수치를 제공한다[2].
음향학적 분석을 위해 사용되는 분석 자료인 모음 연장 발성의 장점은 무엇인가?
모음 연장 발성은 주기적이거나 준주기성을 갖는 신호에서만 정확한 분석이 가능한 대부분의 음향학적 분석[4]에서 억양, 강세와 같은 변동 요인이 없어 비교적 안정적으로 녹음이 가능[5][6]하기 때문에 분석 자료로 주로 쓰이고 있다.
모음 연장 발성 중 안정된 구간만을 분석 시 발생하는 문제점은 무엇인가?
그러나 장애 음성의 특성은 음성장애의 진단명과 중증도에 따라 다양한 양상으로 나타날 수 있으므로 단순히 모음의 안정 구간만을 분석한다면 환자 음성의 특징적 병리 현상을 간과할 수 있는 가능성이 있다. 모음 연장 발성의 분석 구간에 따른 청지각적 평가와 음향학적 평가를 분석한 한 선행 연구[11][12]에서는 조조성(roughness) 항목이 음성 신호의 비주기성 및 불안정성과 관련되어 있고, 모음 시작 구간에서의 평가 결과가 가장 안정적인 구간보다 전체 음질에 대한 중요한 정보를 줄 수 있다고 밝혔다.
참고문헌 (22)
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