The Characteristics of Musical Formant and Vocal Fold Vibration in the Classical and Western-Style Singers.

Hong, Ki Hwan; Park, Byung Am; Yang, Yoon Soo; Kim, Hyun Ki

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(2); 1998 > Article

Original Article

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(2): 238-245.

The Characteristics of Musical Formant and Vocal Fold Vibration in the Classical and Western-Style Singers.

Ki Hwan Hong, Byung Am Park, Yoon Soo Yang, Hyun Ki Kim

Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, 2; Phonetic Laboratory, Chonbuk National University, Chonju, Korea. khhong@moak.chonbuk.ac.kr

전통음악 및 서양음악 가수의 노래소리에서 음악 음형대의 발현 및 성대진동양상에 대한 연구

홍기환¹ · 박병암¹ · 양윤수¹ · 김현기²

전북대학교 의과대학 이비인후과학교실1;음성실험실2;

주제어: 음악음형대ㆍ성대진동양상ㆍ전통음악가수ㆍ서양음악가수.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Professional singers have a particular "ringing" sound quality during singing, so called singer's formant. Two types of professional singers in Korea that sound very different are classical (pansori) and western style performers. The purpose of this research was to systematically analyze and compare the acoustic sound structure of both the speaking and singing voices of Korean classical singers (pansori). We also investigated the morphologic and vibratory characteristics of vocal folds using videostroboscopy.
MATERIALS AND METHODS:
24 classical singers and 29 western style singers were subjects. The formant frequencies, intensities and singing power ratio was evaluated for clarifying the existence of singing formant. Using laryngeal stroboscopy, the vibratory characteristics were evaluated.
RESULTS:
The all formant intensities were incraesed in the classical singers, but typical increase of third and fourth formant in the western style singers. The singing power ratio was smaller in the western style singers. Most of classical singers showed abnormal vibratory patterns.
CONCLUSION:
The western style singers have typical singing formant during singing, but not in the classical singers. Most of classical singers showed abnormal vibratory patterns of vocal folds during phonation, but usually normal vibration in the western style singers.

Keywords: Musical formantsㆍVocal fold vibrationㆍClassical singersㆍWestern style singers

서론 서양음악을 전공하는 숙달된 가수들은 공연시 마이크등을 이용한 음의 증폭없이 보다 효과적인 소리의 울림현상을 생성하여 노래소리가 잘 전달되는데 이는 노래소리에 대한 음악 음형대의 형성에 기인한다. 음악 음형대의 형성기전은 노래시 후두를 적절히 하강시키므로서 전체적인 발성관이 길어지고 넓어지며, 인두 이상와에 보다 독립적인 공명강이 형성되므로서 고유한 음형대가 생성되는데 이 음형대는 제 3 혹은 제 4 음형대보다는 주파수가 약간 낮아지고 소리에너지는 커진다.1) 또한 후두가 하강하므로서 전체적인 인강이 넓어져 후설음이나 전설음을 위한 혀의 운동이 보다 자유로와지고 이에 대한 음형대의 에너지도 증대하게 된다. 이러한 음악 음형대의 위치는 음역파트에 따라 그 위치가 다르게 나타난다고 한다.2) 전통음악인 판소리가수들에서는 서양음악 및 대중가요등과 비교하면 발성법이 다름을 알 수 있다. 판소리의 일반적인 창법은 발성중 적절한 감정의 삽입과 더불어 아주 깨끗한 소리보다는 적절하게 탁음을 조화시키므로서 우리민족의 정서에 맞는 감정을 전달하는 것이다. 그러나 불행히도 판소리 발성법은 홍 등에3) 의해 음향음성학적 특성이 보고되었지만 서양음악과의 음성과학적인 비교는 없는 실정으로 특히 음악 음형대의 발현 유무와 성대진동의 특징에 대해서는 보고가 없다. 특히 서양음악 혹은 대중음악가수들에 비해 판소리가수들의 음성은 청각적으로 목소리가 깨끗하지 못하고 혼탁하게 들리는데 그 이유는 판소리 가수만이 가지는 독특한 발성법에 의해 성대의 과다한 접촉 및 진동에 의해 병변이 초래되는 것이며 심한 경우 발성기관에 병적인 병변이 발생하여 치료를 요하는 경우도 많다. 본 연구의 목적은 첫째, 음악적인 견지에서 노래소리의 전달이 전통음악과 서양음악에서 어떠한 차이가 있는가를 알기위해 음악 음형대의 발현현상을 연구하였고 둘째, 노래소리시 성대진동 양상의 차이점을 규명하기 위해 후두 스트로보경을 이용하여 성대진동양상을 비교, 분석하였던바 판소리가수와 서양음악가수에서의 음향음성학적 유의한 차이를 관찰하였기에 문헌과 함께 보고하는 바이다. 재료 및 방법 연구대상 연구대상인 판소리가수는 판소리를 직업으로 하는 전통음악가수중 남자 11명과 여자 13명을 대상으로 하였고 서양음악가수는 20대에서 30대 사이의 서양음악을 전공으로하는 대학원생과 전문적인 서양음악가수들로서 남자 13명 및 여자 16명을 대상으로 하였던바 모든 가수들에 대한 신체 검사상 후두이외의 발성기관에는 이상이 없는 가수들을 대상으로 하였다. 연구방법 연구기자재 본 연구에서는 음향음성학적 특성을 규명하기위해 음성분석 프로그램인 CSL(computerized speech lab., Kay Elemetrics Corp., Lincoln Park, NJ)과 동경대학교에서 개발된 음성분석 프로그램4)을 사용하였으며 성대 진동양상을 규명하기 위해 후두 스트로보경은 RLS(rhinolaryngostroboscope, Kay Elemetrics Corp., Lincoln Park, NJ))가 사용되었다. 음성언어표본 음형대 형성유무를 관찰하기위해 기본 단모음 / a / 아, / e / 에 및 / i / 이를 평상시의 편안한 목소리로 각각 5초 이상 3회 발성케 하여 가장 안정되고 편안하게 발성된 소리를 선택하였으며 노래소리를 위해서는 단모음(440 Hz)을 / a / 아, / e / 에 및 / i / 이를 노래하는 창법으로 발성케하였으며 스트로보경 검사를 위해서는 지속모음 / i /를 발성케하였다. 음향음성분석을 위한 모든 음성신호는 직접 컴퓨터에 입력하였고, 또한 동시에 녹음기에도 녹음하였다. 발화 및 노래소리에 대한 음형대구조 분석 Fig. 1과 같이 광역대 스팩트로그램상에서 각 음형대 형성여부를 확인한 후 스팩트럼 분석상에서 다음의 사항을 분석하였으며 항목간 유의성 검증은 Students’ t-test를 이용하였다. 1) 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 주파수의 차이, Hz 2) 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 강도의 차이, dB 3) 음악강도비(singing power ratio), dB；제 1 음형대 강도를 제 3 혹은 제 4 음형대 강도중 높은 강도를 뺀 수치5) 성대 진동양상 분석 후두 스트로보경은 점막파형, 진동의 균형 및 강약, 성대가 닫힐때의 모양과 시간과의 관계등과 같은 성문에 대한 정보를 가지고 있는 파형을 분명하고 선명하게 영상을 제공하여 발성시의 성대진동 양상과 질환유무를 구분할 수 있었던바 본 연구에서는 다음의 사항을 조사하였다. 주기성(Periodicity) 진폭과 시간이 각 주기마다 동일하고 beat off 상태에서 성대의 움직임이 관찰되지 않고 안정된 상태를 보이는 경우에는 주기적(periodic or regular), 진폭과 시간이 각 주기마다 불규칙하고 beat off 상태에서 성대의 움직임이 관찰된 경우에는 비주기적(aperiodic or irregular), 및 성대 진동양상이 주기적(periodic)과 비주기적(aperiodic)이 공존할 경우에는 불일치(inconsistent)라고 판정하였다. 대칭성(Symmetry) 진폭은 진동중에 수평선상에서 움직이는 성대의 정도로서, 좌우의 성대의 내·외(lateromedial)운동거리가 같은 경우에는 대칭으로 그리고 동일하지 않은 경우에는 비대칭으로 판정하였으며, 위상은 성대점막의 운동상태에서 좌우가 각각 서로 거울의 반사상(mirror image)으로 보이는 경우를 대칭성, 그렇지 않은 경우는 비대칭으로 판정하였다. 성문폐쇄(Glottic closure) 완전폐쇄는 성문이 매 주기마다 완전히 근접되는 경우, 불완전 폐쇄는 성문이 매 주기마다 근접되지 않는 경우 및 불일치 폐쇄는 성문이 매 주기마다 불규칙적으로 완전과 불완전이 반복되는 경우를 의미한다. 점막파형(Mucosal wave) 무파형은 점막의 수직운동파형이 없는 경우, 소파형은 수직운동점막파형이 존재하나 정상범위보다 작은 경우, 정상파형은 정상 범위의 수직운동점막파형이 존재하는 경우, 과파형은 수직점막운동파가 비정상적으로 커진 경우를 의미한다. 무진동부위(Nonvibrating portion) 무(none) 진동부위는 전체의 성대가 항상 움직이는 경우, 간헐적 부분(occasionally, partially) 무진동부위는 성대의 한 부분이 어떤 시기에 움직이지 않는 상태로 남아있는 경우, 지속적(always, partially) 무진동부위는 성대의 한 부분이 항상 움직이지 않는 상태로 남아있는 경우, 간헐적 전(occasionally. entirely) 무진동부위는 성대 전체가 어떤 시기에 움직이지 않는 상태로 있는 경우, 및 지속적 전(always, entirely) 무진동부위는 성대 전체가 항상 움직이지 않는 상태로 남아 있는 경우를 의미한다. 가성대의 내전도(Ventricular fold adduction) 정상에서 성문 상부의 구조는 발성중 진동 운동에 관여하지 않지만 병변의 정도에 따라서 발성중에 스토로보경상 진동운동이 관찰된 경우를 말한다. 결과 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 주파수의 변이폭 남자가수들에 대해서 노래소리시 발화에 비해 각 음형대 주파수에 대한 변이폭은 Table 1에서와 같이 제 1 음형대 주파수는 모든 모음에서 전체적으로는 약간 증가하는 추세였지만 서양음악가수와 판소리 가수에서 통계적으로 유의하지 않았다. 제 2 음형대 주파수는 모든 모음에서 전체적으로는 감소하였고 서양음악가수에서 판소리가수에 비해 많은 감소가 있었으나 통계적으로 모음 / a /, / e /에서만 유의하게 감소하였다(p<.05). 제 3 음형대 주파수도 모든 모음에서 전체적으로는 감소하였고 제 2 음형대에 비해 모두 유의하게 감소하였으며 (p<.01) 서양음악가수에서 판소리가수에 비해 보다 감소하였으나 통계적으로 모음 / e /와 / i /에서 유의한 차이가 있었다. 제 4 음형대 주파수도 모든 서양음악 및 판소리가수에서 모든 모음에서 감소하였고 제 2 음형대에 비해 모두 유의하게 감소하였으나(p<.01) 제 3 음형대와는 유의한 감소의 차이가 없었고 서양음악가수에서 판소리가수에 비해 모두 많은 감소가 있었으나 통계적으로 모음 / e /와 / i /에서 유의하게 감소하였다(Figs. 2 and 3). 여자가수들에 대해서는 제 1 음형대 주파수는 / i /를 제외한 모든 모음에서 전체적으로는 약간 증가하는 추세였지만 판소리가수에서 서양음악가수보다 많이 증가하였다. 제 2 음형대 주파수는 판소리 모음 / a /를 제외한 모든 모음에서 전체적으로는 감소하였고 서양음악과 판소리에서 서로 유의하지 않았다. 제 3 음형대 주파수는 모든 모음에서 전체적으로는 감소하였고 제 2 음형대에 비해 모두 유의하게 감소하였으며(p<.01) 서양음악에서 판소리에 비해 모든 모음에서 통계적으로 유의한 감소가 있었다(p<.01). 제 4 음형대 주파수도 서양음악 및 판소리가수에서 모든 모음에서 감소하였고 제 2 음형대에 비해 모두 유의하게 감소하였으나(p<.01) 제 3 음형대와는 유의한 감소의 차이가 없었고 서양음악가수에서 판소리가수에 비해 모두 유의한 감소가 있었다. 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 강도의 변화 남자 가수들에 대해서 노래소리시 발화에 대한 각 음형대 강도의 변이폭은 Table 2에서와 같이 모든 가수들에서 제 1 음형대 강도는 모든 모음에서 전체적으로는 증가하였지만 판소리 가수에서 서양음악 가수보다 모두 통계적으로 유의하게 증가하였다. 제 2 음형대 강도도 모든 모음에서 전체적으로는 증가하였고 판소리 가수에서 서양음악 가수에 비해 많이 증가하였다. 제 3 음형대 강도도 모든 모음에서 증가하였고 제 2 음형대에 비해 서양음악가수에서는 모두 유의하게 증가하였으나 판소리가수에서는 유의한 차이가 없었다. 또한 서양음악가수에서 판소리가수에 비해 모두 많은 증가가 있었다. 제 4 음형대 주파수도 모든 서양음악 및 판소리가수에서 모든 모음에서 증가하였고 제 2 음형대에 비해 서양음악 가수에서 모두 유의하게 증가하였으나(p<.01) 판소리 가수에서는 모음 / e /에서는 증가하고 모음 / a /와 / i /에서는 감소하는 즉 일정하게 유의한 증가 혹은 감소가 없었다. 여자 가수들에 대해서도 남자 가수와 비슷하게 모든 가수들에서 제 1 음형대 강도는 모든 모음에서 전체적으로는 증가하였지만 판소리 가수에서 보다 유의하게 증가하였고 제 2 음형대 강도도 모든 모음에서 전체적으로는 증가하였고 판소리 가수에서 서양음악 가수에 비해 모두 증가하였다. 제 3 음형대 강도도 모두 증가하였고 제 2 음형대에 비해 서양음악가수에서는 보다 유의하게 증가하였으나 판소리가수에서는 유의한 차이가 없었다. 제 4 음형대 주파수도 모든 서양음악 및 판소리가수에서 모든 모음에서 증가하였고 제 2 음형대에 비해 서양음악 가수에서 모두 유의하게 증가하였으나(p<.01) 판소리 가수에서는 유의하지 않았다. 발화 및 노래소리에 대한 음악강도비 비교 음악강도비란 저주파(0∼2 kHz) 음형대에 대한 고주파(2∼4 kHz) 음형대의 강도를 나타낸 것으로 특히 노래소리시 제 3 및 4 음형대 주파수 부위에서 강도가 높아지는 속칭 음악 음형대의 생성 현상을 알아보기 위해 측정하였던바5) 본 연구에서는 제 1 음형대 강도에서 제 3 혹은 제 4 음형대중 높은 강도를 뺀 수치로 측정하였다. Table 3에서와 같이 남자 서양음악 가수에서 음악강도비는 모음 / a /, / e /, / i /에 대해 노래소리시 각각 11.8 dB, 10.4 dB, 7.2 dB로서 발화시의 21.9 dB, 18.5 dB, 24.6 dB에 비해 모두 유의하게 낮은 음악강도비를 나타내었으나 판소리 가수에서는 노래소리시 각각 20.5 dB, 18.6 dB, 19.4 dB로서 발화시의 23.6 dB, 22.3 dB, 22.5 dB에 비해 감소하였지만 서양음악에 비해 현저하지 않았다. 여자 서양음악 가수에서 음악강도비는 모음 / a /, / e /, / i /에 대해 노래소리시 각각 12.7 dB, 15.3 dB, 13.8 dB로서 발화시의 24.6 dB, 30.1 dB, 27.3 dB에 비해 모두 유의하게 낮은 음악강도비를 나타내었으나 판소리 가수에서는 노래소리시 각각 17.4 dB, 20.5 dB, 18.4 dB로서 발화시의 21.3 dB, 18.9 dB, 24.4 dB에 비해 감소하였지만 서양음악에 비해 현저하지 않았다. 성대진동양상 분석 서양음악가수 24명과 판소리가수 18명에서만 후두 스트로보경 검사가 가능하였는데 성대진동 상태를 보면 서로 판이하게 다른 진동양상을 보였다(Table 4, Figs. 4 and 5). 진동의 주기성은 서양음악 가수에서 주로 규칙성(75%) 이었으나 판소리가수에서는 주로 규칙적이지 못하였다(89%). 성대진동에 대한 대칭성은 진폭은 서양음악가수에서 주로 대칭성(96%)이었으나 판소리가수에서는 주로 비대칭성(78 %)이었으며 위상 역시 서양음악가수에서 주로 대칭성(92 %)이었으나 판소리가수에서는 주로 비대칭성(83%)이었다. 성문폐쇄는 서양음악가수에서 주로 완전(84%)하였고 판소리가수에서는 완전하지 않았으며(89%) 11%에서만 완전폐쇄를 보였다. 점막운동파의 위상은 서양음악가수에서 주로 정상 위상이었으나(84%) 판소리가수에서는 일정하지 않았으며(61%) 33%에서는 폐쇄위상이 현저하였고 6%에서만 정상위상을 보였으며 진폭은 서양음악가수에서 주로 정상 진폭이었으나(79%) 판소리가수에서는 61%에서는 진폭이 적었으며 22%에서는 정상보다 컷고 11%에서만 정상진폭을 보였다. 무진동부위는 서양음악가수에서는 8%에서만 일부 무진동이 나타났으나 판소리가수에서는 67%에서는 일부분에 무진동부위가 나타났으며 22%에서는 없었고 11%에서만 항상 무진동부위가 관찰되었다. 발성시 가성대의 내전은 서양음악가수에서는 나타나지 않았으나 판소리가수에서는 11%에서는 발성시 가성대의 내전이 나타났다. 고안 서양음악의 오케스트라 반주 소리는 약 500 Hz 근처에서 가장 높은 강도를 나타내며 한 옥타브의 증가는 약 10 dB의 음의 감소가 나타나며 3000 Hz 근처에서는 낮은 음의 강도를 나타내기 때문에 청중이 잘 듣지 못한다고한다.6) 반면에 서양음악가수의 노래소리는 고주파대 특히 3000 Hz근처에서 음의 강도가 높아져 다양한 주파수의 오케스트라 반주하에서도 노래소리가 관중에게 청취되는 것이다. 이러한 현상을 Winckel7)등은 음악 음형대의 형성에 기인한다고 하였으며 Sundberg 1)는 음악 음형대란 노래소리에 대한 스팩트럼에너지가 2.5∼3 KHz근처에서 많이 모여있는 하나의 음성에너지군으로서 제 3, 4 음형대군을 의미한다고 하였다. 이 음악 음형대의 형성에 관여하는 후두의 역할은 발성시 인강의 넓이가 적어도 후두의 넓이보다 6배 이상되어야 서로 다른 음형대 집단군을 형성하여 음악 음형대가 형성된다고 하며 이를 위해서는 노래시 후두를 하강시켜야 가능해진다고 한다.6) Sundberg에1) 의하면 오페라 가수에서 근본적인 발성법은 노래를 부를때 후두를 아래로 내리것인데 후두가 하강하므로서 전체적인 발성관이 길어지고 넓어지며 또한 인두의 이상와에 보다 독립적인 공명강이 형성되므로서 그 부위에서 나오는 소리의 음형대 주파수는 약간 낮아지고 음의 강도는 커진다고 보고하였다. 이러한 음악 음형대의 위치는 음역파트에 따라 그위치가 다르며 베이스의 경우는 2400 Hz, 바리톤의 경우 2600 Hz, 테너의 경우 2800 Hz, 메조소프라노의 경우에는 2900 Hz 그리고 소프라노에서는 3200 Hz에서 나타난다고 한다.8) 본 연구에서는 이러한 현상이 판소리 가수에서 서양음악가수와 비교하여 어떻게 나타나를 알기 위해 비교하였다. 먼저 음형대 주파수의 변화는 여자 서양음악 노래소리 / i /를 제외한 모든 노래소리에서 제 1 음형대 주파수는 그 정도가 미비한 정도이지만 약간 증가하였는데 이는 노래소리시 모음을 위한 혀의 조음점이 아래로 이동하므로서 주파수가 증대하였다고 추측할 수 있다. 그러나 제 2, 3, 4 음형대 주파수는 노래소리에서 발화에 비해 모두 유의하게 감소하였고 특히 제 3 및 4 음형대 주파수가 제 2 음형대에 비해 많이 감소하였는데 특히 서양음악 가수에서 현저하였다. 이는 서양음악의 음악음형대 형성을 위한 주파수의 감소와 일치하는 현상 즉 음악 음형대 형성을 위한 후두강 혹은 이상와의 변화를 예상할 수 있겠는데 Sunberg는6) 모음의 종류와 관계없이 모든 모음에서 제 1 음형대 주파수는 일정하며 제 2, 3, 4 음형대 주파수는 노래소리에서 감소한다는 보고하였던바 본 연구에서 판소리 가수에 대한 주파수의 변화만을 고려하여 비교한다면 제 1 음형대 주파수가 증대한것을 제외하고는 서양음악 가수에 비해 현저하지는 않지만 음악 음형대와 비슷한 현상을 나타낸다고 할 수는 있겠다. 이러한 고주파 음형대 주파수의 감소가 과연 음악 음형대 형성과 관계가 있는가를 알기위해 각 음형대의 강도를 분석한 결과 서양음악에서 제 1 음형대의 강도는 노래소리에서 발화시에 비해 증대하지만 그 정도가 미비한 정도였으나 판소리에서는 서양음악에 비해 현저한 증대가 있었다. 이는 다른 보고 9)에 의하면 서양음악에서의 제 1 음형대 강도의 미비한 변화에 비하면 유의할만한 현상으로 제 1 음형대의 강도는 특히 성대의 과다한 긴장에 의한 소리의 강도 증대와 밀접한 관계가 있는 요소를 고려한다면 판소리 가수에서의 노래시 성대의 과다한 긴장을 추측할 수 있겠다. 제 2 음형대 강도도 판소리 가수에서 서양음악에 비해 유의하게 증대되는 현상을 나타내었으며 특히 제 3 및 4 음형대 강도는 반대로 서양음악에서 판소리 가수에 비해 유의하게 높은 현상 즉 음악 음형대 형성이 나타나는데 판소리 가수에서는 저주파수 음형대에서의 강도 증대와 비슷한 정도의 증대 즉 모든 음형대에 대한 일정한 강도의 증대가 있어 이는 음악 음형대가 판소리 가수에서 형성된다고 볼 수 없는 결과라 할 수 있겠다. 이러한 판소리에서의 모든 음형대 강도의 증대에서 알 수 있는 사실은 서양음악은 소리의 공명 특히 음악음형대 형성에 의해 노래소리를 전달하지만 판소리는 이보다는 통성 혹은 항성에 의한 노래소리의 전달을 기본으로 하기 때문이다.3) 이러한 사실에 대한 문헌상 보고에 의하면 1986년 Paul Burns의 보고에서는10) 유행가수(country singer)에서는 모든 음형대구조가 발화시와 노래소리시 비교적 유사한 유형을 나타내지만 오페라가수에서는 노래소리에서 전형적인 음악 음형대의 특성을 나타낸다고 보고하였다. 이러한 현상은 노래를 위한 발성교육을 받은 경우에는 노래소리를 멀리 그리고 크게 청중에게 전달을 위해 후두외적인 요소를 적절히 이용하므로서 후두를 하강시켜 발생되는 고주파 음형대의 증가된 강도 즉 음악 음형대를 이용하지만 country singer에서의 이러한 현상은 노래소리를 전달하기위해 후두의 적절한 하강없이 과도한 성대의 진동을 유발하기 때문에 음악음형대가 형성되지 않으며 심지어 성대의 병변을 초래한다고 한다. 판소리 가수에서의 본 연구 결과도 대표적인 이러한 현상으로서 노래소리시 성대의 과다한 긴장이 주된 발성법으로 이해된다. 실제 숙달된 가수들에서도 노래를 위해서는 성대의 긴장이 적절히 조절되어야 하지만 더욱 중요한 요소는 성대 외적인 요소 즉 전반적인 발성자세, 호흡법 및 성도의 적절한 조절등에 의해 숙달된 노래소리가 발성되는 것이다.11)12)13) 그러나 판소리 가수에서는 이러한 요소들 보다는 기본적으로 후두내근에 과다한 긴장을 주어 발성되는 통성이 기본이 되는 발성법으로 음악음형대의 형성이 되지않는 이유는 이러한 잘못된 발성법에 의하며 홍 등에3) 의하면 대부분의 판소리 가수들이 성대에 병변을 가지는 요인도 이러한 발성법에 기인한다. 후두 스트로보경은 주기적으로 빠르게 움직이는 물체를 정지 상태 혹은 서서히 움직이는 상태로 보이게 하는 장치이다. 이는 사람이 눈에 영상이 노출되었을째 0.2초 동안은 망막에 잔상이 남는 Talbot법칙에 의한 현상으로 이 원리를 응용해 단속되는 광원을 이용하여 진동하는 성대를 여러 상황에서 관찰할 수 있다.14) 다시 말해서 기저주파수와 같은 회수로 발광을 동기화(synchronization)시키므로서 발성중에 계속해서 진동하는 성대를 어느한 위상점에서 정지된 상태로 볼 수 있는 장치이다. 또한 이때에 기저주파수보다 약간 적은 회수로 발광시키면 매 진동주기마다 보이는 위상점이 조금씩 늦어지기 때문에 성대의 움직임이 느린 동작으로 관찰되며 또한 같은 회수로 발광시켰을 경우 그 발광하는 시점의 위상을 이동시켰을 때에는 같은 느린 동작의 효과를 나타낸다. 이 검사를 통해 음성의 기저주파수, 양측성대운동의 대칭성, 규칙성, 성문폐쇄, 성대진폭, 점막운동파와 성대의 부위별 진동상태 내지는 진동이 없는 부위를 관찰할 수 있다. 또한 후두의 기능적 장애, 기질적 장애의 정도, 악성 및 양성종양의 감별진단, 성대마비의 정도, 성대의 외상 및 섬유화등을 진단하는데 매우 유용하다. 본 연구에서 나타난 후두 스트로보경을 이용한 성대진동양상은 판소리가수에서 서양음악가수와 비교해볼때 대부분 비정상적인 소견을 나타내었다. 즉 불규칙적인 진동주기성, 불대칭성의 성대진동 진폭 및 위상, 불완전한 성문폐쇄등은 홍 등3)의 보고에서 나타난 성대의 병변과 일치하는 소견이다. 점막운동파의 진폭은 대부분 적었고 무진동부위도 나타나 성대폴립 혹은 성대부종에서 볼 수 있는 성대진동양상을 나타내었다. 또한 특이하게 발성시 가성대의 내전도 일부에서 나타나 판소리 가수는 발성시 전반적인 후두의 긴장도 혹은 활동도가 많다는 사실을 알 수 있었다. 결론적으로 이러한 성대진동의 특징으로 미루어 판소리의 발성법은 앞에서도 지적했듯이 서양음악과는 달리 노래소리의 전달을 위해 음악 음형대를 이용한 공명에 의한 음의 전달이 아니며 노래시 주로 음량의 증대와 음고의 변화 및 적절히 혼탁한 소리에 의한 노래소리의 전달과 더불어 통성 혹은 항성에 의한 소리의 전달이므로 자연히 후두 및 경부의 과다한 긴장 및 성대의 무리한 진동에 의해 이러한 성대에 병변이 초래되어 성대진동 양상도 대부분 비정상적으로 나타나게 된다. 결론 1) 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 주파수의 변이폭은 대부분 제 1 음형대는 노래소리에서 모두 약간 증가하였다. 제 2, 3, 4 음형대 주파수는 모두 노래소리에서 감소하였고 서양음악가수에서 판소리에 비해 많이 감소하였고 음형대들사이에서는 특히 제 3 및 4 음형대 주파수가 제 2 음형대에 비해 많이 감소하였다. 2) 발화 및 노래소리에 대한 각 음형대 강도의 변화는 모든 가수들에서 제 1 및 2 음형대 강도는 전체적으로는 증가하였지만 판소리 가수에서 서양음악 가수보다 유의하게 증가하였다. 제 3 음형대 강도도 증가하였지만 서양음악가수에서는 제 2 음형대에 비해 모두 유의하게 증가하였으나 판소리가수에서는 유의한 차이가 없었다. 제 4 음형대 주파수도 모든 서양음악 및 판소리가수에서 모든 모음에서 증가하였고 제 2 음형대에 비해 서양음악 가수에서 판소리 가수에 비해 모두 유의하게 증가하였다. 3) 발화 및 노래소리에 대한 음악강도비는 서양음악 가수에서 노래소리시 낮은 음악강도비를 나타내었으나 판소리 가수에서는 서양음악에 비해 현저하지 않았다. 4) 성대진동양상은 서양음악가수와 판소리가수에서 서로 판이하게 다른 진동양상을 보였던바 진동의 주기성은 판소리가수에서는 주로 규칙적이지 못하였고 성대진동의 대칭성은 서양음악가수에서 주로 대칭성이었으나 판소리가수에서는 주로 불규칙적이었다. 성문폐쇄도 서양음악가수에 비해 판소리가수에서는 완전하지 않았으며 점막운동파의 위상은 서양음악가수에서 주로 정상 위상이었으나 판소리가수에서는 일정하지 않았다. 진폭도 서양음악가수에서 주로 정상 진폭이었으나 판소리가수에서는 진폭이 적었으며 무진동부위도 판소리가수에서 많았고 가성대의 내전도 판소리가수에서 일부 나타났다.
REFERENCES
1) Sundberg J. Formant structure and articulation of spoken and sung vowels. Folia Phoniatr 1970;22:28-48. 2) Sundberg J. The source spectrum in professional singing. Folia Phoniatr 1973;25:71-90. 3) Hong KH, Yang YS, Kim HK. Acoustic and laryngeal characteristics of Korean traditional singers. Korean J Otolaryngol 1996;39:1622-32. 4) Imagawa H, Kiritani S. Hign speed speech analysis system using a personal computer with DSP and its applications to pronounciation training. Ann Bull RILP 1989;23:173-85. 5) Omori K, Kacker A, Carroll LM, Riley WD, Blaugrund SM. Singing power ratio: Quatitative evaulation of singing voice quality. J Voice 1996;10:228-35. 6) Sundberg J. Articulatory differences between spoken and sung vowels in singers. Speech Transmission Laboratory Quarterly Progress and status Report 1969;1:33-42. 7) Winckel F. Physikalische kriterien for objekdire stimmbeurteilung. Folia Phoniatr 1953;5:231-52. 8) Sundberg J. An articulatory interpretation of the singing formant. Speech Transmission Laboratory Quarterly Progress and Status Report 1972;1:45-33. 9) Sataloff RT. Professional Singers: The Science and art of clinical care. Am J Otolaryngol 1981;2:251-66. 10) Burns P. Acoustic analysis of the underlying voice differences between two groups of professional singers: Opera and country and western. Laryngoscope 1986;96:549-54. 11) Rubin HJ. Role of the Laryngologist in Management of Dysfunction of the Singing Voice. Eye Ear Nose Throat Monthly 1964;43:45-55. 12) Shapiro SL. On the Management of professional voice disorders. Eye Ear Nose Throat Monthly 1973;52:37-45. 13) Saida H. A clinical study of vocal disorders in patients singing classical songs. Ann Bull RILP 1992;26:123-32. 14) Hirano M, Bless DM. Videostroboscopic examination of the larynx. In: Introduction and historical review. San Diego, California: Singular publishing group, Inc. 1993:1-19.