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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10006964&local_id=10010588
영어 파열음 유,무성성의 음향과 인지 비대칭성 연구
Reports NRF is supported by Research Projects( 영어 파열음 유,무성성의 음향과 인지 비대칭성 연구 | 2004 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 강석한(연세대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number A00059
Year(selected) 2004 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2005년 08월 30일
Year type 결과보고
Year(final report) 2005년
Research Summary
  • Korean
  • 본 논문은 영어 파열음의 유/무성대조를 음향과 인지관계에서 살펴보기 위하여, 시구간신호(temporal cues)를 대상으로, 각 환경(CV, VCV, VC)에서 발화분석과 인지실험을 통하여 비교, 분석하였다. 그 결과 첫째, 음향 측면에서 유의미한 신호가 반드시 인지 측면에서 유의미한 신호가 되는 것은 아니며, 둘째로 인지에서 유의미한 신호는 각 환경에 따라 유/무성대조에 미치는 영향이 다르고, 따라서 음향과 인지사이에는 비대칭이 존재한다는 사실을 밝혔다. 음향(acoustic)과 인지(perception)의 비대칭은 단순히 음향에서의 주요 신호가 인지에서의 주요 신호로 작용하지 못함을 의미한다. 즉, 인지 정도는 음향적인 신호로만 구성되는 것이 아니라, 심리음향학적(psychoacoustic) 요소가 결합되어 청각(audition)에 영향을 주며, 이 청각에서의 인지작용이 인지도에 영향을 준다.
    청각에서의 인지작용은 시구간신호의 우열이 존재함을 의미한다. 예를 들면, 음향상 폐쇄구간과 VOT신호는 유/무성 구분에 있어서 같은 정도의 유의도를 지닌다. 그러나 인지측면에서 폐쇄구간은 미약한 신호의 질(quality)로 인하여 유/무성 구분정도가 떨어지는 반면에, VOT신호는 매우 우수한 신호가 된다. 따라서, 이러한 음향/인지비대칭은 영어파열음의 유/무성을 결정하는 신호의 서열가설을 정립하는 기반을 제공해 준다. 즉, 이 가설은 ‘개방단계신호(파열, VOT, 후행 모음구간) >> 접근단계신호(선행모음구간) >> 폐쇄단계신호(폐쇄묵음구간, 폐쇄중 유성구간)’서열로 구성된다고 주장한다.
    이 가설을 입증하기 위하여, 발화분석과 인지실험을 하였다. 그 결과, VOT와 후행모음구간신호를 포함하는 개방단계신호가 가장 우수한 인지신호이며, 선행모음구간을 포함하는 접근단계신호가 그 뒤를 잇고, 폐쇄묵음구간과 폐쇄중 유성구간을 포함하는 폐쇄단계신호는 가장 빈약한 음향신호임이 밝혀졌다. 이러한 서열이 생기는 원인으로, 모음부분에 구현되는 스펙트럼신호(예: F1, F2수치 및 전이, 형태 등), 초분절 요소인 ‘음고저’(pitch)가 개방 및 접근단계신호에 구현됨으로서 유/무성을 구분하는 우수한 신호가 된다.


  • English
  • The study tries to find out what acoustic and perceptual cues play the main role to draw the contrast of English plosives. The hypothesis is that the voiced-voiceless distinction in each environment is decided on the cues not by acoustic level, but by perceptual level. For example, 'release' cue in VC environment is not the main cue in the acoustic level, but the main cue in the perceptual level. For proving it, the experiments are carried out in each environment(CV, VCV, VC) using temporal cues and the results are analyzed.
    The results are like followings; 1) the significant cues in acoustics are not in parallel with those in perception, 2) those cues in perception have the different influence rate to the voiced-voiceless distinction, 3) naturally the asymmetry between two exists. The asymmetry between acoustics and perception means that the major cues in acoustics necessarily cannot be those in perception. In this respect, the perceptual scale may not depend on acoustic cues, but on psychoacoustic factors. The point is that perception process in auditory influences the perceptual scale.
    The perception process means the hierarchy of the temporal cues. For the example, although the cues of closure duration and of VOT have the same significant rate in voiced-voiceless distinction, the influence power in the field of perception is different. That is, the closure duration is revealed as the weak cue because of the perceptual-low quality, but VOT as the superior cue. Naturally the asymmetry between two sets up the hypothesis of the cue hierarchy that shows "release cues(VOT, post-vowel) >> approach cues(pre-vowel) >> closure cues(closure duration, closure voicing)."
    The perceptual experiment shows that the release cues including VOT and post-vowel are the most powerful, that the approach cues including pre-vowel follows, and that the closure cues are the weakest. As causes of the cue hierarchy, the spectra cues(e.g., F1, F2, values, transition, and shapes) are realized in the neighboring vowels, and pitch as one of suprasegmental factors is shown in the parts of approach and release stage.
    The study finds out that voiced and voiceless sounds have the different perceptual sense. The voiceless sounds are sensitive to the aperiodic energy such as VOT or release and depends on the spectra cues realized in pre-vowel under the environment that the aperiodic energy is diminished. On the contrary, the voiced sounds are wholly dependent on the periodic shown in the neighboring vowels. The perception difference between voiced-voiceless sounds comes from the difference of auditory impact.


Research result report
  • Abstract
  • 영어 파열음에 대한 음성학측면의 연구들은, 유/무성인지는 VOT(Liberman et al. 1958; Lisker & Abramson 1964, 1967, 1971; Plauché 2001), 파열(Malécot 1958; Byrd 1993), 선행모음길이(Massaro & Cohen 1983), 폐쇄구간(Lisker 1957, 1986; Parker & Kluender 1986), 자음/모음 구간비율(Massaro & Cohen 1983), F0(Kingston & Diehl 1994), F1(Liberman et al. 1958; Kingston & Diehl 1994), F2(Delattre et al. 1955)등의 음향신호에 의하여 결정된다고 보았다.
    그러나 음운인지과정에서 이러한 음향신호들의 역할이 서로 다를 것이라는 연구는 일부 이루어져왔는데(Lisker & Abramson 1964, 1971; Repp 1979; Nearey 1997), 이 연구들은 주로 VOT가 범 언어적으로 유/무성을 구분하는 주요한 신호라는 것이다. VOT는 각 언어의 유/무성파열음의 음향측정을 통하여(영어, 스페인어, 태국어: Lisker & Abramson 1970; 한국어: Lisker & Abramson 1971; 레바논 아랍어: Yeni-komsian et al. 1977), 각 언어의 후두자질을 규명하는 중요한 신호로 인정(Iverson & Salmons 1995)될 뿐만 아니라, 구간길이 및 스펙트럼형태에 의하여 유/무성과 조음위치가 결정된다고 보았다(Plauché 2001).
    이러한 VOT위주의 파열음 연구는, 과연 이 신호가 유/무성인지에 결정적인 신호인가에 대하여 회의적인 시각이 나타났다(Serniclaes & Bejster 1979). 이 대안으로서 다방면의 신호를 이용한 인지실험이 실시되었는데, 주로 자연음의 편집(Williams 1977), 인공합성음에 대한 여러 신호의 조작(Serniclaes & Bejster 1979) 을 통하여 이루어져왔다. 이러한 실험을 통하여 유/무성인지는 VOT에만 의존하고 있지 않음을 보여주었다.
    본 연구에서는 VOT뿐만 아니라, 모든 시구간신호(temporal cues)를 대상으로 유/무성인지에 작용하는 신호의 서열을 규정하는 작업을 하고자 한다. 이는 기존의 인지연구가 VOT를 위주로 한 일부신호의 비교나(Serniclaes & Bejster 1979), 단일신호의 구간에 의한 분석(Lisker & Abramson 1964; Plauché 2001)에 그친다는 점을 반성하여 종합적으로 분석하려고 하였다. 이를 위하여, 주요한 시구간신호에 해당하는 6개의 신호를 선정하였다. 이는 선정된 신호를 대상으로, 음향과 인지 측면을 서로 비교함으로서, 두 측면사이의 신호역할에 대한 비대칭과 신호서열과의 관계를 규명하기 위해서다.


  • Research result and Utilization method
  • 본 연구는 발화와 청각실험을 통하여 음향과 인지영역간의 비대칭을 연구하였다. 비록 음향상으로는 같은 정도의 통계적 유의도를 보일지라도, 인지측면에서는 많은 차이를 가져온다는 점을 보여주었다. 단일 신호측면에서는 VOT보다는 ‘선행모음’신호가 유/무성을 구분하는 더 우월한 신호임이 입증되었다. 그러나 상위범주로 구분이 되었을 때는 VOT가 속한 ‘개방단계신호’가 더 우월하였다. 따라서, 본 논문의 가설인 신호서열이 입증되었다.

    (1) 영어 파열음 신호 서열

    개방단계신호(파열, VOT, 후행모음구간) >> 접근단계신호(선행모음구간) >> 폐쇄단계신호(폐쇄묵음구간, 폐쇄중 유성구간)

    개방단계신호와 접근단계신호는 폐쇄단계신호에 비하여 신호일치도 검사와 강인도 검사에서 우수한 신호로 판명되었다. 이는 신호정보량이 신호간에 똑같지 않다는 의미이다. 이론적으로, Nearey(1997)의 약이론이 타당함도 입증되었다. 이는 시구간과 스펙트럼에 의하여 구현되는 음향단서와 음운구조사이에는 변화가 많고 환경적으로 민감한 관계이기 때문이며, 음향이 갖는 풍부한 정보와 가변적인 음성신호와 불변하는 음운구조를 자각하는 인지능력사이에는 비대칭이 존재하기 때문이다.
    실험결과는 신호허가이론(Licensing by Cue: Steriade 1995, 1997, 2001)에 의문을 제기할 수 있는 근거를 제공한다. 이 이론에 의하면, 파열음의 대조/중화는 음절위치에 의해서가 아니라, 각 환경에 구현되는 신호정보량 때문에 일어난다고 보았다. 예를 들어, VCV 환경에서의 음대조가 VC 환경보다 활발한 것은 상대적으로 많은 음향신호가 출현하였고, 따라서 신호정보량이 많아지고, 바로 이런 이유로 음대조를 갖고 오게 되는 것이다.
    본 논문에서는 음향과 인지, 발화와 청각간의 비대칭에 대하여 연구를 하였다. 그 결과 인지측면에서 신호간의 서열이 존재함을 증명하였으며, 이는 모국어를 기반으로 하는 청자가 갖는 청각적인 특성 때문임을 보여주었다. 결국 이러한 비대칭적인 요소는, 음향신호를 기반으로 하는 신호허가이론에 대하여 의문을 제기한다
  • Index terms
  • 파열음, 폐쇄음, 유∙무성성, 인지, 청각, 음향, 신호, 차폐, 신호허가이론, 비대칭성
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