영어파열음 유.무성성의 음향과 인지 비대칭성 연구 = (A) study on asymmetry between acoustics and perception in the voice distinction of English plosives

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 영어 파열음의 유무성대조를 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 유무성대조에 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 유무성 구분에 있어서 같은 정도의 유의도를 지닌다. 그러나 인지측면에서 폐쇄구간은 미약한 신호의 질(quality)로 인하여 유무성 구분정도가 떨어지는 반면에, VOT신호는 매우 우수한 신호가 된다. 따라서, 이러한 음향인지비대칭은 영어파열음의 유무성을 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 유무성을 구분하는 우수한 신호가 된다.또한 환경별로 우수한 신호서열에는 차이가 있지만, 유무성 간에도 상이한 선호신호가 존재함을 밝혀냈다. 즉, 무성음인지는 VOT나 파열 같은 ‘비주기 에너지파’에 민감하며, 이러한 ‘비주기 에너지파’가 상대적으로 감소하는 환경에서는 ‘선행모음구간’에 구현되는 스펙트럼신호에 의존함이 드러났다. 반면에, 유성음은 모음구간 같은 ‘주기 에너지파’에 전적으로 의존함이 드러났다. 이는 유무성간에 청각충격(auditory impact)이 다름을 의미하는 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.