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안녕하세요. 지니히어링입니다. 오늘은 청각학에서 사용하는 조음지수 AI(Articulation Index)와 어음명료도지수 SII(Speech Intelligibility Index)의 개념을 살펴봅니다.
사실 일반인 분들은 뭐 그리 중요하시도 않고, 궁금해 하시지도 않는 내용이지만 청각학을 하시는 분들은 개략적으로 개념정도 알고 계시면 좋을 듯 한 내용이라 정리해 봅니다.
AI는 말소리의 어느 부분을 들을 수 있는지와 말소리 이해의 관계를 설명하기 위해 발전한 개념입니다. 아래 자료는 원문에서 소개한 역사적 배경입니다.
주파수마다 말소리 이해에 기여하는 중요도를 반영하는 주파수중요함수(FIF)를 이용합니다.
* FIF(Frequency Importance Function)는 특정 주파수 범위가 사람의 전체 말소리를 알아먹는데 있어 어느정도의 중요도를 가지고 있지는 나타내는 함수입니다. 뭐 이후에도 말씀 드리겠으나^^
AI는 발음 산출 능력이 아니라 말소리의 가청성에 관한 지표입니다. 주파수별로 들을 수 있는 말소리 정보에 중요도를 부여하여 계산합니다.
이를 가장 쉽게 나타내는 방법이 Mueller 및 Killion이 개발한 'Count-Dot Method'입니다(굳이 번역하자면 점세기 방법). 조음에 분포를 100개의 점으로 나타낸 뒤 여기에 난청도 또는 잡음정도를 나태내면 이사람이 조음지수를 구할 수 있는 방법입니다. 우측 그림처럼 좌측(파랑색선) 청력의 경우 옅은 회색영역은 들을 수 있는 부분이고, 진한 회색영역을 들을 수 없는 부분이라 조음지수를 Count-Dot Method로 구하면 약 35%가 나옵니다.
우측(붉은색선) 청력의 경우 옆은 회생영역은 못듣는 부분이기 때문에 조음지수를 구하면 0%가 나오게 됩니다.
* 중요한 것은 조음지수가 말소리를 알아듣는 어음인지도(Intelligibility)는 아니라는 사실입니다. 말 그대로 조음지수가 50%라고 해서 말소리를 알아듣는 능력이 50%는 아닙니다. 이 둘의 연관성은 이후에 나옵니다.
SII(Speech Intelligibility Index)는 AI와 관련된 말소리 가청성 지표입니다. 계산과 보정이 달라 두 지표를 같은 값으로 취급해서는 안 됩니다.
가청성 지표와 실제 단어·문장 인지 점수는 다릅니다. 검사 자료와 언어, 소음 및 개인의 청각 처리 능력에 따라 관계가 달라지므로 지수를 고정된 이해율로 환산하지 않습니다.
현재 AI 및 SII의 개념은 보청기 상담 및 실이측정에서 많이 사용하고 있습니다.
상담 도구와 측정 프로그램은 설정된 말소리 수준과 청력 정보를 바탕으로 가청성 지표를 계산할 수 있습니다. 실제 말소리 이해는 별도의 검사와 착용 평가로 확인합니다.
물론 보청기를 착용하였을 때, AI나 SII지수가 얼마나 좋아지는 지도 실이측정 프로그램을 통해서 간단하게 확인할 수 있습니다.
원문 2cc 커플러 측정 화면에는 약 38%의 SII가 표시되었습니다. 실제 귀 안의 측정이나 말소리 정답률과 같은 값이 아닙니다.
당시 증폭 후 화면에는 약 64%의 SII가 표시되었습니다. 당시 커플러 측정 조건의 값이며 특정 지수가 특정 어음인지율을 보장하지는 않습니다. 필요한 출력과 불편함을 함께 확인합니다.
AI와 SII의 한계
1. 가청성만으로 실제 말소리 이해의 모든 어려움을 설명할 수는 없습니다. 난청 정도와 청각 처리 특성을 별도로 고려합니다.
2. 연령과 개인 차이
인지·언어·청각 처리 능력 등의 차이는 실제 말소리 이해에 영향을 줄 수 있으므로 가청성 지표만으로 판단하지 않습니다.
3. 언어와 검사 자료
계산에 사용한 주파수중요함수와 말소리 자료가 무엇인지 확인합니다. 원문의 한국어 연구 상황은 2018년 당시 설명이며 현재 연구 현황을 단정하지 않습니다.
4. 소음과 생활 환경
계산 조건과 실제 생활 환경이 다를 수 있으므로 조용한 곳과 소음 속 말소리 검사, 착용자의 경험을 함께 확인합니다.
아래 링크된 웹사이트 또는 논문을 찾아보시면 좀 더 자세하고 좋을 자료를 보실 수 있습니다.
•김건구, 진인기 2015, 어음명료도지수의 측정과 적용. 청능재활
•ANSI S3.5-1997, Methods for Calcuation of the speech intelligibility index
•Benjamin W.Y. Hornsby, The Speech Intelligibility Index : What is it and what’s it good for?. The Hearing Journal.
•H. Gustav Mueller and Mead C. Killion, An Easy Method For Calculating the Articulation Index. The Hearing Journal.
•이경원, 김진숙 2012, 한국 단음절어의 주파수중요기능 연구. 청능재활
•Rhebergen, K.S.; Versfeld, N.J. A Speech Intelligibility Index-based approach to predict the speech reception threshold for sentences in fluctuating noise for normal-hearing listeners. UvA-DARE (Digital Academic Repository)
•Susan Scollie, Speech intelligibility index – What is it and what is it good for?, otometrics, Susan Scollie SII 강의 참고 영상
편집 시 참고: 공식 청각 정보