청자의 작업기억용량 및 단서 유형이 마비말장애인의 일음절 비단어 음소지각에 미치는 영향

Abstract

Speech perception is the ability to understand speech by listening to the speaker's voice. That ability is very important for verbal communication in daily life. When auditory information is not enough, looking at a speaker's face helps speech perception. Because it is possible to know the place of articulation. In general, cognitive capacity is limited(Kahneman, 1973). So as cognitive demands increase, so too does listening effort. Speech perception will be affected by working memory capacity and type of speech cues. Previously it was shown that speech perception task improves when provided the visual speech cues along with the auditory speech cues. The main purpose of this study is to investigate the performances of phonemic perception in single nonword of normal listeners and to examine the relation between phonemic perception in single nonword and various factors such as working memory capacity level(high group/low group), cue type(audio only/audio visual) and speaker(normal/dysarthria: mild to moderate). Research participants consisted of 1 normal and 1 dysarthria speakers who read single nonwords, 45 naive listeners who dictated the target words for a measure of phonemic perception. After the phoneme perception task, all listeners completed working memory tasks. For the purpose of this paper, researcher was adopted to a phonemic perception task. A task set consisted of a total of eighty single nonwords. Each words composed of CV or CVC phonemic structure. The findings from the three-way mixed ANOVA were as follows: There was significant main effect in cue types. There was difference in phonemic perception task between AO and AV conditions. Listeners performed greater AV conditions than AO conditions. There was significant main effect in speakers. There was difference in phonemic perception task between normal and dysarthria speakers. Listeners performed greater normal speaker conditions than dysarthria speaker conditions. There was no significant main effect between working memory group(high/low). There was no interactions among the all of factors. This results indicate that the phonemic perception task showed significantly higher scores in multimodal speech cue and normal speaker. But there was no relation between phonemic perception in single nonword and working memory capacity. It means that this task is unfair method to identify working memory capacity. This results was due to stimuli difficulty. There is a possibility that the task results can be influenced by noise level, stimuli mode, phonetic complexity, age, lipreading ability and so on(Levitt & Stromberg, 1983; Monsen, 1983; Flipsen, 2008; Peng, Spencer, & Tomblin, 2004). There for listeners have to consider various factors when they communicate with dysarthric person.;우리가 의사소통을 한다는 것은 대게 구어를 사용하는 방법이 대표적인데, 의사소통 시 각자가 가지고 있는 말지각 능력은 원활한 의사소통을 하게 하는 주요한 개념이다. 의사소통 상황에서 청자는 화자의 목소리를 듣는 동시에 화자의 조음기관 움직임이나 얼굴 표정 등에서 시각적인 정보도 함께 얻는다. 화자의 말소리가 명료하지 않은 상황일 때 눈으로 화자의 얼굴을 보는 것만으로 말소리 지각을 개선시킬 수 있다는 연구결과가 있었다(Sumby & Pollack, 1954). 의사소통 시 청자가 화자의 음향 신호로부터 충분한 정보를 얻지 못하였을 때, 청자는 취약한 정보를 보완하기 위해 더 많은 청취노력(listening effort)과 인지적 부하(cognitive load)를 겪게 된다(Lindblom, 1990). 청자의 말지각을 개선시키기 위한 다양한 선행 연구들은 화자의 말장애 유무 및 조음정확도, 화자의 의사소통에 대한 자신감 및 발화의 반복, 화자와 청자의 친숙도, 청자의 연령, 독순능력(lipreading ability), 청력, 작업기억용량(working memory capacity), 단서 유무 및 단서의 유형, 조음복잡성, 소음상황 등이 말지각에 어떤 영향을 미치는지 파악하고자 하는 노력을 많이 했다(Levitt & Stromberg, 1983; Monsen, 1983; Flipsen, 2008; Peng, Spencer, & Tomblin, 2004). 말지각과 관련한 선행연구에서 발화와 함께 제시하는 단서의 유형으로는 크게 청각적 단서(audio-only), 시각적 단서(visual-only), 청시각적 단서(audio-visual) 등이 있다(Picou, Ricketts & Hornsby, 2011; Fraser et al, 2010; Kentner & Miller, 2009, Silbert, Smith, & Jackson, 2012). 공통적으로 대부분의 연구에서 청자에게 단서를 한 가지 양식으로 주었을 때보다 두 가지 양식으로 동시에 주었을 때 말지각에 더욱 효과적이었다고 발표했지만 청각적 단서 외에 시각적 단서의 추가적인 제시가 항상 청자의 청취노력 감소에 큰 도움이 되는 것은 아니었다. 추가적으로 제공되는 시각적 단서는 특히 개인의 작업기억능력이 높은 수준일 때, 소음 상황일 때에만 과제 수행을 높이는데 이로운 작용을 했다(Picou, Ricketts, & Hornsby, 2011). 한편 말지각과 관련해 많은 연구가 이루어지는 뇌성마비로 인한 마비말장애는 중추 또는 말초신경의 손상으로 말산출 기제(speech mechnism)에 대한 근육의 통제가 어려워져서 나타나는 말운동장애(motor speech disorder)로(Darley, Aronson, & Brown, 1969), 정확한 말산출이 어렵다(김수진, 신지영, 2007; Darley, Aronson, & Brown, 1969). 발화시 비유창한 말 특성을 보이는 마비말장애인의 음성은 청자의 인지부하를 가중시키는 원인이 되고, 청자의 작업기억용량은 마비말장애인의 발화를 이해하는데 영향을 미칠 것으로 보인다. 따라서 본 연구는 마비말장애 음성의 말지각에 영향을 미칠 수 있는 요소로 단서 유형과, 청자의 중요한 특성 중 개인의 작업기억능력과의 연관성을 보고자 했다. 이러한 필요성에 의해 본 연구는 일반 성인 청자를 대상으로 청각단서 조건과 시·청각단서 조건에서 일음절 비단어 받아쓰기 과제를 통해 집단 간(작업기억용량의 상위집단과 하위집단), 단서유형 간(청각단서, 시·청각단서), 화자유형 간(마비말장애, 일반) 음소지각에 차이가 있는가와 이 요인들 간의 상호작용을 살펴보고자 하였다. 본 연구는 화자 집단과 청자 집단으로 이루어진다. 화자집단은 뇌성마비로 인한 마비말장애 성인 1명, 정상 성인 1명이며, 청자 집단은 마비말장애 발화에 대한 무경험 청자로 구성된 정상 성인 집단 45명이다. 청자에게 일음절 비단어 받아쓰기 과제를 실시하여 집단 간(작업기억용량의 상위집단과 하위집단), 단서유형 간(청각단서, 시청각단서), 화자유형 간(마비말장애, 일반) 음소지각에 차이가 있는가와 이들 요인들 간의 상호작용을 살펴보기 위해 삼원혼합분산분석(2*2*2 three-way mixed ANOVA)을 실시하였다. 연구결과, 단서유형의 주효과(F(1,38)=71.75, p < .0001)와 화자유형의 주효과(F(1,38)=1992.93, p < .0001)가 유의한 것으로 나타났고, 이외의 주효과 및 상호작용은 유의하지 않았다. 이상의 결과를 요약하면 청자의 작업기억용량 수준에 따라 상위 집단과 하위 집단 모두 마비말장애 화자의 자극에 비해 일반 화자 자극일 때 음소지각 정반응율이 높았고, 청각적 단서 조건보다 청·시각적 단서 조건일 때 음소지각 정반응율이 높았다. 다시 말해서 청자들은 음소를 지각하기 위해 더 많은 인지적 노력을 필요로 하는 마비말장애인의 장애음성 보다는 일반 화자의 음성에서 높은 수행력을 보였고, 단양식의 청각적 단서보다는 조음기의 움직임을 동시에 보고 음소지각에 활용하여 인지부하를 줄일 수 있는 청·시각 단서에서 높은 수행력을 보였다. 또한 작업기억용량의 집단별 과제 수행에서 일반 화자와 마비말장애 화자 간에 유의한 차이를 보이지 않았는데, 청자의 작업기억용량이나 청·시각적 단서의 동시적인 제공이 청자의 음소지각 수행율에 영향을 줄 거라고 생각 했지만, 일음절 비단어 자극의 난이도 차이에 따라 작업기억용량에 영향을 받지 못했다. 선행연구에서는 단서의 유형이나 소음상황에 따라 작업기억용량에 영향을 받았지만(Picou, Ricketts & Hornsby, 2011; Fraser et al, 2010), 본 연구의 일음절 비단어 받아쓰기 과제에서는 작업기억용량에 따른 차이가 없었다. 이러한 연구 결과는 선행 연구들에서 밝힌 것처럼 작업기억용량 이외에 소음의 유무, 단서조건, 조음방법이나 위치에 따른 조음복잡성과 같은 청자 외적인 요소와, 장애음성의 경험, 나이, 청력의 손실정도, 독순능력과 같은 청자 내적인 요소 등이 과제 수행에 더 많은 영향을 미친 것으로 추측할 수 있다(Levitt & Stromberg, 1983; Monsen, 1983; Flipsen, 2008; Peng, Spencer, & Tomblin, 2004). 본 연구에서는 청자의 작업기억 용량이 과제의 자극유형 및 난이도에 영향을 받았기 때문에, 후속 연구에서는 마비말장애를 포함한 장애음성의 경우 난이도와 실험 자극의 선정에 있어 세심한 주의가 요구된다. 또한 청자가 인지부하를 느끼지 않도록 소음과 같은 방해요소는 피하고, 시각적, 청각적으로 다양한 단서를 제공해준다면 마비말장애 화자와 일반 청자의 원활한 의사소통을 가능하게 할 수 있을 것이다.