교신저자：문성균, 443-721 경기도 수원시 영통구 원천동 산 5  아주대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화：(031) 219-5267 · 전송：(031) 219-5264 · E-mail：smoon@ajou.ac.kr

서     론

   일상생활에서의 청각은 소음속에서 이루어지며 소음강도는 청각역치보다는 강한 소리가 대부분이다. 또한, 청각능력은 양측 귀를 동시에 사용하여 음원의 위치를 파악하고 단순히 소리를 감지하는 것이 아니라 말소리를 이해하는 말초청각기관과 대뇌의 기능이 통합된 능력이다. 따라서 순음청각검사와 같은 전통적인 청각검사로는 청각능력을 충분히 측정하기가 어려울 뿐만 아니라 청각장애자가 일상생활에서 경험하게 되는 장애의 정도를 정량화하기가 어렵다.¹⁾
   이러한 청각능력을 올바르게 측정하기 위해서는 소음상황에서 언어소통능력을 평가하는 검사법의 개발이 필요하다. Connected Speech Test, City University of New York topic-related sentences와 Speech Perception in Noise Test 등의 검사법이 고안되었으나 신호음이나 소음의 수준이 고정되어 있고 분별력에 제한이 있어 임상적으로 널리 사용되지 않았다.²⁾³⁾⁴⁾
   이러한 제한점을 극복하기 위하여 언어인지검사(speech reception test)를 변형한 Hearing in Noise Test(HINT)가 개발되었다.⁵⁾ HINT는 간단한 회화체 문장의 인지수준(reception level)을 소음이 없는 경우와 있는 경우 각각 측정하여 정상범주와 비교하는 검사이다. 또한, 디지털 녹음된 문장의 데이터가 상품화되어 컴퓨터에 연결하면 비교적 쉽게 검사 할 수 있고 다국어판이 제작되어 다언어간 비교연구가 가능하게 되었다. 이에 저자들은 HINT 시스템에서 사용될 한국어 문장을 개발하여 청각능력을 포괄적으로 검사하는데 유용하고 다언어간 비교연구가 가능한 검사도구를 마련하고자 하였다.

대상 및 방법

문장의 추출 및 자연성 검사
   언어병리 전공자 2명이 일상생활에서 사용되는 간단하고, 초등학교 고학년이면 이해할 수 있는 쉬운 회화체 문장을 추출하였다. 문장당 3~5개 단어가 포함되는 750개 문장을 추출하였다. 추출된 문장을 5명의 언어병리 전공자(speech language pathologist)가 문장의 자연성(naturalness) 검사를 1차로 시행하였다. 평가 척도는 문장이 전혀 자연스럽지 않을 경우 1점, 보통인 경우 3점 매우 자연스러운 경우 5점으로 하여 평균 3점 미만인 문장은 수정하거나 새로운 문장으로 대치하였다. 1차 평가에 참여하지 않은 5명의 언어병리 전공자가 다시 자연성 검사를 2차로 시행하였다.

문장의 녹음 및 소음합성
   자연성 검사를 통과한 750개의 문장을 남자 성우의 목소리로 디지털 녹음을 시행하였다. 녹음은 House Ear Institute(Los Angeles, CA, USA)의 무음실에서 Ariel digital signal processing board, TMS320 processor AND 16-bit A/D converter를 이용하였다. 마이크의 평균 신호는 70 dB SPL이 되도록 유지하였다. 소음은 녹음된 문장의 longterm average spectrum을 산출하여 만들었다.

Performance-intensity(PI) function 검사
   신호대소음(signal/noise=S/N)비와 문장의 단어 이해도와의 관계를 검사하는 단계로서 정상 청력의 성인 10명을 대상으로 하였다. 컴퓨터(Pentium Ⅳ, Sens V20, Samsung, Korea)의 sound card(Crystal WDM AC'97 Driver for ICH 4)의 출력단자와 청력검사기(Aurical, Madsen Electronics, USA)의 입력단자를 연결한 후 calibration을 시행하였다. 컴퓨터에서 calibration 소음을 출력시켰을 때 청력검사기의 VU meter는 0 dB VU가 되게하고 무음실 스피커에서 1 m 떨어진 곳의 소음 크기는 65 dBA이 되도록 청력검사기를 조절하였다. 소음의 크기를 65 dBA로 고정하고 신호의 크기를 조절하여 3개의 S/N(-7, -4, -2 dB S/N)에서 무작위로 선택된 50 문장으로 구성된 3개의 문장군을 이용하여 시행하였다. 각 S/N에서 문장을 들려주고 피검자가 최대한 반복하는 단어의 수를 기록하여 S/N의 변화에 따른 문장의 이해도를 측정하였다. S/N를 1 dB 변화시킬 때 문장 이해도가 약 10% 변화할 때 검사용 문장으로 적합한 것으로 평가하였다. 이에 대한 기준은 최초로 개발된 영어 및 그 이후에 개발된 일본어, 스페인어, 불어, 중국어 등에서도 PI function 검사 곡선의 기울기가 10%/1 dB에 근접하였기 때문에 이를 기준으로 하였다.

문장 이해도 검사 및 문장의 신호크기 조절
   정상 청력의 성인 10명을 대상으로 고정된 S/N에서 제시된 문장에서 반복할 수 있는 단어의 갯수를 측정하여 이해도를 측정하였다. 1차 검사의 결과를 기초로 문장의 이해도가 70%가 되도록 PI function 검사결과를 참조하여 각 문장의 신호크기를 조절하였다. 검사상에서 이해도를 50% 이하로 어렵게 했을 경우 검사가 제대로 이뤄지지 않게 되고, 반대로 80% 이상으로 쉽게 하면 변별력이 낮아지기 때문에 본 연구에서는 문장의 이해도를 70%로 정하였다. 2차 검사까지 진행하여 소음의 크기가 65 dBA에서 문장의 이해도가 70%에 근접하게 조절되고 S/N에 의해서 문장의 이해도가 비례하여 변화하는 250 문장을 선택하였다.

음소 분석(phonemic transcription and evaluation) 및 최종 문장 리스트의 완성
   선택된 250 문장의 음소를 국제음소철자(international phonetic alphabet)로 번역하여 각 문장군의 음소배분이 균등하도록 문장을 배열하였다.⁶⁾ 한국어의 음소를 자음 24가지와 모음 17가지로 분류하여 선별된 각 문장에 포함된 음소를 분석하였다(Table 1). 음소의 분포가 편중되지 않도록 10문장씩 묶어 25개의 문장군을 만들고 다시 음소 분석을 시행하여 음소의 분포가 고르게 되어 있는 것을 확인하였다.

결     과

검사 문장의 추출 및 소음의 작성
   추출된 750 문장의 자연성 검사에서 1차로 25 문장이 3점 미만의 점수를 받아 문장을 수정하거나 대치하였다. 2차 자연성 검사 결과 전체 평균은 4.6점이었고 이 중 702 문장이 4점 이상의 평가를 받았다. 검사용 소음은 녹음된 문장의 longterm spectrum을 산출하여 작성하였다. 추출된 소음은 영어나 일어의 소음에 비하여 상대적으로 고음역의 크기가 작은 경향이었다(Fig. 1).

Performance intensity function 검사와 문장 이해도 조절
   무작위로 선택된 문장의 PI function 검사 결과 S/N의 변화에 따라 선형으로 문장의 이해도가 변화하였으며 그 기울기는 약 9%/1 dB SNR(signal to noise ratio)로서 S/N를 1 dB 변화시킬 때 문장 이해도는 약 9% 변화하여 검사용 문장으로 적합한 것으로 평가되었다(Fig. 2). 1차 문장 이해도 검사에서 문장의 이해도가 70%인 경우가 전체 750문장의 14%인 105 문장이었고, 문장의 신호크기를 PI function 검사의 결과(9%/1 dB SNR)에 따라 조절하고 2차 검사를 시행한 결과 문장 이해도가 70%인 경우가 전체 문장의 20%인 150문장이었다(Fig. 3).

최종 문장의 추출
   문장 이해도 검사에서 이해도가 70%에서 80% 사이에 분포하는 250 문장을 선택하였고, 음소분석을 통하여 음소의 분포가 균등하게 배열되도록 문장 리스트를 만들었다. 선택된 문장의 어절은 평균 3.2±0.6개였으며 음절은 9.2±1.1개로 영어 문장 음절(평균 6.4)보다는 많았으나 일어 문장 음절(평균 16.5)보다는 적었다(Table 2). 추가로 검사의 학습효과를 배제하기 위한 연습문장을 6개 마련하여 최종적으로 한국어 HINT 검사를 위한 10 문장씩 25개의 문장군과 6개의 연습문장을 완성하였다.

고     찰

   Hearing in Noise Test(HINT)는 소음상황에서 문장의 이해도를 측정하고 정상치와 비교하여 청각능력을 포괄적으로 평가하는 검사법이다. 특히 HINT는 언어소음(speech noise)이 없는 상황과 소음이 정면과 좌, 우측에 있는 경우 등 네 가지 경우를 모두 검사하기 때문에 소음이 미치는 영향을 측정할 수 있으며, 우성 귀(dominant ear)를 평가할 수 있는 장점이 있다. 따라서 임상적으로 노인성난청이나 소음성난청 환자와 같은 청각장애자가 일상생활에서 겪는 장애의 정도를 정량화할 수 있으며 보청기나 인공와우의 청각재활효과나 이소골성형술과 같은 청각개선술의 효과를 포괄적으로 평가할 수 있다.
   HINT는 변형된 언어인지검사(speech reception test)로서 검사도구로 양양격 단어(spondee word) 대신 간단한 회화체 문장이 이용된다. 양양격 단어는 일상생활에서 이용되는 언어를 대변하지 못하고 검사단어수가 제한되어 있어서 검사를 반복할 경우 학습효과가 나타나는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 짧은 문장으로 구성된 검사법이 고안되었으나 임상적으로 널리 이용되지는 않았다.⁷⁾⁸⁾ 또한, Connected speech Test,²⁾ City University of New York topic-related sentences³⁾나 Speech Perception in Noise Test⁴⁾와 같이 소음상황에서 문장의 이해도를 검사하는 도구가 개발되었으나 검사를 표준화 하기가 어렵고 분별력이 떨어져 임상적 사용에 제한이 되었다. 이에 반하여 상품화된 HINT 시스템(Maico Diagnostics, Eden Prairie, MN, USA)은 검사문장이 디지털 자료화되어 운영프로그램과 함께 제공되기 때문에 용이하게 검사를 시작할 수 있고 표준화가 가능한 장점이 있다. 하드웨어도 비교적 간단하여 Sound card가 장착된 컴퓨터와 HINT 시스템과 연결하고 운영프로그램을 설치하면 되고 출력은 헤드폰과 스피커가 모두 가능하다.
   개발된 한국어 HINT 문장은 음절수의 평균이 영어 문장보다 적었다. 이것은 각 언어 문법상의 차이로서 한국어 문장을 영어의 음절수 정도로 줄일 경우 문장이 자연스럽지 못하여 음절수가 많아졌으며 일어 문장의 음절수보다 적기 때문에 다언어간 비교연구에는 문제가 되지 않을 것으로 판단하였다. 또한 다언어간 비교연구는 각 언어별 HINT의 정상범주를 표준화하여 상대적으로 비교하는 것이기 때문에 언어별 문장이 음소분포가 편중되어 있지 않으면 음절수의 차이가 검사결과에 영향을 미치지 않을 것으로 생각하였다. 또한 한국어 HINT 문장은 초등학교 고학년(만 11세 이상) 이상을 대상으로 한 검사도구로서 초등학교 저학년이나 미취학 아동에게 사용하기는 적당하지 않아 향후 만 10세 이하의 소아용 문장의 개발이 필요할 것으로 생각한다.
   최근 어음청력검사에 사용되는 어음표에 대한 청각음향학적 분석을 통하여 한국어의 특성에 맞는 새로운 어음표 작성의 필요성이 제안되었다.⁹⁾¹⁰⁾ 또한 소음상황에서의 청능검사로서 한국어 Speech Perception in Noise Test가 개발되어 어음청력검사 분야에서 한글화 작업이 진행 중이다.¹¹⁾ 한국어 HINT의 개발도 이러한 한글화 작업의 일환으로 향후 국내 어음청력검사의 질 향상에 기여할 것으로 기대된다.

결     론

   HINT는 소음상황에서의 문장이해도 검사로서 시스템이 상품화되어 검사의 표준화가 쉽고 다국어판이 개발되었기 때문에 다언어간 비교연구가 가능한 임상적으로 유용한 검사도구이다. 본 연구를 통하여 개발된 한국어 HINT 문장을 이용하여 일상생활에서 겪는 청각장애의 정도를 정량화하여 청각재활효과의 질적향상에 기여할 것으로 기대한다.

1. Guide for the evaluation of hearing handicap. JAMA 1979;241:2055-9.

2. Cox RM, Alexander GC, Gilmore C. Development of the Connected Speech Test (CST). Ear Hear 1987;8:119-26.

3. Boothroyd A. Evaluation of speech production of the hearing impaired: Some benefits of forced-choice testing. J Speech Hear Res 1985;28:185-96.

4. Kalikow DN, Stevens KN, Elliott LL. Development of a test of speech intelligibility in noise using sentence materials with controlled word predictability. J Acoust Soc Am 1977;61:1337-51.

5. Nilsson M, Soli SD, Sullivan JA. Development of the Hearing in Noise Test for the measurement of speech reception thresholds in quiet and in noise. J Acoust Soc Am 1994;95:1085-99.

6. 신지영. 말소리의 이해. 서울:한국문화사;2000.

7. Plomp R, Mimpen AM. Improving the reliability of testing the speech reception threshold for sentences. Audiology 1979;18:43-52.

8. Laurence RF, Moore BC, Glasberg BR. A comparison of behind-the-ear high-fidelity linear hearing aids and two-channel compression aids, in the laboratory and in everyday life. Br J Audiol 1983;17:31-48.

9. Noh H, Chae S. Acoustic analyses of monosyllabic words which are difficult to discriminate in the high frequency hearing loss. Korean J Otolaryngol 2001;44:700-6.

10. Byun SW. Frequencies of Korean syllables and the distribution of syllables of PB word list. Korean J Otolaryngol 2003;46:737-41.

11. Lee JA, Jin SK, So YP. The study on developing a test of speech perception in noise. Korean J Audiol 2002;6:118-27.