지난 글에서는 먼저 소리란 무엇인지 살펴보았는데요, 결론은 파동으로 표현할 수 있다는 것입니다.
그리고 소리의 높낮이(피치, 고음 vs 저음)는 파장, 소리의 크기는 진폭으로 나타낸다는 것이었죠.
2023.05.29 - [발음 이해하기] - [발음 분석] 소리란?
[발음 분석] 소리란?
여기서는 발음 분석을 위해 음성(음향)분석학에서 설명하는 내용을 따라가 보려고 합니다. 요즘은 머신러닝/딥러닝을 사용해 컴퓨터로 실제 사람 목소리와 구별하기 어려운 음성을 만들어내고
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이번에는 음성은 어떻게 만들어지는지 정리해보려고 합니다.
좀더 정확히 말하면 음성의 파형(파동 특성, 파동 모양)은 어떻게 만들어지는지에 대한 것입니다.
음성은 폐에서 내쉰 숨이 성대를 지나 입(구강)이나 코(비강)를 지나면서 만들어집니다.
먼저 성대(vocal fold, vocal cord)가 중요한 역할을 하는데, 떨리면서 진동을 만들어내는 진동판의 역할입니다.
그런데 음성은 성대가 떨리는 경우와 그렇지 않은 경우가 있고 각각 유성음(Voiced), 무성음(Unvoiced)으로 구분합니다.
발음할 때 유성음과 무성음을 구분하는 것이 중요한데, 목에 손가락 끝을 살짝 대고 말할 때 진동이 느껴지면 유성음, 그렇지 않으면 무성음입니다.
다른 예를 들어보면, 촛불을 끄거나 풍선을 불 때 '후'라고 쓰기는 하지만 실제로는 바람만 내보내는 (성대가 울리지 않는) 무성음입니다. 하지만 실제로 '후'라는 글자를 읽을 때는 성대가 울리는 유성음으로 읽는게 맞습니다.
그리고 중요한 것은 영어 모음은 모두 유성음 이라는 것입니다. 자음은 무성음도 있고 유성음도 있는데 관련해서는 다음에 좀 더 살펴보려고 합니다.
소리가 만들어지는 과정에서 성대를 지나면 이제 입이나 코를 지나게 되는데 이 구간은 성도(vocal tract)라고 하고 소리가 다듬어지는 것?으로 볼 수 있습니다. 소리가 콧구멍을 지나면 비음이 만들어지고 입 속을 지날 때는 혀의 위치나 입모양에 따라 다른 소리가 만들어 집니다.
악기를 생각해보면 현악기는 튕기는 줄의 길이를 바꾸어 다른 소리를 만들어내고, 관악기는 바람이 지나가는 관의 길이를 바꾸어 다른 소리를 만드는데, 발음할 때는 성대, 혀, 입 모양, 턱 움직임 등을 변화시켜 다른 소리를 만들어 내는 것입니다.
사람마다 성대 떨림의 정도나 두개골? 크기가 달라 목소리는 다르겠지만 입모양이나 혀의 위치 등을 동일하게하면 같은 소리를 낼 수 있습니다. 그리고 언어마다 사용하는 패턴이 다르다보니 외국어는 어렵게 느껴질수밖에 없긴 하지만 어떻게 보면 해당 언어에서 사용하는 패턴을 익히면 같은 소리를 낼수 있다는 얘기가 되기도 합니다.
이론적으로 이것을 설명한 것이 음향분석에서 'Source-Filter model'입니다.
(Tsutomu Chiba, Masato Kajiyama (1941), Gunnar Fant (1960))
- 모음의 경우 Source인 성대에서 진동이 만들어지고,
- 성도(vocal tract)를 지나면서 혀 위치, 입 모양 등의 변화에 의해 특정 주파수가 변형되는 것을 Filter를 통과하는 것으로 보면 최종 음성 파형을 설명할 수 있다는 것입니다.
아래 그림처럼 소리를 주파수에 따른 크기로 표현했을때,
왼쪽 첫번째 그림은 성대에서 만들어진 모음의 경우 일정한 주파수 간격으로 크기가 감소하는 source의 파동을 나타내고,
가운데 그림이 혀 위치, 입모양 등 성도(VT)의 모양에 의해 결정되는 Filter 그래프를 나타냅니다.
그리고 오른쪽 그래프가 최종 소리의 파형인데 source에 filter가 적용된 형태로 나타난다는 것입니다.
발음 측면에서 생각해보면 혀의 위치나 입모양 등은 filter에 해당하고, 음향음성학에서는 각 소리마다 다른 성도(vocal tract)의 모양을 수학적으로 표현하여 filter로 사용하고 있습니다.
이러한 source-filter 모델은 음성인식이나 머신러닝을 통한 AI보이스에도 기본적으로 사용되고 있는데요, 영어 발음에도 알아두면 도움이 되는 것 같습니다.
발음을 맞게 하려면 결국 성대의 울림, 혀의 위치, 입술의 모양 등이 중요하다는 것이죠.
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